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Synchronisiervorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung
bezieht sich auf synchronisierende Wechselgetriebe der beispielsweise bei Motorfahrzeugen
verwendeten Gattung, bei welcher eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine Synchronisierung
bzw. einen Gleichlauf eines oder mehrerer Paare von Drehmomentübertragungsgliedern
in Vorbereitung für die gegenseitige Verbindung dieser Glieder in zwangsläufigem
Treibeingriff zu bewirken.
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Die Erfindung ist insbesondere auf Synchrongetriebe oder synchronisierende
Übertragungen der Gattung gerichtet, bei welcher die SynchronisIereinrichtung aus
Reibungskupplungselementen besteht, die mit den entsprechenden Drehmomentübertragungsgliedern
treibend in Verbindung stehen und in demAnfangsstadium derVerschiebbewegung im Eingriff
miteinander bewegt -,verden können und bei welcher ein sogenannter Blockiermechanismus
oder eine Sperreinrichtung angeordnet ist, um den zwangsläufigen Treibeingriff der
Glieder vor der Zeit, in der die Synchronisierung oder der Gleichlauf bewirkt ist,
zu verhindern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Synchrongetriebe aus
einer beweglichen Klauenkupplung und einem Synchronisierelement, die in Treibverbindung
mit einem von. zwei axial ausgerichteten
Drehmomentübertragungsgliedern
stehen und in axialer Richtung in zwangsläufigen Kupplungs- bzw. Reibungsantriebseingriff
mit den Klauen- und Reibungs'kupplungselementen des anderen Drehmomentübertragungsgliedes
gebracht werden können, wobei Schubelemente vorgesehen sind, um die innere Fläche
des beweglichen Kupplungselements durch Reibungseingriff zu berühren und bei der
axialen Verschiebung des beweglichen Kupplungselements den durch Reibungsberührung
erzeugten Schub auf das Synchronisierelement zu übertragen.; wobei ein auf Reibung
beruhender Antrieb zwischen dem Drehmomenbübertragungsglied und dem Synchronisierelement
geschaffen wird.
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Gemä0 der Erfindung besteht das Synchrongetriebe ferner aus einer
beweglichen Klauenkupplung und einem Synchronisierelement, die in Treibverbindung
mit einem von zwei axial ausgerichtetenDrehmomentübertragungsgliedern stehen und
in axialer Richtung in zwangsläufigen Küpplungs- oder Reibungsantriebseingriff mit
den Klauen- und Reibungskupplungselementen des anderen Drehmomentübertragungsgliedes
gebracht werden können, wobei ein Schubglied vorgesehen ist, um einen axialen Schub
auf das Synchronisierelement zu übertragen und eine Innenfläche des beweglichen
Kupplungselements mit einem in radialer Richtung nach außen gerichteten: Druck zu
berühren, wobei dieser Druck als Folge der Relativumlaufsbewegung zwischen dem ,Synchronisierelement
und dem Schubglied auftritt, mit welchem es in. Berührung steht, um einen axialen
Schub von dem beweglichen Kupplungselement zu erhalten.
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Der-Zweck der Erfindung besteht in deriSchaffung eines Synchrongetriebes
dieser Gattung, welches sehr wenig Teile aufweist und welches außerordentlich billig
und einfach herzustellen ist.
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Ein anderer Zweck besteht in der Schaffung eines Synchrongetriebes,
das ein Geringstmaß an von Hand erfolgender Kraftaufwendung erfordert, um ein Sperren
des beweglichen, den positiven Antrieb vermittelnden Kupplungsgliedes als Einleitung
des Arbeitens .der Synchronisierkupplung sowie den Antriebseingriff zwischen dem
treibenden Element und dem getriebenen Element, sobald die Synchronisierung hergestellt
ist, durchzuführen.
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Es ist bisher bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen und Übertragungsgetrieben
als notwendig erachtet worden, zwischen dem beweglichen .Kupplungselement und dem
Schubelement einer Synchronisiervorrichtung eine Klinken- oder Spreizverbindung
vorzusehen, die zum Zweck der Beyvegungsübertragung von dem beweglichen Kupplungselement
auf dasSchubelement zur.Entwicklung eines axialen Druckes gegen die Sperrsynchronisierringe
der Vorrichtung gespreizt wird. Bei diesen Vorrichtungen ist es nach .der Herstellung
des Gleichlaufes durch die Anfangsbewegung des Schubgliedes in Richtung des Getriebes,
das ausgewählt worden ist, notwendig, die gegen das Schubglied ausgeübte Kraft zu
erhöhen, damit die Spreizung des beweglichen Kupplungsgliedes von dem Schubelement
überwunden und .das bewegliche Kupplungselement durch -die Sperrzähne des Sperrsynchronisierringes
hindurch in Kupplungseingriff :mit den Kupplungszähnen. des ausgewählten Getriebes
oder Zahnrades gebracht wird.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer
Übertragungsvorrichtung der oben beschriebenen Gattung, bei welcher der Widerstand
gegen Verschieben des beweglichen,Kupplungselements so lange gleich 'hoch und verhältnismäßig
gering ist, bis das bewegliche Kupplungselement auf die Sperrvorrichtung trifft,
so daß die einzige Stelle von merkbarem Widerstand gegen Verschiebung diejenige
Stelle ist, an welcher die Verschiebung unterbrochen werden muß, bis der Gleichlauf
''hergestellt ist. Es wird auf diese Weise eine Verwechslung zwischen dem Widerstand,
der durch das Spreizen erzeugt wird, und dem Widerstand, der durch die Sperrvorrichtung
entgegengestellt wird; vermieden und gleichzeitig wird der Widerstand selbsttätig
auf ein sehr geringes Maß herabgesetzt, sobald ein Gleichlauf hergestellt ist, so
daß auf diese Weise bestimmt kenntlich ist, daß die Synchronisierung durchgefiührt
würde.
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Die vorerwähnten Ziele werden allgemein durch eine .Synchronübertragungsvorrichtung
der obenerwähnten :Gattung erreicht; bei welcher die Bewegung von dem beweglichen
Kupplungselement auf die Sperrsynchronisierringe mittels Schubgliedern übertragen
wird, die eine Bewegung von dem beweglichen Kupplungselement lediglich durch eine
zwischen zusammenarbeitenden, zur Richtung der Verschiebungsbewegung parallelen
Flächen auftretende Reibungsberührung erhalten. Bei der einen Ausführung ist eine
zweistufige Berührung der synchronisierenden Refbungskupplungsflächen vorgesehen,
wobei die erste Stufe durch die Übertragung von axialem Schub durch das Schubglied
ausgeführt wird und diese Stufe lediglich dazu dient, den Sperrsynchronisierring
in bezug auf -das bewegliche Kupplungselement in Sperrlage zu verlagern oder zu
verdrängen, während die zweite Berührungsstufe durch axialen Schub herbeigeführt
wird, der als Folge der in der ersten Stufe hergestellten Sperrlage unmittelbar
von dem beweglichen Kupplungselement auf den Synchronisierring übertragen wird,
und zwar ohne Abhängib zeit von der ersten Übertragung des Schubes -durch das Schubglied.
Auf diese Weise braucht der Schub, der durch das Schubglied übertragen wird, nur
so groß zu sein, daß eine Verlagerung des Synchronisierringes herbeigeführt wird.
Dies wird, wie dies nachstehend näher beschrieben wird, zuverlässig durch eine reine
Reibungsberührung zwischen dem Schubglied und dem beweglichen Kupplungselement erhalten,
ohne daß eine Spreizvorrichtung erforderlich ist; die bisher als notwendig angesehen
wurde, und ohne daß .ein Federdruck zur Anwendung gebracht wird, um eine solche
Reibungsberührung zu erzeugen.
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Ein weiteres Ziel .der Erfindung besteht in der Schaffung eines Synchrongetriebes
der obenerwähnten Gattung, in welcher die Abnutzung oder der Verschleiß der Teile
die Reibungsberührung
zwischen dem Schubglied und dem beweglichen
Kupplungselement nicht b°einflußt. Zu diesem Zweck liegen die Schubglieder lose
zwischen dem beweglichenKupplungselement und der zumTragen dienenden Nabe, so daß
sie ihre Berührung mit dem beweglichen Kupplungselement infolge der Schleuderkraft
aufrechterhalten.
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Die Erfindung sieht ferner eine Anordnung vor, in welcher die schubübertragende
Berührung zwischen dem Schubübertragungsmittel und dem beweglichen Kupplungselement
in Übereinstimmung mit der Größe der Relativumlaufbewegung, die zwischen .den zu
synchronisierenden Teilen besteht, eingestellt wird, wobei die schubübertragenden
Mittel unter Druck in Reibungsberührung mit dem beweglichen Kupplungselement bei
einem vorhandenen. Drehungsunterschied gepreßt werden und dieser Druck selbsttätig
nachgelassen wird, sobald ein Gleichlauf erzielt ist, so daß im wesentlichen der
Reibungswiderstand, der sich dem Verschieben des beweglichen Kupplungselements entgegenstellt,
aufgehoben ist.
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Andere Ziele, Vorteile und Anordnungen der Erfindung ergeben sich
aus der nachstehenden Beschreibung und den Ansprüchen sowie aus den Zeichnungen.
In den Zeichnungen ist Fig. i ein axialer Schnitt durch eine Synchronisierübertragungsvorrichtung
gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein Querschnitt auf der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig.3
ein axiaier Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4. ein
Querschnitt durch die Nabe und das bewegliche Klauenkupplungseletnent einer weiteren
abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, Fig.5 ein axialer Schnitt durch eine
übertragungsvorrichtung, die ein weiteres AusfÜhrungsbeispiel der Erfindung darstellt,
Fig. 6 ein Querschnitt auf der Linie 6-6 der Fig. 5, Fig. 7 ein Schnitt auf der
Linie 7-7 der Fig. 6, Fig. 8 ein axialer Schnitt, aus welchem das Arbeiten der in
den Fig. 5 bis ,~ dargestellten Ausführungsform der Erfindung erkenntlich ist, Fig.
9 ein. Querschnitt durch die Nabe und das bewegliche Klauenkupplungselement einer
weiteren Abänderung der Erfindung, Fig. io ein axialer Schnitt durch eine weitere
Aus@.führungsform, Fig. i i ein Schnitt auf der Linie i i-i i der Fig. io, Fig.
12 ein axialer Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung und Fig.
13 ein Ouerschn.itt durch eine andere Abänderung der Erfindung.
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Zur Erläuterung des allgemeinen Aufbaues der Vorrichtung gemäß der
Erfindung wird auf die in den Fig. i und 2 dargestellte Ausführungsform verwiesen.
In diesen Figuren ist die Erfindung in Anwendung auf eine Synchronübertragungsvorrichtung
derjenigen Art dargestellt, welche aus einem das rückliegende Ende einer Treibwelle
bildenden Drehmomentübertragun;gsglied io sowie aus Drehmomentübertragungsgliedern
besteht, welche aus der bei i2 in dem Glied io geführten angetriebenen Welle i i
'und aus der bei 14 auf der getriebenen Welle i i festgelegten Nabe 13 gebildet
werden. Die Nabe 13 wird gegen: axiale Bewegung durch die Halteringe 15 und 16 gehalten.
Eine unmittelbare Treibverbindung zwischen dem Drehmomentübertragungsglied 1o und
denDrehmomentübertragungsgliedern i i, 13 oder zwischen dem eine Übersetzung ins
Langsame ausführenden Dre'hmomentübertragungsglied 17 und denDrehmomentiübertragungsgliedern
11, 13 kann durch ein in axialer Richtung verschiebbares Klauenkupplungselement
18 hergestellt werden, das in axialer Richtung durch eine Gabel ig in unmittelbaren
Kupplungseingriff mit den auf dem Drehmomentübertragungsglied io sitzenden Zähnen
2o oder mit den auf dem Drehmomentübertragungsglied 17 sitzenden Kupplungszähnen
21 gebracht werden kann. Zu diesem Zweck weist das bewegliche Kupplungselement 18
innere Kupplungszähne 22 auf, die gleitend im Eingriff mit auf dem Umfang der Nabe
13 sitzenden Zähnen 23 stehen und, die außerdem bei Verschiebung in axialer Richtung
mit den Kupplungszähnen 20 oder 21 in. Eingriff treten.
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Das Drehmomentühertragungsglied 17 bildet einen Teil eines Untersetzungsgetriebes,
welches unter Zwischenschaltung der üblichen Gegenwelle (nicht dargestellt) von
einem Zahnrad 24. der Treibwelle io angetrieben wird. Sobald das Kupplungsglied
18 in Kupplungseingriff mit den Kupplungszähnen 2o gebracht worden ist, wird es
von der Treibwelle io in Umlauf gesetzt und überträgt die Bewegung durch die Nabe
13 unmittelbar auf die getriebene Welle ii. Sobald das Kupplungsglied 18 durch Bewegen
in der entgegengesetzten Richtung in Kupplungseingriff mit den Zähnen 211 gebracht
worden, ist, wird es von dem Drehmomnentübertragungsglied 17 über die erwähnte Gegenwelle
in Umlauf gesetzt und überträgt seine Bewegung durch die Nabe 13 auf die getriebene
Welle i i.
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Um vor Beginn der Durchführung eines solchen Kupplungseingriffes das
Drehmomentübertragungsglied io oder 17 mit der Nabe 13 zu ,synchronisieren, sind
zwei Synchronisierringe 25 vorgesehen,, von denen jeder einen im wesentlichen zylindrischen
Ringteil26 aufweist, der in einer kreisringförmigen Nut 27 umläuft, die sich in
axialer Richtung in die Nabe 13 hinein erstreckt. Die Ringe besitzen ferner einen
radial nach auswärts ragenden Flansch 28 mit Sperrzähnen 29, zwischen denen die
Zähne 22 des beweglichen Kupplungselements hindurchgehen müssen, ehe ein. Kupplungseingriff
mit den Kupplungszähnen 20 oder 21 stattfinden kann. Die entgegengerichteten Enden
der Zähne 22 und 29 können abgeschrägt sein, wie dies bei 30 bzw. 3.1 in
den Fig. i und 2 erkenntlich ist. Die Synchronisierringe 25 sind mit nach innen
gerichteten kegelförmigen Kupplungsflächen 32 versehen, die mit nach außen gerichteten
kegelförmigen Kupplungsflächen der Kupplungsteile 33 bzw. 34 zusammenarbeiten, die
sich an den Drehmomentübertragungsgliedern io und 17 befinden. Die Ringe 25
werden
durch die Kupplungselemente 33 und 34 in: Lage gehalten und getragen. Eine dünne
Ölschicht verhindert die Abnutzung oder .den Verschleiß, der durch diese Traganordnung
entstehen könnte.
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Um zuerst einen Kupplungseingriff zwischen. den Reibungskupplungsfächen
33 oder 34 und den mit ihnen zusammenarbeitenden Flächen 32 derRinge 25 herbeizuführen,
werden die Ringe in axialer Richtung durch axialen Schub bewegt, der ihnen von dem
beweglichen Kupplungselement 18 unter Zwischenschaltung der Schubglieder 35 erteilt
wird. Die Schubglieder 35 haben vorzugsweise zylindrische Form und können in einfacher
und billiger Weise durch Absägen von einer zylindrischen Stange aus kalt gewalztem
Stahl hergestellt werden. Die Schubglieder 3.5 lieben in im wesentlichen 'halbzylinderförmigen
Kerben 36 der Nabe 13 und stehen aus diesen Kerben 3,6 heraus in Berührung mit den
inneren Flächen des verschiebbaren Kupplungselements: 18, wie den Eckerz 3711 der
inneren Zähme 22 desselben. Die Kerben 36 haben einen größeren Durchmesser als die
Schubglieder 35, so daß die Schubglieder im wesentlichen außer Berührung mit der
Nabe 13 liegen, wenn sie das bewegliche Kupplungselement 18 berühren. Die
Enden der Schubglieder 35 liegen gegen die entsprechenden Synchronisierringe 25
an und ragen in längliche Ausnehmungen 38, so daß eine begrenzte Schwenkbewegung
in Umfangsrichtung der Synchronisierringe relativ zu der Nabe stattfinden kann,
wodurch ein Synchronisierring aus einer ,Stellung; in welcher die Sperrzä'hne29
in der Weise wirken, .daß sie eine Axialbewegung des beweglichen Kupplungsteils
i 8 verhindern, in eine Stellung verschwenkt werden kann, in welcher eine Überführung
des beweglichen Kupplungselementg 18 in Kupplungseingriff mit einem der Kupplungselemente
2o oder 2,1 möglich ist. Durch die auf diese Weise erfolgende Verwendung der vorspringenden
Enden der Schubglieder zum Eingreifen in Ausnehmungen der Synchronringe ist es nicht
mehr notwendig, besondere Mittel vorzusehen, um ,eine Totgangtreibverbindung zwischen
den Sperrsynchronringen und der Nabe zu erhalten. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch nicht aurf diese Art der Totgangverbindung begrenzt, sondern es (kann auch
die in Fig.3 dargestellte Verbindung verwendet werden, wo Ansätze 29a des! Synchronringes,
25a in. Ausnehmungen 47 des beweglichen Kupplungsteils 1811 eingreifen.
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Zu Beginn der Verschiebung bewirkt die Reibungsberührung der ,Schubglieder
35 mit dem Innern -des beweglichen Kupplungselements f:8, daß die Schubglieder in
axialer Richtung mit dem beweglichen Kupplungselement verschoben werden, so daß
durch die Enden der Schubglieder 35 ein Druck ,gegen einen Synchronisier.sperring
25 ausgeübt wird. Die Übertragung des axialen Schubes von dem beweglichen Kupplungselement
auf die Schubglieder erfolgt lediglich durch Reibung, d. h. sie hängt nicht
von einer -mechanischen Verbindung beliebiger Art ab. Unter dem Ausdruck Reibung,
wie ,es 'hier gebraucht ist, ist die Haftung zu verstehen, die von einer Fläche
gegen eine andere Fläche zweier Flächen ausgeübt wird, die beide parallel zu .der
Bewegungsrichtung liegen:.
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Der auf diese Weise durch die Schubglieder 35 übertragene Schub erzeugt
die erste Stufe der auf Reibung beruhenden Kupplungsberührung zwischen dem Synchronisierring
und einem der Treibglieder, wobei dieser Schub gewünschtenfalls nur gerade so, groß
zu sein braucht, daß der Synchronisierring in eine Grenzstellung seiner Totgangverbindung
bewegt wird.
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Auf .diese Weise wird die. Sperrlage der Zähne 29 mit Bezug auf die
Zähne 22 festgelegt und durch weiteren Druck gegen. den Heb-e1 r9 wird das bewegliche
Kupplungselement 18 so vorgeschoben, daß es in Eingriff mit dem Synchronisierring
kommt und einen axialen Druck gegen diesen Ring ausübt, um die zweite Stufe des
durch Reibung bewirkten Kupplungseingriffes durchzuführen, in welcher der Synchronisierring
und das treibende Glied, mit welchem der Ring in Reibungsberührung steht, die bleiche
Umfangsgeschwindigkeit annehmen.
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Sobald der Gleichlauf erreicht ist, findet eine augenblickliche Umkehr
der Drehrichtung des einen Drehmomentübertragungsgliedes mit Bezug auf das andere
statt, so daß der Synchronring von der einen Grenzstellung der Totgangbewegung in
die andere Grenzstellung mit Bezug auf die Nabe verschoben wird. Bei dieser Bewegung
erreicht er eine Lage, in welcher die inneren Zähne 22 des verschiebbaren Kupplungselements
18 in Ausrichtung mit den Zwischenräumen zwischen den Sperrzähnen 29 liegen, worauf
die Zähne 22, die bereits begonnen haben, sich infolge der abgeschrägten Flächen
30 und 31 der entsprechenden Zahnreihen in die Zwischenräume hinein zu bewegen,
unter dem andauernden Druck des Schubgliedes 19 zwischen die Zähne 29 und in Eingriff
mit den jetzt synchronisierten Kupplungszähnen 2o oder 2f gleiten. Bei dieser Bewegungsstufe
ist der Widerstand gegen die Verschiebung des beweglichen Kupplungselements verhältnismäßig
klein und wird nur durch die Reibungsberührung zwischen den Schubgliedern und dem
beweglichen Kupplungselement hervorgerufen. Es braucht nicht der Widerstand einer
Spreizfederverbindung überwunden zu werden. Die Zuendeführung der Verschiebung geht
glatt und leicht vor sich und selbst bei leichtestem Druck auf den Schubhebel ist
es praktisch unmöglich, daß etwa ein Zurückschnellen erfolgt.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind
die Ecken nebeneinanderliegender Zähne 22 weggeschnitten., um Flächen 37 zu bilden,
die sich dem Umriß der Schubglieder 35 anpassen. Der Abstand zwischen diesen Flächen
37 und der tiefsten Stelle der Kerbe 36 ist so, groß, daß die Schubglieder 35 locker
liegen. Im Betrieb sind alle Flächen mit dem .üblichen Schmiermittel . bedeckt,
mit welchem - der Getriebekasten, wie üblicherweise vorgeschrieben, gefüllt ist.
Durch den Umlauf .der Teile um die Achse der Welle 1i während der Verwendung oder
während des
Arbeitens der Übertragungsvorrichtung schiebt die auftretende
Schleuderkraft die Schubelemente 319 von den Flächen der Kerben 36 weg und bringt
die Schubglieder 35 in engere Berührung mit den Flächen 37. Als Folge der Berührung
zwischen den Schubgliedern 35 und den Flächen 37, gegen welche die Schubglieder
gedrückt werden, zieht das bewegliche Kupplungselement 18 in der ersten Stufe der
Verschiebungsbewegung die Schubglieder 35 mit sich, wobei genügend Schub durch diese
Glieder übertragen wird, um die Reibung zu -erzeugen, dis notwendig ist, um die
Totgangbewegung der Synchronisierringe 25 auszulösen.
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Die auf diese Weise entwickelte Reibungsmitnahme wird verursacht durch
die Klebkraft des Ölfilms, der zwischen den zusammenarbeitenden Flächen der 35 und
des beweglichen Kupplungsgliedes 18 vorhanden ist, und wird unterstützt durch die
Schleuderkraft, welche einen Druck zwischen diesen in Berührung stehenden Flächen
erzeugt und die Berührung zwischen den Druck-oder Schubgliedern und den Kerben 36
der Nabe 13 aufhebt. Die Berührungsfläche an den Stellen 37 ist größer als die Berührungsfläche
mit der Nabe 13. Infolgedessen ist die Reibungsberührung zwischen den Schubgliedern
und dem verschiebbaren Kupplungselement 18 größer als die Reibungsberührung zwischen
den Schubgliedern und der Nabe, und zwar um ein Ausmaß größer, welches genügt, die
Schubglieder zusammen mit dem verschiebbaren Kupplungselement relativ zu der Nabe
zu bewegen.
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Sollte sich durch Abnutzung der Berührungsflächen der Abstand zwischen
den Schubgliedern und ihren Kerben auch vergrößern, so bleibt für jede gegebene
Umlaufgeschwindigkeit die Berührung im wesentlichen die gleiche.
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Die Abstände zwischen den Reibungskupplungsflächen sind, sobald das
bewegliche Kupplungselement in seiner neutralen Lage ist, vorzugsweise so, daß ein
Ölfilm zwischen diesen Flächen vorhanden ist, der bei einer Relativdrehung der Teile
eine geringe Ölhaftung entwickelt, die das Bestreben hat, die Synchronisierringe
gegen die Sperrstellungen hin zu verlagern.
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Bei hohen Wagengeschwindigkeiten wird die Schleuderkraft ein verhältnismäßig
wichtigerer Faktor bei der Herstellung der Sperrlagen sein. als bei niederen Wagengeschwindigkeiten,
wogegen die Ölhaftung zwischen den Reibungskupplungsflächen und zwischen den Schubgliedern
und dem beweglichen Kupplungselement ein Faktor von immer mehr zunehmender Wichtigkeit
wird, je mehr die Wagengeschwindigkeit abnimmt.
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Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist die
Schleuderkraft ein wichtigerer Faktor bei der Erzeugung der notwendigen Reibungsberührung.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung berühren die Schubglieder 35 einfach die
Ecken 37a der Zähne 22 und zwischen jedem Schubglied 35 und der tiefsten Stelle
der zugehörigen Kerbe 36 wird unter der Wirkung der Schleuderkraft ein Abstandsraum
39 hergestellt. Dieser Abstandsraum 39 ist genügend groß und genügt; um die Berührung
zwischen den Schubgliedern 35 und der Nabe 13 aufzuheben, so daß die Nabe die freie
Bewegung der Schubglieder zusammen mit dem verschiebbaren Kupplungselement nicht
hindert.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig.3 brauchen die Schubelemente
relativ zur Nabe nicht bewegt zu werden. Bei dieser Ausführungsform liegen die Schubglieder
35a in Kerben 3611 der Nabe, und die Enden der Schubglieder berühren die Enden der
Kerben 3611, so daß sie einen Schub auf die Nabe übertragen. Die Nabe liegt gleitbar
auf der getriebenenWelleii, so daß die Kupplungsbe@v2gung der Synchronisierringe
25a durch einen axialen Schub eingeleitet wird, der auf die Ringe sowohl durch die
Schubglieder 35a als auch durch die Nabe 13a übertragen wird. Die Schubglieder
35" liegen zwischen dem beweglichen Kupplungselement 1811 und der Nabe 1311
mit genübendem Spiel, so daß eine Haftung zwischen dem beweglichen Kupplungselement
und der Nabe vermieden wird und das bewegliche Kupplungselement vollkommen frei
bewegt werden kann. Zu gleicher Zeit können auch die Schubglieder unter der Wirkung
der Schleuderkraft sich ungehindert gegen das bewgliche Kupplungselement legen,,
wobei diese Berührung durch. eine Abnutzung der Teile oder durch einen Verschleiß
der Teile nicht beeinträchtigt wird.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 7 liegen die Schubglieder
35 in im wesentlichen halbzylindrischen Kerben 37, die im Innern des verschiebbaren
Kupplungselements 18 vorgesehen sind, und zwar vorzugsweise in der Mitte zwischen
zwei Zähnen 22. Der Mittelteil der Schubglieder liegt in entsprechenden Kerben 36
der Nabe 13. Die Enden der Schubglieder liegen in länglichenAusnehmungen 38 der
Synchronisierringe 25. Zwischen der Mitte jeder Ausnehmung 38 und ihren gebogenen
Enden .4o sind Schrägen 41 vorgesehen, die, sobald der Synchronisierring sich mit
.Bezug auf das bewegliehe Kupplungselement nach irgendeiner Seite aus seiner Mittellage
heraus bewegt, diel Schubglieder 35 berühren und sie fester in ihre Kerben 37 pressen.
Die Kerben 37 sind in na::he übereinstimmung mit den Flächen der Schubglieder 35
gebracht, so daß eine verhältnismäßig große Berührungsfläche zwischen diesen beiden
Elementen besteht.
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Die Ölhaftung zwischen den Reibungskupplungsflächen sucht die Synchronisierringe
genügend zu verlagern, um die Schrägen 41 in Berührung mit den Schubgliedern 35
zu halten, wodurch-eine Berührung zwischen den Schubgliedern und den Kerben 37 sicher
herbeigeführt wird, und zwar unabhängig von der Umlaufgeschwindigkeit, so daß die
Schubglieder, sobald eine Verschiebung beginnt, einen Druck oder einen Schub gegen
einen der Synchronisierringe ausüben.
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Die Schubelemente 35 übertragen den Schub auf die Ringe 25 durch die
Schultern 42, die dadurch gebildet werden, daß die Kerben 38 kurz vor den Außenflächen
der Ringe 25 enden.
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Die Berührung der Schubglieder 35 durch die
Schrägen
41 preßt die Schubglieder in stärkere Reibungsberührung mit den Kerben 37; wodurch
die Größe des Schubes, der durch die Schubglieder 35 übertragen werden kann; erhöht
wird. Diese Erhöhung des Schubes erhöht die Kupplungswirkung zwischen den Reibungskupplungsflächen,
welche ihrerseits die Keilwirkung zwischen den Schubgliedern. und den Schrägen 41
erhöhen. Auf diese Weise ist es möglich; die Synchronisierung mit einer sehr leichtenKupplüngswirkung
zu beginnen, welche sich schnell erhöht, so daß eine vollständig stoßlose Beschleunigung
der Kupplungswirkung erreicht und dadurch in kürzester Zeit und doch vollkommen
stoßlos durchgeführt wird. Sobald die Dre'h#momentübertr.agungsglieder sich jedoch
dem Gleichlauf nähern, nimmt der Keildruck ,gegen die Schubglieder 35 ab, und im
Zeitpunkt des Gleichlaufes 'hört er vollständig auf, und zwar infolge der Verschiebung
des Synchronisierringes zurück @in, die Mittelstellung :der Totgangbewegung. Dieses
Nachlassen der Keilwirkung hebt den durch diese .Keilwirkung erzeugten Widerstand
gegen weitere Axialbewegung..des verschiebbaren Kupplungselements relativ zu den
Schubelementen auf, und das bewegliche -Kupplungselemnent lälßt sich bei sehr leichtem
Druck auf die -Gabel i9 durch die Sperrzähne 29 hindurch in Kupplungseingriff mit
den Kupplungszähnen 2o oder 21 verschieben.
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Der Abstand zwischen den Schuhschienen 35 und den Kerben 36, 37 und
38' kann se gewählt sein, daß während der obererwähnten Keilwirkung die Schubschienen
etwas gekippt werden, wie dies aus Fig. 8 erkenntlich ist, wobei das eine Ende durch
die Hebwirkung der Schräge 41 angehoben wird, während. das andere Ende in den mittleren
ausgetieften: Teil seiner Kerbe 38 hinein sich verlagert. Die Reibungsberührung
der Kante des beweglichen Kupplungselements (bei 51) ist sogar wirksamer zur Bewegung
des Schubgliedes in Richtung des eingezeichneten Pfeiles, als wenn die Fläche des
Schubgliedes genau parallel zur Bewegungsrichtung geblieben wäre. Das Schubglied
kann die Nabe bei 53 berühren, ohne hier jedoch einen merkbaren Widerstand :gegen
axiales Verschieben zu erzeugen,. da diese Berührung nur eine Gleitberührung dm
Gegensatz .zu der Keilwirkung bei 51 ist. Die Teile könnten tatsächlich so angeordnet
werden,, daß überhaupt keine Berührung zwischen der Nabe und den Schubgliedern stattfinden
würde, da die Schubglieder von den Synchronisierringen getragen werden könnten.
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Es- -ist möglich, die Aus.nehmungen 38 so auszubilden, daß, sie zu
allen Zeiten mit den Schubgliedern 36 Berührung haben,, wie dies aus Fig. 9 erkenntlich
ist: .Bei dieser Ausführungsform der Erfindung weisen die mittleren Zonen der Ausne'hmungen
38e Bodenflächen `auf,, die koaxial mit der Hauptachse des Synchronisierringes verlaufen,
so daß die erforderliche Totgangverschiebung des Synchrönisierringes relativ
zu den Schubgliedern möglich ist. Die kurvenförmigen Enden der Ausnehmungen
3.8e bilden Zonen 4,e, die als Schrägen wirken., um die Keilwirkung hervorzurufen,
die -bei der Beschreibung der Ausführungsfortn nach den Fig. 5 bis 7 erläutert ist.
-Für einige Ausführungen mag es wünschenswert sein, Mittel vorzusehen, :um die,Schubglieder
durch eine. schwache Federkraft gegen das bewegliche Kupplungselement i8 zu drücken.
Wie aus den Fig. io und i i erkenntlich, kann dieses Mittel aus einer kreisförmigen
oder halbkreisförmigen Feder 45 aus schwachem Federdraht bestehen, die gerade vor
der Nabe, und zwar zwischen der Nabe und einem Synchronisierring 25 liegt und mit
vertieften Teilen 46 versehen ist, die in Berührung mit einem: Ende der Glieder
35 stehen, so daß die Glieder 35 radial nach auswärts .gepreßt werden. Die Glieder
35 berühren auf diese Weise das bewegliche Kupplungselement 18 mit genügender Reibung,
um die notwendige Übertragung des Schubes, unabhängig von der 11mIaufgeschwindigkeit
der Teile, vorzunehmen.
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Ein anderer Vort-cil dieser Ausführungsform der Erfindung ist in dem
Umstand zu sehen, daß die Federn 45 nach Verschiebung des beweglichen Kupplungselements
18 in zwangsläufigem arbeitsschlüssigem Kupplungseingriff mit den Zähnen 2i des
Drehmomentübertragungsgliedes 17 die Glieder 35 leicht kippen, so daß ihre den Federn
gegenüberliegenden Enden die Ansnehmungen 38 berühren.; während die Mittelzonen
der Glieder die Ecken berühren, die durch die Kerben 37 und das Ende des beweglichen
Kupplungselements i8 gebildet werden. Sobald das bewegliche Kupplungselement in
seine neutrale Lage zurückgekehrt ist, wird durch seine Berührung mit dien Gliedern
35 bewirkt, d.aß der Synchronisierring 25 zusammen mit dem Reibungskupplungselement
34 aus dem Kupplungseingriff gelöst wird.
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Bei. der abgeänderten Ausführungsform, nach Fig. i.2 besteht jedes
Schubglied 359 aus Teleskopabschnitten, und zwar aus dem Gehäuse 47 mit einer Bohrung
48 sowie aus einem Kolben 49, der in der Bdhrung 48 liegt und durch eine in der
Bohrung 48 untergebrachte schwache Druckfeder So nach außen gepreßt wird. Auf diese
Weise dienen die Schubglieder 359 dazu, einen sehr schwachen axialen Druck
gegen die Synchronisierringe 25 auszuüben, der genügend groß ist, um eine dauernde
leichte Berührung zwischen den Reibungskupplungsflächen zu erzeugen, wobei diese
Berü hrung einen Zug zur Folge hat, welcher dazu dient, die Syn.chronisierrnge dauernd
in Sperrlage zu verdrängen.
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Es ist nicht notwendig, daß die Schubglieder zylindrisch sind. Beider
Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 13 sind die Glieder 35a verhältnismäßig
breit und flach und weisen abgeschrägte Enden 54 auf, die mit abgeschrägten Enden
55 der Synchronisierungsringkerben 38,1 zusammenarbeiten. Die senkrechten
Kantenflächen 56 berühren die Seitenflächen von auf Abstand liegenden Zähnen 22
des beweglichen Kupplungselements 18, während die Außenflächen 57 die Ecken der
dazwischen liegenden Zähne wie bei 58 berühren. Die Glieder können in radialer Richtung
unterstützt
und in Umfangrichtung gelagert sein. und. zwar entweder
dadurch, daß sie in geeigneten Vertiefungen der Nabe (nicht dargestellt) liegen
oder daß Bodenstücke in den Kerben 38« vorgesehen sind, die der in den Fig. @ und
6 dargestellten Form entsprechen.
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Durch Verlagerung des Synchronisierringes berühren die schrägen Flächen
55 der Kerben 38a die abgeschrägten Ecken 54 der Glieder 35a, so daß eine Nockenwirkung
auf die Schienen ausgeübt wird, welche die Schienen oder Glieder um ihre Längsachsen
zu drehen versucht, so daß sie in Berüh.rung mit den Zähnen 22 des beweglichen Kupplungselements
kommen.
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Eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete Vorrichtung ist
von größter Einfachheit und ist sehr billig herzustellen. Ersparnisse werden dadurch
erzielt, d.aß keine Ansätze an den Synchronringen zur Herstellung der Totgangverbindungen
notwendig sind, daß die Federn wegfallen können, daß die Spreizvorrichtungen sich
erübrigen. und daß die Schuhglieder durch einfaches Absägen von einer aus kalt gewalztem
Stahl bestehenden Stange hergestellt werden können. Die halb'kreisförmigenKerben,
beispielsweise die Kerben 37 in dem verschiebbaren Kupplungselement gemäß der Ausführung
nach den Fig. 5 bis 7, können mit dem gleichen N#'erkzeug hergestellt «-erden wie
die Innenzähne 22. Die vorzugsweise aus Bronze bestehenden Ringe -25 können gegossen
und die herben 38 beim Gießen ausgespart werden.