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Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, in welcher ein geschlitzter Gleichlaufring unter dem Einfluss eines die Servowirkung desselben erhöhenden geschlitzten, ringförmigen Sperrmittels steht, das zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe seines zugehörigen Kupplungskörpers angeordnet ist.
Es sind Gleichlaufeinrichtungen der genannten Art bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1919294), bei denen das Sperrmittel durch ein geschlitztes, den verschiebbaren Anschlag zwischen seinen Ringenden aufnehmendes Band gebildet wird, das sich mit einem dem Ringenden gegenüberliegenden nockenartigen Formkörper in einer Ausnehmung des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades abstützt. Die mit dem Formkörper zusammenwirkenden Gegenflächen der Ausnehmung können dabei entsprechend der gewünschten Sperr- und Rückstellkraft eine verschiedene Formgebung erhalten. Als besonders nachteilig hat sich bei dieser Sperrmittelausführung jedoch das häufige Brechen des Sperrmittels im Bereich des nockenartigen Formkörpers erwiesen. Darüber hinaus war die Fertigung eines derartigen Sperrmittels nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand möglich.
Weiters sind Gleichlaufeinrichtungen, insbesondere für die niedrigste Gangstufe eines Wechselgetriebes bekannt (franz. Patentschrift Nr. 1. 586. 353), in welchen geschlitzte und federnde Gleichlaufringe unter dem Einfluss von die Servo-Wirkung erhöhenden Mittel stehen, die zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades angeordnet sind und von einem doppelarmigen Gleitstein beaufschlagt werden, der mit einer Nase versehen, sich zwischen den Schlitz des Gleichlaufringes erstreckt und der eine Arm des Gleitsteines mit einem Sperrband zusammenarbeitet und der andere Arm des Gleitsteines unter Vermittlung federnder Mittel an der Nase des Kupplungskörpers abgestützt ist, wobei die federnden Mittel durch eine Druckfeder gebildet werden,
die in das verdickte Ende des Armes des Gleitsteines eingesetzt und in einer Ausnehmung der Nabe des Kupplungskörpers in tangentialer Richtung gehalten ist. Als besonders nachteilig hat sich neben den hohen Fertigungskosten des Gleitsteines hiebei erwiesen, dass die Druckfeder derart in tangentialer Richtung auf dem Gleitstein wirksam wird, dass dieser nach aussen gedrückt wird, was ein häufiges Verklemmen des Gleitsteines zur Folge hat. Ebenfalls ist der erhebliche Montageaufwand nachteilig, der beim Auswechseln der Druckfedern erforderlich wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Gleichlaufeinrichtung für die niedrigste Gangstufe eines Wechselgetriebes zu schaffen, die beim Einlegen der ersten Gangstufe bei stillstehendem Fahrzeug unter Verzicht auf ein zusätzliches federndes Mittel während des Gleichlaufvorganges eine derart grosse elastische Rückstellkraft aufweist, die das Lösen der Sperrmittel in ausreichendem Masse unterstützt und beim Herunterschalten in den ersten Gang ebenso wie die Gleichlaufeinrichtungen der übrigen Gangstufen die Sperrmittel die Servo-Wirkung des Gleichlaufringes derart erhöhen, dass ein leichtes und schnelles Einlegen der Gänge möglich wird.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs näher beschriebenen Gleichlaufeinrichtung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sich das Sperrmittel während eines Gleichlaufvorganges an einem in einer Ausnehmung in der Nabe des Kupplungskörpers erstreckenden Anschlag abstützt, der zwischen den Ringenden des Sperrmittels mit diesem verankert ist.
Es ist zwar auch schon aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 512. 707 eine Gleichlaufeinrichtung bekannt, die ausser für die erste Gangstufe eines Wechselgetriebes für jede Gangstufe verwendbar ist. Demgegenüber betrifft die gegenständliche Erfindung im wesentlichen eine Gleichlaufeinrichtung speziell für die erste Gangstufe eines Wechselgetriebes. Als unbedingt notwendig für Gleichlaufeinrichtungen der ersten Gangstufe eines Wechselgetriebes hat sich nämlich erwiesen, dass beim Einlegen der ersten Gangstufe bei stehendem Fahrzeug und bei laufender Maschine während des Gleichlaufvorganges eine Relativbewegung zwischen der Schaltmuffe einerseits und den Kupplungszähnen des Kupplungskörpers anderseits möglich ist.
Dies wird bei der Gleichlaufeinrichtung gemäss der zuletzt genannten franz. Patentschrift nicht erreicht. Die nockenartige Anformung an dem Sperrmittel bei der bekannten Gleichlaufeinrichtung weist senkrechte Seitenflächen auf, die während eines Gleichlaufvorganges mit senkrechten Flächen einer Nut in der Nabe des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades zusammenwirken. Dadurch wird das Sperrmittel in beiden Drehrichtungen an der Innenfläche des Gleichlaufringes kraftschlüssig zur Anlage gebracht und erst nach vollzogenem Gleichlauf wieder entspannt. Eine Relativbewegung zwischen den eingangs genannten Teilen ist hiebei während des Gleichlaufvorganges nicht möglich.
Darüber hinaus bewirkt das Auflaufen auf gerade Flächen eine derart geringe Unterstützung der Servo-Wirkung des Gleichlaufringes, dass ein schnelles Einlegen der Gangstufe bei geringer Kraft seitens des Bedienenden nicht möglich ist. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemässe Gleichlaufeinrichtung vermieden, bei der sowohl die erforderliche Relativbewegung zwischen Schaltmuffe und den Kupplungszähnen des Kupplungskörpers bei stehendem Fahrzeug und laufender Maschine als auch eine Durchführung des Schaltvorganges beim Herunterschalten von der zweiten in die erste Gangstufe mit geringer Kraft seitens des Bedienenden und auch in kurzer Zeit erzielbar sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat sich bei Gleichlaufeinrichtungen für die niedrigste Gangstufe als besonders vorteilhaft erwiesen, dass sich der Anschlag in der einen Umfangsrichtung mit einer senkrechten Fläche an einer senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung und in der andern Umfangsrichtung mit einer Abweisfläche an einer senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung abstützt. Die Abweisfläche kann durch eine
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gekrümmte Fläche oder durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung verlaufende Fläche gebildet sein. Das Sperrmittel kann zweckmässigerweise in einem Bereich einen zentrisch verlaufenden Radius und in einem andern Bereich einen exzentrisch zu dem erstgenannten Bereich verlaufenden Radius aufweisen.
Eine weitere beispielsweise erfindungsgemässe Ausgestaltung des Sperrmittels ist dadurch gegeben, dass das Sperrmittel in einem Bereich einen zentrisch verlaufenden Radius und in einem andern Bereich einen exzentrisch zu dem erstgenannten Bereich verlaufenden Radius aufweist.
Bei Gleichlaufeinrichtungen für die übrigen Gangstufen hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass sich der Anschlag in beide Drehrichtungen mit einer Abweisfläche an einer senkrechten Fläche der Ausnehmung abstützt. Die Abweisfläche ist entweder durch eine gekrümmte Fläche oder durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung verlaufende Fläche gebildet. Vorteilhaft ist es, wenn das Sperrmittel einen zentrisch verlaufenden Radius aufweist.
Die Verankerung des Anschlages in dem Sperrmittel kann bei allen Gangstufen vorteilhafterweise derart vorgenommen werden, dass das Sperrmittel im Bereich des Anschlages an den Stirnflächen gegenüberliegende, radiale Nuten aufweist, der Anschlag an der der Ausnehmung abgewandten Seite mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut versehen ist und die die Nut begrenzenden Stege des Anschlages in die Nuten des Sperrmittels eingreifen, oder derart, dass der Anschlag an der der Ausnehmung abgewandten Seite einen Zapfen aufweist, der in eine zwischen den Stirnflächen des Sperrmittels angeordnete Ausnehmung beliebiger Form eingreift.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit dem erfindungsgemässen Sperrmittel in Zusammenarbeit mit dem in die Ausnehmung am Kupplungskörper hineinragenden Anschlag beim Herunterschalten in den ersten Gang und beim Einlegen der übrigen Gangstufen ein leichtes und schnelles Einlegen möglich ist, und beim Einlegen des ersten Ganges bei stillstehendem Fahrzeug Ganghänger sicher vermieden werden, ohne dass im Bereich des Anschlages das Sperrmittel Belastungen ausgesetzt ist, die ein Brechen des Sperrmittels bewirken. Auf Grund des einfachen Aufbaues weist die erfindungsgemässe Gleichlaufeinrichtung, insbesondere bei der niedrigsten Gangstufe, gegenüber andern bekannten Einrichtungen eine hohe Betriebssicherheit und Montagefreundlichkeit auf.
In den Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Gleichlaufeinrichtungen zeigen, sind Fig. 1 ein Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemässe Gleichlaufeinrichtung für die erste Gangstufe eines Schaltmuffengetriebes eines Kraftfahrzeuges, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine beispielsweise Ausführungsform eines Sperrmittels in der Seitenansicht, Fig. 4 eine Draufsicht nach Fig. 3, Fig. 5
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Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemässe Gleichlaufeinrichtung für die weiteren Gangstufen eines Schaltmuffengetriebes eines Kraftfahrzeuges, Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7, Fig. 9 eine beispielsweise Ausführungsform eines Sperrmittels, Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines Anschlages, Fig.
ll eine weitere Ausführungsform eines Sperrmittels und Fig. 12 eine weitere Ausführungsform eines Anschlages.
In dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Getriebeausschnitt sind auf einer angedeuteten Getriebewelle--l-- Zahnräder--2 und 3--frei drehbar, aber nicht längsverschiebbar gelagert. Die Zahnräder--2, 3--sind ständig mit auf einer weiteren Getriebewelle befindlichen Zahnrädern in Eingriff und mit Kupplungskörpern
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4Schaltmuffenträger --8-- ist mit der Getriebewelle--l--drehfest verbunden und zwischen Anschlagscheiben-9-axial festgelegt. Die Kopfflächen der Zähne --10-- der Schaltmuffe --6-arbeiten mit Gleichlaufringen--11 und 12--zusammen, die auf der Nabe--13--des Kupplungskörpers - 4 bzw. 5--der zu schaltenden Zahnräder --2, 3-- unter Vorspannung angeordnet sind.
Jeder der Gleichlaufringe--11, 12--ist mit einer Zentrierfläche--14--und einer Reibfläche --15-- versehen.
Zwischen den Enden--16 und 17--des Gleichlaufringes--11--ragt die Nase--18--eines Gleitsteines - -19--, welcher in Umfangsrichtung verschiebbar auf der Nabe--13--der Kupplungskörper gehalten ist. Zwischen der Nabe--13--und der Innenfläche--20--des Gleichlaufringes--11--ist ein Sperrmittel
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-21-- in FormDie Stege--25 und 26--begrenzen eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut--28--im Anschlag - -27--, der sich mit der der Nut --28-- gegenüberliegenden Seite in einer Ausnehmung--29--der Nabe --13-- des Kupplungskörpers--4, 5--abstützt. Während eines Gleichlaufvorganges stützt sich der Anschlag - mit seiner senkrechten Fläche --30-- an der senkrechten Fläche --31-- der Ausnehmung - bzw. mit der schrägen Fläche --32-- an der senkrechten Fläche --33-- der Ausnehmung --29-- ab.
Beim Einlegen des ersten Ganges aus dem Stillstand des Fahrzeuges wird bei laufender Maschine die Schaltmuffe--6-axial gegenüber dem Muffenträger--8--mit Bezug auf die Zeichnungen nach Fig. 1 nach links bewegt und die Kopfflächen der Schaltzähne --10-- mit der Reibfläche --15-- des Gleichlaufringes
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inAusnehmung --29-- abstützt, wodurch der linke Teil (Fig. 2) des Sperrmittels--21--gespannt wird. Bei diesem Vorgang findet zwischen der Innenfläche --20-- des Gleichlaufringes --11-- und der Fläche --22-- des Sperrmittels--21--eine Relativbewegung mit einer daraus resultierenden Reibarbeit statt, die an dem Gleichlaufring in Form einer radialen Spreizkraft wirksam wird.
Ist durch die Reibarbeit zwischen der Reibfläche --15-- und der Schaltmuffe einerseits und dem Sperrkörper und der Innenfläche des Gleichlaufringes anderseits Gleichlauf erreicht, so entspannt sich die Gleichlaufeinrichtung. Es kann somit die
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Eingriff gebracht werden, wodurch der Schaltvorgang vollzogen ist. Beim Herunterschalten vom zweiten auf den ersten Gang wird die Schaltmuffe --6-- axial gegenüber dem Muffenträger --8-- mit Bezug auf die Zeichnungen nach Fig. 1 nach rechts bewegt und die Kopfflächen der Schaltzähne --10-- mit der Reibfläche - des Gleichlaufringes-12--in Reibungsschluss gebracht, wodurch der Gleichlaufring-12- Drehrichtung-B- (Fig. 2) mitgenommen wird.
Das auflaufende Ende --16-- des Gleichlaufringes --12-drück dadurch den Gleitstein --19-- in dieselbe Richtung, so dass das Sperrmittel --21-- den Anschlag --27-- beaufschlagt, der sich dann mit der schrägen Fläche-32-an der senkrechten Fläche --33-- der Ausnehmung --29-- abstützt, wodurch der rechte Teil des Sperrmittels --21-- in einem stärkeren Masse
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beschrieben.
In den Fig. 3 und 5 sind besonders zweckmässig geformte Sperrmittel dargestellt. Das Sperrmittel--21-der Fig. 3 weist im Bereich-E-einen zentrisch verlaufenden Radius-R-und in dem Bereich-Feinen exzentrisch zu dem Bereich --E-- verlaufenden Radius --R2-- auf. Das Sperrmittel --21a-- weist im Bereich--C--einen zentrisch verlaufenden Radius --R-- und in den Bereichen--D--einen exzentrisch zu dem Bereich-C--verlaufenden Radius--Rl--auf. In der Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anschlages dargestellt. Dieser Anschlag --27a-- weist an Stelle der schrägen Fläche --32-- eine gekrümmte Fläche-34-auf.
Der in den Fig. 7 und 8 gezeigte Getriebeausschnitt entspricht im wesentlichen dem in den Fig. 1 und 2
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In der Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anschlages dargestellt. Dieser Anschlag--36aweist an Stelle der gekrümmten Flächen--37 und 38--schräg zu den senkrechten Flächen --31 und 33-verlaufende gerade Flächen--39 und 40-- auf.
Die in der Fig. 7 und 8 gezeigte Gleichlaufeinrichtung ist nicht auf die Verwendung des Sperrmittels --35-- beschränkt. So ist z. B. durchaus die Verwendung des Sperrmittels-21a- (Fig. 5) denkbar.
Das Sperrmittel --41-- der Fig.11 weist eine Ausnehmung --42-- von beliebiger Form auf, die vorzugsweise als runder Durchbruch ausgebildet ist. In diese Ausnehmung --42-- ragt ein Zapfen-43des Anschlages--44--der Fig. 12, wodurch der Anschlag --44-- mit dem Sperrmittel --41-- verankert ist. Der Zapfen --43-- ist in seiner Formgebung vorzugsweise der Ausnehmung --42-- angepasst. Der Zapfen --43-- und die Stege --25 und 26-- (Fig. 1) sind in ihrer Höhe derart begrenzt, dass sie während eines Gleichlaufvorganges nicht mit der Innenfläche des Gleichlaufringes in Berührung kommen. Die Anwendung eines Zapfens an einem Anschlag beschränkt sich nicht auf Anschläge der in Fig. 12 gezeigten Art, sondern ist auch bei allen andern gezeigten Anschlägen denkbar.
Darüber hinaus ist die Verankerung des Anschlages nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ; so ist es z. B. möglich, den Anschlag nur in einer an einer der Stirnseiten des Sperrmittels angeordneten Nut zu verankern.
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