Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, die gemäss dem Patentan spruch des Hauptpatentes ausgebildet ist.
Bei der im Hauptpatent beschriebenen Getriebe schaltvorrichtung wird vermittels der in die Ausneh- mungen an den zu kuppelnden Teile hineinragen den Teile der Führungshülse der Schaltstifte diesen eine sichere, ein Verkanten und Klemmen derselben verhindernde Führung vermittelt.
Als nachteilig hat sich erwiesen, dass bei hohen Relativdrehzahlen der zu kuppelnden Teile die in die Ausnehmungen an den betreffenden Kupplungs teilen einrastenden Enden der Schaltstifte hohen Be lastungen ausgesetzt sind, wodurch ein verhältnismä ssig hoher Verschleiss sowohl an den Schaltstiften selbst als auch an den Führungen hervorgerufen wird.
Um die aufgezeigten Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden, sieht die vorliegende Erfindung vor, dass eine Synchronisiereinrichtung vorhanden ist, die aus an den zu kuppelnden Teilen gebildeten Synchronisier-Reibelementen und das Durchschalten der Schaltstifte mit normaler Hand kraft vor Angleichung der Drehzahlen der zu kup pelnden Teile verhindernden Sperrgliedern besteht.
Zweckmässigerweise kann auf dem treibenden Teil oder einem mit diesem verbundenen Träger mitdrehbar, jedoch axial verschiebbar, eine die Schalt stifte in axialen Ausnehmungen aufnehmende Füh rungshülse angeordnet sein, an deren Ringteilen Synchronisierreibkegel gebildet sind, die in Reibver bindung mit an den getriebenen Kupplungsteilen vor gesehenen Gegenreibkegeln gebracht werden können, und welche Führungshülse durch Druckfedern beein flusste und in Rasten an den Schaltstiften eingreifende Sperr- bzw. Mitnehmerkörper aufnimmt.
Eine so ausgebildete Schaltvorrichtung gestattet ein rasches Angleichen der Drehzahlen der zu kup- pelnden Teile, wobei ein Durchschalten der Schalt stifte mit normaler Handkraft in die Ausnehmungen an den getriebenen Kupplungsteilen erst nach Anglei chung der Drehzahlen möglich ist. Der Verschleiss an den Schaltelementen wird somit wesentlich herab gesetzt und die Schaltzeiten wesentlich verkürzt. Die erfindungsgemässe Schaltvorrichtung benötigt gegen über den bekannten Schaltstiftkupplungen keinen zu sätzlichen Raum, da sämtliche für die Drehzahlan gleichung notwendigen Bauteile auf bereits vorhan denen Raum untergebracht sind.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Schaltvorrichtung in einem in Längsrichtung geführten Teilschnitt.
Fig. 2 zeigt einen quer zur Längsachse der Ein richtung geführten Teilschnitt nach der Linie II-H der Fig. 1. Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltvorrichtung längsgeschnit ten.
Fig. 4 zeigt einen teilweisen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
In Fig. 1 und 2 ist ein Teil eines Zahnräder wechselgetriebes in Verbindung mit einer beispiels weise axial doppelt schaltbaren Kupplung dargestellt, wobei als Kupplungselemente Schaltstifte verwendet sind. Die Zahnräder 2 bzw. 3 sind auf einer Welle, beispielsweise einer Getriebeausgangswelle 5, lose lau fend und mit dieser kuppelbar vorgesehen, wobei die Zahnräder 2 bzw. 3 mit hier nicht dargestellten Zahnrädern in dauerndem Eingriff stehen.
Zwischen den Zahnrädern 2 bzw. 3 ist ein mit der Getriebe- ausgangswelle 5 vermittels Keilprofil 7 oder derglei chen drehfest verbundenes Trägerteil 8 angeordnet, welches an einer axialen Verschiebung durch die stirnseitig anliegenden und ihrerseits durch Anlauf scheiben oder dergleichen gesicherten Zahnräder 2 bzw. 3 gehindert ist. Das Trägerteil 6 weist an seiner äusseren Umfangsfläche ein Keilprofil 13 auf, in welches das Gegenprofil 14 einer die Schaltstifte 16 aufnehmenden axial verschiebbaren Führungshülse 18 eingreift.
Letztere weist an ihrer äusseren Um fangsfläche im Querschnitt halbkreisförmige und sich in axialer Richtung über die gesamte Breite der Füh rungshülse erstreckende Ausnehmungen 20 auf, in welchen sich die Schaltstifte 16 axial verschiebbar führen.
Die Schaltstifte 16 werden von einem Schaltring 22 umfasst, der in die an den Schaltstiften 16 gebil deten Kerben 23 eingreift. In den Schaltring 22 ist eine ringförmige Schaltnut 24 eingearbeitet, in welche ein hier nicht dargestelltes Schaltglied (Schaltgabel) eingreift. In die nach innen gerichteten Stirnseiten der Zahnräder 2 bzw. 3 sind dem Querschnitt der Schaltstifte 16 entsprechende Ausnehmungen 25 bzw. 26 eingearbeitet, in welche die Enden der Schaltstifte 16 zum Zwecke des Kuppelns der Zahn räder 2 bzw. 3 wahlweise in Eingriff gebracht wer den können.
Die halbkreisförmigen Ausnehmungen 25 bzw. 26 gehen radial nach innen in eine ring förmig ausgebildete Eindrehung 27 bzw. 28 über, in welche die über das Trägerteil 8 nach beiden Seiten überstehenden Ringteile 29 bzw. 30 der Füh rungshülse 18 hineinragen, und somit den Schalt stiften 16 beim Kuppeln eine sichere Führung ver mitteln. An der inneren Umfangsfläche der Ringteile 29 bzw. 30 sind Synchronisierreibkegel 32 bzw. 33 gebildet, die mit entsprechend ausgebildeten Gegen reibkegeln 35 bzw. 36 an den Zahnrädern 2 bzw. 3 zum Zwecke der Drehzahlangleichung der miteinan der zu kuppelnden Teile zusammenarbeiten.
Um eine axiale Verschiebung der Führungshülse 18 zu bewir ken, sind an dieser radialgerichtete zylindrische Durchbrüche 38 gebildet, in deren erweiterten Teil 39 Scheiben 40 eingesetzt sind. Letztere sind mit einer zentrischen Bohrung 41 für die Aufnahme einer Mitnehmerkugel 42 versehen, die sich an einer zwi schen der Scheibe 40 und der Führungshülse 18 ein gelegte Teller- oder Scheibenfeder 43 anlegt bzw. in eine an dieser vorhandene Bohrung 45 teilweise ein zutreten vermag.
Die Lage der Kugeln 42 ist dabei so, dass diese in Neutrallage der Kupplung und beim Ansynchronisieren um einen gewissen Betrag über die äussere Fläche der Scheiben 40 hinausragen und in mittig stehende, im Querschnitt halbkreisförmige Aussparungen 46 an den Schaltstiften 16 einrasten. Um den Kugeln 42 beim Durchschalten der Schalt stifte 16 die Möglichkeit zum Ausweichen zu geben, sind die Keilprofile 13 in der Nähe der Kugeln 42 mit Aussparungen 47 versehen.
Für die beiden Kupp lungsstellungen weisen die Schaltstifte 16 zwei wei tere im Querschnitt halbkreisförmig oder dergleichen ausgebildete Rasten 48 bzw. 49 auf, mit deren Hilfe die Schaltstifte 16 in ihren Kupplungsstellungen ge- halten werden. Es ist dabei nicht erforderlich, jedem der Schaltstifte 16 eine Mitnehmerkugel 42 und de ren zugehörigen Teile zuzuordnen, sondern vielmehr nur jedem zweiten oder dritten der Schaltstifte 16.
In Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungs beispiel einer Schaltvorrichtung dargestellt. Und zwar sind hierbei im Gegensatz zu den bei Fig. 1 und 2 verwendeten Kugelführungsscheiben 40 und Teller federn 43 in radial verlaufenden Bohrungen 50 der Führungshülse 18 Buchsen 52 eingesetzt, welche Druckfedern 54 aufnehmen, die auf Kugeln 55 ein wirken, wobei die Federn 54 unter gewisser Vorspan- nung stehen. Die Kugeln 55 rasten in der gleichen, wie bereits bei Fig. 1 beschriebenen Weise in den verschiedenen Schaltstellungen der Schaltstifte 16 in die halbkreisförmigen Rasten 46, 48 bzw. 49 ein.
Das Trägerteil 56 weist hierbei radiale Durchbrüche 57 auf, in welche die Federn 54 und deren Hülsen 52 hineinragen. Der Durchmesser der Durchbrechun- gen gestattet eine axiale Beweglichkeit der Führungs hülse 18 und der mit dieser verbundenen Hülsen 52.
Die Wirkungsweise der Schaltvorrichtung ist da bei wie nachfolgend beschrieben.
Wird der in die Kerben 23 der Schaltstifte 16 eingreifende Schaltring aus der in Fig. 1 dargestell ten Neutrallage nach links verschoben, so werden die Schaltstifte 16 mitgenommen. Gleichzeitig wird über die in die Führungshülse 18 eingesetzten und durch die Federn 43 radial nach aussen in die Rasten 46 an den Schaltstiften 16 gedrückten Kugeln 42 eine Mitnahme der Führungshülse 18 bewirkt. Die Syn- chronisierreibkegel 32 bzw. 33 am Ringteil 29 der Führungshülse 18 bzw. am zu kuppelnden Zahnrad 2 treten somit in Reibverbindung, wodurch eine An gleichung der Drehzahl des Zahnrades 2 an die der Welle 5 erfolgt.
Die in die Rasten 46 der Schalt stifte 16 eingreifenden Mitnehmerkugeln 42 verhin dern vorerst ein Durchschalten der Schaltstifte 16, und zwar so lange, bis durch den am Schaltring 22 aufgebrachten Schaltdruck die Kugeln 42 gegen die unter Vorspannung stehenden Federn 43 in ihre Boh rungen 41 zurückgedrückt werden und somit ein Eingreifen der Schaltstifte in die Ausnehmungen 25 am Zahnrad 2 gestatten. Die Federn 43 (54 Fig. 3) sind dabei so ausgelegt, dass ein Zurückdrücken der Mitnehmerkugeln 42 erst dann erfolgt, wenn Gleich lauf zwischen den zu kuppelnden Teilen eingetreten ist.