DE10006347C1 - Druckstück einer Synchronisiervorrichtung für eine Wechsel-Zahnradkupplung und Synchronisiervorrichtung mit einem Druckstück - Google Patents

Abstract

Bei einem Druckstück einer Synchronisiervorrichtung für eine Wechsel-Zahnradkupplung zum wahlweisen Ankuppeln eines von zwei jeweils als Losrad drehbar auf einer Getriebewelle gelagerten Zahnrädern an diese Getriebewelle gehen von einem Basisteil zwei federnd auslenkbare Auslegerarme für die Zentrierung von zwei jeweils einem Losrad zugeordneten Synchronringen ab. Es sind jeweils mit einem zugehörigen Anschlag der Synchronringe zusammenarbeitende Anschläge vorgesehen, durch die Synchronisierkraftfederteile zur Erzeugung von Synchronisierkräften in Wirkung gelangen, die in Form einer gemeinsamen zur Mittelachse des Basisteiles zentralen Ausbuchtung ausgebildet sind, welche sich von den Auslegerarmen aus in der einen Achsenrichtung der Mittelachse erstreckt, wobei die Anschläge im Bereich der Auslegerenden ausgebildet sind.

Description

Die Erfindungen betreffen ein Druckstück einer Synchronisiervorrichtung für eine Wechsel-Zahnradkupplung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Synchronisiervorrichtung mit einem Druckstück nach Patentanspruch 13.

Bei Verwendung eines Druckstückes nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist aufgrund seiner zusätzlichen Zentrierfunktion das durch die ansonst bei anderer Ausführung ohne Zentrierfunktion im unbetätigten Zustand lose in der Synchronisiervorrichtung angeordneten Synchronringe verursachte Getrieberasseln, welches bei dünnflüssigen Getriebeölen verstärkt auftritt, weitgehend vermieden oder zumindest erheblich reduziert.

Bei einer aus der EP 0 957 279 A1 bekannten Synchronisiervorrichtung mit einem Druckstück nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist der Basisteil des Druckstückes quaderförmig sowie in sich starr ausgebildet und im Einbauzustand in den zur Drehachse der Getriebewelle radialen Richtungen unbeweglich relativ zur Getriebewelle angeordnet - weist also keine für die Bildung der Synchronisier- und Zentrierkräfte erforderlichen Federungseigenschaften auf. Der in sich geschlossene Boden des Basisteiles erstreckt sich im Einbauzustand senkrecht zur Drehachse der Getriebewelle - wobei der starre Basisteil durch zwei vom Boden aufrecht abstehende, zueinander parallele Seitenwände vervollständigt wird. Von den den beiden Seitenwänden des im übrigen offenen, im Querschnitt mithin U-förmig ausgebildeten Basisteiles gehen jeweils drei nebeneinander angeordnete Auslegerarme ab, von denen der mittlere als Synchronisierkraftfederteil an seinem freien Auslegerende von dem einen Stirnende der Verzahnung der Schaltschiebemuffe zur Erzeugung der Synchronisierkräfte einfederbar ist, während die Auslegerenden der beiden äusseren Auslegerarme zur Zentrierung des benachbarten Synchronringes verwendet sind. Mithin ist bei diesem bekannten Druckstück in dem Basisteil ein nicht funktionsnutzbarer Bauaufwand zu sehen, wobei dieser Basisteil zudem für seine Anordnung im Einbauzustand eine beträchtliche Ausnehmung in dem die Schaltschiebemuffe auf der Getriebewelle axialverschiebbar führenden Schaltmuffenträger erfordert, welche die Drehmomentübertragungsfähigkeit des letzteren und somit der Zahnradkupplung schwächt.

Die den vorliegenden Erfindungen zugrunde liegende Aufgabe ist im wesentlichen darin zu sehen, die Nachteile eines nicht funktionsnutzbaren Bauaufwandes bezüglich des Basisteiles zu verringern bzw. weitgehend zu vermeiden.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäss der einen Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 für das Druckstück an sich und gemäss der anderen Erfindung mit den Merkmalen von Patentanspruch 13 für die Synchronisiervorrichtung in vorteilhafter Weise gelöst.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 ist der Basisteil mit seiner Ausbuchtung zusammen mit den sich seitlich anschliessenden beiden Auslegerarmen Bestandteil eines insgesamt in sich federnd ausgebildeten Trägers auf zwei durch die Auslegerenden mit ihrer jeweiligen Zentrierfläche gebildeten Stützen, wobei dieser Basisteil mit seinen Federungseigenschaften bereits in der Neutralstellung der Schaltschiebemuffe durch die Eingriffsflächen der letzteren vorgespannt und somit an der Erzeugung der auf die Synchronringe über die beiden Stützen einwirkenden Zentrierkräfte beteiligt ist. Darüber hinaus ist der federnd ausgebildete Basisteil bei der Betätigung der Schaltschiebemuffe an der Bildung der Synchronisierkräfte beteiligt, wenn die Anschläge von Druckstück und Synchronring in gegenseitige Anlage nach dem Verdrehen des Synchronringes in seine Sperrstellung gelangt sind und der betreffende Synchronisierkraftfederteil der Ausbuchtung des Basisteiles durch die zugeordnete Eingriffsfläche der Schaltschiebemuffe betätigt und somit als Bestandteil des Trägers auf zwei Stützen eingefedert wird.

Bei der Synchronisiervorrichtung nach der anderen Erfindung gemäss Patentanspruch 13 ist der für den Einbauzustand des Basisteiles erforderliche Bauraum in den in Bezug auf die Drehachse der Getriebewelle radialen Richtungen gering, weil der Basisteil keine Mittel mehr für eine Lagefixierung gegenüber dem Schaltmuffenträger aufweisen muss und die zur Erzeugung der Synchronisier- und Zentrierkräfte erforderlichen radialen Federwege des auch den Basisteil umfassenden Trägers auf zwei Stützen klein sind. Demzufolge kann auch die den erforderlichen Bauraum für den Basisteil zur Verfügung stellende radiale Ausnehmung am Aussenumfang des Schaltmuffenträgers kleiner dimensioniert sein, so dass die Drehmomentübertragungsfähigkeit des Schaltmuffenträgers nicht wesentlich beeinträchtigt ist.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 ist der Träger auf zwei Stützen in vorteilhafter Weise in Form einer Blattfeder durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 vorgesehen.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 kann die Betätigung durch die Schaltschiebemuffe über eine Kugel erfolgen, wenn für diese eine nach Patentanspruch 3 gestaltete Ausbuchtung vorgesehen ist.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 kann für die Kugel zur Betätigung durch die Schaltschiebemuffe ein Käfig gemäss der Ausgestaltung von Patentanspruch 4 vorgesehen sein.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 kann zur Übertragung der Betätigungskräfte der Schaltschiebemuffe auf den jeweiligen Synchronring ein Gehäuseteil nach den Merkmalen von Patentanspruch 5 verwendet sein.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in der Ausführungsform mit einem Gehäuseteil zur Übertragung der Betätigungskräfte kann eine vorteilhafte einteilige Ausgestaltung mit den Merkmalen von Patentanspruch 6 getroffen sein.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in der Ausführungsform mit einem Gehäuseteil zur Übertragung der Betätigungskräfte kann durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 7 der Träger auf zwei Stützen zumindest in Bezug auf seine Auslegerarme in dem Gehäuseteil angeordnet sein.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in der Ausführungsform mit einem Gehäuseteil zur Übertragung der Betätigungskräfte können der Gehäuseteil, die Kugel und die Blattfeder durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 8 als eine vormontierte Baueinheit ausgebildet sein.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in einer ein Gehäuseteil zur Übertragung von Betätigungskräften nicht aufweisenden Ausführungsform können nach den Merkmalen von Patentanspruch 9 der die Kugel führende Käfig und die Ausbuchtung des Basisteiles einteilig ausgebildet sein.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in einer weiteren ein Gehäuseteil zur Übertragung von Betätigungskräften nicht aufweisenden Ausführungsform ist in vorteilhafter Weise eine direkte Betätigung der Ausbuchtung des Basisteiles durch die Schaltschiebemuffe durch die Ausgestaltung mit den Merkmalen von Patentanspruch 10 ermöglicht.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in den ein Gehäuseteil zur Übertragung von Betätigungskräften nicht aufweisenden Ausführungsformen hat sich eine einteilige Ausbildung an den Auslegerarmen mit den Merkmalen von Patentansprucch 11 als vorteilhaft ergeben.

Bei dem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 kann die Anordnung und Führung einer Kugel an einer Zentrierfläche mit den Merkmalen von Patentanspruch 12 erleichtert sein.

Die Leichtgängigkeit der Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 13 kann durch als Auflager für den Träger auf zwei Stützen verwendete Wälzkugeln gemäss den Merkmalen von Patentanspruch 14 optimiert sein.

Vier Ausführungsformen des Druckstückes nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 und zwei Ausführungsformen der Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 13 sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und nachstehend näher beschrieben. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Wechsel- Zahnradkupplung mit einer Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 13 in der einen der beiden Ausführungsformen und mit einem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in einer ersten der vier Ausführungsformen, gezeichnet in einer die Drehachse der Getriebewelle enthaltenden Ebene,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das als Einzelteil dargestellte Druckstück der Fig. 1, gezeichnet in einer senkrecht zur Mittelachse des Druckstückes liegenden Ebene,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Wechsel- Zahnradkupplung mit einer Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung in der anderen Ausführungsform gemäss Patentanspruch 14 und mit einem Druckstück nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in einer zweiten der vier Ausführungsformen, gezeichnet in einer die Drehachse der Getriebewelle enthaltenden Ebene,

Fig. 3a bis 3e die Zahnradkupplung mit Synchronisiervorrichtung der Fig. 3 in fünf verschiedenen Phasen eines Kupplungsvorganges, wobei die zeichnerische Darstellung der im Massstab verleinerten Fig. 3 entspricht und um die beteiligten, in Abwicklung dargestellten Kupplungs- und Sperrverzahnungen ergänzt ist,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Druckstückes nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in einer dritten der vier Ausführungsformen,

Fig. 5 das Druckstück von Fig. 4 in einer Draufsicht gezeichnet, und

Fig. 6 eine Seitenansicht des Druckstückes nach der Erfindung gemäss Patentanspruch 1 in der vierten Ausführungsform.

Zunächst seien die Wechsel-Zahnradkupplungen der Fig. 1 bis 3 in ihren übereinstimmenden Merkmalen beschrieben.

Auf einer als Hohlwelle ausgeführten Getriebewelle 13 ist ein ringförmiger Schaltmuffenträger 48 konzentrisch und bewegungsfest angeordnet, welcher an seinem Aussenumfang eine ringförmige Schaltschiebemuffe 32 einer Wechsel- Zahnradkupplung 12 gegenüber der Getriebewelle 13 drehfest und axialverschiebbar führt. Zwei beiderseits des Schaltmuffenträgers 48 angeordnete Zahnräder 14 und 15 sind als Losräder drehbar und axial unverschiebbar auf der Getriebewelle 13 gelagert. Jedes Zahnrad 14 bzw. 15 weist an seiner dem Schaltmuffenträger 48 zugekehrten Stirnseite einen zu ihm bewegungsfest und zu der mit der Drehachse der Getriebewelle 13 im Einbauzustand zusammenfallenden Kupplungsachse zentrisch angeordneten Kupplungsring 49 auf, welcher an seinem Aussenumfang mit einer äusseren axialen Kupplungsverzahnung 50 versehen ist, in welche eine korrespondierende innere Kupplungsverzahnung 51 der Schaltschiebemuffe 32 drehfest und axial verschiebbar eingreifen kann.

Zwischen dem Schaltmuffenträger 48 und den beiden Kuplungsringen 49 ist jeweils ein Synchronring 24 einer Synchronisiervorrichtung 11 vorgesehen, welcher zur Kupplungsachse zentrisch und zum Schaltmuffenträger 48 jeweils begrenzt dreh- und axialbeweglich angeordnet ist. Jeder Synchronring 24 ist mit seinem benachbarten Kupplungsring 49 durch eine axial ein- und ausrückbare reibschlüssige Konuskupplung 52 verbunden. Der Synchronring 24 weist an seinem Aussenumfang eine axiale Sperrverzahnung 53 auf, welche in der einen Drehendstellung des Synchronringes 24 das Durchfahren der inneren Kupplungsverzahnung 51 der Schaltschiebemuffe 32 zum Eingriff in die äussere Kupplungsverzahnung 50 des Kupplungsringes 49 freigibt und in der anderen Drehendstellung sperrt.

An einer radial mittleren Stelle seiner dem Schaltmuffenträger 48 zugekehrten Stirnfläche weist der jeweilige Synchronring 24 eine zur Kupplungsachse zentrische konische Zentrierfläche 23 auf, welche sich in der auf den Schaltmuffenträger 48 weisenden Achsenrichtung der Kupplungsachse im Durchmeser erweitert. An derselben Stirnfläche im Bereich zwischen Sperrverzahnung 50 und Zentrierfläche 23 weist der jeweilige Synchronring 24 einen axialen Anschlag 27 auf, über den der Synchronring 24 bei einer Betätigung der Schaltschiebemuffe 32 mit einem Druckstück 7 (Fig. 1, 2) oder 8 (Fig. 3 bis 3e) oder 9 (Fig. 4, 5) oder 10 (Fig. 6) in Eingriff gelangt.

Im weiteren sind zunächst die vier Druckstücke 7 bis 10 in ihren übereinstimmenden Merkmalen beschrieben.

Jedes Druckstück 7 bis 10 ist mit einem Basisteil 16 versehen, welches zentral zu einer geometrischen Mittelachse 17-17 des Druckstückes ausgebildet ist, die in Einbaulage und im unbetätigten Zustand der Schaltschiebemuffe 32 mit der Drehachse der Getriebewelle 13 und somit auch mit der Kupplungsachse der Wechsel-Zahnradkupplung 12 zusammenfällt. Der Basisteil 16 ist mit zwei Synchronisierkraftfederteilen 28 und 29 versehen, welche zu einer zur Mittelachse 17-17 zentrischen Ausbuchtung 33 (34 in Fig. 6) ausgeformt sind, die sich - ausgehend von zwei sich diametral zur Mittelachse 17-17 anschliessenden Auslegerarmen 18 und 19 - in der in Einbaulage zur Kupplungsachse zentripetalen (zentrifugalen in Fig. 6) Achsenrichtung 44 (45 in Fig. 6) der Mittelachse 17-17 erstreckt. Das jeweils freie Auslegerende 20 bzw. 21 der Auslegerarme 18 und 19 weist eine Zentrierfläche oder -kante 22 auf, über die das Auslegerende 20 bzw. 21 an der Zentrierfläche 23 des benachbarten Synchronringes 24 abstützbar ist.

Bei allen vier Druckstücken 7 bis 10 sind der Basisteil 16 mit seiner Ausbuchtung 33 (34) zusammen mit den sich anschliessenden beiden kompletten Auslegerarmen 18, 19 als eine einteilige Blattfeder ausgebildet, welche nach Art eines Trägers auf zwei Stützen (= Auslegerenden 20, 21) an den Zentrierflächen 23 der beiden Synchronringe 24 abstützbar ist.

Die zentripetale Ausrichtung der Ausbuchtung 33 ermöglicht auf ihrer konkaven Seite die Anlage einer Kugel 39, welche über eine innere Umfangsnut 54 am Innenumfang der Schaltschiebemuffe 32 beim Kupplungsvorgang betätigbar ist.

Die zentrifugale Ausrichtung der Ausbuchtung 34 ermöglicht einen unmittelbaren Eingriff derselben in die Umfangsnut 54 der Schaltschiebemuffe 32.

Die Druckstücke 7 und 8 sind jeweils zweiteilig, wobei ein zur Mittelachse 17-17 zentrischer Käfig 37 zur Führung der Kugel 39 gegenüber dem Basisteil 16 baulich getrennt, jedoch mit einem plattenförmigen Gehäuseteil 40 einteilig ausgebildet ist, der sich senkrecht zur Mittelachse 17-17 und in Einbaulage parallel zur Kupplungsachse erstreckt sowie auf seiner in Einbaulage zur Kupplungsachse zentripetalen Seite offen ist. Die Auslegerarme 18 und 19 sind zu einem grossen Anteil in dem Gehäuseteil 40 aufgenommen.

Der Gehäuseteil 40 weist an seinen in Einbaulage den Synchronringen 24 benachbart liegenden Gehäuseenden jeweils einen Anschlag 25 auf, welcher beim Betätigen der Schaltschiebemuffe 32 mit dem Anschlag 27 des betreffenden Synchronringes 24 in Anlage gelangt.

Die Auslegerarme 18 und 19 des Druckstückes 7 sind im Bereich ihrer Auslegerenden 20 bzw. 21 gegenüber dem Gehäuseteil 40 durch Halterungen 41 begrenzt beweglich gehaltert, wobei dem Gehäuseteil 40 zugehörige zungenförmige Halter 42 mit den Auslegerarmen 18, 19 zugehörigen zungenförmigen Haltern 43 so zusammenarbeiten, dass einerseits der Gehäuseteil 40 und die Blattfeder mit den Auslegerarmen 18, 19 und mit dem Basisteil 16 sowie die Kugel 39 eine vormontierbare Baueinheit bilden - andererseits jedoch die Auslegerarme 18, 19 beim Betätigen der Kugel 39 durch die Schaltschiebemuffe 32 gegenüber dem Gehäuseteil 40 federnd beweglich angeordnet sind.

Die Auslegerarme 18, 19 des Druckstückes 7 stützen sich über die Zentrierflächen 22 an ihren Auslegerenden 20, 21 unmittelbar an den Zentrierflächen 23 der Synchronringe 24 ab.

Die Auslegerarme 18, 19 des Druckstückes 8 stützen sich über jeweils eine Wälzkugel 47 an den Zentrierflächen 23 der Synchronringe 24 ab. Dabei weisen die korrespondierenden Zentrierflächen 22 der Auslegerarme 18, 19 jeweils einen konkaven oder keilförmigen Abschnitt 46 für ihre Anlage an der Wälzkugel 47 auf.

Die Druckstücke 9 und 10 sind jeweils insgesamt einteilig ausgebildet, wobei deren Auslegerarme 18, 19 an ihren Auslegerenden 20, 21 jeweils einen Anschlag oder ein Anschlag- Paar 26 aufweisen, der oder das beim Betätigen der Schaltschiebemuffe 32 an dem korrespondierenden Anschlag 27 des betreffenden Synchronringes 24 in Anlage gelangt.

Bei dem Druckstück 9 ist seine Einteiligkeit noch durch zwei in Stanztechnik beiderseits der Ausbuchtung 33 ausgeprägte Stegteile zur Bildung des Käfigs 38 für die Kugel 39 hergestellt.

Der Schaltmuffenträger 48 weist drei radiale, zu seinem Aussenumfang offene Ausnehmungen 55 auf, welche gleichmässig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sowie für die Anordnung je eines von drei gleichen Druckstücken 7 oder 8 oder 9 oder 10 vorgesehen sind.

Die Synchronringe 24 und der Schaltmuffenträger 48 weisen korrespondierende, an einander zugekehrten Stirnflächen ausgebildete Anschläge 56 und 57 auf, welche in der unbetätigten Neutralstellung der Schaltschiebemuffe 32 aufgrund der Zentrierfunktion der Auslegerarme 18, 19 in gegenseitiger Anlage gehalten sind. Zu diesem Zweck hält die Schaltschiebemuffe 32 in ihrer Neutralstellung die Blattfeder unter Vorspannung, aus der aufgrund der geneigt verlaufenden Zentrierflächen 22 und 23 an den Synchronringen 24 auftretende Zentrierkräfte resultieren, welche parallel zur Kupplungsachse und in Richtung auf die Mittelachse 17-17 wirken. Dieser stationäre Zustand ist in den Fig. 1 bis 3 und 3a dargestellt.

Das jeweilige Druckstück 7 bis 9 weist in Bezug auf seine Blattfeder im Einbauzustand gegenüber der Getriebewelle 13, d. h. gegenüber dem zur Getriebewelle 13 bewegungsfesten Schaltmuffenträger 48, ein freies radiales Bewegungsspiel 35 auf, zu dem ein Bewegungsspiel 36 bei dem Druckstück 10 technisch äquivalent ist.

Bei einem Kupplungsvorgang zum Ankuppeln bspw. des Zahnrades 14 an die Getriebewelle 13 wird von der Schaltschiebemuffe 32 über deren entgegengesetzt zum Zahnrad 14 liegende Nutseitenwand 30 ihrer Umfangsnut 54 eine Mitnahmekraft auf die Kugel 39 bzw. die Ausbuchtung 34 in Fig. 6 eingeleitet, wodurch das jeweilige Druckstück - ohne dass zunächst Relativbewegungen zwischen der Kugel 39 einerseits und der Nutseitenwand 30 sowie dem Druckstück andererseits auftreten - in Richtung des Zahnrades 14 mitgenommen wird, wodurch die Konuskupplung 52 einrückt und der zugeordnete Synchronring 24 durch das Zahnrad 14 in seine eine Drehendstellung, die sogenannte Sperrstellung 58, relativ zum Schaltmuffenträger 48 gedreht wird, in welcher die Sperrverzahnung 53 in der Bewegungsbahn der Kupplungsverzahnung 51 der Schaltschiebemuffe 32 steht. Dieser in der Eingangsphase des Kupplungsvorganges erzeugte Sperrzustand ist in den Fig. 3b und 3c dargestellt.

In der sich anschliessenden Phase des Kupplungsvorganges gelangt der Anschlag 25 des Druckstückes 7 oder 8 bzw. der Anschlag 26 des Druckstückes 9 oder 10 an dem Anschlag 27 des dem Zahnrad 14 zugeordneten Synchronringes 24 in Anlage, wodurch die Kugel 39 bzw. die Ausbuchtung 34 infolge der Betätigungskraft an der Schaltschiebemuffe 32 aus der Umfangsnut 54 herausgedrängt wird und auf dem Synchronisierkraftfederteil 28 der Ausbuchtung 33 unter Einfederung des letzteren aufläuft bzw. der Synchronisierkraftfederteil 28 der Ausbuchtung 34 durch unmittelbare Einwirkung der Nutseitenwand 30 eingefedert wird, so dass eine als Widerstand an der Schaltschiebemuffe 32 fühlbare Synchronisierkraft an der Konuskupplung 52 auftritt, welche zur Erhöhung der auf das Zahnrad 14 einwirkenden Bremskraft führt. Diese Phase des Kupplungsvorganges ist in Fig. 3c dargestellt.

Wenn durch die Erhöhung der Bremskraft die Relativdrehzahl des Zahnrades 14 gegenüber der Drehzahl der Getriebewelle 13 zu Null wird, fällt die den Synchronring 24 in der Sperrstellung 58 haltende Umfangskraft weg, so dass die Schaltschiebemuffe 32 unter Vermittlung der Schrägflächen an den aneinander anliegenden Stirnenden von Kupplungsverzahnung 51 und Sperrverzahnung 53 den Synchronring 24 in eine Freigangstellung 59 relativ zum Schaltmuffenträger 48 zurückdreht, in welcher die Kupplungsverzahnung 51 ohne Widerstand die Zahnlücken der Sperrverzahnung 53 durchfahren kann, wobei die Kugel 39 unter maximaler Einfederung des Synchronisierkraftfederteiles 28 vollständig aus der Umfangsnut 54 herausgetreten ist. Der Synchronring 24 ist dann schliesslich durch die Zentrierfunktion der Wälzkugel 47 in seine Neutralstellung zurückbetätigt worden, in welcher sein Anschlag 56 am Anschlag 57 des Schaltmuffenträgers 48 anliegt. Diese Phase des Kupplungsvorganges ist in Fig. 3d dargestellt.

Beim Durchfahren der Sperrverzahnung 53 gelangt die Kupplungsverzahnung 51 der Schaltschiebemuffe 32 schliesslich in Kontakt mit der Kupplungsverzahnung 50 des Kupplungsringes 49, wobei die Kupplungsverzahnung 51 unter Vermittlung der Schrägflächen der in gegenseitige Anlage gelangenden Stirnenden der Verzahnungen in die Kupplungsverzahnung 50 einfädeln kann und der Kupplungsvorgang dadurch zum Abschluss kommt. Diese Endphase des Kupplungsvorganges ist in Fig. 3e dargestellt.

Bei einem Kupplungsvorgang zum Ankuppeln des anderen Zahnrades 15 an die Getriebewelle 13 erfolgt die anfängliche Verlagerung des jeweiligen Druckstückes entsprechend Fig. 3b durch einen Betätigungseingriff über die zum Zahnrad 15 entgegengesetzt liegende andere Nutseitenwand 31 der Umfangsnut 54 an der Kugel 39 bzw. der Ausbuchtung 34, wobei die Synchronisierkraft in der Phase entsprechend Fig. 3c durch ein Auflaufen der Kugel 39 auf den Synchronisierkraftfederteil 29 der Ausbuchtung 33 bzw. durch entsprechendes Einfedern dieses Synchronisierkraftfederteiles 29 durch unmittelbare Einwirkung der Nutseitenwand 31 auf die Ausbuchtung 34 erzeugt wird. Im übrigen verläuft dieser Kupplungsvorgang in entsprechender Weise wie bei dem beschriebenen Kupplungsvorgang für das Zahnrad 14.

Claims (14)

1. Druckstück (7 oder 8 oder 9 oder 10) einer Synchronisiervorrichtung (11) für eine Wechsel-Zahnradkupplung (12) zum wahlweisen Ankuppeln eines von zwei jeweils als Losrad drehbar auf einer Getriebewelle (13) gelagerten Zahnrädern (14, 15) an diese Getriebewelle (13), bei dem von einem Basisteil (16), dessen geometrische Mittelachse (17-17) in Einbaulage radial zur Drehachse der Getriebewelle (13) liegt, zwei Auslegerarme (18, 19) diametral zur Mittelachse (17-17) abgehen, welche in Einbaulage parallel zur Drehachse der Getriebewelle (13) ausgerichtet und mit ihren freien Auslegerenden (20, 21) gegenüber dem Basisteil (16) federnd auslenkbar ausgebildet sind, und bei dem die Auslegerenden (20,21) jeweils mit einer Zentrierfläche (22) versehen sind, welche im Einbauzustand mit einer korrespondierenden Zentrierfläche (23) eines konzentrisch sowie begrenzt dreh- und axialbeweglich zur Getriebewelle (13) angeordneten sowie einem Losrad zugeordneten Synchronringes (24) derart in Kontakt bringbar ist, dass an dem Synchronring (24) eine Zentrierkraft auftritt, welche - bedingt durch einen zur Mittelachse (17-17) geneigten Verlauf wenigstens der einen Zentrierfläche (22 oder 23) - parallel zur Drehachse der Getriebewelle (13) und in Richtung auf die Mittelachse (17-17) des Basisteiles (16) wirkt, und bei dem jeweils einem Synchronring (24) zugeordnete Anschlagflächen (25 oder 26) vorgesehen sind, welche beim Ankuppeln an einer korrespondierenden Anschlagfläche (27) des dem betreffenden Losrad zugeordneten Synchronringes (24) in Anlage gelangt, und bei dem den Synchronringen (24) zugeordnete und mit dem Basisteil (16) verbundene Synchronisierkraftfederteile (28, 29) vorgesehen sind, welche im Einbauzustand mit zugehörigen Eingriffsflächen (30, 31) einer konzentrisch, drehfest und axialverschiebbar relativ zu der Getriebewelle angeordneten Schaltschiebemuffe (32) derart in Wirkung bringbar sind, dass beim Betätigen der Schaltschiebemuffe (32) zum Ankuppeln eines Losrades der dem zugordneten Synchronring (24) zugeordnete Synchronisierkraftfederteil (28 oder 29) durch die zugehörige Eingriffsfläche (30 oder 31) der Schaltschiebemuffe (32) ausgelenkt wird und dadurch einen als Synchronisierkraft fühlbaren Widerstand erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierkraftfederteile (28, 29) in Form einer gemeinsamen zur Mittelachse (17-17) zentralen Ausbuchtung (33 oder 34 in Fig. 6) des Basisteiles (16) vorgesehen sind, welche sich von den beiderseits anschliessenden Auslegerarmen (18, 19) aus in der einen Achsenrichtung (44 oder 45 in Fig. 6) der Mittelachse (17-17) erstreckt, dass die den Synchronringen (24) zugeordneten Anschläge (25 oder 26) im Bereich der Auslegerenden (20, 21) der Auslegerarme (18, 19) angeordnet sind, dass der Basisteil (16) mit seiner Ausbuchtung (33 oder 34) zusammen mit zwei sich anschliessenden Auslegerarmen (18, 19) zur Zentrierung der Synchronringe (24) nach Art eines Trägers auf zwei Stützen ausgebildet ist, welcher im Einbauzustand über seine beiden Auslegerenden (20, 21) auf jeweils einem Synchronring (24) abstützbar ist, dass der von dem Basisteil (16) und den Auslegerarmen (18, 19) gebildete Träger in den Achsenrichtungen der Mittelachse (17-17) des Basisteiles (16) federnd ausgebildet ist, und dass der Basisteil (16) mit seiner Ausbuchtung (33 oder 34) in eine Einbaulage mit freiem radialen Bewegungsspiel (35 oder 36) relativ zur Getriebewelle (13) bringbar ist.

2. Druckstück nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtung (33 oder 34) und die Auslegerarme (18, 19) in Form einer einteiligen Blattfeder ausgebildet sind.

3. Druckstück nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsenrichtung (44) für die Erstreckung der Ausbuchtung (33) in Einbaulage zentripetal zur Drehachse der Getriebewelle (13) ist.

4. Druckstück nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der konkaven Seite der Ausbuchtung (33) ein Käfig (37 oder 38) für die Halterung einer in die Ausbuchtung (33) einsetzbaren Kugel (39) vorgesehen sowie bewegungsfest zur Ausbuchtung (33) angeordnet ist.

5. Druckstück nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (37) zentrisch und bewegungsfest zu einem plattenförmigen Gehäuseteil (40) angeordnet ist, welcher sich in Einbaulage parallel zur Drehachse der Getriebewelle (13) erstreckt sowie an seinen jeweils einem Synchronring (24) in Einbaulage benachbarten Gehäuseenden die dem Synchronring (24) zugeordnete Anschlagfläche (25) aufweist.

6. Druckstück nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Käfig (37) und Gehäuseteil (40) einteilig ausgebildet sind.

7. Druckstück nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseteil (40) auf seiner in Einbaulage zur Drehachse der Getriebewelle (13) zentripetalen Seite offen ist und die Auslegerarme (18, 19) in dem Gehäuseteil (40) aufgenommen sind.

8. Druckstück nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegerenden (20, 21) der Auslegerarme (18, 19) in dem Gehäuseteil (40) beweglich gehaltert sind (Halterungen 41 in den Fig. 1, 2).

9. Druckstück nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Ausbuchtung (33) und Käfig (38 in Fig. 4) einteilig ausgebildet sind.

10. Druckstück nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsenrichtung (45 in Fig. 6) für die Erstreckung der Ausbuchtung (34) in Einbaulage zentrifugal zur Drehachse der Getriebewelle (13) ist.

11. Druckstück nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Auslegerende (20, 21 in den Fig. 4 bis 6) und der in seinem Bereich ausgebildete, im Einbauzustand dem benachbarten Synchronring (24) zugeordnete Anschlag (26) einteilig ausgebildet sind.

12. Druckstück nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einem Synchronring (24 in Fig. 3) zugeordnete Zentrierfläche (22) einen konkaven oder keilförmigen Flächenabschnitt (46) aufweist, welcher in Einbaulage zentripetal zur Drehachse der Getriebewelle (13) offen und im Einbauzustand zur Anlage an einer sich an der korrespondierenden Zentrierfläche (23) des Synchronringes (24) abstützenden Wälzkugel (47) vorgesehen ist.

13. Synchronisiervorrichtung (11) für eine Wechsel- Zahnradkupplung (12) zum wahlweisen Ankuppeln eines von zwei jeweils als Losrad drehbar auf einer Getriebewelle (13) gelagerten Zahnrädern (14, 15) an diese Getriebewelle (13) mit zwei jeweils einem Losrad (14, 15) zugeordneten Synchronringen (24), einer konzentrisch, drehfest und axialverschiebbar auf der Getriebewelle (13) angeordneten Schaltschiebemuffe (32) sowie mit einem nach einem der Patentansprüche 1 bis 12 ausgebildeten Druckstück (7 oder 8 oder 9 oder 10).

14. Synchronisiervorrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zentrierfläche (23 in Fig. 3) eines Synchronringes (24) und der zugeordneten Zentrierfläche (22) des Druckstückes (8) eine Wälzkugel (47) angeordnet ist.