DE10062444A1

DE10062444A1 - Schaltgetriebe

Info

Publication number: DE10062444A1
Application number: DE2000162444
Authority: DE
Inventors: Zafer Buegrue
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-06-20

Abstract

Ein Schaltgetriebe weist eine Fixierung für jedes einer Synchronisiereinrichtung zugeordnete Losrad auf. Diese Fixierung besteht aus einem Außenring (8), einem Innenring (9) und einer Sicherungsscheibe (6), wobei der Außenring (8) einen größeren Durchmesser als der Innenring (9) aufweist und mit einer Anschrägung (10) versehen ist, während der Innenring (9) mit einer Anschrägung (11) versehen ist, die der Anschrägung (10) des Außenringes zugewandt ist. Die beiden Anschrägungen (10, 11) sind derart ausgestaltet, dass sie im zusammengebauten Zustand von Außenring und Innenring aneinander anliegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Fixierung der Losräder auf Wellen in Schaltgetrieben erfolgt üblicherweise mittels einer Anlaufscheibe, die je doch einer umlaufenden Biegebelastung ausgesetzt ist, die durch Axialkräfte von schrägverzahnten Zahnrädern als Los räder hervorgerufen wird. Unter dieser Biegebelastung kann ein Versagen der Anlaufscheibe auftreten, wobei ein Bruch dieser Anlaufscheibe zum Teilausfall des Getriebes führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltge triebe zu schaffen mit einer axialen Fixierung für die Los räder bei der eine Biegebelastung ausgeschlossen ist, so dass ein Bruch der Fixierung weitgehend ausgeschlossen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass die axiale Fi xierung für die Losräder aus einem Innenring, einem Außen ring und einem Sicherungsring besteht, wobei Innenring und Außenring mit einander zugewandten Anschrägungen versehen sind, wodurch die aus dem Losrad herrührenden Axialkräfte derart umgeleitet werden, dass kein Moment auf diese Bau teile wirken kann. Über die Anschrägungen werden Radial kräfte erzeugt, die mit den Axialkräften eine Resultierende bilden, deren Wirklinie in etwa durch den ursprüngliche Kippunkt der Anlaufscheibe geht. Dadurch wird eine Biegebelastung vermieden, da die Bauteile nur noch einer Druckbe lastung ausgesetzt sind, so dass ihr Bruch weitgehend ver mieden wird.

Neben der Vermeidung von Brüchen der Fixierung, insbe sondere bei Stoßbelastungen (Zug-Schubwechsel im Getriebe) ist die Verwendung von weniger festen und damit billigeren Werkstoffen möglich. Ein weiterer Vorteil ist darin zu se hen, dass Leistungreserven vorhanden sind, so dass Drehmo mentanhebungen ohne Umkonstruktion der Bauteile ermöglicht werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung nä her erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 die Fixierung eines Losrades mittels einer herkömmlichen Anlaufscheibe,

Fig. 2 die Fixierung des Losrades mit dem erfindungsgemäßen Aufbau aus Innenring, Außenring und Sicherungsring und

Fig. 3 einen vergrößerten, teilweise außeinander gezogenen Querschnitt durch die erfindungs gemäße Fixierung mit dem Kraftverlauf.

Schaltgetriebe mit Losrädern und Schrägverzahnungen für Kraftfahrzeuge sind dem Fachmann gut bekannt, so dass in der folgenden Beschreibung sowie in der zugehörigen Zeich nung nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Bauteile erläutert und dargestellt sind.

Fig. 1 und 2 zeigen Teilschnitte durch eine Synchro nisiereinrichtung für das Schaltgetriebe eines Kraftfahr zeuges, die einer Welle zugeordnet ist, deren Längsachse mit x-x bezeichnet ist. In herkömmlicher Weise weist die Synchronisiereinrichtung eine Schiebemuffe 1, Synchronrin ge 2, 2', Kupplungskörper 3, 3' sowie Losräder auf, von denen eines mit 4 bezeichnet ist.

In der unteren Hälfte dieser Synchronisiereinrichtung (Fig. 1) ist in einer Hervorhebung B die herkömmliche Fi xierung des Losrades mit einer Anlaufscheibe 5 dargestellt, die durch einen Sicherungsring 6 gehalten wird. Mit 7 ist der mögliche Kippunkt bezeichnet, der auf Grund einer um laufenden Biegebelastung der Anlaufscheibe 5 entsteht, und zwar durch Axialkräfte, die von den schrägverzahnten Zahn rädern herrühren. Unter der Biegebelastung ist damit ein Versagen, d. h. ein Bruch der Anlaufscheibe 5 nicht ausge schlossen, wobei dieser Bruch zu einem Teilausfall des Ge triebes führen kann.

Fig. 2 zeigt in einer Hervorhebung A nun die erfin dungsgemäße Fixierung für das Losrad, die einen Innen ring 9, einen Außenring 8 und eine Sicherungsscheibe 6 auf weist. Der Außenring 8 ist mit einer Anschrägung 10 und der Innenring 9 mit einer Anschrägung 11 versehen (Fig. 3), wobei die beiden Anschrägungen derart ausgebildet sind, dass im zusammengebauten Zustand (Fig. 2) die Anschrägun gen 10, 11 aneinander liegen. Der Außenring 8 weist einen größeren Durchmesser als der Innenring 9 auf, so dass im zusammengebauten Zustand Außenring und Innenring zusammen einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen. Durch diese Ausgestaltung der Fixierung mit Innenring 9, Außenring 8 und Sicherungsring 6 werden die aus dem Losrad herrührenden Axialkräfte derart umgeleitet, dass kein Moment auf die Bauteile wirken kann. Durch die Anschrägungen 10 des Außen ringes 8 und 11 des Innenringes 9 werden die einwirkenden Radialkräfte Fr und Axialkräfte Fa zu einer Resultieren den R umgebildet, deren Wirklinie in etwa durch den Kip punkt 7' der herkömmlichen Fixierung geht. Eine Biegebela stung wird damit vermieden, da die Bauteile nur noch einer Druckbelastung ausgesetzt sind. Die Bruchgefahr ist damit weitgehend ausgeschlossen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschrä gungen 10, 11 als glatte Flächen ausgeführt, die beim Zu sammenbau aneinander liegen. Bei einem anderen Ausführungs beispiel können diese Anschrägungen auch gewölbt ausgeführt werden, wobei eine der Anschrägungen konvex und die andere Anschrägung in angepaßter Weise konkav ist.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können diese Anschrägungen auch ballig ausgebildet sein.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Außenring 8 in das Losrad zu intergrieren, d. h. als Teil des Losrades auszubilden.

Der Innenring 9 kann auch geschlitzt sein, um Reibungs kräfte zwischen Hauptwelle und Innenring zu verstärken.

Die Anschrägungen 10, 11 des Innen- und/oder des Außen ringes können mit beliebig gestalteten Nuten zur Zufuhr eines Schmiermittels versehen sein.

Ebenfalls können die Anschrägungen 10 und 11 mit einer Beschichtung versehen sein.

Zwischen dem Außenring und dem Innenring kann zusätzlich noch ein Zwischenring eingesetzt sein, der es bei geeigne ter Ausgestaltung auch zuläßt, dass der Außenring einen unterschiedlichen Anschrägungswinkel bezüglich des Innen ringes aufweist.

Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Anschrägun gen 10 und 11 mit einem Winkel zueinander, der ein günsti ges Reibmoment zwischen den Fläche der Anschrägungen 10 und 11 ergibt, können die Ringe 8 und 9 auch eine Unter stützung der Synchronisierung darstellen. Beim Aktivieren der Synchronisierung wird das Losrad 4 gegen Ring 8 ge drückt, der mit Ring 9 zunächst reibt und damit die Diffe renzdrehzahl im Sinne einer Synchronisierung reduziert.

Bezugszeichen

1

Schiebemuffe

2

Synchronisierring

3

Kupplungskörper

4

Losrad

5

Anlaufscheibe

6

Sicherungsscheibe

7

Kippunkt

8

Außenring

9

Innenring

10

Anschrägung

11

Anschrägung
Fr Radialkraft
Fa Axialkraft
R Resultierende
A herkömmliche Fixierung
B erfindungsgemäße Fixierung
x-x Achse

Claims

1. Schaltgetriebe mit wenigstens einer Welle und einem mit einer Fixierung auf der Welle gehaltenen Losrad (4) mit Schrägverzahnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung aus einem Außenring (8), einem Innen ring (9) und einer Sicherungsscheibe (6) besteht, wobei der Außenring (8) einen größeren Durchmesser als der Innen ring (9) aufweist, und mit einer Anschrägung (10) versehen ist, während der Innenring (9) mit einer Anschrägung (11) versehen ist, die der Anschrägung (10) des Außenringes (8) zugewandt ist, wobei die beiden Anschrägungen (10, 11) der art ausgestaltet sind, dass sie im zusammengebautem Zustand von Außenring und Innenring aneinander anliegen.

2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschrägungswinkel der beiden Anschrägungen (10, 11) gleich groß sind.

3. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Anschrägungen (10, 11) ein Zwischenring angeordnet ist.

4. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschrägungswinkel der beiden Anschrägungen (10, 11) unterschiedlich sind und dass zum Ausgleich dieser unterschiedlichen Winkel der Zwi schenring zwischen Außenring (8) und Innenring (9) einge setzt ist.

5. Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (8) in das Losrad (4) integriert ist.

6. Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (9) geschlitzt ist.

7. Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschrägungen (10, 11) gewölbt sind.

8. Schaltgetriebe nach wenigstens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschrägungen (10, 11) ballig sind.

9. Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschrägungen (10, 11) eben sind.

10. Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, dass die Anschrägungen (10, 11) mit Schmiernuten versehen sind.

11. Schaltgetriebe nach wenigstens einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschrä gungen (10, 11) beschichtet sind.