DE10136429C1 - Schalteinrichtung - Google Patents
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- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
- F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Schalteinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem Gleichlaufkörper und einer Schiebemuffe, die mit zumindest einem korrespondierenden Kupplungskörper in Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Schiebemuffe in ihrer Neutralstellung in einer im Gleichlaufkörper gelagerten ersten Rasteinheit eingerastet ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß die Schiebemuffe über eine von der ersten Rasteinheit getrennte zweite, im Gleichlaufkörper gelagerte Einheit in ihrer Schaltstellung in Schaltrichtung mit einer Spannkraft belastet ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 43 24 814 A1 ist eine gattungsbildende Schaltein
richtung, und zwar eine Synchronisiereinrichtung für ein
Kraftfahrzeuggetriebe bekannt. Die Synchronisiereinrichtung
besitzt einen Synchronkörper bzw. Gleichlaufkörper und zwei
innere Synchronringe, die zur Vorsynchronisation über eine
Schiebemuffe und über eine Blattfeder mit zwei äußeren Syn
chronringen bzw. zwei äußeren Kupplungskörpern in Wirkverbin
dung bringbar sind. Die äußeren Kupplungskörper sind drehfest
jeweils mit einem Losrad verbunden.
Im Gleichlaufkörper sind in Radialbohrungen über Druckfedern
belastete Rastbolzen gelagert, die die Schiebemuffe in ihrer
axialen Mittelstellung bzw. in ihrer Neutralstellung halten
und hierfür in Ausnehmungen der Schiebemuffe eingreifen. Beim
Verschieben der Schiebemuffe müssen die Rastbolzen gegen die
Druckfedern in die Radialbohrungen zurückgedrückt werden.
Ist bei einem Schaltvorgang die Vorsynchronisation beendet,
trifft die Schiebemuffe mit ihrer Innenverzahnung auf eine Au
ßenverzahnung eines mit dem zu schaltenden Losrad drehfest
verbundenen zweiten Kupplungskörpers. Findet kein sofortiges
Einspuren statt, kann der zweite Kupplungskörper von der
Schiebemuffe gegen die Federkraft einer Wellfeder axial ver
schoben werden, bis die Wellfeder flach gedrückt ist und der
zweite Kupplungskörper über die Wellfeder am äußeren Synchron
ring bzw. am ersten Kupplungskörper abgestützt ist. Die in
dieser Position notwendige Haltekraft gegen die Wellfeder wird
von den federbelasteten Rastbolzen aufgebracht. Der Rastbolzen
wird von der Druckfeder mit einer vorgegebenen Kraft gegen ei
ne an die Schiebemuffe angeformte Schrägfläche gedrückt. Wird
eine Differenzdrehzahl zwischen dem zweiten Kupplungskörper
und der Schiebemuffe erreicht, die ein Einspuren zuläßt, wird
der zweite Kupplungskörper infolge der Federkraft der Wellfe
der axial in Richtung des Gleichlaufkörpers bzw. in Richtung
der Schiebemuffe und die Schiebemuffe infolge der durch den
Rastbolzen übertragenen Kraft axial in Richtung des Losrads
bzw. in Richtung des zweiten Kupplungskörpers bewegt, und zwar
bis die Schiebemuffe am äußeren Synchronring bzw. am ersten
Kupplungskörper zur Anlage kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Schalteinrichtung mit insbesondere reduzierten Vibrationen be
reitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Schalteinrichtung, insbeson
dere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einem Gleichlaufkörper
und einer Schiebemuffe, die mit zumindest einem korrespondie
renden Kupplungskörper in Wirkverbindung bringbar ist, wobei
die Schiebemuffe in ihrer Neutralstellung in einer im Gleich
laufkörper gelagerten ersten Rasteinheit eingerastet ist.
Es wird vorgeschlagen, daß die Schiebemuffe über eine von der
ersten Rasteinheit getrennte zweite, im Gleichlaufkörper gelagerte
Einheit in ihrer Schaltstellung in Schaltrichtung mit
einer Spannkraft belastet ist. Es kann ein vorteilhafter Plan
lauf der Schiebemuffe erreicht, Vibrationen können vermieden
und Verschleiß kann reduziert werden. Es kann ein geringer
Vermessungsaufwand und Einstellaufwand erreicht werden. Ferner
können nachfolgende Teile, insbesondere eine Schaltgabel, von
der Schiebemuffe abgekoppelt, eine Vibrationsübertragung kann
verhindert und der Verschleiß an den nachfolgenden Teilen,
insbesondere an der Schaltgabel, kann reduziert werden.
Durch die separierte Einheit kann die Spannkraft gezielt auf
ihre Funktion abgestimmt werden. Die Spannkraft kann kleiner
als eine erzeugbare Ausrückkraft der Schiebemuffe und dennoch
ausreichend groß ausgeführt werden, um ein Schiefstellen der
Schiebemuffe zu vermeiden. Unerwünscht hohe Ausrastkräfte aus
der Neutralstellung können vermieden werden, wobei grundsätz
lich die Einheit jedoch auch zur Zentrierung der Schiebemuffe
in ihrer Neutralstellung genutzt werden könnte. Die erfin
dungsgemäße Lösung kann bei sämtlichen Getriebegängen eines
Getriebes angewandt werden, jedoch besonders vorteilhaft bei
schnell drehenden Getriebegängen, beispielsweise bei einem
vierten, fünften und/oder sechsten Getriebegang, wobei ein
erster und der zweiter Getriebegang über eine Zentralschalt
welle entlagenrastiert ausgeführt sein können. Die erfindungs
gemäße Lösung kann bei verschiedenen Schalteinrichtungen ein
gesetzt werden, wie beispielsweise bei Klauenkupplungen und
insbesondere bei Synchronisiereinrichtungen usw.
Die Spannkraft kann je nach Getriebe unterschiedlich groß aus
geführt werden und wird vorteilhaft je Getriebetyp gezielt er
mittelt, beispielsweise durch Versuche und/oder Berechnungen,
wobei bei einer lastlosen Fahrt ein Ausrücken der Schiebemuffe
stets sicher vermieden sein sollte. Ein vorteilhafter Planlauf
wird jedoch bei Kraftfahrzeuggetrieben insbesondere bei einer
Spannkraft erreicht, die größer als 15 N ist.
Besitzt die erste Rasteinheit zumindest ein im Gleichlaufkör
per axial verschiebbares Druckstück, kann eine konstruktiv
einfache Synchronisiereinrichtung mit ausgereiften Standard
bauteilen erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla
gen, daß die Einheit zumindest eine in radialer Richtung fe
derbelastete Kugel aufweist, die in der Schaltstellung der
Schiebemuffe auf eine Schrägfläche der Schiebemuffe wirkt.
Mittels der Kugel kann eine geringe Reibung und dadurch be
dingt ein geringer Verschleiß und eine lange Lebensdauer si
chergestellt werden.
Besitzt die Einheit zumindest drei gleichmäßig über den Umfang
verteilte, federbelastete Kugeln kann eine gleichmäßige Kräf
teverteilung erreicht werden. Vorteilhaft ist die Schrägfläche
von einem Zahn der Schiebemuffe gebildet, wodurch konstruktiv
einfach, mit wenigen Bauteilen die Spannkraft in die Schiebe
muffe eingeleitet werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, daß die Kugel und eine die Kugel
belastende Feder zu einer vormontierten Baugruppe zusammenge
fügt sind. Es kann eine einfache, schnelle und kostengünstige
Montage erreicht werden.
Preßt die Spannkraft der Einheit die Schiebemuffe in ihrer
Schaltstellung direkt gegen ein geschaltetes Losrad, können
durch Zwischenbauteile bedingte Toleranzen und daraus resul
tierende ungewünschte Wirkungen auf den Planlauf der Schiebe
muffe vermieden werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe
schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche ent
halten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu
sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Synchronisier
einrichtung mit einem Gleichlaufkörper in einer Seiten
ansicht,
Fig. 2 einen schematisch dargestellten Schnitt entlang der Li
nie II-II in Fig. 1 mit einer Schiebemuffe in einer
Neutralstellung und
Fig. 3 einen schematisch dargestellten Schnitt entlang der Li
nie II-II in Fig. 1 mit der Schiebemuffe in einer
Schaltstellung.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Synchro
nisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem
Gleichlaufkörper 12 und zwei nicht näher dargestellten Syn
chronringen, wobei einer der Synchronringe in axialer Richtung
vor und einer nach dem Gleichlaufkörper 12 angeordnet ist. Die
Synchronringe sind zur Vorsynchronisation über eine Schiebe
muffe 10 mit jeweils einem korrespondierenden Kupplungskörper
in Wirkverbindung bringbar. Die Schiebemuffe 10 steht mit ei
ner Schaltgabel 25 in Verbindung und ist in ihrer Neutralstel
lung 22 in einer im Gleichlaufkörper 12 gelagerten ersten
Rasteinheit 11 eingerastet. Die erste Rasteinheit 11 besitzt
drei im Gleichlaufkörper 12 axial verschiebbar gelagerte
Druckstücke, die gleichmäßig über den Umfang des Gleichlauf
körpers 12 verteil angeordnet sind und zur axialen Verschie
bung der Synchronringe dienen.
Erfindungsgemäß ist die Schiebemuffe 10 über eine von der ers
ten Rasteinheit 11 getrennte zweite, im Gleichlaufkörper 12
gelagerte Einheit 13 in ihrer ersten Schaltstellung 14 in
Schaltrichtung 15 mit einer Spannkraft 16 von insgesamt ca. 26 N
belastet und in ihrer zweiten Schaltstellung 14' in Schalt
richtung 15' mit einer Spannkraft 16' von insgesamt ca. 26 N
belastet (Fig. 3). Die Einheit 13 preßt die Schiebemuffe 10 in
ihren Schaltstellungen 14, 14' direkt gegen ein jeweils ge
schaltetes Losrad 21, 21'.
Die Einheit 13 besitzt drei in radialer Richtung federbelaste
te Kugeln 17 mit einem Durchmesser von ca. 4 mm, die in den
Schaltstellungen 14, 14' der Schiebemuffe 10 auf Schrägflächen
18, 18' der Schiebemuffe 10 wirken, wobei die Schrägflächen
18, 18' seitlich an Zähne 19 der Schiebemuffe 10 angeformt
sind und einen Winkel 24 von ca. 30° aufweisen. Die Kugeln 17
sind gleichmäßig über den Umfang des Gleichlaufkörpers 12 ver
teilt angeordnet und besitzen jeweils einen Winkelabstand von
60° zu den Druckstücken der ersten Rasteinheit 11.
In der Neutralstellung 22 der Schiebemuffe 10 wirken die fe
derbelasteten Kugeln 17 auf ebene Zahnköpfe der Zähne 19 (Fig.
2). Die Zahnköpfe der Zähne 19 besitzen keine Rastkerbe, so
daß zur Bewegung der Schiebemuffe 10 aus der Neutralstellung
22 in eine Schaltstellung 14, 14' keine Gegenkraft der Einheit
13 überwunden werden muß.
Die Kugel 17 und eine die Kugel 17 belastende Schraubendruck
feder 20 sind in einer Büchse 23 zu einer vormontierten Bau
gruppe zusammengefaßt. Die Büchse 23 ist an ihrem offenen Ende
nach innen gekröpft ausgeführt, wodurch die Kugel 17 in der
Büchse 23 verliersicher gehalten ist. In den Schaltstellungen
14, 14' wirkt die Schraubendruckfeder 20 mit einer Federkraft
von ca. 20 N über die Kugel 17 radial nach außen auf die
Schiebemuffe 10 und in der Neutralstellung 22 mit einer Feder
kraft von ca. 30 N, wobei die Kugel 17 von der Neutralstellung
22 zu einer Schaltstellung 14, 14' eine Hubbewegung von ca. 1 mm
ausführt.
Die vormontierten Baugruppen der Einheit 13, jeweils bestehend
aus der Büchse 23, der Schraubendruckfeder 20 und der Kugel
17, sind in Radialbohrungen der Schiebemuffe 10 montiert.
10
Schiebemuffe
11
Rasteinheit
12
Gleichlaufkörper
13
Einheit
14
Schaltstellung
15
Schaltrichtung
16
Spannkraft
17
Kugel
18
Schrägfläche
19
Zahn
20
Feder
21
Losrad
22
Neutralstellung
23
Büchse
24
Winkel
25
Schaltgabel
Claims (8)
1. Schalteinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeugge
triebe, mit einem Gleichlaufkörper und einer Schiebemuffe, die
mit zumindest einem korrespondierenden Kupplungskörper in
Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Schiebemuffe in ihrer
Neutralstellung in einer im Gleichlaufkörper gelagerten ersten
Rasteinheit eingerastet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schiebemuffe (10) über eine von der ersten Rasteinheit
(11) getrennte zweite, im Gleichlaufkörper (12) gelagerte Ein
heit (13) in ihrer Schaltstellung (14) in Schaltrichtung (15)
mit einer Spannkraft (16) belastet ist.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannkraft (16) größer als 15 N ist.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Rasteinheit (11) zumindest ein im Gleichlaufkör
per (12) axial verschiebbar gelagertes Druckstück aufweist.
4. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einheit (13) zumindest eine in radialer Richtung fe
derbelastete Kugel (17) aufweist, die in der Schaltstellung
(14) der Schiebemuffe (10) auf eine Schrägfläche (18) der
Schiebemuffe (10) wirkt.
5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einheit (13) zumindest drei gleichmäßig über den Um
fang des Gleichlaufkörpers (12) verteilte, federbelastete Ku
geln (17) aufweist.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrägfläche (18) von einem Zahn (19) der Schiebemuffe
(10) gebildet ist.
7. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kugel (17) und eine die Kugel (17) belastende Feder
(20) zu einer vormontierten Baugruppe zusammengefügt sind.
8. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannkraft (16) der Einheit (13) die Schiebemuffe (10)
in ihrer Schaltstellung (14) direkt gegen ein geschaltetes
Losrad (21) preßt.
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Legal Events
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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