DE10196484T5 - Vorrichtung zum Sperren der Zahnräder einer Kraftübertragung - Google Patents

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Abstract

Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem drehbeweglich auf einer Welle (12) gelagerten Zahnrad (22) und gesteuerten Mitteln (26), um die Welle und das Zahnrad drehfest zu verbinden, wobei diese Mittel zwei Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre (26) umfassen, die zwischen der Welle und dem Zahnrad gelagert sind, um die Drehung des Zahnrads im Verhältnis zur Welle in einer Richtung zu verhindern und diese Drehung in der anderen Richtung zu ermöglichen, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Mechanismen einen Ring (52) umfassen, der auf der Welle (12) dem Zahnrad (22) zugekehrt gelagert und drehfest mit der Welle verbunden ist, sowie wenigstens zwei Sperrklappen (58), die auf einer radialen Fläche (54) des Rings in entgegengesetzten Richtungen schwenkbar um in etwa radiale Achsen zwischen einer Ruheposition und einer Sperrposition gelagert sind, Mittel (70), die auf einer der besagten radialen Fläche des Rings zugekehrten radialen Fläche des Zahnrads (22) oder auf einem...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der wenigstens ein drehbeweglich auf einer Welle gelagertes Zahnrad mit gesteuerten Mitteln verbunden ist, um die Welle und das Zahnrad drehfest zu verbinden, wobei diese Mittel wenigstens einen einseitig gerichteten Sperrmechanismus, der zwischen der Welle und dem Zahnrad gelagert ist, und Antriebsmittel zum Antrieb dieses Mechanismus umfassen.
  • In den Patentanmeldungen FR0002482 und FR0003491 der Anmelderin ist bereits eine automatisierte Kraftübertragung mit Zahnradgetriebe für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen worden, die zwei Kupplungen, welche die Ausgangswelle eines Verbrennungsmotors mit zwei Eingangswellen der Kraftübertragung verbinden, auf diesen Eingangswellen gelagerte treibende Zahnräder und auf der Ausgangswelle der Kraftübertragung gelagerte getriebene Zahnräder umfasst, die sich mit den treibenden Zahnrädern im Eingriff befinden und zusammen mit ihnen Getriebe gänge definieren, wobei eines der Zahnräder jedes Getriebegangs drehfest mit seiner Welle verbunden und das andere drehbeweglich auf seiner Welle gelagert und mit gesteuerten Mitteln zur festen Verbindung mit seiner Welle verbunden ist, um einen entsprechenden Getriebegang einzulegen.
  • Die mit jedem drehbeweglichen Zahnrad verbundenen Mittel zur festen Verbindung umfassen zwei Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre, die in entgegengesetzten Richtungen zwischen dem drehbeweglichen Zahnrad und seiner Welle gelagert sind, und Antriebsmittel zum Antrieb dieser Mechanismen, die es ermöglichen, sie wahlweise aktiv oder inaktiv zu schalten.
  • In einer Ausführungsart dieser Kraftübertragung sind die Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre auf den Flanken der drehbeweglichen Zahnräder angeordnet, und sie umfassen Sperrorgane, wie etwa Sperrklinken, die mit Rückstellfedern und mit Druckstücken verbunden sind, um mit Zahnungen in Eingriff zu kommen, die auf den Flanken der drehbeweglichen Zahnräder ausgebildet sind, und um sich von diesen Zahnrädern zu entfernen. Nocken, die beispielsweise im Innern der die drehbeweglichen Zahnräder tragenden Welle angebracht sind, sind durch eine axiale Stange mit einer Antriebseinrichtung verbunden und können auf die Druckstücke einwirken, um die Sperrklinken mit den Zahnungen der Flanken der Zahnräder in Eingriff zu bringen.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen der Kraftübertragungen der vorgenannten Art, um einerseits ihre Funktionsweise zu optimieren und ihre Zuverlässigkeit zu erhöhen und um andererseits ihre Montage zu vereinfachen und ihre Kosten zu verringern. Sie kann außerdem bei jeder Gangwechselvorrichtung in automatisierter oder nicht automatisierter Ausführung mit Einfach- oder Doppelkupplung zur Anwendung kommen.
  • Dazu schlägt sie eine Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, vor, mit wenigstens einem drehbeweglich auf einer Welle gelagerten Zahnrad und gesteuerten Mitteln, um die Welle und das Zahnrad drehfest zu verbinden, wobei diese Mittel zwei Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre umfassen, die zwischen der Welle und dem Zahnrad gelagert sind, um die Drehung des Zahnrads im Verhältnis zur Welle in einer Richtung zu verhindern und diese Drehung in der anderen Richtung zu ermöglichen, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Mechanismen einen Ring umfassen, der auf der Welle dem Zahnrad zugekehrt gelagert und drehfest mit der Welle verbunden ist, sowie wenigstens zwei Sperrklappen, die auf einer radialen Fläche des Rings in entgegengesetzten Richtungen schwenkbar um in etwa radiale Achsen zwischen einer Ruheposition und einer Sperrposition gelagert sind, Mittel, die auf einer der besagten radialen Fläche des Rings zugekehrten radialen Fläche des Zahnrads oder auf einem angefügten Teil ausgebildet sind, das fest mit dem Zahnrad verbunden ist, um anschlagmäßig für eine erste Drehrichtung des Zahnrads im Verhältnis zur Achse mit einer ersten Sperrklappe zusammenzuwirken, wenn sich diese in der Sperrposition befindet, und für die andere Drehrichtung des Zahnrads im Verhältnis zum Ring mit einer zweiten Sperrklappe zusammenzuwirken, wenn sich diese in der Sperrposition befindet, erste Mittel, um die besagte erste Sperrklappe zwischen ihren Sperr- und Ruhepositionen zu verstellen, und zweite Mittel, um die besagte zweite Sperrklappe zwischen ihren Sperr- und Ruhepositionen zu verstellen, wobei die ersten und die zweiten Mittel voneinander unabhängig sind und die besagten ersten und zweiten Sperrklappen gleichzeitig in ihre Sperrposition verstellen können.
  • Diese Mechanismen sind daher in Form eines Rings ausgeführt, der dem Zahnrad zugekehrt auf der besagten Welle gelagert ist und der mit dieser Welle, beispielsweise durch formschlüssiges Zusammenwirken, drehfest verbunden ist. Die Montage gestaltet sich einfach, da man dazu nur das Zahnrad und den Ring nebeneinander auf der Welle anbringen muss. Darüber hinaus werden die Sperrklappen durch ihre radial schwenkbare Lagerung unempfindlich gegenüber den Fliehkrafteinwirkungen.
  • Die Unabhängigkeit der Mittel zur Verstellung der ersten und zweiten Sperrklappen zwischen ihren Ruhe- und Sperrpositionen ermöglicht es, das Zahnrad auf der Welle in beiden Drehrichtungen zu sperren und es wahlweise in der einen und/oder in der anderen Drehrichtung freizugeben.
  • Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist ein ringförmiger Deckel auf der besagten radialen Fläche des Rings befestigt, und er umfasst ein Fenster oder einen Ausschnitt in Höhe jeder Sperrklappe und Auflagemittel zur Auflage auf einem Teil der Sperrklappen, wobei diese Auflagemittel die Schwenkachsen der Sperrklappen bilden können.
  • Außerdem beaufschlagen zwischen den Sperrklappen und dem Ring gelagerte Rückstellfedern die Sperrklappen ständig zu ihrer Sperrposition hin.
  • Wenn der Deckel auf dem Ring befestigt ist, ermöglicht er die Schwenkbewegung der Sperrklappen, wobei er das Austreten dieser Sperrklappen und ihrer Rückstellfedern verhindert. Die Baueinheit aus Ring, Sperrklappen, Rückstellfedern und Deckel bildet ein Modul, das unabhängig zusammengebaut werden kann und das anschließend nur noch auf der das drehbewegliche Zahnrad tragenden Welle eingesetzt werden muss.
  • Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind zwei Teile drehbar auf dem Ring gelagert, die jeweils einen Finger umfassen, der mit einer Sperrklappe zusammenwirkt, um sie von seiner Sperrposition in seine Ruheposition zu verstellen.
  • Diese beiden Teile sind vorteilhafterweise Scheiben, die zwischen dem vorgenannten Ring und dem vorgenannten Deckel axial übereinander angeordnet sind.
  • Sie ermöglichen es, die Sperrklappen in ihrer Ruheposition entgegen der auf die Sperrklappen durch ihre Rückstellfedern ausgeübten Kraft zu halten, damit sich das Zahnrad frei in der einen und in der anderen Richtung auf seiner Welle drehen kann. Jede Scheibe kann mehrere Finger umfassen, die mit verschiedenen Sperrklappen zusammenwirken und die gleichmäßig um die Drehachse verteilt sind.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der vorgenannte Ring zwischen zwei drehbeweglichen Zahnrädern auf der Welle gelagert, wobei seine beiden radialen Flächen vorgenannte Sperrklappen zum Sperren jedes der Zahnräder in beiden Drehrichtungen im Verhältnis zueinander umfassen.
  • Als Variante umfasst der Ring vorgenannte Sperrklappen nur auf einer seiner radialen Flächen, wobei er axial zwischen dem Zahnrad und einem ringförmigen Teil gelagert ist, das auf dem Zahnrad befestigt ist und an der Führung des Zahnrads auf der Welle mitwirkt.
  • In einer Ausführungsart der Erfindung werden die Scheiben drehend auf der Welle durch radiale Druckstücke, die im Ring zwischen einer Ruheposition und einer Betätigungsposition verstellbar geführt sind, und durch Rückstellfedern verstellt, die zwischen den Scheiben und auf dem Ring vorhandenen Auflageflächen gelagert sind.
  • Es kann insbesondere mit jeder Scheibe ein Druckstück, das auf einen fest mit der Scheibe verbundenen Ansatz einwirkt, um sie in einer Richtung im Verhältnis zum Ring zu drehen, und eine Rückstellfeder verbunden sein, die auf die Scheibe einwirkt, um sie in der anderen Richtung zu drehen.
  • Die Druckstücke, die auf die Scheiben der zwei Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre des Zahnrads einwirken, erstrecken sich radial in Öffnungen des Rings und der Welle, wobei Mittel zur radialen Verstellung der Druckstücke im Innern der Welle aufgenommen und im Verhältnis zur Welle axial verstellbar sind.
  • Als Variante umgibt wenigstens ein ringförmiges Teil außerhalb der Welle den vorgenannten Ring und ist drehfest mit diesem verbunden, wobei dieses ringförmige Teil im Verhältnis zu dem besagten Ring axial beweglich ist und Rampen umfasst, die mit radial äußeren Ansätzen der vorgenannten Scheiben zusammenwirken, um sie drehend zu verstellen, wobei Mittel vorgesehen sind, um das besagte ringförmige Teil in einer geradlinigen axialen Bewegung auf dem besagten Ring in der einen und der anderen Richtung zu verstellen.
  • Das Verständnis der Erfindung sowie weiterer Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung erleichtert, die als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer automatisierten Kraftübertragung mit Rädergetriebe, bei der die Erfindung anwendbar ist;
  • 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Prinzips einer einseitig gerichteten Sperre eines Zahnrads;
  • 3 eine auseinandergezogene schematische Perspektivdarstellung einer Baueinheit aus zwei erfindungsgemäßen Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre;
  • 4 eine mit teilweisem Ausbruch ausgeführte, auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Zahnrads, seiner Sperrmittel zur einseitig gerichteten Sperre und seiner Drehwelle;
  • 5 eine perspektivische Ansicht entsprechend Figur 4, die jedoch das Zahnrad und seine Sperrmittel nach dem Einbau an der Drehwelle darstellt;
  • 6 eine perspektivische Ansicht der Baueinheit der in vergrößertem Maßstab dargestellten Sperrmittel;
  • 7 eine im Axialschnitt ausgeführte schematische Teilansicht einer Ausführungsvariante der Erfindung;
  • 8 und 9 schematische Darstellungen einer anderen Variante der Erfindung, wobei 9 eine abgewickelte Teilansicht eines ringförmigen Teils von 8 darstellt.
  • Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen, die schematisch eine automatisierte Kraftübertragung mit Rädergetriebe für Kraftfahrzeuge darstellt, welche die Ausgangswelle 10 eines Verbrennungsmotors M mit einer Welle 12 verbindet, deren Aufgabe darin besteht, die Antriebsräder des Fahrzeugs über ein Differential drehend anzutreiben.
  • Die Kraftübertragung umfasst zwei Eingangswellen 14, 16, die koaxial verlaufen, wobei sich die Welle 16 im Innern der Welle 14 erstreckt, und die über Kupplungen E1 bzw. E2 mit der Ausgangswelle 10 des Motors verbunden sind.
  • Jede Eingangswelle 14, 16 trägt treibende Zahnräder 18 bzw. 20, die mit ihrer Welle drehfest verbunden sind und die sich jeweils mit einem getriebenen Zahnrad 22 bzw. 24 im Eingriff befinden, wobei die im Eingriff befindlichen Zahnradpaare 18, 22 und 20, 24 Getriebegänge definieren, die von 1 bis 6 numeriert sind, wobei sich die treibenden Zahnräder der Gänge 1, 3 und 5 auf der ersten Eingangswelle 14 befinden, während die treibenden Zahnräder der Gänge 2, 4 und 6 auf der zweiten Eingangswelle 16 angeordnet sind.
  • Die getriebenen Zahnräder 22, 24 der Getriebegänge sind drehbeweglich auf der Welle 12 gelagert und mit Mitteln zur wahlweisen festen Verbindung mit dieser Welle verbunden.
  • Für jedes getriebene Zahnrad umfassen diese Mittel zur festen Verbindung zwei Sperrmechanismen 26 zur gesteuerten einseitig gerichteten Sperre, die in entgegengesetzten Richtungen zwischen dem getriebenen Zahnrad und der Welle 12 gelagert sind und die jeweils eine Ruheposition und eine Betriebsposition einnehmen können, wobei einer dieser Sperrmechanismen das getriebene Zahnrad daran hindert, sich im Verhältnis zur Welle 12 in einer ersten Richtung zu drehen, während er seine Drehung im Verhältnis zur Welle in der entgegengesetzten Richtung zulässt, wohingegen der andere Sperrmechanismus die Drehung des getriebenen Zahnrads im Verhältnis zur Welle 12 in der ersten Richtung zulässt und diese Drehung in der entgegengesetzten Richtung verhindert.
  • Die Antriebsmittel der Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre 26 sind in diesem Beispiel im Innern der Welle 12 gelagert und umfassen zwei Nocken 28, die auf einer axialen Stange 20 im Innern der Welle 12 angebracht und durch diese Stange mit einer Antriebseinrichtung 32 verbunden sind, die durch Regelungsmittel zur Regelung der Kraftübertragung gesteuert werden und die außerdem die Kupplungen E1 und E2 steuern und mit dem Steuersystem zur Steuerung des Motors für einen Informationsaustausch oder für entsprechende Einwirkungen verbunden sind. Einer der Nocken 30 betätigt die Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre 26 der getriebenen Zahnräder der Getriebegänge 1, 3 und 5, während der andere Nocken 28 die Sperrmechanismen 26 der getriebenen Zahnräder der anderen Getriebegänge 2, 4 und 6 betätigt. Wenn ein Getriebegang eingelegt ist, befinden sich die beiden Sperrmechanismen 26 seines getriebenen Zahnrads in der Betriebsposition, während sich die Sperrmechanismen 26 der getriebenen Zahnräder der anderen Getriebegänge in der Ruheposition befinden.
  • Um den Getriebegang zu wechseln, müssen die beiden Sperrmechanismen des getriebenen Zahnrads des eingelegten Gangs und die beiden Sperrmechanismen des getriebenen Zahnrads des neuen Getriebegangs betätigt werden, um die ersten Mechanismen in die Ruheposition und die zweiten Mechanismen in die Betriebsposition zu bringen, und zwar vorzugsweise ohne Unterbrechung der Übertragung des Antriebsdrehmoments an die Antriebsräder.
  • Wie dies in den bereits erwähnten vorangehenden Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben ist, müssen die Kupplungen E1 und E2 nach einer bestimmten Abfolge von Vorgängen betätigt werden, in deren Verlauf eine der Eingangswellen 14, 16 der Kraftübertragung kurzzeitig abgebremst werden kann.
  • Die Betätigung der Kupplungen E1 und E2 kann mittels einer einzigen Antriebseinrichtung 34 erfolgen, die mittels einer Schwenkgabel 36 eine Antriebswelle 38 verstellt, die koaxial zur ersten Eingangswelle 14 der Kraftübertragung verläuft und mit dieser drehfest verbunden ist.
  • Die Gabel 36 ist mit einem Ende der Antriebswelle 38 durch ein Wälzlager 40 verbunden, während das gegenüberliegende Ende der Welle 38 durch andere Wälzlager 44 bzw. 46 mit Druckplatten 42 der Kupplungen E1 und E2 verbunden ist.
  • Die beiden Kupplungen E1 und E2 sind fluchtend angeordnet und einander zugekehrt, wobei sie in etwa den gleichen Durchmesser aufweisen, aber in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet, und ihre Druckplatten 42 sind benachbart und zum Ausrücken in entgegengesetzten Richtungen verstellbar. Dadurch kann ein und dieselbe Tellerfeder 48 zwischen den Druckplatten eingebaut sein, um sie in der Einspannposition zu halten, wenn sich die Antriebseinrichtung 34 in der Ruheposition befindet und wenn sie die Gabel 36 und die Antriebswelle 38 in der in 1 dargestellten mittleren Position belässt.
  • Wenn die Antriebseinrichtung 34 den oberen Teil der Gabel 36 nach rechts in 1 verstellt, wird die Kupplung E1 gelöst, während die Kupplung E2 eingespannt gehalten wird. Wenn umgekehrt die Antriebseinrichtung 34 das obere Ende der Gabel 36 nach links in 1 verstellt, wird die Kupplung E1 eingespannt gehalten, während die Kupplung E2 geöffnet wird.
  • Die Antriebswelle 38, die drehfest mit der ersten Eingangswelle 14 der Kraftübertragung verbunden ist, wird keinem Drehmoment im Verhältnis zu dieser Welle ausgesetzt und kann daher problemlos axial geradlinig durch die Öffnungen des ringförmigen Teils verstellt werden, das die Welle 14 mit den Reibungskupplungsscheiben der Kupplung E1 verbindet.
  • Außerdem ist festzustellen, dass ein gemeinsamer Bremsmechanismus 50 gleichzeitig auf die beiden Eingangswellen 14 und 16 einwirkt, wenn die Drehzahl einer der Wellen verringert werden muss. Dabei wird natürlich die Drehzahl der Eingangswelle, deren Kupplung E1 oder E2 gelöst ist, verringert, wenn der Bremsmechanismus 50 betätigt wird, wobei das an die Eingangswellen angelegte Bremsmoment deutlich niedriger als das durch den Motor M gelieferte Drehmoment ausfällt und gerade ausreicht, um die Welle 14 oder 16, die drehbeweglich gelagert ist, abzubremsen.
  • In 2 ist das Prinzip eines Sperrmechanismus zur einseitig gerichteten Sperre 26 dargestellt, der mit einem getriebenen Zahnrad 22 oder 24 verbunden ist, um es bei einer gegebenen Drehrichtung wahlweise mit seiner Welle 12 fest zu verbinden.
  • Dieser mit dem getriebenen Zahnrad, beispielsweise 22, verbundene Sperrmechanismus 26 verläuft koaxial zum Zahnrad und umfasst im wesentlichen einen Ring 52, der drehfest mit der Welle 12 verbunden ist und der auf seiner radialen Fläche 54, die sich gegenüber einer entsprechenden radialen Fläche 56 des Zahnrads 22 befindet, eine Sperrklappe 58 umfasst, die in einer Austiefung 60 der radialen Fläche 54 aufgenommen ist und um eine Achse 62, die in etwa radial im Verhältnis zur Drehachse 64 des Rings 52 und des Zahnrads 22 verläuft, zwischen einer in 2 mit durchgezogenen Linien dargestellten Position und einer mit gestrichelten Linien dargestellten Position schwenken kann, bei der es sich um eine Sperrposition handelt.
  • In dieser Position befindet sich das Ende 66 der Sperrklappe, das der Schwenkachse 62 gegenüberliegt, im Anschlag an einem Ende 68 einer Austiefung 70, die in der radialen Fläche 56 des Zahnrads 22 ausgebildet ist. In dieser Position der Sperrklappe 58 kann sich das Zahnrad 22 im Verhältnis zum Ring 52 in der durch den Pfeil 72 angegebenen Richtung um die Achse 64 drehen, wohingegen es sich in der entgegengesetzten Richtung nicht um den Ring 52 drehen kann.
  • Die Sperrklappe 58 wird ständig zu ihrer Sperrposition hin durch eine Rückstellfeder 74 beaufschlagt, die in einem Blindloch 76 aufgenommen ist, das in den Boden der Austiefung 60 parallel zur Drehachse 64 eingearbeitet ist.
  • Wie dies im folgenden außerdem darzulegen sein wird, besteht die Schwenkachse 62 der Sperrklappe 58 aus einem oder mehreren Fingern 78 eines Deckels 80, der die radiale Fläche 54 des Rings 52 wenigstens teilweise bedeckt und an diesem Ring befestigt ist, wobei der oder die Finger 78 des Deckels in Löcher oder in eine radiale Nut 82 der freien Fläche der Sperrklappe 58 in einem Abstand von der Rückstellfeder 74 eingesetzt sind.
  • Ein bewegliches Element 84 ist verstellbar zwischen der radialen Fläche 54 des Rings 52 und dem Deckel 80 geführt, wie dies durch den Doppelpfeil angedeutet ist, um in eine Nut 86 der freien Fläche der Sperrklappe 52 einzugreifen und diese in ihre Ruheposition zurückzubringen, indem die Feder 74 zusammengedrückt wird, wie dies in 2 dargestellt ist. Dieses bewegliche Element 84 wird durch eine Rück stellfeder zu seiner Eingriffsposition an der Sperrklappe 58 beaufschlagt und ist in einer Freigabeposition der Sperrklappe durch ein Antriebsorgan, wie etwa ein Druckstück oder einen Außenring, verstellbar, wie dies im folgenden eingehender zu beschreiben sein wird.
  • Der andere Sperrmechanismus zur einseitig gerichteten Sperre 26, der mit dem Zahnrad 22 verbunden ist, um es in der durch den Pfeil 72 angedeuteten Drehrichtung fest mit seiner Welle zu verbinden, ist auf dem gleichen Ring 52 mittels wenigstens einer anderen Sperrklappe 58 ausgebildet, die umgekehrt zu der in 2 dargestellten Sperrklappe gelagert ist, das heißt, dass die Positionen der Drehachse und der Rückstellfeder dieser anderen Sperrklappe im Verhältnis zu den in 2 dargestellten Positionen umgekehrt sind und dass das freie Ende 66 dieser anderen Sperrklappe am anderen Ende 68' der Austiefung 70 des Zahnrads in der Sperrposition zum Anschlag kommen kann.
  • Die beiden Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre 26, die mit dem getriebenen Zahnrad 22 verbunden sind, sind daher auf der gleichen radialen Fläche des Rings 52 gelagert.
  • Jeder dieser Sperrmechanismen kann natürlich mehrere Sperrklappen 58 umfassen, die gleichmäßig um die Drehachse 64 verteilt sind, wobei die radiale Fläche 56 des getriebenen Zahnrads eine Mehrzahl von gleichmäßig auf einem gleichen Kreis um die Achse 64 verteilten Austiefungen 70 umfassen kann. Die Sperrklappen 58 der beiden Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre befinden sich vorteilhafterweise auf einem gleichen Kreis, wobei sich die Austiefungen 70, die zu ihrer Aufnahme in der Sperrposition bestimmt sind, ebenfalls auf einem gleichen auf die Achse 64 zentrierten Kreis befinden.
  • Als Variante sind die Austiefungen 70 in einem angefügten Teil ausgebildet, das fest mit dem Zahnrad 22 verbunden ist.
  • Einer der Vorteile dieser Sperrmechanismen besteht darin, dass die Verstellungen der Sperrklappen 58 zwischen ihrer Ruheposition und ihrer Sperrposition parallel zur Drehachse 64 stattfinden und dadurch gegenüber den Fliehkräften unempfindlich sind.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre besteht in ihrer ausgeprägten axialen Kompaktheit.
  • Da sich die beiden Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre eines Zahnrads auf der gleichen radialen Fläche 54 des Rings 52 befinden, kann zudem die andere radiale Fläche dieses Rings die beiden Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre eines Zahnrads aufnehmen, das gegenüber dieser anderen radialen Fläche angeordnet ist. Dadurch kann ein zwischen zwei Zahnrädern gelagerter Ring 52 die vier mit diesen Zahnrädern verbundenen einseitig gerichteten Sperrmechanismen tragen, was sich im Hinblick auf den axialen Bauraumbedarf sehr vorteilhaft auswirkt.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Sperrmechanismen besteht in ihrer großen Einfachheit sowie in ihrer Zusammenbau- und Montagefreundlichkeit.
  • Es folgt nun die Beschreibung einer besonderen Ausführungsart dieser Sperrmechanismen und ihrer Antriebsmittel unter Bezugnahme auf die 3 bis 6.
  • In 3 erkennt man wiederum den Ring 52, dessen radiale Fläche 54 vier Austiefungen 60 enthält, die dazu bestimmt sind, jeweils eine Sperrklappe 58 aufzunehmen, wobei zwei dieser Sperrklappen, die einander diametral gegenüberliegen, einen Sperrmechanismus zur einseitig gerichteten Sperre eines Zahnrads in einer Drehrichtung bilden, während die zwei anderen diametral gegenüberliegenden Sperr klappen 58 den anderen Sperrmechanismus zur einseitig gerichteten Sperre des Zahnrads für die andere Drehrichtung bilden.
  • Der Deckel 80, der dazu bestimmt ist, die radiale Fläche 54 des Rings 52 zu überdecken, enthält vier Öffnungen oder Fenster 88 für den Durchgang der in den vorgenannten Austiefungen 60 des Rings 52 aufgenommenen Sperrklappen 58. Ein radialer Rand jedes Fensters 88 umfasst zwei Finger 78, die parallel zur Drehachse um 90° nach innen umgebogen und dazu bestimmt sind, in zwei entsprechend Austiefungen 82 einer Sperrklappe 58 eingesetzt zu werden, um die Sperrklappe 58 in der entsprechenden Austiefung 60 des Rings 52 zu halten und um gegebenenfalls die Schwenkachse 62 dieser Sperrklappe zu bilden, wobei diese Achse auch durch andere Mittel gebildet werden kann.
  • Die vorgenannten beweglichen Elemente, die es ermöglichen, die Sperrklappen 58 in ihre Ruheposition zu bringen, bestehen aus zwei Scheiben 84, die zwischen der radialen Fläche 54 des Rings 52 und dem Deckel 80 aufgenommen sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Scheiben 84 axial übereinander angeordnet und in einer Nut 92 mit entsprechender Form aufgenommen, die in die radiale Fläche 54 des Rings 52 eingearbeitet ist.
  • Jede Scheibe 84 umfasst zwei diametral gegenüberliegende Finger 94, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und die dazu bestimmt sind, in die Nuten 86 der Sperrklappen 58 einzugreifen, um sie in ihre Ruheposition zu bringen.
  • Darüber hinaus umfasst jede Scheibe 84 wenigstens einen Ansatz 96, der sich von der Scheibe aus schräg nach außen erstreckt und dessen Aufgabe darin besteht, mit einem radialen Druckstück 98 zusammenzuwirken, um die Scheibe 84 um einen relativ kleinen Winkel im Verhältnis zur Drehachse zu drehen.
  • In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die zwei Scheiben 84 symmetrisch ausgeführt und im Verhältnis zueinander umgekehrt in der Nut 92 der radialen Fläche 54 des Rings 52 gelagert sind.
  • Die Druckstücke 98 zur Betätigung dieser zwei Scheiben 84 erstrecken sich radial einerseits in Öffnungen 100 der zylindrischen Innenfläche des Rings 52, die in der vorgenannten Nut 92 münden, und andererseits in radialen Bohrungen 102 der rohrförmigen Welle 12, wie dies in 4 dargestellt ist.
  • Diese beiden Druckstücke 98 sind einander diametral gegenüberliegend angeordnet und befinden sich in einer gleichen Querebene bezogen auf die Drehachse. Die anderen beiden radialen Druckstücke 98, die einander diametral gegenüberliegen und sich senkrecht zu den vorgenannten Druckstücken 98 erstrecken, sind im Verhältnis zu letzteren axial versetzt und haben die Aufgabe, Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre zu betätigen, die auf der anderen radialen Fläche des Rings 52 gelagert sind.
  • Die in die zylindrische Innenfläche des Rings 52 eingearbeiteten Öffnungen 100 haben vorzugsweise eine bestimmte axiale Abmessung, um den Einbau zu vereinfachen und die Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen, und sie können an der radialen Fläche 54 des Rings münden, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist. Wenn der Ring 52 vier Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre trägt, münden zwei diametral gegenüberliegende Öffnungen 100 auf einer radialen Fläche dieses Rings, während die beiden anderen diametral gegenüberliegenden Öffnungen 100 auf der anderen radialen Fläche des Rings münden.
  • Die Druckstücke 98 werden durch einen Nocken 104 mit zylindrischer Gesamtform betätigt, der im Innern der Welle 12 axial verstellbar ist und der drehbeweglich auf einem axialen Rohr 106 gelagert ist, von dem ein Ende durch eine axiale Stange 30 mit der in 1 schematisch dargestellten Antriebseinrichtung 32 verbunden ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel dreht sich der Nocken 104 zusammen mit der Welle 12, während das Rohr 106 drehfest gelagert ist.
  • Die radial inneren Enden der Druckstücke 98 kommen an Längsrampen 108 des Nockens 104 zur Anlage, so dass die Druckstücke 98 radial in der einen oder der anderen Richtung verstellt werden, wenn der Nocken 104 in der einen oder der anderen Richtung im Innern der Welle 12 verstellt wird. Die radiale Verstellung eines Druckstücks 98 nach außen bewirkt eine begrenzte Drehung der Scheibe 84, deren Ansatz 96 sich mit dem radial äußeren Ende des Druckstücks 98 in Kontakt befindet. Die Drehrichtung der Scheibe 84 wird in 6 durch einen Pfeil 110 angegeben. Diese Drehung ermöglicht es den beiden Fingern 94 der Scheibe 84, aus den Nuten 86 der Sperrklappen 58 auszutreten, die dann durch ihre Rückstellfedern 74 in ihre Sperrpositionen gebracht werden können.
  • Wenn die axiale Verstellung des Nockens 104 in der Welle 12 eine radiale Verstellung der Druckstücke 98 nach innen ermöglicht, drehen die mit den Scheiben 84 verbundenen Rückstellmittel diese Scheiben in der Richtung, in der ihre Finger 94 in die Nuten 86 der Sperrklappen 58 eingreifen, um diese in die Ruheposition zu bringen. Diese Rückstellmittel sind beispielsweise Federn, wie die in 2 bei 112 dargestellten Federn, oder elastisch verformbare Zungen, die sich in der Nut 92 erstrecken und die zum Beispiel auf dem ringförmigen Deckel 80 ausgebildet sind.
  • Die Funktionsweise dieser Sperrmechanismen entspricht der Funktionsweise, die bereits in den vorgenannten früheren Patentanmeldungen der Anmelderin beschrieben worden ist. Die zwei mit einem Zahnrad verbundenen Sperrmechanismen werden jeweils durch ein Druckstück 98 betätigt. Wenn sich die beiden Druckstücke in einer radial inneren Position befinden, sind die zwei Sperrmechanismen ausgeschaltet, so dass das Zahnrad drehbeweglich auf der Welle 12 gelagert ist. Wenn eines der Druckstücke 98 durch den Nocken 104 radial nach außen verstellt wird, wird der entsprechende Sperrmechanismus eingeschaltet, und das Zahnrad kann sich im Verhältnis zur Welle 12 in einer einzigen Drehrichtung drehen. Wenn beide Druckstücke 98 durch den Nocken 104 radial nach außen verstellt worden sind, sind beide Sperrmechanismen eingeschaltet, und das Zahnrad ist drehfest mit der Welle 12 verbunden.
  • Der die Sperrmechanismen tragende Ring 52 ist durch jedes geeignete Mittel drehfest an der Welle 12 gelagert. Dabei sind zum Beispiel Längsnuten auf der zylindrischen Innenfläche des Rings 52 ausgebildet, die mit entsprechenden Längsnuten zusammenwirken, die auf der Welle 12 ausgebildet sind.
  • Die axiale Position des Rings 52 auf der Welle 12 wird vorzugsweise durch eine Schulter der zylindrischen Außenfläche dieser Welle bestimmt.
  • Das axiale Spiel zwischen dem Zahnrad 22 und dem Ring 52 fällt gering aus (typischerweise einige Zehntel Millimeter).
  • Die Montage und der Zusammenbau der erfindungsgemäßen einseitig gerichteten Sperrmechanismen gestalten sich überaus einfach:
    Zunächst werden die Sperrklappen 58 in die Austiefungen 60 des Rings eingesetzt, wobei ihre Rückstellfedern 74 in die Löcher 76 eingelegt werden, woraufhin die Scheiben 84 angebracht werden und der ringförmige Deckel 80 auf der entsprechenden Seite des Rings 52 aufgesetzt und durch jedes geeignete Mittel, beispielsweise durch Aufpressen oder ähnliches, daran befestigt wird.
  • Für die Anbringung an der Welle 12 werden die Zahnräder 22, 24 und die Ringe 52 abwechselnd auf der Welle 12 aufgesteckt, wobei sich die Druckstücke 98 vollständig im Innern der Welle 12 befinden, wie dies in 4 dargestellt ist.
  • Anschließend wird der Nocken 104 ins Innere der Welle 12 geschoben. Das kegelstumpfartige Ende des Nockens 104 verschiebt die Druckstücke 98 radial nach außen, woraufhin diese sich wieder auf den Rampen 108 absenken. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Druckstücke 98, die sich in radialer Anlage an den Rampen 108 des Nockens 104 befinden, die drehfeste Verbindung des Nockens 104 mit der Welle 12 ermöglichen.
  • Wie in 7 dargestellt, umfasst als Variante jeder Ring 52 zwei Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre, die in entgegengesetzten Richtungen auf nur einer seiner radialen Flächen arbeiten, wobei er mit nur einem getriebenen Zahnrad 22 oder 24 verbunden ist. In diesem Fall ist der Ring 52 zwischen dem Zahnrad 22 oder 24 und einem ringförmigen Teil 114 gelagert, das eine axiale Randleiste 116 zur festen Verbindung mit dem Zahnrad umfasst und das an der Drehführung dieses Zahnrads auf der Welle 12 mitwirkt. Auf der Welle sind Abstandsringe 118 zwischen den Ringen 52 gelagert, wobei sie die getriebenen Zahnräder 22 oder 24 und die Teile 114 tragen.
  • In einer anderen Ausführungsvariante, die in den 8 und 9 dargestellt ist, sind die Antriebsmittel der Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre nicht im Innern der Welle 12 gelagert, sondern sie sind um die vorgenannten Ringe 52 herum angeordnet. Im Beispiel der 8 und 9 trägt jeder Ring 52, der auf der Welle 12 zwischen zwei getriebenen Zahnrädern 22 oder 24 gelagert ist, zwei Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre auf jeder seiner radialen Flächen, wobei er von zwei ringförmigen Teilen 120 umgeben ist, deren Aufgabe darin besteht, die Sperrmechanismen zu betätigen und die jeweils drehfest mit dem Ring 52 verbunden und an diesem axial geradlinig verstellbar sind, was beispielsweise anhand einer (nicht dargestellten) Gabel erfolgt, die in eine Nut oder Umfangsauskehlung 122 des entsprechenden ringförmigen Teils 120 eingesetzt ist.
  • Die Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre haben eine ähnliche Struktur, wie sie in 3 dargestellt ist, wobei jedoch die Scheiben 84, anstelle der mit den Druckstücken 98 zusammenwirkenden Ansätze 96, mit radial nach außen ausgerichteten Ansätzen ausgebildet sind, die in 9 (bei der es sich um eine abgewickelte Teilansicht eines ringförmigen Teils 120 handelt) durch die Bezugsnummern 124 bezeichnet werden und deren Enden in Nuten 126 geführt sind, die in den zylindrischen Innenflächen der ringförmigen Teile 120 ausgebildet sind und die eine teilweise zur Drehachse 64 parallele Gesamtausrichtung aufweisen.
  • Wie dies in 9 dargestellt ist, kann eine zusätzliche Nut 128, die parallel zur Achse verläuft, in der zylindrischen Innenfläche jedes ringförmigen Teils 120 ausgebildet sein, um einen Vorsprung aufzunehmen, der auf einer entsprechenden Fläche des Rings 52 ausgebildet ist, wodurch eine drehfeste Verbindung des Teils 120 und des Rings 52 ermöglicht wird, während gleichzeitig eine axiale Verstellung des Teils 120 um den Ring 52 herum stattfinden kann.
  • Jede Nut 126, die das Ende eines radialen Ansatzes 124 eines Rings 84 aufnimmt, umfasst zwei Teile 130, die parallel zur Achse verlaufen und durch einen im Verhältnis zur Achse schrägen Teil 132 miteinander verbunden sind, wobei die Schrägteile 132 der beiden Nuten 126 im Verhältnis zueinander axial versetzt sind.
  • Wenn unter diesen Bedingungen ein ringförmiges Teil 120 durch geradlinige axiale Verschiebung auf dem Ring 52 zwischen den drei in 9 durch die Nummern 0, 1 und 2 bezeichneten Positionen verstellt wird, dann werden die Scheiben 84 wie folgt drehend um die Achse 64 verstellt:
    • – Wenn sich der Ring 52 im Verhältnis zu den Teilen 120 von der Position 0 zur Position 1 bewegt, wird ein erster Ansatz 124 (der obere Ansatz in 9) winklig um die Drehachse verstellt, während der andere Ansatz seine Winkelposition beibehält.
    • – Wenn der Ring 52 im Verhältnis zum ringförmigen Teil 120 von der Position 1 zur Position 2 verstellt wird, dann behält der Ansatz 124 der ersten Scheibe 84 seine Winkelposition bei, während der Ansatz 124 der anderen Scheibe 84 winklig um die Achse 64 verstellt wird.
  • Wenn daher das ringförmige Teil 122 zwischen den Positionen 0 und 2 verstellt wird, dann ändern die zwei mit einem getriebenen Zahnrad verbundenen einseitig gerichteten Sperrmechanismen ihren Zustand, wobei das Zahnrad drehbeweglich auf der Welle 12 gelagert ist, wenn es vorher drehfest mit dieser Welle verbunden war, und umgekehrt.
  • Die zwei ringförmigen Teile 120 können auf dem Ring 52 durch geradlinige Verschiebung um zwei Schritte in der gleichen Richtung zwischen der Position 0 und der Position 2 verstellbar sein, und umgekehrt, oder die beiden Teile 120 können um einen Schritt auf einer und auf der anderen Seite von der mittleren Position 1 aus verstellbar sein.
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragung zwischen einem Zahnrad (22), das drehbeweglich um eine Welle gelagert ist, und einem gesteuerten Sperrmechanismus zur einseitig gerichteten Sperre (26), um das Zahnrad (22) und seine Welle in einer Drehrichtung drehfest zu verbinden, wobei dieser Mechanismus einen Ring (52) umfasst, der drehfest mit der Welle verbunden ist und auf einer radialen Fläche (54) wenigstens zwei Sperrklappen (58) umfasst, die schwenkbar um radiale Achsen (62) zwischen Ruhepositionen und Sperrpositionen am Zahnrad gelagert sind, in denen sie die Drehung des Zahnrads im Verhältnis zur Welle verhindern. Die Erfindung kommt insbesondere bei (4)

Claims (13)

  1. Kraftübertragungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem drehbeweglich auf einer Welle (12) gelagerten Zahnrad (22) und gesteuerten Mitteln (26), um die Welle und das Zahnrad drehfest zu verbinden, wobei diese Mittel zwei Sperrmechanismen zur einseitig gerichteten Sperre (26) umfassen, die zwischen der Welle und dem Zahnrad gelagert sind, um die Drehung des Zahnrads im Verhältnis zur Welle in einer Richtung zu verhindern und diese Drehung in der anderen Richtung zu ermöglichen, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Mechanismen einen Ring (52) umfassen, der auf der Welle (12) dem Zahnrad (22) zugekehrt gelagert und drehfest mit der Welle verbunden ist, sowie wenigstens zwei Sperrklappen (58), die auf einer radialen Fläche (54) des Rings in entgegengesetzten Richtungen schwenkbar um in etwa radiale Achsen zwischen einer Ruheposition und einer Sperrposition gelagert sind, Mittel (70), die auf einer der besagten radialen Fläche des Rings zugekehrten radialen Fläche des Zahnrads (22) oder auf einem angefügten Teil ausgebildet sind, das fest mit dem Zahnrad verbunden ist, um anschlagmäßig für eine erste Drehrichtung des Zahnrads im Verhältnis zur Achse mit einer ersten Sperrklappe (58) zusammenzuwirken, wenn sich diese in der Sperrposition befindet, und für die andere Drehrichtung des Zahnrads im Verhältnis zum Ring mit einer zweiten Sperrklappe (58) zusammenzuwirken, wenn sich dieser in der Sperrposition befindet, erste Mittel (84), um die besagte erste Sperrklappe (58) zwischen ihren Sperr- und Ruhepositionen zu verstellen, und zweite Mittel (84), um die besagte zweite Sperrklappe (54) zwischen ihren Sperr- und Ruhepositionen zu verstellen, wobei die ersten und die zweiten Mittel voneinander unabhängig sind und die besagten ersten und zweiten Sperrklappen gleichzeitig in ihre Sperrposition verstellen können.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Deckel (80) auf dem Ring befestigt ist und wenigstens einen Teil der besagten radialen Fläche (54) des Rings bedeckt und ein Fenster (88) in Höhe jeder Sperrklappe (58) und Auflagemittel (78) zur Auflage auf einem Teil jeder Sperrklappe umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen jeder Sperrklappe (58) und dem Ring (52) gelagerte Rückstellfeder (74) die Sperrklappe ständig zu ihrer Sperrposition hin beaufschlagt.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Teile (84) drehbar im Verhältnis zum Ring (52) gelagert sind und jeweils einen Finger (94) umfassen, der mit einer entsprechenden Sperrklappe (58) zusammenwirkt, um sie von ihrer Sperrposition in ihre Ruheposition zu verstellen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und Anspruch 4 zusammengenommen, dadurch gekennzeichnet, das die besagten zwei Teile Scheiben (84) sind, die zwischen dem Ring (52) und dem Deckel (80) axial übereinander angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Ring (52) mehrere erste und zweite Sperrklappen (58) der vorgenannten Art trägt, die gleichmäßig um die Drehachse verteilt sind.
  7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6 zusammengenommen, dadurch gekennzeichnet, dass alle ersten Sperrklappen (58) von ihrer Sperrposition in ihre Ruheposition durch eine erste Scheibe (84) verstellbar sind und alle zweiten Sperrklappen von ihrer Sperrposition zu ihrer Ruheposition durch eine zweite Scheibe (84) verstellbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Ring (52) zwischen zwei drehbeweglichen Zahnrädern auf der Welle (12) gelagert ist und seine beiden radialen Flächen (54) vorgenannte Sperrklappen zum Sperren jedes der Zahnräder in wenigstens einer Drehrichtung im Verhältnis zur Welle umfassen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Ring (52) Sperrklappen (58) nur auf einer radialen Fläche (54) umfasst und axial zwischen dem Zahnrad (22) und einem ringförmigen Teil gelagert ist, das auf dem Zahnrad befestigt ist und an der Drehführung des Zahnrads auf der Welle (12) mitwirkt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (84) zur Verstellung der Sperrklappen (58) durch wenigstens zwei Druckstücke (98) betätigt werden, die in radialen Öffnungen (100, 102) des Rings (52) und der Welle (12) geführt sind und durch im Innern der Welle (12) axial verstellbare Nocken (104) verstellt werden.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zwei Druckstücke (98) in etwa in einer gleichen Querebene im Verhältnis zur Drehachse befinden.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (104) durch Rampen (108) mit den Enden der Druckstücke (98) zusammenwirken und auf einem Rohr (106) gelagert sind, das durch eine axiale Stange (30) mit Antriebsmitteln (32) verbunden ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (84) zur Verstellung der Sperrklappen (58) durch wenigstens ein ringförmiges Teil (120) angetrieben werden, das den besagten Ring (52) umgibt und drehfest mit diesem verbunden ist, wobei das besagte ringförmige Teil im Verhältnis zu dem besagten Ring axial beweglich ist und Schrägrampen (132), die mit radial äußeren Ansätzen (124) der Verstellmittel (84) zusammenwirken, und Mittel zur geradlinigen axialen Verschiebung des besagten ringförmigen Teils (120) auf dem besagten Ring (52) in der einen und in der anderen Richtung umfasst.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7082850B2 (en) * 2003-12-30 2006-08-01 Eaton Corporation Hybrid powertrain system
JP4346483B2 (ja) * 2004-03-25 2009-10-21 本田技研工業株式会社 ツインクラッチ式変速機
DE102004056936B4 (de) * 2004-11-23 2011-02-03 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Stufenwechselgetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102006049278A1 (de) * 2006-10-19 2008-04-30 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Betätigen von Verbindungseinrichtungen
US7766790B2 (en) * 2007-03-13 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Selectable one-way clutch
PT2199390T (pt) 2007-08-30 2017-03-15 Daiichi Sankyo Co Ltd Anticorpo anti-epha2
JP5184942B2 (ja) * 2008-03-31 2013-04-17 本田技研工業株式会社 多段変速機
JP5142789B2 (ja) * 2008-03-31 2013-02-13 本田技研工業株式会社 多段変速機
JP5049183B2 (ja) * 2008-03-31 2012-10-17 本田技研工業株式会社 多段変速機
JP5036613B2 (ja) * 2008-03-31 2012-09-26 本田技研工業株式会社 多段変速機
JP5386100B2 (ja) * 2008-03-31 2014-01-15 本田技研工業株式会社 多段変速機
GB2461283B (en) * 2008-06-25 2011-01-12 Lotus Car A transmission unit
US8056431B2 (en) * 2008-09-08 2011-11-15 Stanley Ackerman Self-locking gear
US8505400B2 (en) * 2009-04-02 2013-08-13 GM Global Technology Operations LLC Dual clutch five speed transmission
FR2946290B1 (fr) * 2009-06-03 2012-09-21 France Reducteurs TRANSMISSION DEVICE AND AUTOMOTIVE DEVICE EQUIPPED WITH SUCH A TRANSMISSION DEVICE
WO2011094583A1 (en) * 2010-01-28 2011-08-04 Drussel Wilfley Design, Llc Centrifugal clutch with hydraulic adjuster assembly
US7810624B1 (en) 2010-01-28 2010-10-12 Drussel Wilfley Design Llc Centrifugal clutch with expansion ring assembly
US7823713B1 (en) 2010-06-16 2010-11-02 Drussel Wilfley Design Llc Hydraulic clutch with expansion ring assembly
ITMI20121493A1 (it) * 2012-09-07 2014-03-08 Aroldo Trivelli Cambio a ingombro ridotto
EP2783964B1 (de) * 2013-03-29 2017-05-17 Honda Motor Co., Ltd. Übertragung
FR3031376B1 (fr) * 2015-01-06 2017-07-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa GEARBOX FOR MOTOR VEHICLE
US10151358B2 (en) 2015-04-01 2018-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Selectable one-way clutch
JP2016194361A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 トヨタ自動車株式会社 セレクタブルワンウエイクラッチ
JP6394494B2 (ja) * 2015-05-18 2018-09-26 トヨタ自動車株式会社 セレクタブルワンウェイクラッチ
JP6354682B2 (ja) * 2015-07-02 2018-07-11 トヨタ自動車株式会社 セレクタブルワンウェイクラッチ
JP2021011944A (ja) * 2019-07-05 2021-02-04 トヨタ自動車株式会社 係合装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE675985C (de) 1933-10-08 1939-05-23 Konstruktion Und Verwertung Au Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
US2198958A (en) * 1936-04-27 1940-04-30 Hermann Feigenbaum Change speed gear system
US3275055A (en) * 1964-02-04 1966-09-27 Illinois Tool Works Bolt and washer assembly with cooperating pawl and ratchet means
US3670589A (en) * 1971-05-05 1972-06-20 Aeromarine Corp Winch
IT1246927B (it) * 1991-04-12 1994-11-29 Morbidelli Spa Cambio di velocita' a comando desmodromico.
GB9218202D0 (en) * 1992-08-27 1992-10-14 Lotus Car Transmission unit and engagement means for a shaft and gear
US5975266A (en) * 1996-02-21 1999-11-02 Balhorn; Alan C. Multi-speed transmission
US5871071A (en) * 1996-06-21 1999-02-16 Means Industries, Inc. One-way high torque clutch mechanism
WO1998041779A1 (en) * 1997-03-19 1998-09-24 Preload Gearbox Ltd. Preload constant mesh gearbox
EP0979360B1 (de) * 1997-04-28 2004-06-16 Means Industries, Inc. Steuerbare freilaufkupplung
US5863270A (en) * 1997-09-15 1999-01-26 Industrial Technology Research Institute Self-contained change speed apparatus for use on a bicycle
WO2000008357A1 (en) * 1998-08-04 2000-02-17 Preload International Limited Method and apparatus for controlling the engagement and disengagement of gear wheels
FR2805587B1 (fr) * 2000-02-28 2002-05-17 Valeo Dispositif de transmission automatise a engrenages, en particulier pour vehicule automobile
US6290044B1 (en) * 2000-04-03 2001-09-18 General Motors Corporation Selectable one-way clutch assembly
US6505721B1 (en) * 2000-05-25 2003-01-14 Means Industries, Inc. Planar one-way clutch
FR2809784B1 (fr) 2000-05-31 2002-09-06 Valeo Dispositif de transmission, en particulier pour vehicule automobile
US6615965B2 (en) * 2001-05-18 2003-09-09 Epx, L.P. Planar over-running clutch and method

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