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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität und den Schutz der Koreanischen
Patentanmeldung Nr. 10-2005-0125691, die am 19. Dezember 2005 beim
Koreanischen Amt für
geistiges Eigentum angemeldet wurde und deren gesamter Inhalt hier
einbezogen wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(a) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgetriebe. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Synchronisiereinrichtung
für ein
Schaltgetriebe.
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(b) Beschreibung des Standes
der Technik
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Im
Stand der Technik ist es allgemein bekannt, dass ein typisches Schaltgetriebe
die Gänge entsprechend
einer manuellen Einwirkung eines Fahrers wechselt. Ein derartiges
Schaltgetriebe ist mit einer Mehrzahl von Zahnrädern versehen, die auf einer
rotierenden Welle angeordnet sind und eine erwünschte Ganggeschwindigkeit
dadurch verwirklichen, dass die rotierende Welle mit einem Zahnrad einer
Mehrzahl von Zahnrädern
synchronisiert wird. Um somit eine erwünschte Geschwindigkeit der
Welle zu erreichen, ist eine Synchronisiereinrichtung erforderlich,
die die Synchronisierung der rotierenden Welle und der Zahnräder ermöglicht.
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Üblicherweise
werden die rotierende Welle und ein darauf angebrachtes Zahnrad
durch einen sogenannten Synchronisiermechanismus synchronisiert.
Ein derartiger Synchronisiermechanismus weist einen Synchronisierring
auf, der wie ein Zahnrad aufgebaut ist und somit eine sehr komplexe
Struktur hat. Außerdem
wird ein solcher Synchronisiermechanismus wegen seiner komplexen
Struktur größer; somit ist
dies ein Hauptgrund für
ein erhöhtes
Volumen des Getriebes.
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Zusätzlich werden
bei einem üblichen
Synchronisiermechanismus die rotierende Welle und der Gangwechsler,
die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren, durch den
Eingriff von Zahnradzähnen
synchronisiert. Um deshalb eine ausreichend ruhige Arbeitsweise
zu erreichen, sollten die Teile des Synchronisiermechanismus sehr
genau konstruiert und bei der Herstellung sorgfältig ausgeführt sein.
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Die
obigen Informationen, die in diesem Abschnitt über den Stand der Technik gegeben
wurden, dienen nur einem besseren Verständnis des Hintergrundes der
Erfindung und können
deshalb Informationen enthalten, die nicht zu dem Stand der Technik gehören, der
in diesem Land dem durchschnittlichen Fachmann schon bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben gemacht, eine Synchronisiereinrichtung
für ein
Schaltgetriebe zur Verfügung
zu stellen, das den Vorteil einer kompakten Bauweise und einer vielseitigen
Verwendung für
Motoren mit unterschiedlichem Drehmoment aufweist.
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Beispielsweise
sieht eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe
zur Synchronisierung der Drehgeschwindigkeiten einer rotierenden
Welle und eines Gangwechslers vor, wobei die Synchronisiereinrichtung
folgende Merkmale aufweist:
wenigstens einen ersten Ring, der
auf dem Außenumfang
der rotierenden Welle angeordnet ist und an seinem Außenumfang
eine äußere, abgeschrägte Fläche aufweist;
wenigstens
einen zweiten Ring, der auf einem Innenumfang des Gangwechslers
angeordnet ist und eine innere abgeschrägte Fläche aufweist, die mit der äußeren, abgeschrägten Fläche des
ersten Rings in Berührung
steht; und
eine Stelleinheit, die auf den wenigstens einen
ersten Ring oder den wenigstens einen zweiten Ring eine Kraft in
axialer Richtung ausübt.
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Der
wenigstens eine zweite Ring kann an einer vorbestimmten Stelle des
Umfangs geteilt sein.
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Der
wenigstens eine erste Ring bzw. der wenigstens eine zweite Ring
kann mehrfach vorgesehen sein.
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Wenigstens
einer der Mehrzahl von ersten Ringen kann auf der rotierenden Welle
in axialer Richtung verschiebbar sein.
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Ein
erster Stützabsatz
kann auf dem Außenumfang
der rotierenden Welle derart ausgebildet sein, dass ein innerster
erster Ring, der unter der Mehrzahl von ersten Ringen an der der
Stelleinrichtung entgegengesetzten Seite angeordnet ist, abgestützt ist,
und ein zweiter Stützabsatz,
der auf dem Innenumfang des Gangwechslers derart ausgebildet ist,
dass ein Entweichen eines unter der Mehrzahl von zweiten Ringen
ganz außen
angeordneten Ringes, der dicht an der Stelleinheit liegt, vermieden
ist.
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Der
wenigstens eine erste Ring bzw. der wenigstens eine zweite Ring
weisen den Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks auf.
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KURZE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittansicht, die eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe
gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Kombination von konischen
Ringen zeigt, die bei der Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
von A in 1 und zeigt einen Synchronisiervorgang
einer rotierenden Welle und eines darauf angebrachten Zahnrades
in einer Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
beispielsweise Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
detailliert beschrieben.
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Im
Folgenden sollte der Begriff „Schaltgetriebe" nicht in einer einschränkenden
Bedeutung verstanden werden, der auf ein übliches Schaltgetriebe beschränkt ist.
Im Gegenteil sollte dieser Begriff so verstanden werden, dass er
unterschiedliche Schaltgetriebe umfasst, wo eine Mehrzahl von Zahnrädern auf
einer rotierenden Welle angeordnet sind und eine erwünschte Ganggeschwindigkeit
dadurch verwirklicht wird, dass die rotierende Welle mit der Mehrzahl der
Zahnräder
synchronisiert wird.
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die die Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe
gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, synchronisiert eine Synchronisiereinrichtung
für ein
Schaltgetriebe gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Rotationsgeschwindigkeiten einer
rotierenden Welle 50, die in dem Schaltgetriebe angeordnet
ist, und einen Gangwechsler 60, der auf der rotierenden
Welle 50 angeordnet ist.
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Wie
in 1 gezeigt, weist eine solche Synchronisiereinrichtung
für ein
Schaltgetriebe gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorligenden Erfindung eine Mehrzahl von ersten Ringen 10, eine
Mehrzahl von zweiten Ringen 20 und eine Stelleinheit 70 auf.
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Die
Mehrzahl von ersten Ringen 10 ist auf dem Außenumfang
der rotierenden Welle 50 angeordnet. Jeder der Mehrzahl
von ersten Ringen 10 ist an seinem Außenumfang mit einer äußeren, abgeschrägten Außenfläche versehen.
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Die
Mehrzahl von zweiten Ringen 20 ist auf einem Innenumfang
des Gangwechslers 60 angeordnet. Jeder der Mehrzahl von
zweiten Ringen 20 ist mit einer abgeschrägten Innenfläche versehen,
die mit der abgeschrägten
Außenfläche des
ersten Ringes 10 in Berührung
steht. Die Mehrzahl von ersten Ringen 10 bzw. die Mehrzahl
von zweiten Ringen 20 haben zum Beispiel den Querschnitt
eines rechtwinkligen Dreiecks. Das heißt, dass die ersten Ringe 10 bzw.
die zweiten Ringe 20 eine allgemein konische Form aufweisen.
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Die
Stelleinheit 70 übt
auf den ersten Ring 10 oder den zweiten Ring 20 eine
in axialer Richtung gerichtete Kraft aus.
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Im
Einzelnen kann die Stelleinheit 70 unterschiedlich ausgeführt sein.
Die axial gerichtete Kraft kann beispielsweise auf den ersten Ring 10 oder
auf den zweiten Ring 20 dadurch einwirken, dass man eine
Stößelstange
mittels eines hydraulischen Kolbens vorwärts bewegt. In einem anderen
Beispiel kann man eine Hydraulikkammer auf der rotierenden Welle 50 derart
ausbilden, dass sie mittels eines hydraulischen Kolbens die axial
gerichtete Kraft ausübt.
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Auf
dem Außenumfang
der rotierenden Welle 50 ist ein Stützabsatz 55 derart
angeformt, dass ein erster ganz innen angeordneter Ring abgestützt wird,
der unter der Mehrzahl von ersten Ringen 10 auf der entgegengesetzten
Seite der Stelleinheit 70 liegt. Zusätzlich ist ein Stützabsatz 65 auf
dem Innenumfang des Gangwechslers 60 derart angeformt, dass
ein unter der Mehrzahl von zweiten Ringen 20 ganz außen angeordneter
Ring, der nahe der Stelleinheit 70 liegt, nicht entweichen
kann.
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Die
ersten Ringe 10 sind, außer dem unter der Mehrzahl
von ersten Ringen 10 ganz innen gelegenen Ring, auf der
rotierenden Welle 50 so angeordnet, dass sie in deren axialer
Richtung verschiebbar sind.
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Wie
in 2 gezeigt, ist jeder der Mehrzahl von zweiten
Ringen 20 an einer vorbestimmten Stelle des Umfangs geteilt.
Deshalb wird, wie dies 3 zeigt, dann, wenn durch die
Stelleinheit 70 in axialer Richtung ein Kraft ausgeübt wird,
der geteilte Teil des zweiten Rings 20 derart geweitet,
dass er auf der äußeren abgeschrägten Fläche des
ersten Rings 10 gleiten kann, während ein Radius des zweiten
Rings 20 zunimmt. Durch diese Wirkungsweise kann durch die
Betätigung
der Stelleinheit 70 der zweite Ring 20 mit dem
Innenumfang des Gangwechslers 60 in dichten Kontakt kommen.
Durch eine derartige Kontaktkraft werden die rotierende Welle 50 und
der Gangwechsler 60 fest miteinander verbunden, wodurch ihre
Rotationsgeschwindigkeit synchronisiert wird.
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Bei
der obigen beispielsweisen Ausführungsform
wurde festgestellt, dass eine Mehrzahl von ersten Ringen 10 bzw.
zweiten Ringen 20 vorgesehen wird. Es ist jedoch klar,
dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist,
da das Wesen der vorliegenden Erfindung auch auf den Fall angewandt
werden kann, bei dem ein einziger erster Ring 10 und ein
einziger zweiter Ring 20 vorgesehen sind.
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Bei
einer beispielsweisen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kann ein Winkel θ der Abschrägung, der durch die abgeschrägte Fläche des ersten
Ringes 10 und dem Außenumfang
der rotierenden Welle 50 geformt wird, zum Beispiel 45° betragen.
Es ist jedoch klar, dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
nicht darauf beschränkt
ist. Wenn der Winkel θ der
Abschrägung
klein ist, dann wird die axiale Bewegung der ersten und der zweiten Ringe 10 bzw. 20 groß, so dass
zur Synchronisation eine große
Kupplungskraft bei einer kleinen Kraft in axialer Richtung erhalten
wird. Wenn der Winkel θ der
Abschrägung
groß ist,
dann werden die entgegengesetzten Wirkungen erzielt. Deshalb kann
das Getriebe leicht modifiziert werden, um unterschiedliche Motordrehmomente
dadurch abzudecken, dass man den Winkel der Abschrägung verändert. Das heißt, dass
es nicht erforderlich ist, den grundlegenden Aufbau des Getriebes
für unterschiedliche
Motore mit verschiedenem Drehmoment zu verändern; vielmehr genügt es, die
ersten Ringe 10 und die zweiten Ringe 20 auszutauschen.
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Bei
der obigen beispielsweisen Ausführungsform
wird beschreiben, dass der erste Ring 10 und der zweite
Ring 20 eine allgemein konische Form aufweisen. Es ist
jedoch klar, dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht
darauf beschränkt ist.
Die Querschnittsform der ersten und der zweiten Ringe kann auf verschiedene
Weise verändert
werden.
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Während die
Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was zur Zeit
als eine praktikable, beispielsweise Ausführungsform angesehen wird,
ist es klar, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern sie im Gegenteil verschiedene, abgeänderte und äquivalente Anordnungen einschließen soll,
die innerhalb des Wesens und des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche liegen.
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Gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
die rotierende Welle und der Gangwechsler durch eine sehr einfache
Wirkungsweise synchronisiert werden, weshalb der Aufbau des Getriebes
einfacher wird. Dementsprechend kann das Gewicht des Getriebes verringert
werden.
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Außerdem kann
gemäß einer
beispielsweisen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Übertragung
von unterschiedlichen Drehmomentbereichen nur dadurch verwirklicht
werden, dass man die ersten und zweiten Ringe austauscht.