DE102013021947A1 - Schaltgetriebe und Kupplungsbaugruppe dafür - Google Patents
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Abstract
Eine Kupplungsbaugruppe für ein Schaltgetriebe umfasst
– eine erste Welle (1), die eine erste Kupplungsscheibe (2) trägt,
– eine zu der ersten Welle (1) koaxiale und eine axial verschiebbare zweite Kupplungsscheibe (4) tragende zweite Welle (3),
– eine erste Rampe (11), von der wenigstens ein Abschnitt (19) eine zu den Wellen (1, 3) koaxiale Schraubenlinie beschreibt, und
– einen ersten Stellkörper (10), der, geklemmt zwischen der ersten Rampe (11) und der zweiten Kupplungsscheibe (4), um eine gemeinsame Achse der Wellen (1, 3) zwischen einer Offenstellung, in der die Kupplungsscheiben (2, 4) voneinander beabstandet sind, und einer Schließstellung, in der die Kupplungsscheiben (2, 4) sich reibschlüssig berühren, bewegbar ist.
– eine erste Welle (1), die eine erste Kupplungsscheibe (2) trägt,
– eine zu der ersten Welle (1) koaxiale und eine axial verschiebbare zweite Kupplungsscheibe (4) tragende zweite Welle (3),
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe und insbesondere eine Kupplungsbaugruppe für ein solches Schaltgetriebe.
- Die Kupplungen herkömmlicher manueller Schaltgetriebe sind meistens zur Betätigung durch ein Kupplungspedal ausgelegt und umfassen zwei zusammenwirkende Kupplungsscheiben und einen sich ringförmig um eine Welle der Kupplung erstreckenden, durch Pedalbetätigung axial beweglichen Ausrücker, der über eine als Hebel wirkende Ausrückplatte eine der Kupplungsscheiben axial verstellt. Zum Betätigen des Ausrückers eingesetzte Hebel beanspruchen beträchtlichen Bauraum sowohl in Richtung der Achse als auch in radialer Richtung. Außerdem ist eine solche Kupplung nur schlecht für eine automatisierte Betätigung mittels eines Stellmotors geeignet, da eine Drehbewegung des Stellmotors zunächst in eine Linearbewegung umgesetzt oder ein Untersetzungsgetriebe zwischen Stellmotor und Ausrücker vorgesehen werden muss, um die zum Verschieben des Ausrückers erforderliche Kraft zu erzeugen.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Kupplungsbaugruppe zu schaffen, die kompakt baut und gut für eine automatisierte Betätigung geeignet ist.
- Die Aufgabe einer Ausführungsform wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch eine Kupplungsbaugruppe mit einer eine erste Kupplungsscheibe tragenden ersten Welle, einer zu der ersten Welle koaxialen und eine axial verschiebbare zweite Kupplungsscheibe tragenden zweiten Welle, einer ersten Rampe, von der wenigstens ein Abschnitt eine zu den Wellen koaxiale Schraubenlinie beschreibt, und einem ersten Stellkörper, der, geklemmt zwischen der ersten Rampe und der zweiten Kupplungsscheibe, um eine gemeinsame Achse der Wellen zwischen einer Offenstellung, in der die Kupplungsscheiben voneinander beabstandet sind, und einer Schließstellung, in der die Kupplungsscheiben sich reibschlüssig berühren, bewegbar ist.
- Die Unterbringung des Stellkörpers beansprucht nur geringen Bauraum, und da eine Verstellkraft auf den Stellkörper mit einem großen Hebelarm ausgeübt werden kann, genügt für einen automatisierten Betrieb ein einfacher und kleinformatiger Stellmotor.
- Zwischen dem Stellkörper und der zweiten Kupplungsscheibe kann ein Wälzlager geklemmt sein, um die bei Drehung der zweiten Welle von der zweiten Kupplungsscheibe auf den Stellkörper in Umfangsrichtung der Welle einwirkende Kraft gering zu halten. Je geringer diese Kraft ist, umso geringer ist das Drehmoment, das ein Stellmotor aufzubringen in der Lage sein muss, um den Stellkörper zu bewegen.
- Um eine reibungsarme Verstellung zu ermöglichen, kann der Stellkörper insbesondere als Kugel geformt sein.
- Einer bevorzugten Ausgestaltung zufolge umfasst die Rampe außer dem schraubenlinienförmigen Abschnitt auch einen neutralen Abschnitt, auf dem der Stellkörper bewegbar ist, während die Kupplungsscheiben sich in der Offenstellung befinden. Ein solcher neutraler Abschnitt ermöglicht insbesondere die Nutzung eines gleichen Stellmotors zum Verstellen der Kupplungsscheiben und zum Einlegen eines Gangs in einem Schaltgetriebe, in dem die erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe verwendet ist.
- Der neutrale Abschnitt kann beiderseits von schraubenlinienförmigen Abschnitten umgeben sein. So führt jede Bewegung des Stellkörpers um die Achse, egal in welcher Richtung, nach Verlassen des neutralen Abschnitts und Eintritt in einen der schraubenlinienförmigen Abschnitte, letztlich zum Erreichen der Schließstellung. Auch die Vorteile dieser Maßnahme wirken sich insbesondere beim Schalten von Gängen in einem die Kupplungsbaugruppe verwendenden Schaltgetriebe aus.
- Einer Weiterbildung zufolge kann die Kupplungsbaugruppe als Doppelkupplungsbaugruppe ausgelegt sein, bei der die erste Welle eine dritte Kupplungsscheibe trägt, eine dritte Welle als eine die zweite Welle konzentrisch umgebende Hohlwelle ausgebildet ist und eine axial verschiebbare vierte Kupplungsscheibe trägt, und ein zweiter Stellkörper, geklemmt zwischen einer zweiten Rampe und der vierten Kupplungsscheibe, um eine gemeinsame Achse der Wellen zwischen einer Offenstellung, in der die dritten und vierten Kupplungsscheiben voneinander beabstandet sind, und einer Schließstellung, in der die dritten und vierten Kupplungsscheiben sich reibschlüssig berühren, bewegbar ist.
- Die erste und zweite Kupplungsscheibe können ein erstes Lamellenpaket und die dritte und vierte Kupplungsscheibe ein zweites Lamellenpaket bilden. Wenn die Lamellenpakete unterschiedliche Radien haben, können sie platzsparend axial miteinander überlappend angeordnet sein.
- Auch die ersten und zweiten Rampen können in Bezug auf die Achse auf unterschiedlichen Radien angeordnet sein, dabei aber zum Ausüben des zum Herstellen des Reibschlusses zwischen den Kupplungsscheiben notwendigen Drucks auf einem gleichen Träger axial abgestützt sein.
- Ein Hebel, der an dem auf dem kleineren Radius angeordneten Stellkörper angreift, kann sich durch einen zwischen dem Träger und der auf dem größeren Radius angeordneten Rampe freigehaltenen Spalt erstrecken. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die ersten und zweiten Stellkörper sich bei ihren Bewegungen gegenseitig behindern.
- Um den Schließdruck auf die zweite Kupplungsscheibe gleichmäßig über deren Umfang zu verteilen, sollten wenigstens drei erste Stellkörper und erste Rampen um die zweite Welle herum verteilt sein, und zwar vorzugsweise auf einem zu der Achse koaxialen Kreis und/oder in gleichen Winkelabständen. Vorzugsweise ist die Zahl der Stellkörper und Rampen jeweils genau drei.
- Die Stellkörper können in Bohrungen einer um die zweite Welle drehbaren, vorzugsweise scheibenförmigen, Halterung aufgenommen sein. Insbesondere wenn die Stellkörper Kugeln sind und in den Bohrungen mit geringem Spiel aufgenommen sind, können sie unter einer von der Scheibe in Umfangsrichtung auf sie ausgeübten Stellkraft zwischen Rampe und Wälzlager rotieren und so eine reibungsarme Verstellung ermöglichen.
- Um die Verstellung anzutreiben, kann die Halterung einen Verzahnungssektor aufweisen. Insbesondere wenn mehrere Stellkörper und zugehörige Rampen auf einem gleichen Radius angeordnet sind, ist die Bewegungsfreiheit eines einzelnen Stellkörpers sinnvollerweise jeweils nur ein Bruchteil eines Vollkreises, und dementsprechend muss sich auch der Verzahnungssektor allenfalls über einen Kreisbruchteil erstrecken.
- Die Aufgabe wird einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch ein Schaltgetriebe mit einer Kupplungsbaugruppe wie oben beschrieben und einer Schaltmuffe, die zwischen einer Neutralstellung, in der sie die Drehung eines Losrades um eine Welle zulässt, und einer Sperrstellung, in der sie das Losrad an der Welle formschlüssig verriegelt, beweglich ist, einer Kulisse, von der wenigstens ein Abschnitt eine Schraubenlinie mit zu der Welle paralleler Achse beschreibt, und einem mit der Kulisse zusammenwirkenden Nocken, wobei von Nocken und Kulisse das eine gekoppelt an die Drehung der Halterung um die Achse drehbar ist und das andere die axiale Bewegung der Schaltmuffe antreibt. Ein solcher Aufbau erlaubt es, mit einer einzigen kontinuierlichen Stellbewegung eines Stellmotors sowohl das Ein- bzw. Auslegen eines Gangs durch Verschieben der Schaltmuffe als auch die Verstellung der Kupplungsscheiben zwischen Offen- und Schließstellung anzutreiben.
- Wenn der schraubenlinienförmige Abschnitt der Kulisse beiderseits von sich in Umfangsrichtung um die Welle erstreckenden neutralen Abschnitten umgeben ist, kann bewirkt werden, dass die Verstellung der Kupplungsscheiben und die Bewegung der Schaltmuffe in verschiedenen Phasen der Stellbewegung stattfinden. Insbesondere sollte hierfür der Nocken mit dem schraubenlinienförmigen Abschnitt der Kulisse dann zusammenwirken, wenn der Stellkörper sich am neutralen Abschnitt der Rampe befindet. So kann gewährleistet werden, dass die Kupplungsscheiben sich stets in der Offenstellung befinden, während die Schaltmuffe bewegt wird, so dass kein gleichzeitig übertragenes Drehmoment die Verstellung der Schaltmuffe behindern kann.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
-
1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungsbaugruppe entlang der in2 und3 mit I-I bezeichneten Ebene; -
2 eine Draufsicht auf einen Träger der Baugruppe aus1 , mit drei Rampen und auf den Rampen geführten Kugeln; -
3 einen Schnitt entlang der Ebene III-III aus1 ; -
4 einen axialen Schnitt durch ein Schaltgetriebe mit einer Kupplungsbaugruppe gemäß einer weiterentwickelten Ausgestaltung der Erfindung; -
5 eine Draufsicht auf den Träger der Kupplungsbaugruppe aus4 , mit sechs auf zwei konzentrischen Kreisen angeordneten Rampen; -
6 einen Schnitt entlang der Ebene VI-VI aus4 ; und -
7 einen Schnitt durch eine Kupplungsbaugruppe gemäß einer Variante. -
1 zeigt in stark schematisierter Form eine Kupplungsbaugruppe gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. An einer ersten Welle1 ist drehfest und axial unbeweglich eine erste Kupplungsscheibe2 angebracht. Einem Ende der Welle1 liegt koaxial eine zweite Welle3 gegenüber. Die zweite Welle3 trägt drehfest, aber axial beweglich eine zweite Kupplungsscheibe4 . Die Welle3 erstreckt sich durch eine Öffnung eines plattenförmigen Trägers5 , der mit einem (nicht dargestellten) Gehäuse eines Schaltgetriebes fest verbunden ist oder eine Wand dieses Gehäuses bildet. In einer Öffnung7 des Trägers5 ist die Welle3 durch ein Wälzlager6 gehalten und geführt. - Koaxial zu der Welle
1 erstreckt sich rings um die Öffnung7 eine scheibenförmige Halterung8 mit mehreren axialen Bohrungen9 , die jeweils einen Stellkörper10 aufnehmen. Die Stellkörper10 sind hier kugelförmig; andere für die Wälzkörper von Wälzlagern gebräuchliche Formen, wie etwa Zylinder- oder Kegelstumpfformen, kommen ebenfalls in Betracht. Die Stellkörper10 greifen jeweils auf einer Seite in eine in dem Träger5 ausgesparte Rampe11 ein. Die Tiefe der Rampe11 ist in Umfangsrichtung rings um die Welle1 variabel; in der in1 gezeigten Schnittebene befinden sich die Stellkörper10 jeweils an einem Punkt maximaler Tiefe der Rampen11 . An einer dem Träger5 gegenüberliegenden Seite sind die Stellkörper10 in Kontakt mit einem Axial-Wälzlager12 . Eine nicht dargestellte Feder übt auf die Kupplungsscheibe4 eine Kraft in axialer Richtung aus, durch die die Stellkörper10 und das Wälzlager12 zwischen der Kupplungsscheibe4 und dem Träger5 geklemmt gehalten sind. - An einem Randbereich der scheibenförmigen Halterung
8 ist ein zu der Welle1 koaxialer Verzahnungssektor13 gebildet. - Wenn die Kupplungsbaugruppe in einem Schaltgetriebe eingebaut ist, kämmt der Verzahnungssektor
13 , wie in1 gezeigt, mit einem Zahnrad14 , an dem zum Wandeln von Drehbewegung in Translation eine wenigstens abschnittweise schraubenlinienförmige Kulisse15 gebildet ist. Im hier gezeigten Fall ist das Zahnrad14 um eine Achse16 drehbar, aber axial unbeweglich auf einer sich entlang der Achse16 erstreckenden Welle16' gehalten, und ein von der Welle16' abstehender Nocken17 greift in die Kulisse15 ein, um eine Drehung des Zahnrades14 in eine axiale Translation der drehfesten Welle16' umzuwandeln. -
2 zeigt eine Draufsicht auf den Träger5 und die drei in die Rampen11 des Trägers5 eingreifenden Stellkörper10 . Die Rampen11 haben jeweils drei in Umfangsrichtung aufeinander folgende Abschnitte, einen zentralen Abschnitt18 und beiderseits an den zentralen Abschnitt angrenzende Steigungsabschnitte19 , in denen die Tiefe der Rampe11 jeweils nach außen abnimmt. -
3 zeigt einen Schnitt durch die Kupplungsbaugruppe entlang der in1 mit III-III bezeichneten, durch die scheibenförmige Halterung8 verlaufenden Ebene. In2 und3 befinden sich die Stellkörper10 jeweils in einer Neutralstellung, in der Mitte der zentralen Abschnitte18 ihrer Rampen11 . Wenn die Halterung8 über das Zahnrad14 zu einer Drehung um die Welle3 angetrieben wird, bewegen sich die Stellkörper10 in Umfangsrichtung über die Rampen11 . Solange sie sich noch in den zentralen Abschnitten18 befinden, ändert sich ihr Abstand von der Kupplungsscheibe2 dabei nicht. - Da der Nocken
17 jedoch in einen schraubenlinienförmigen Abschnitt20 der Kulisse15 eingreift, während sich die Stellkörper10 in den zentralen Abschnitten18 befinden, wird eine Translation der Welle16' erreicht, die genutzt werden kann, um zum Beispiel eine Schaltmuffe eines an sich bekannten und in den Figuren nicht dargestellten Sperrsynchronisierers an der Welle3 oder einer anderen Welle des Schaltgetriebes zu betätigen und so in dem Schaltgetriebe einen Gang einzulegen. - Nachdem die Welle
16' die Schaltmuffe weit genug verschoben hat, um den Gang einzulegen, erreicht der Nocken17 einen in Umfangsrichtung der Achse16 orientierten neutralen Abschnitt21 der Kulisse15 , so dass, wenn das Zahnrad14 weitergedreht wird, die Welle16' nicht mehr weiter verlagert wird. In Folge dieser weiteren Drehung gelangen jedoch die Stellkörper10 in Steigungsabschnitte19 , in denen sie entlang einer zu den Wellen1 ,3 koaxialen Schraubenlinie geführt sind, und rücken dabei, entsprechend der Steigung der Schraubenlinie, gegen die Kupplungsscheibe2 vor. Der Druck der Stellkörper10 überträgt sich über das Wälzlager12 auf die Kupplungsscheibe4 und presst diese gegen die Kupplungsscheibe2 , so dass die Kupplung schließt und über den zuvor eingelegten Gang Drehmoment von der Welle1 an einen Ausgang des Schaltgetriebes übertragen wird. -
4 zeigt eine weiterentwickelte Ausgestaltung der Kupplungsbaugruppe und ein über die Kupplungsbaugruppe angetriebenes Schaltgetriebe in einem axialen Schnitt. Wiederum sind eine antriebsseitige Welle mit1 , eine abtriebsseitige Welle mit3 , mit der Welle1 verbundene Kupplungsscheiben, hier in Form eines Lamellenpakets, mit2 und mit der Welle3 verbundene Kupplungsscheiben mit4 bezeichnet. Ein Träger, der die Kupplungsscheiben4 mit der Welle3 verbindet, hat im Wesentlichen die Form einer flachen Schale23 mit einem in axialer Richtung orientierten Wandabschnitt24 , von dem die Kupplungsscheiben4 radial nach außen abstehen. Entsprechend ist ein Träger der Kupplungsscheiben2 als an der Welle1 verankerte Schale25 von etwas größerem Durchmesser ausgebildet, bei der die Kupplungsscheiben2 oder Lamellen von einem axialen Wandabschnitt26 nach innen abstehen, um zwischen die Lamellen4 einzugreifen. An den Wandabschnitt26 schließt ein radial einwärts verlaufender Wandabschnitt27 an, in dem in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Öffnungen28 gebildet sind. Durch die Öffnungen28 hindurch sind die Kupplungsscheiben4 mit dem Wälzlager12 verbunden und ggf. dem von den Stellkörpern10 ausgeübten Druck ausgesetzt. - Ein Ring
29 , in dem die die Stellkörper10 führenden Rampen11 ausgespart sind, ist an der Wand5 des Getriebegehäuses über mehrere, vorzugsweise unmittelbar hinter den zentralen Abschnitten18 der Rampen11 angeordnete kurze Säulen30 abgestützt. - Durch einen zwischen dem Ring
29 und der Wand5 freigehaltenen Spalt31 erstreckt sich ein Stellhebel32 (siehe auch6 ). An einem freien Ende des Stellhebels32 ist ein Verzahnungssektor33 gebildet, der wie der Verzahnungssektor13 der Halterung8 vorgesehen ist, um von einem Zahnrad14' angetrieben zu werden, das wie das mit Bezug auf1 beschriebene Zahnrad14 mit einer Kulisse15 versehen ist. Das innere Ende des Stellhebels32 ist verbunden mit einer scheibenförmigen Halterung34 , die in einer zentralen Öffnung der Halterung8 untergebracht ist und wie diese drei Bohrungen aufweist, in denen kugelförmige Stellkörper35 gefangen sind. Die radial ineinander geschachtelte Anordnung der Halterungen8 ,34 ist insbesondere in der Schnittdarstellung der6 zu erkennen. Wie insbesondere in5 zu erkennen, sind die Stellkörper35 in Rampen36 beweglich, die auf einem Kreis mit kleinerem Durchmesser als demjenigen der Rampen11 im Ring29 ausgespart sind. Die Unterteilung der Rampen36 in zentrale Abschnitte18 gleichbleibender Tiefe und Steigungsabschnitte19 ist die gleiche wie bei den Rampen11 . - Wie wiederum in
4 zu erkennen, wirken die Stellkörper35 über ein von dem Wälzlager12 umgebenes zweites axiales Wälzlager37 auf Kupplungsscheiben38 , die axial beweglich an einem der Welle1 zugewandten Ende einer die Welle3 konzentrisch umgebenden Hohlwelle22 verankert sind. Sie wirken zusammen mit Kupplungsscheiben39 , die an einem zweiten axialen Wandabschnitt40 der Schale23 , radial innerhalb der von den Kupplungsscheiben2 ,4 gebildeten Lamellenpakete und mit diesen in axialer Richtung überlappend, angeordnet sind. - Das im linken Teil der
4 dargestellte Schaltgetriebe ist ein willkürliches Beispiel eines Doppelkupplungsgetriebes, mit dem die im rechten Teil derselben Fig. dargestellte und oben beschriebene Kupplungsbaugruppe zusammenwirken kann. Andere Bauformen von Doppelkupplungsgetrieben kommen gleichermaßen in Betracht. - Die Welle
3 und die Hohlwelle22 tragen jeweils zwei Festräder41 ,42 bzw.43 ,44 . Nebenwellen45 ,46 sind versehen mit Losrädern47 –53 und Sperrsynchronisiereinrichtungen54 –57 . - Ein hier nicht im Detail beschriebener Auswahlmechanismus
58 koppelt wahlweise entweder die Schaltmuffe der Sperrsynchronisiereinrichtung56 oder diejenige der Sperrsynchronisiereinrichtung54 an die Welle16 und über sie an die Halterung8 . Ein zweiter Auswahlmechanismus59 koppelt wahlweise die Schaltmuffe der Sperrsynchronisiereinrichtung55 oder57 an die Halterung34 . Um den ersten Gang einzulegen, in4 symbolisiert als „1” im Kreis, muss die Sperrsynchronisiereinrichtung56 das Losrad50 an die Nebenwelle46 koppeln. Im Auswahlmechanismus58 wird dafür die Sperrsynchronisiereinrichtung56 angewählt, und ein am Zahnrad14' angreifender Stellmotor60 wird in Gang gesetzt, um die Welle16' und mit ihr die Schaltmuffe der Sperrsynchronisiereinrichtung56 nach links, zum Losrad50 , zu verschieben. Wenn das Losrad50 an die Welle46 gekoppelt und die Verschiebung der Welle16' beendet ist, rotiert der Stellmotor60 weiter, wodurch die Stellkörper10 in die Steigungsabschnitte19 ihrer Rampen11 eintreten und die Kupplungsscheiben2 ,4 gegeneinander pressen. - Noch während der Kontakt zwischen den Kupplungsscheiben
2 ,4 besteht, kann ein Stellmotor61 in Gang gesetzt werden, um die Sperrsynchronisiereinrichtung57 am Losrad53 in Eingriff zu bringen und die Halterung34 zu verdrehen. So lange dabei die Stellkörper35 in den zentralen Abschnitten ihrer Rampen36 bleiben, wird über die Räder44 ,53 kein Drehmoment übertragen. Erst wenn die Stellkörper35 in die Steigungsabschnitte ihrer Rampen eintreten und gleichzeitig die Stellkörper10 in die zentralen Abschnitte zurückkehren, kommt es zum Lastwechsel auf die Räder44 ,53 und damit zum Umschalten in den zweiten Gang, symbolisiert als „2” im Kreis. - Für den dritten Gang wird das Rad
47 an die Welle45 , für den vierten das Rad48 an die Welle45 , für den fünften das Rad51 an die Welle46 und für den sechsten Gang das Rad52 an die Welle46 gekoppelt. - Das Rad
49 treibt über eine nicht dargestellte dritte Nebenwelle einen Rückwärtsgang an. Alternativ kann das Rad49 mit dem Losrad53 auf der Nebenwelle46 kämmen, so dass zum Einlegen des Rückwärtsgangs das Rad49 durch die Sperrsynchronisiereinrichtung55 an der Nebenwelle45 festgelegt wird, während die Sperrsynchronisiereinrichtung57 mit dem Losrad53 außer Eingriff ist. Einer weiteren Alternative zufolge kann das Festrad44 an das Rad49 über ein Rad einer nicht dargestellten Nebenwelle gekoppelt sein. - Da geradzahlige Vorwärtsgänge jeweils von einer der beiden Wellen
3 ,22 und ungeradzahlige von der jeweils anderen Welle angetrieben werden, ist unterbrechungsfreies Schalten zwischen jeweils aufeinanderfolgenden Gängen möglich. -
7 zeigt eine zweite Kupplungsbaugruppe für ein Doppelkupplungsgetriebe in einem zu4 analogen axialen Schnitt. Funktionsgleiche Komponenten sind hier mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie in4 –6 und werden nicht erneut beschrieben. Das äußere axiale Wälzlager12 ist hier um das von den Kupplungsscheiben2 ,4 gebildete Lamellenpaket herum angeordnet und gegen das innere Wälzlager37 axial versetzt. Die Rampen11 ,36 liegen in unterschiedlichen zur Welle2 senkrechten Ebenen; im hier gezeigten Fall befinden sich die Rampen11 am Ring29 , die Rampen36 hingegen an der Wand5 des Getriebegehäuses. Die Struktur der Halterung34 kann dadurch vereinfacht werden, da sie, anders als in4 gezeigt, wie die Halterung8 einteilig plattenförmig, mit sich entlang ihres Randes erstreckendem Verzahnungssektor33 , sein kann. - Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Welle
- 2
- Kupplungsscheibe
- 3
- Welle
- 4
- Kupplungsscheibe
- 5
- Wand
- 6
- Wälzlager
- 7
- Öffnung
- 8
- Halterung
- 9
- Bohrung
- 10
- Stellkörper
- 11
- Rampe
- 12
- Wälzlager
- 13
- Verzahnungssektor
- 14
- Zahnrad
- 15
- Kulisse
- 16
- Achse
- 16'
- Welle
- 17
- Nocken
- 18
- zentraler Abschnitt
- 19
- Steigungsabschnitt
- 20
- schraubenlinienförmiger Abschnitt
- 21
- neutraler Abschnitt
- 22
- Hohlwelle
- 23
- Schale
- 24
- Wandabschnitt
- 25
- Schale
- 26
- Wandabschnitt
- 27
- y ..·y ..·y ..·y ..·y ..·y ..
- 28
- Öffnung
- 29
- Ring
- 30
- Säule
- 31
- Spalt
- 32
- Stellhebel
- 33
- Verzahnungssektor
- 34
- Halterung
- 35
- Stellkörper
- 36
- Rampe
- 37
- Wälzlager
- 38
- Kupplungsscheibe
- 39
- Kupplungsscheibe
- 40
- Wandabschnitt
- 41
- Festrad
- 42
- Festrad
- 43
- Festrad
- 44
- Festrad
- 45
- Nebenwelle
- 46
- Nebenwelle
- 47
- Losrad
- 48
- Losrad
- 49
- Losrad
- 50
- Losrad
- 51
- Losrad
- 52
- Losrad
- 53
- Losrad
- 54
- Sperrsynchronisiereinrichtung
- 55
- Sperrsynchronisiereinrichtung
- 56
- Sperrsynchronisiereinrichtung
- 57
- Sperrsynchronisiereinrichtung
- 58
- Auswahlmechanismus
- 59
- Auswahlmechanismus
- 60
- Stellmotor
- 61
- Stellmotor
Claims (15)
- Kupplungsbaugruppe für ein Schaltgetriebe mit einer eine erste Kupplungsscheibe (
2 ) tragenden ersten Welle (1 ), einer zu der ersten Welle (1 ) koaxialen und eine axial verschiebbare zweite Kupplungsscheibe (4 ) tragenden zweiten Welle (3 ), einer ersten Rampe (11 ), von der wenigstens ein Abschnitt (19 ) eine zu den Wellen (1 ,3 ) koaxiale Schraubenlinie beschreibt, und einem ersten Stellkörper (10 ), der, geklemmt zwischen der ersten Rampe (11 ) und der zweiten Kupplungsscheibe (4 ), um eine gemeinsame Achse der Wellen (1 ,3 ) zwischen einer Offenstellung, in der die Kupplungsscheiben (2 ,4 ) voneinander beabstandet sind, und einer Schließstellung, in der die Kupplungsscheiben (2 ,4 ) sich reibschlüssig berühren, bewegbar ist. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der zwischen dem Stellkörper (
10 ) und der zweiten Kupplungsscheibe (4 ) ein Wälzlager (12 ) geklemmt ist. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Stellkörper (
10 ) eine Kugel ist. - Kupplungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Rampe (
11 ) ferner einen neutralen Abschnitt (18 ) aufweist, auf dem der Stellkörper (10 ) bewegbar ist, während die Kupplungsscheiben (2 ,4 ) sich in der Offenstellung befinden. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 4, bei der der neutrale Abschnitt (
18 ) beiderseits von schraubenlinienförmigen Abschnitten (19 ) umgeben ist. - Kupplungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Welle (
1 ) eine dritte Kupplungssscheibe (39 ) trägt, eine dritte Welle als eine die zweite Welle (3 ) konzentrisch umgebende Hohlwelle (22 ) ausgebildet ist und eine axial verschiebbare vierte Kupplungsscheibe (38 ) trägt, und ein zweiter Stellkörper (35 ), geklemmt zwischen einer zweiten Rampe (36 ) und der vierten Kupplungsscheibe (38 ), um eine gemeinsame Achse der Wellen (1 ,3 ,22 ) zwischen einer Offenstellung, in der die dritten und vierten Kupplungsscheiben (38 ,39 ) voneinander beabstandet sind, und einer Schließstellung, in der die dritten und vierten Kupplungsscheiben (38 ,39 ) sich reibschlüssig berühren, bewegbar ist. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 6, bei der die erste und zweite Kupplungsscheibe (
2 ,4 ) ein erstes Lamellenpaket und die dritte und vierte Kupplungsscheibe (38 ,39 ) ein zweites Lamellenpaket bilden, und die Lamellenpakete unterschiedliche Radien haben und axial überlappend angeordnet sind. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 6 oder 7, bei der erste und zweite Rampen (
11 ,36 ) auf unterschiedlichen Radien in Bezug auf die Achse angeordnet und auf einem gleichen Träger (5 ) axial abgestützt sind. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 8, bei der zwischen dem Träger (
5 ) und der auf dem größeren Radius angeordneten Rampe (11 ) ein Spalt (31 ) freigehalten ist, durch den sich ein an dem auf dem kleineren Radius angreifenden Stellkörper (35 ) angreifender Hebel (32 ) erstreckt. - Kupplungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens drei erste Stellkörper (
10 ) und erste Rampen (11 ) um die zweite Welle (3 ) herum, vorzugsweise auf einem zu der Achse koaxialen Kreis, verteilt sind. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 10, bei der die Stellkörper (
11 ) in Bohrungen (9 ) einer um die zweite Welle (3 ) drehbaren Haltrerung (8 ) aufgenommen sind. - Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 11, bei der die Halterung (
8 ) einen Verzahnungssektor (13 ) aufweist. - Schaltgetriebe mit einer Kupplungsbaugruppe nach Anspruch 10 oder 11 und einer Schaltmuffe, die zwischen einer Neutralstellung, in der sie die Drehung eines Losrades (
47 –53 ) um eine Welle (45 ,46 ) zulässt, und einer Sperrstellung, in der sie das Losrad (47 –53 ) an der Welle (45 ,46 ) formschlüssig verriegelt, einer Kulisse (15 ), von der wenigstens ein Abschnitt (20 ) eine Schraubenlinie mit zu der Welle (45 ,46 ) paralleler Achse (16 ) beschreibt, und einem mit der Kulisse (15 ) zusammenwirkenden Nocken (17 ), wobei von Nocken (17 ) und Kulisse (15 ) das eine (15 ) gekoppelt an die Drehung der Halterung (8 ) um die Achse (16 ) drehbar ist und das andere (17 ) die axiale Bewegung der Schaltmuffe antreibt. - Schaltgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der schraubenlinienförmige Abschnitt (
20 ) der Kulisse (15 ) beiderseits von sich in Umfangsrichtung um die Achse (16 ) erstreckenden neutralen Abschnitten (21 ) umgeben ist. - Schaltgetriebe nach Anspruch 12 oder 13, bei dem der Nocken (
17 ) mit dem schraubenlinienförmigen Abschnitt (20 ) der Kulisse (15 ) zusammenwirkt, wenn der Stellkörper (10 ) sich am neutralen Abschnitt (18 ) der Rampe (11 ) befindet.
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- 2014-11-07 CN CN201410643253.0A patent/CN104728296B/zh active Active
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