Gleichlaufeinrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung für
Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, in welcher geschlitzte
Gleichlaufringe unter dem Einfluß von die Servowirkung derselben erhöhenden Sperrgliedern
und einem Sperrkörper stehen, die zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe seines
zugehörigen Klau-,nträgers angeordnet sind.Synchronization device for speed change gears, in particular
for motor vehicles The invention relates to a synchronization device for
Speed change gears, especially for motor vehicles, in which slotted
Synchronization rings under the influence of the servo action of the same increasing locking members
and a locking body standing between the constant velocity ring and the hub of his
associated claw, nträgers are arranged.
Es ist bekannt, die Servöwirkung von geschlitzten Gleichlaufringen
eines Schaltmuffengetriebes durch Sperrbänder zu erhöhen, welche beim Schalten eines
Ganges in Umfangsrichtung durch einen zwischen die Ringenden ragenden Anschlag
gegen einen in die Nabe des'. Klauenträgers eingesetzten Anschlag gespannt werden
und dabei in radialer Richtung an der Innenfläche des Gieichlaufringes drücken.
Die von den Sperrbändern aufgebrachte Anpreßkraft ist begrenzt und läßt sich nicht
mehr erhöhen. Bei großen iu synchronisierenden Massen genü,(,yt die aufgebrachte
Sperrwirkung der Bänder zur Erzielung einer möglichst kurzen Schaltzeit infolgedessen
nicht den gestellten Anforderungen. Außerdem zeigte sich, daß die auf- und ablaufender.
Enden der Gleichlaufringe Umfang, infolge der nicht über den gesamten
, , gleichinißi ' a verteilt wirk-enden Anpreßdrücke ein stärkeres
Verschleißbild zeigen als die Mittelpartie des Ringes. C
Bei Gleichlaufeinrichtungen
dieser Art ist es ferner schon bekannt, denortsfest in die Nabe des Klauenträgers
eingesetzten Anschlag mit Zungen für die Sperrbänder zu versehen. Die Zungen dienen
ausschließlich zur Führung der Sperrbänder und vermögen infolge der festen Halterung
des Anschlages keinen Druck auf der Innenseite des Gleichlaufringes zwischen seinen.
Enden auszuüben. Gleichmäßige Anpreßdrücke über den gesamten Umfang des Gleichlaufringes
werden dadurch nicht erhalten. Des weiteren sind Gleichlaufeinrichtungen mit einem
mit Arbeitsflächen der Nabe des Klauenträgers zusammenarbeitenden Sperrkörper für
den Gleichlaufring bekannt. Der Sperrkörper unterstützt jedoch lediglich die auf-
und ablaufenden Enden der Gleichlaufringe, wodurch die infolge der Servowirkung
derselben von vornherein schon hoch belasteten Ringenden einem erheblichen Verschleiß
unterliegen. Hinzu kommt, daß die Gleichlaufeinrichtuno, ohne Sperrbänder od. dgl.
ausgeführt ist, so daß 7 die mögliche Anpreßkraft, welche der Gleichlaufring
auf die Schaltmuffe ausübt, begrenzt ist.It is known to increase the servo effect of slotted synchronizing rings of a shift sleeve transmission by locking bands, which when shifting a gear in the circumferential direction by a stop protruding between the ring ends against a in the hub of the '. Claw carrier used stop are tensioned and press in the radial direction on the inner surface of the Gieichlaufringes. The pressure applied by the locking straps is limited and can no longer be increased. For large iu synchronizing masses genü, (, yt the applied locking action of the belts for achieving the shortest possible switching time is not consequently the requirements. It was also found that the leading and trailing. Ends of the synchronization rings extent, due to the not over the entire , gleichinißi 'a distributed more-forming speed side a stronger wear pattern showing as the central part of the ring. C. in synchronization devices of this type, it is also already known, denortsfest stopper inserted into the hub of the jaw carrier with tongues for the stop bands to be provided. the tongues are exclusively for guiding the locking straps and, due to the firm mounting of the stop, are unable to exert any pressure on the inside of the synchronizing ring between its ends it claw carrier cooperating locking body known for the constant velocity ring. However, the locking body only supports the up and down ends of the synchronizing rings, whereby the ring ends, which are already heavily loaded from the start, are subject to considerable wear as a result of the servo action of the same. In addition, the Gleichlaufeinrichtuno, od without stop bands. The like. Is performed so that the 7 possible pressing force, which exerts the unison ring to the shift sleeve, is limited.
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
der mit Arbeitsflächen der Nabe des Klauenträgers zusammenarbeitende Sperrkörper
gegenüber den Ringenden des Gleichlaufringes 11 angeordnet ist und in der Umfangsrichtung
der Gleichlaufringe von den Sperrgliedern beaufschlagt wird. Die vom Gleichlaufring
beim Schalten des Ganges eingeleitete und in der Umfangsrichtung wirkende Kraft
wird durch den Sperrkörper in eine radial 5 nach außen wirkende Kraft umgewandelt.
Die Wirkungsweise des Sperrkörpers sichert dabei eine gleichmäßige Belastung des
Gleichlaufringes über seinen gesamten Umfang, wodurch zugleich eine wesentliche
Erhöhung der Sperrkraft zu verzeichnen ist. Dadurch können bei kurzen Schaltzeiten
große umlaufende Massen in Gleichlauf gebracht werden. Der Sperrkörper besitzt vorzüglich
eine gegen. die Arbeitsfläche der Nabe zu gerichtete Stütznase und beiderseits davon
Spreizarine, welche unmittelbar von den Sperr-C «liedern betätigt, wÜhrend des Gleichlaufvorganges
in an sich bekannter Weise auf die Innenseite der Gleichlaufringe, drücken. Durch
eine entsprechende Spreizarinlänge kann dadurch ein günstiger Bereich gewählt werden,
in welchem die Anpreßkraft am Umfang des Gleichlaufringes wirksam ist. Ferner ist
es vorteilhaft, wenn der Sperrkörper und die zwischen diesem angeordneten Sperrsegmente
mitdie Reibung am Gleichlaufring vermindernden Rollen versehen sind, welche in entsprechenden
Ausnehmungen der Sperrorgane frei drehbar gehalten sind. Dadurch kann die Sperre
leicht in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, wenn der Schaltvorgang beendet ist.According to the invention, these disadvantages are avoided in that the locking body cooperating with the working surfaces of the hub of the claw carrier is arranged opposite the ring ends of the synchronizing ring 11 and is acted upon by the locking members in the circumferential direction of the synchronizing rings. The force introduced by the synchronizing ring when shifting the gear and acting in the circumferential direction is converted by the locking body into a force acting radially 5 outward. The mode of operation of the locking body ensures an even load on the synchronizing ring over its entire circumference, which at the same time results in a significant increase in the locking force. As a result, large rotating masses can be brought into synchronization with short switching times. The locking body has an excellent against. the working surface of the hub is directed towards the support nose and on both sides of it the expanding line, which is actuated directly by the locking members, press during the synchronizing process in a known manner on the inside of the synchronizing rings. By means of a corresponding expansion length, a favorable range can be selected in which the contact pressure is effective on the circumference of the synchronizing ring. It is also advantageous if the locking body and the locking segments arranged between it are provided with rollers which reduce the friction on the synchronizing ring and which are held freely rotatable in corresponding recesses in the locking members. This allows the lock to easily return to its original position when the switching process is complete.
Es sind zwar Gleichlaufeinrichtungen unter Verwendung von Klemmgesperren
mit Rollen, um den Gleichlaufring bzw. die zur Synchronisierung verwendeten Reibbacken
gegenüber einem Nabenteil festzuhalten, bekannt. Die Rollen dienen. jedoch ausschließlich
als
Haltemittel für die zu verbindenden Kupplungsglieder.There are synchronization devices using locking mechanisms
with rollers around the synchronizing ring or the friction jaws used for synchronization
to hold against a hub part is known. The roles serve. but exclusively
as
Holding means for the coupling links to be connected.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt;
es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Mittellängsschnitt durch eine Gleichlaufeinrichtung
eines Geschwindigkeitswechselgetriebes für Kraftfahrzeuge mit der Sperre nach der
Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung, Fig.
3 einen Querschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung, gemäß der Fig. 2 in
einer wirksamen Arbeitsstellung, und Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Gleichlaufeinrichtung
mit durch Rollen abgestützten Sperrgliedern. Mit der Abtriebswelle 1 eines
Geschwindigkeitswechselgetriebes sind Zahnräder 2 und 3 drehbar,
je-
doch nicht längsverschiebbar verbunden, welche mit entsprechenden Zahnrädern
einer nicht gezeigten Antriebswelle im Eingriff stehen. Die Abtriebswelle
1
trägt einen fest angebrachten Muffenträger 4, auf welchen eine Schaltmuffe
5 längsverschiebbar gleitet. Die Zahnräder 2 und 3 sind mit Klauenträgern
6
und 7 versehen, deren Schaltzähne 8 und 9 mit entsprechenden
Schaltzähnen 10 der Schaltmuffe 5 in Eingriff gebracht werden können.
Die Naben 11 und 12 der Klauenträger 6 und 7 sind mit Abstand
von einem geschlitzten Gleichlaufring 13 umgeben, welcher durch Klemmringe
14 gegen Längsverschiebung gesichert ist. Zwischen den geschlitzten Enden der Gleichlaufringe
13 erstreckt sich die Nase 15 eines Anschlages 16. Der Anschlag
16, welcher frei drehbar auf der Nabe 12 des Klauenträgers 7 gehalten
ist, besitzt zwei die Ringenden untergreifende Ansätze 17. Gegenüber dem
Anschlag 16 ist am inneren Umfang 13' des Gleichlaufringes
13 ein Sperrkörper 18
angeordnet, welcher eine gegen die Nabe 12 zu
gerichtete konvex geformte Stütznase 19 besitzt. Die Stütznase
19 ragt in eine Nut 20 der Nabe 11 und Übeitet mit einer die Grundfläche
der Nut 20 bildenden konkaven Arbeitsfläche 21 zusammen. Beiderseits der Stütznase
19 besitzt der Sperrkörper 18
Spreizarme 22 und 23, welche am
inneren Umfang 13' des Gleichlaufringes 13 angreifen. Zwischen dem
Sperrkörper 18 und dem Anschlag 16 sind in Umfangsrichtung Sperrbänder
24 und 25 angeordnet, welche sich auf dein Spreizarmen 22 und 23 abstÜtzen.In the drawings, two embodiments of the invention are shown; 1 shows a vertical central longitudinal section through a synchronization device of a speed change gear for motor vehicles with the lock according to the invention, FIG. 2 shows a cross section through the synchronization device, FIG. 3 shows a cross section through the synchronization device, according to FIG. and FIG. 4 shows a cross section through a synchronizing device with locking members supported by rollers. With the output shaft 1 of a speed change gear, gears 2 and 3 are rotatably connected, but not longitudinally displaceable, which mesh with corresponding gears of a drive shaft (not shown). The output shaft 1 carries a firmly attached sleeve carrier 4 on which a shift sleeve 5 slides longitudinally. The gears 2 and 3 are provided with claw carriers 6 and 7 , the shift teeth 8 and 9 of which can be brought into engagement with corresponding shift teeth 10 of the shift sleeve 5. The hubs 11 and 12 of the claw carriers 6 and 7 are surrounded at a distance by a slotted synchronism ring 13 which is secured against longitudinal displacement by clamping rings 14. Between the slotted ends of the synchronization rings 13, the nose 15 extends a stop 16. The stop 16 which is freely rotatably supported on the hub 12 of the pawl carrier 7, two ring ends has engaging beneath 17. Opposite the stop 16 is at the inner circumference 13 'of the constant velocity ring 13, a locking body 18 is arranged, which has a convex support nose 19 directed towards the hub 12. The support lug 19 protrudes into a groove 20 of the hub 11 and works together with a concave working surface 21 forming the base of the groove 20. On both sides of the support lug 19 , the locking body 18 has spreading arms 22 and 23 which act on the inner circumference 13 'of the synchronizing ring 13 . Between the locking body 18 and the stop 16 , locking straps 24 and 25 are arranged in the circumferential direction, which are supported on your spreading arms 22 and 23 .
Beim Schalten wird die Schaltmuffe 5 aus einer neutralen Lage
(Fig. 1), die der Leerlaufstellung entspricht, entweder nach links oder nach
rechts, je
nachdem, welcher Gang eingelegt werden soll, verschoben. Dadurch
kommen die Kopfflächen der Schaltfähne 10 der Schaltmuffe 5 in Reibungsschluß
mit der Umfangsfläche lY' der Gleichlaufringe. Wird der in Reibungsschluß gebrachte
Gleichlaufring 13
von der umlaufenden Schaltmuffe z. B. in Pfeilrichtung R
nach der Fig. 2 mitgenommen, so kommt das auflaufende Ende des Gleichlaufringes
an der Nase 15 des Anschlages 16 zur Anlage. Der Gleichlaufring drückt
nunmehr über den Ansatz 17 des Anschlages 16 das Sperrband
25 in radialer Richtung gegen den Spreizarm 23 des Sperrkörpers
18, so daß, wie in der Fig. 3 gezeigt, dessen Stütznase
19 nach einem bestimmten Verschwenkwinkel, an der Arbeitsfläche 21 in der
Nabe 12 verkeilt wird. Durch die Stützkraft werden nunmehr sowohl die Spreizarme
22 und 22, als auch das Sperrband 25 gegen den inneren Umfang C C
13'
des Gleichlaufringes gespannt, mit der Folge. daß die Eigenspannung des Gleichlaufringes
um das Maß der erzielten Servowirkung vergrößert wird. Der Anpreßdruck wirkt dem
an der Muffe 5 ausgeübten Schaltdruck entgegen, so daß die Schaltung nicht
vollzogen werden kann, so lange ein Drehzahlunterschied zwischen den zu schaltenden
Zahnrädern besteht. Durch den hohen Anpreßdruck, welcher auf den Gleichlaufring
einwirkt, wird der Drehzahlunterschied rasch abgebaut. Ist auf diese Weise Gleichlauf
erreicht, so hört die vom Gleichlaufring auf den Anschlag 16 ausgeübte Anpreßkraft
auf, wodurch sich das Sperrband 25 entspannt und der Sperrkörper
18
entlastet wird. Die Schaltmuffe 5 kann nunmehr über den Gleichlaufring
geführt und mit den Schaltzähnen 9 des Klauenträgers 7 in Eingriff
gebracht werden. Damit ist die Schaltung vollzogen.When shifting, the shift sleeve 5 is shifted from a neutral position (FIG. 1), which corresponds to the neutral position, either to the left or to the right, depending on which gear is to be engaged. As a result, the top surfaces of the shift lugs 10 of the shift sleeve 5 come into frictional engagement with the circumferential surface lY 'of the synchronizing rings. If the friction ring 13 brought into frictional engagement by the revolving shift sleeve z. B. taken in the direction of arrow R according to FIG. 2, the leading end of the synchronizing ring comes to rest on the nose 15 of the stop 16 . The unison ring presses now over the projection 17 of the stop 16, the stop-band 25 in radial direction against the spreader arm 23 of the locking body 18 so that, as shown in FIG. 3, the support lug 19 for a specific pivot angle to the working surface 21 in the Hub 12 is keyed. As a result of the supporting force, both the spreading arms 22 and 22 and the locking band 25 are now tensioned against the inner circumference CC 13 'of the synchronizing ring, with the result. that the internal tension of the synchronizing ring is increased by the amount of the servo effect achieved. The contact pressure counteracts the switching pressure exerted on the sleeve 5 , so that the switching cannot be carried out as long as there is a speed difference between the gears to be switched. Due to the high contact pressure that acts on the synchronizing ring, the speed difference is quickly reduced. If synchronism is achieved in this way , the contact pressure exerted by the synchronizing ring on the stop 16 ceases, as a result of which the locking band 25 relaxes and the locking body 18 is relieved. The shift sleeve 5 can now be guided over the synchronizing ring and brought into engagement with the shift teeth 9 of the claw carrier 7. The circuit is now complete.
Sinngemäß wiederholt sich dieses A.rbeitsspiel mit umgekehrter Drehrichtung
wenn von dem geschalteten Gang z. B. in den nächstniedrigeren Gang geschaltet wird.
Merbei wird der Sperrkörper 18 durch das Sperrband 24 in der Nabe des Klauenträgers
verspannt.Analogously, this A. work game is repeated with the opposite direction of rotation when z. B. is switched to the next lower gear. In addition, the locking body 18 is braced by the locking band 24 in the hub of the claw carrier.
Die Fig. 4 zeigt eine Gleichlaufeinrichtung mit demselben Grundaufbau,
welcher jedoch zusätzlich Mittel besitzt, durch welche die Reibung zwischen den
Bauteilen der Sperre und dem Gleichlaufring im Bereich der hohen Druckspitzen vermindert
werden kann. Zwischen einem Gleichlaufring 26 und der Nabe 27 seines
zugehörigen Klauenträgers sind, wie bei der erstgenannten Ausführung am Umfang verteilt,
ein Anschlag 28, ein Sperrkörper 29 sowie zwei Sperrsegmente
30 und 30' angeordnet. Der Anschlag 28 besitzt eine Nase
31, welche zwischen die geschlitzten Enden des Gleichlaufringes ragt. Ansätze
32 des Anschlages 38 untergreifen die Ringenden des Gleichlaufringes.
Der Sperrkörper 29 umfaßt zwei mit Ab-
stand von einer Stützrolle
33 angeordnete Spreizarme 34 und 35. Die Stützrolle 33 ist
frei drehbar in den Sperrkörper 29 eingesetzt und arbeitet mit einer gewölbten
Arbeitsfläche 36 zusammen, die in die Nabe 27 eingebracht ist. Der
Anschlag 28, die Sperrsegmente 30 und 30' sowie der Sperrkörper
29 sind mit Rollen 37 besetzt, welche am inneren Umfang
26'
des Gleichlaufringes anliegen. Die Rollen 37 sind in entsprechenden
Ausnehmungen 38 der einzelnen Bauteile der Sperre eingesetzt und dort frei
drehbar gehalten.4 shows a synchronizing device with the same basic structure, but which additionally has means by which the friction between the components of the lock and the synchronizing ring can be reduced in the area of high pressure peaks. A stop 28, a locking body 29 and two locking segments 30 and 30 ' are arranged between a synchronizing ring 26 and the hub 27 of its associated claw carrier, as in the first-mentioned embodiment, distributed around the circumference. The stop 28 has a nose 31 which protrudes between the slotted ends of the synchronizing ring. Approaches 32 of the stop 38 engage under the ring ends of the synchronizing ring. The lock body 29 includes two by far the ordered by a supporting roller 33 expanding arms 34 and 35. The support roller 33 is freely rotatably inserted in the lock body 29 and cooperates with a curved working surface 36, which is introduced into the hub 27th The stop 28, the locking segments 30 and 30 ' and the locking body 29 are fitted with rollers 37 which rest on the inner circumference 26' of the synchronizing ring. The rollers 37 are inserted into corresponding recesses 38 of the individual components of the barrier and are held freely rotatable there.
Die Wirkungsweise der Gleichlaufeinrichtung entspricht der erstgenannten
Ausführung, wobei jedoch die Rollen 37 die Reibung beim Schaltvorgang am
inneren Umfang des Gleichlaufringes vermindern.The mode of operation of the synchronizing device corresponds to the first-mentioned embodiment, but the rollers 37 reduce the friction during the switching process on the inner circumference of the synchronizing ring.