DE1131958B

DE1131958B - Zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE1131958B
Application number: DEG23665A
Authority: DE
Inventors: Otto Vollmer
Original assignee: Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Current assignee: Magna PT BV and Co KG
Priority date: 1958-01-04
Filing date: 1958-01-04
Publication date: 1962-06-20

Description

Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sieh auf ein Zahnräderwech.selgetriebe mit auf der Schaltwelle lose drehbaren Zahnrädern und einem in der hohlen Schaltwelle axial ve.rschieblichen Ziehkeil, der über Stößel, welche radial in der Schaltwelle geführt sind, schaltbare Klemmkörperkupplungen wechselweise betätigt, wobei die Laibungen der Radnaben und die Außenfläche der Schaltwelle die mit den Klemmkörpern zusammenwirkenden Klemmflächen sind.
Die bei derartigen Getrieben angewendeten Klemmkörper in Form von Klemmbacken haben den Nachteil, daß infolge des in ausgekuppelter Stellung vorhandenen geringen Spiels zwischen Klemmbacken und Welle einerseits und der Laibung des Rades andererseits schon kleinste Fremdkörper ein freies Drehen des Rades behindern oder verhindern können.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden bei einem Zahnräderwechselgetriebe der genannten Gattung erfindungsgemäß an Stelle von Klemmkörperkupplungen mit Klemmbacken an sich bekannte, in beiden Drehrichtungen wirkende, schaltbare Klemmrollenkupplungen verwendet, die auf Abflachungen der inneren Klemmfläche paarweise angeordnete Klemmrollen und beiderseits der Klemmrollenpaare zwischen Welle und äußerer Kupplungsfläche le---ende, in der Form von Ringsegmenten ausgebildete Schaltklauen für die Klemmrollen haben.
Diese Klemmrollenkupplungen haben gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine spezielle Ausgestaltung, derart, daß die ringsegmentförmigen Schaltklauen in Umfangsrichtung geteilt sind und durch radiale Stößel gespreizt werden, wobei ihre Schaltflächen die Klemmrollen auskuppeln. Ferner werden die Klemmrollen jedes Klemmrollenpaares durch radiale Stößel gespreizt und dadurch in Einkuppelstellung gebracht. Weiterhin ist der Ziehkeil so gestaltet, daß die die Schaltklauen spreizenden Stößel und die die Klemmrollen spreizenden Stößel durch den Ziehkeil im Gegentakt radial nach außen verschoben werden.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt die für Zahnrid.erwechselgetriebe notwendige Betriebssicherheit gegenüber den bekannten Kupplungsausführungen, bei denen das Einkuppeln der Klemmrollen von Federn vorgenommen wird.
Schaltstößel, die mit kegelförmigen Köpfen zwischen ringsegmentförmige Schaltklauen einer Klemmkörperkupplung greifen, sind in Anordnung achsparallel zur Schaltwelle bekannt. Die Schaltstößel und ihre Betätigungsmittel müssen dabei seitlich des Zahnrades angeordnet werden, woraus sich bei Zahnräderwechselgetrieben eine unerwünschte Vergrößerung der axialen Baulänge ergibt.
Die Schaltstößel der erfindungsgemäßen Kupplungen haben, wie es bei einer der bekannten Ausführungen mit Federn zum Einkuppeln der Klemmrollen an sich bekannt ist, kegelförmige Köpfe und halbkugelförmige Füße.
Die Stößel ragen in ausgerücktem Zustand mit ihren Köpfen in keilförmnige Spalte zwischen den beiden Hälften der Schaltklauen und zwischen die beiden Klemmrollen der Klemmrollenpaare hinein und werden beim Einkuppeln in bekannter Weise radial nach auswärts in diese Keilspalte hineingeschoben. Die beim Auswärtsschieben der Stößel zwischen die Schaltklauen auf diese übertragene Spreizbewegung löst die Klemmrollen und schiebt die zwischen diesen befindlichen Stößel in ihren Führungen radial nach innen. Beim Auswärtsschieben der zwischen den Klemmrollen befindlichen Stößel wirkt die z.uf die Klemrarroilen übertragene Spreizbewegung so auf die Schaltklauen,, daß die zwischen diesen befindlichen Stößel nach innen geschoben werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einem Längsschnitt durch ein Getriebe mit zwei schaltbaren Rädern, Abb. ? einen Querschnitt durch die Schaltkupplung nach der Schnittlinie 11-III in Abb. 1 mit entkuppelten Klemmrollen, Abb.3 den gleichen Querschnitt wie Abb.2, jedo@h mit eingekuppelten Klemmrollen.
In einer Axialbohrung ?., einer Getriebewelle 1 ist ein Ziehkeil 3 axial verschiebbar gelagert. Das Verschieben des Ziehkeiles kann von Hand, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. In der Welle 1 sind in radialen Bohrungen Stößel 4!r, 4 b radial verschiebbar geführt, die mit ihren kegeligen Köpfen zwischen Klemmrollen 11 und Schaltklauen 12 gedrückt werden, wenn sie bei der Bewegung des Ziehkeiles von den in dessen Oberfläche eingearbeiteten Schaltnuten 3a, 3 b radial verschoben werden.
Auf der Schaltwelle 1 sind schaltbare Räder 5 und 6 gelagert, die mit Rädern 7 und 8 auf einer nicht dargestellten zweiten Getriebewelle ständig im Eingriff stehen. Auf der Welle 1 sitzen außerdem drehfest Räder 9 und 10, die mit nicht dargestellten kuppelbaren Gegenrädern der genannten zweiten Getriebewelle ständig im Eingriff stehen.
Die schaltbaren Räder 5, 6 haben neben ihren Gleitlagerringen 5 a, 6 a kreiszylindrische Laibungen 5 b, 6 b, an denen Klemmrollen 11 anliegen, die sich auf Abflachungen 1 a der Schaltwelle 1 abstützen. Beim dargestellten Beispiel sind .drei Klemmrollenpaare vorgesehen und demzufolge drei Klemmflächen 1 a für die Rollenpaare gleichmäßig am Umfang der Welle 1 verteilt.
Diese Klemmflächen l a. sind in. der beispielsweisen Darstellung ,im Querschnitt geradlinig. Sie können auch schwach bogenförmig sein, um kleinere Klemmwinkel für die Klemmrollen zu erzielen als mit geraden Abflachungen. Zwischen den Laibungen g b, 6 b der schaltbaren Räder 5, 6 und den im Querschnitt kreisförmigen Umfangsabschnitten der Schaltwelle 1 liegen in Umfangsrichtung verschiebbar zwischen je zwei Rollenpaaren je zwei Hälften 12a, 12b von Schaltklauen 12. Zwischen je zwei Schaltklauenhälften 12a, 12b ist ein Stöße14a und zwischen je zwei Rollen 11a, 11 beines Rollenpaares ist ein Stößel 4 b angeordnet.
Die Wirkungsweise ist folgende: Gemäß Abb. 2 sind die Stößel 4 a zwischen den Schaltklauen 12 a, 12 b durch axiales Verschieben des Ziehkeiles 3 nach außengeschoben und haben die Klauen 12 a, 12 b auseinandergedrückt. Diese haben die Rollen 11a, 11b jedes Paares zusammengeschoben, so daß dieselben nicht in den Keilspalten zwischen der Abflachung 1 a und der Radlaibung, z. B. 5 b, liegen, also ausgekuppelt sind. Die Stößel 4 b zwischen den Rollen 11 a, 11 b sind radial nach innen in die Nuten 3 b des Ziehkeils 3- zurückgeschoben. In dieser Einstellung ist das zugehörige schaltbare Rad, z. B. 5, gegenüber der Schaltwelle 1 frei drehbar. Soll dieses Rad gekuppelt werden, dann werden durch Verschieben des Ziehkeiles die Stößel 4 b zwischen den Rollen 11 a, 11 b nach außen geschoben, wodurch die Rollen in die Keilspalte zwischen den Flächen l a, 5 b gedrückt werden und bei dieser Bewegung die Schaltklauenhälften 12a, 12b zusammendrücken, wobei die Stöße14a in die Schaltnuten 3a des Ziehkeiles 3 zurückgedrückt werden. Die Stöße14 a, 4 b und die Schaltklauen 12a, 12b können auch andere als die dargestellten Formen haben, z. B. können an Stelle der ringsegmentförmigen Klauen 12 Rollen verwendet werden, die zwischen den Klemmrollen an den zylindrischen Außenflächen der Schaltwelle anliegen. An Stelle der Stößel 4 a; 4 b können in radialen Bohrungen der Schaltwelle geführte Kugeln vorgesehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zahnräderwechselgetriebe mit auf einer Schaltwelle lose drehbaren Zahnrädern und einem in der hohlen Schaltwelle axial verschieblichen Ziehkeil, der über Stößel, welche radial in der Schaltwelle geführt sind, schaltbare Klemmkörperkupplungen wechselweise betätigt, wobei die Laibungen der Radnaben und die Außenfläche der Schaltwelle die mit den Klemmkörpern zusammenwirkenden Klemmflächen sind, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Kupplungen an sich bekannte, in beiden Drehrichtungen wirkende schaltbare Klemmrollenkupplungen mit auf Abflachungen (1 a) der inneren Klemmfläche paarweise angeordneten Klemmrollen (11) und beiderseits der Klemmrollenpaare zwischen Welle (1) und äußerer Kupplungsfläche (5 b bzw. 6 b) liegenden, in der Form von Ringsegmenten ausgebildeten Schaltklauen (12) für die Klemmrollen sind, b) die ringsegmentförmigen Schaltklauen in Umfangsrichtung geteilt sind und durch radiale Stößel (4a) gespreizt werden, wobei ihre Schaltflächen die Klemmrollen auskuppeln, c) die Klemmrollen jedes Klemmrollenpaares durch radiale Stößel (4b) gespreizt und dadurch in Einkuppelstellung gebracht werden, d) die die Schaltklauen spreizenden Stößel (4a) und die die Klemmrollen spreizenden Stößel (4b) durch den Ziehkeil (3) im Gegentakt radial nach außen verschoben werden.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (4 a, 4 b) in an sich bekannter Weise als zylindrische Stifte mit kegel-oder dachförmigen Köpfen und halbkugelförmigen Füßen ausgebildet sind.
3. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (4a bzw. 4b) in ausgerücktem Zustand mit ihren Köpfen in keilförmige Spalte zwischen den beiden Hälften (12a, 12b) der Schaltklauen und den Klemmrollen (11a, 11b) der Klemmrollenpaare hineinragen und beim Einkuppeln in bekannter Weise radial nach auswärts in diese Keilspalte hineingeschoben werden.
4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Auswärtsschieben der Stößel (4a) auf die Teile (12a, 12b) der Schaltklauen (12) übertragene Spreizbewegung die Klemmrollen (11) löst und die Stößel (4b) in ihren Führungen radial nach innen schiebt, und umgekehrt die beim Auswärtsschieben der Stößel (4 b) auf die Klemmrollen (11) übertragene Spreizbewegung auf die Schaltklauen (12) wirkt und die Stößel (4a) nach innen schiebt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 238 851, 270 430; französische Patentschrift Nr. 703176; USA.-Patentschriften Nr. 2 406 644, 2 633 213.