DE1164839B

DE1164839B - Synchronizing and gear shift clutch for gear change transmissions of motor vehicles

Info

Publication number: DE1164839B
Application number: DEF37678A
Authority: DE
Inventors: Glevoe D Jones
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1961-10-23
Filing date: 1962-08-28
Publication date: 1964-03-05

Description

Synchronisier- und Gangschaltkupplung für Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisier-und Gangschaltkupplung für Zahnräderwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, die einen auf einem eine zylindrische Außenfläche aufweisenden Kupplungsteil angeordneten geschlitzten federnden Synchronisierungsring aufweisen, innerhalb dem im kreisringförmigen Raum zwischen der Innenfläche des Synchronisationsringes und der Außenfläche des Kupplungsteiles ein eine Servowirkung des Synchronisierungsringes unterstützender Spreizring angeordnet ist, der sich etwa über die gesamte Länge des Synchronisierungsringes erstreckt und dessen Enden in der gleichlauferzeugenden Stellung über einen Anschlag einerseits mit dem in Drehrichtung weisenden Ende des Synchronisierungsringes und andererseits über einen Anschlag mit einer entgegengesetzt gerichteten Anlagefläche eines Schlitzes des Kupplungsteiles kraftschlüssig verbunden sind.Synchronizing and gear shift clutch for gear change transmissions of motor vehicles The invention relates to a synchronizing and gear shift clutch for gear change transmissions of motor vehicles that have one on a cylindrical Outer surface having coupling part arranged slotted resilient synchronization ring have, within the annular space between the inner surface of the Synchronization ring and the outer surface of the coupling part a servo action the synchronization ring supporting expansion ring is arranged, which extends approximately over the entire length of the synchronization ring and its ends in the synchronizing position via a stop on the one hand with the in Direction of rotation pointing end of the synchronization ring and on the other hand via a Stop with an oppositely directed contact surface of a slot of the Coupling part are positively connected.

Bei bekannten Synchronisier- und Gangschaltkupplungen dieser Art mußte man sich einer großen Anzahl bearbeiteter Teile bedienen, um die Servokraft gleichmäßig zu erhöhen, wodurch die Konstruktion verhältnismäßig teuer wurde. Außerdem sind die Synchronisier- und Gangschaltkupplungen mit geschlitztem federndem Synchronisierungsring, innerhalb dem ein Spreizring angeordnet ist, stets so beschaffen, daß keine gleichmäßige, sondern nur eine einseitige Andruckwirkung an den spreizbaren Synchronisierungsring erzielt wurde.With known synchronizing and gear shift clutches of this type had to a large number of machined parts are used to keep the servo force even to increase, making the construction relatively expensive. Also are the synchronizing and gear shift clutches with slotted resilient synchronization ring, inside which an expansion ring is arranged, always designed in such a way that no uniform, but only a one-sided pressure effect on the expandable synchronization ring was achieved.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei einfachstem Aufbau der Synchronisier- und Gangschaltkupplung eine gleichmäßige Erhöhung der Servokraft am gesamten Umfange des Synchronisierungsringes hervorzurufen, ohne daß dabei der Spreizring in den Bereich der Selbsthemmung eintritt.The object of the invention is, with the simplest structure of the synchronizing and gear shift clutch a uniform increase in the servo force over the entire circumference of the synchronization ring without causing the expansion ring in the The area of self-locking occurs.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe in dem kreisförmigen Raum zwischen der Außenfläche des Kupplungsteiles und der Innenfläche des Synchronisierungsringes in an sich bekannter Weise zwischen den Enden des Spreizringes ein amboßartiger Anschlag vorgesehen, der mittels einer Nase in einen Spalt des Synchronisierungsringes eingreift und auf einem gebogenen Teil eines Ankerteiles gleitet, der in einen im Bogenbereich des Schlitzes des Synchronisierungsringes liegenden Schlitz des Kupplungsteiles eingreift, wobei die Enden des federnden Spreizringes selbst als Anschläge dienen oder mit als Anschläge dienenden Schuhen versehen sind, die in gleichlauferzeugender Stellung einerseits mit dem in den Schlitz des Synchronisierungsringes ragenden Anschlag auf der in Drehrichtung weisenden Seite und andererseits an dem entgegengesetzt zur Drehrichtung weisenden Ende des gebogenen Teiles des in den Kupplungsteil ragenden Ankerteiles anliegen.According to the invention is to solve the problem in the circular space between the outer surface of the coupling part and the inner surface of the synchronization ring in a manner known per se between the ends of the expansion ring an anvil-like one Stop provided, which by means of a nose in a gap in the synchronization ring engages and slides on a curved part of an anchor part which is in an im Arc area of the slot of the synchronization ring lying slot of the coupling part engages, the ends of the resilient expansion ring themselves serving as stops or are provided with shoes serving as stops that are in synchronism generating Position on the one hand with that protruding into the slot of the synchronization ring Stop on the side facing in the direction of rotation and on the other hand on the opposite side to the direction of rotation facing end of the curved part of the protruding into the coupling part The anchor part.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, am gesamten Umfang des Synchronisierungsringes eine gleichmäßige Erhöhung der Servokraft hervorzurufen, ohne daß dabei der Spreizring in den Bereich der Selbsthemmung eintritt. Dabei ist der Aufbau der Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung bedeutend einfacher als der Aufbau bekannter Synchronisier- und Gangschaltkupplungen.This training makes it possible to use the entire circumference of the synchronization ring cause a uniform increase in the servo force without the expansion ring enters the area of self-locking. The structure of the synchronizing and gear shift clutch according to the invention is significantly simpler than the structure of known ones Synchronizing and gear shift clutches.

Zweckmäßig wird hierbei der in den Schlitz des Synchronisierungsringes eingreifende amboßartige Anschlag etwas kürzer ausgebildet als der gebogene Teil des in den Kupplungsteil eingreifenden Ankerteiles. Außerdem wird der geschlitzte, etwa sich über den gesamten Umfang des Synchronisierungsringes erstreckende federnde Spreizring gewellt ausgebildet, wobei er sich bei der Spreizung mit den Wellenbergen an die Innenfläche des Synchronisierungsringes und mit den Wellentälern an die Außenfläche des Kupplungsteiles anlegt. Auf diese Weise wird der Synchronisierungsring an regelmäßig über seinen Umfang verteilten Stellen nach außen gedrückt und gespreizt. Dadurch wird insbesondere die Abnutzung der Synchronisier- und Gangschaltkupplung gleichmäßig gestaltet.The slot in the synchronization ring is useful here engaging anvil-like stop is slightly shorter than the curved part of the armature part engaging in the coupling part. In addition, the slotted, about the entire circumference of the synchronization ring extending resilient Spreader ring formed corrugated, with the spreading with the wave crests on the inner surface of the synchronization ring and with the wave troughs on the outer surface of the coupling part. This way the sync ring gets on regularly Distributed over its circumference places pressed outwards and spread. Through this In particular, the wear of the synchronizing and gear shifting clutch becomes even designed.

Der Spreizring kann auch aus einzelnen federnden Bogensegmenten gebildet sein, die sich mit ihren Ausbauchungen an der Innenfläche des Synchronisierungsringes anlegen und mit ihren freien Enden aneinanderstoßen. Dabei sitzen zwischen den Enden der federnden Segmente Abstandsstücke, durch die die Reaktionskräfte aufgenommen werden, die infolge der Tangentialkräfte auftreten. Auch diese Ausbildung des Spreizringes ermöglicht eine gleichmäßige Abnutzung bzw. Beanspruchung des Synchronisierungsringes während der Spreizung.The expansion ring can also be formed from individual resilient arcuate segments be, with their bulges on the inner surface of the synchronization ring put on and butt against each other with their free ends. Sitting between the ends the resilient segments spacers through which the reaction forces are absorbed that occur as a result of the tangential forces. These too education the expansion ring enables uniform wear and tear on the synchronization ring during the spreading.

In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele der Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Zahnräderwechselgetriebe mit der Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung, F i g. 2 einen Querschnitt der Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Linie 2-2 der F i g. 3, F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der F i g. 1, die das Zusammenarbeiten der einzelnen Teile der Synchronisier- und Gangschaltkupplung zeigt, F i g. 4 einen Querschnitt durch die Synchronisier-und Gangschaltkupplung der F i g. 3 nach der Linie 4-4 der F i g. 3, F i g. 5 eine ähnliche Darstellung wie F i g. 3, die die Hülse der Synchronisier- und Gangschaltkupplung in einer ihrer beiden Betriebslagen zeigt, F i g. 6 eine ähnliche Darstellung wie F i g. 4, die eine zweite Ausführungsform der Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung darstellt, F i g. 7 eine ähnliche Darstellung wie F i g. 4, die eine dritte Ausführungsform der Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung zeigt.In the drawings are explained in more detail in the following description Embodiments of the synchronizing and gear shift clutch according to the invention shown. It shows F i g. 1 shows a cross section through a gear change transmission with the synchronizing and gear shift clutch according to the invention, F i g. 2 one Cross-section of the synchronizing and gearshift clutch along line 2-2 of FIG G. 3, fig. 3 is an enlarged illustration of part of FIG. 1 that working together of the individual parts of the synchronizing and gear shift clutch shows, F i g. 4 one Cross section through the synchronizing and gear shift clutch of FIG. 3 after the Line 4-4 of FIG. 3, fig. 5 shows a representation similar to FIG. 3 that the Sleeve of the synchronizing and gear shift clutch in one of its two operating positions shows F i g. 6 shows a representation similar to FIG. 4 showing a second embodiment represents the synchronizing and gearshift clutch according to the invention, FIG. 7th a representation similar to FIG. 4, which is a third embodiment of the synchronizing and shows gear shift clutch according to the invention.

In der F i g. 1 bezeichnet 10 die Eingangswelle für ein Zahnräderwechselgetriebe. Sie ist in einem Lager 12 in einer Lageröffnung der Deckelplatte 14 gelagert, die einen Teil des Getriebegehäuses bildet. Die Deckelplatte 14 ist mittels Bolzen 16 an dem Getriebegehäuse 18 befestigt. Ein Eingangszahnrad 20 besteht mit der Eingangswelle 10 aus einem Stück und besitzt eine Aussparung, um ein Führungslager 22 für einen im Durchmesser reduzierten Teil 24 einer Zwischenwelle 26 aufzunehmen. Diese Zwischenwelle bildet einen Ansatz der Abtriebswelle 28. In FIG. 1 denotes 10 the input shaft for a gear change transmission. It is mounted in a bearing 12 in a bearing opening of the cover plate 14 , which forms part of the gear housing. The cover plate 14 is fastened to the gear housing 18 by means of bolts 16. An input gear 20 is made in one piece with the input shaft 10 and has a recess in order to receive a guide bearing 22 for a part 24 of an intermediate shaft 26 with a reduced diameter. This intermediate shaft forms a shoulder of the output shaft 28.

Auf der Zwischenwelle 26 ist ein Zahnrad 30 drehbar gelagert, das axial durch einen geschlitzten Haltering 32, der in einer Nut der Zwischenwelle 26 sitzt, sowie durch eine Nabe 34 für eine Synchronisier-und Gangschaltkupplung 36 festgehalten wird. Die Nabe 34 wird durch einen Sicherungsring 38 auf der Zwischenwelle 26 gehalten.On the intermediate shaft 26, a gear 30 is rotatably mounted axially through a slotted retaining ring 32 which is in a groove in the intermediate shaft 26 sits, as well as a hub 34 for a synchronizing and gear shift clutch 36 is recorded. The hub 34 is secured by a locking ring 38 on the intermediate shaft 26 held.

Ein weiteres Zahnrad 40 ist auf der Zwischenwelle 26 drehbar gelagert und wird axial ebenfalls durch den geschlitzten Haltering 32 sowie durch eine Schulter, die von einem Keilnutenteil 42 auf der Zwischenwelle 26 gebildet wird, festgehalten.Another gear 40 is rotatably mounted on the intermediate shaft 26 and is axially also by the slotted retaining ring 32 and by a shoulder, formed by a keyway portion 42 on the intermediate shaft 26.

Mit 44 ist eine die Gegenzahnräder tragende hohle Vorgelegewelle bezeichnet. Sie ist drehbar auf einer Achse 46 gelagert, die ihrerseits in dem Getriebehäuse 18 an ihren Enden gelagert ist. Es sind Lager P a 48 vorgesehen, um die hohle Vorgelegewelle 44 zu lagern. Zwischen den Lagern 48 ist eine Abstandsbüchse 50 eingesetzt.A hollow countershaft carrying the counter gears is designated by 44. It is rotatably mounted on an axle 46, which in turn is mounted in the gear housing 18 at its ends. Bearings P a 48 are provided to support the hollow countershaft 44. A spacer sleeve 50 is inserted between the bearings 48.

Auf der hohlen Vorgelegewelle 44 sitzt ein Zahnrad 52, das in das Eingangszahnrad 20 des Zahnräderwechselgetriebes eingreift. Ein weiteres mit der Vorgelegewelle 44 verbundenes Zahnrad 54 steht dauernd mit dem Zahnrad 30 im Eingriff. In gleicher Weise greift ein Zahnrad 56 der Vorgelegewelle 44 in das Zahnrad 40 ein.On the hollow countershaft 44 sits a gear 52 which meshes with the input gear 20 of the gear change transmission. Another gear 54 connected to the countershaft 44 is permanently in mesh with the gear 30. In the same way, a gearwheel 56 of the countershaft 44 meshes with the gearwheel 40 .

Ein Zahnrad 58 für den Rückwärtsgang ist auf dem Keilnutenteil 42 der Zwischenwelle 26 drehfest, aber in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Ein Umkehrzahnrad, das nicht dargestellt ist, greift in ein auf der hohlen Vorgelegewelle 44 sitzendes Zahnrad 60 ein. Wird das Zahnrad 58 auf dem Keilnutenteil 42 nach rechts verschoben (F i g. 1), so kommt es in Eingriff mit dem Umkehrzahnrad, das mit dem Zahnrad 60 der Vorgelegewelle 44 kämmt, so daß ein rückwärts gerichtetes Drehmoment von der Eingangswelle auf die Abtriebswelle übertragen wird.A gear 58 for reverse gear is on the keyway portion 42 the intermediate shaft 26 rotatably, but arranged displaceably in the axial direction. A reverse gear, not shown, meshes with the hollow countershaft 44 seated gear 60 a. Will the gear 58 on the keyway portion 42 to the right shifted (F i g. 1), it comes into engagement with the reverse gear, which is with the Gear 60 meshes with the countershaft 44, so that a reverse torque is transmitted from the input shaft to the output shaft.

Das Zahnrad 40 besitzt einen Kupplungsteil mit äußeren Kupplungszähnen 62 und das verschiebbare Zahnrad 58 besitzt einen Kupplungsteil mit inneren Kupplungszähnen 64. Der Kupplungsteil für das verschiebbare Zahnrad 58 hat eine äußere Schaltnut 66 zur Aufnahme einer Schaltgabel 68. Die Schaltgabel 68 kann mit Bezug auf die gemeinsame Achse der Eingangswelle 10 und der Abtriebswelle 28 axial bewegt werden, um das verschiebbare Zahnrad 58 mit dem Umkehrzahnrad in Eingriff zu bringen, oder im Sinne der F i g. 1 nach links, so daß die inneren Kupplungszähne 64 des Zahnrades 58 mit den äußeren Kupplungszähnen 62 des Zahnrades 40 in Eingriff kommen und eine Triebverbindung zwischen dem Zahnrad 40 und der Zwischenwelle 26 herstellen.The gear 40 has a coupling part with outer coupling teeth 62 and the sliding gear 58 has a coupling part with inner coupling teeth 64. The coupling part for the sliding gear 58 has an outer shift groove 66 for receiving a shift fork 68. The shift fork 68 can with respect to the common Axis of the input shaft 10 and the output shaft 28 are moved axially in order to bring the displaceable gear 58 with the reverse gear into engagement, or in the sense of F i g. 1 to the left so that the internal clutch teeth 64 of the gear 58 of the gear 40 and come to the external clutch teeth 62 into engagement to establish a drive connection between the gear 40 and the intermediate shaft 26th

Das Zahnrad 30 ist außerdem mit einem Kupplungsteil versehen, der äußere Kupplungszähne 70 aufweist, und das Zahnrad 20 besitzt einen Kupplungsteil mit äußeren Kupplungszähnen 72. Eine axial verschiebbare Schiebehülse 74 sitzt auf der Nabe 34 und hat innere Kupplungszähne 76, die wahlweise mit den äußeren Kupplungszähnen 70 oder 72 der Zahnräder 30 bzw. 20, je nach der Richtung der Verschiebung der Schiebehülse 74 in Eingriff kommen. Die Nabe 34 besitzt mindestens drei Stegteile 78, die eine Stütze für die Schiebehülse 74 bilden und diese während des Axialverschiebens führen. Die Schubbewegung wird durch eine Schaltgabel 80 eingeleitet, die in einer Schaltnut 82 der Schiebehülse 74 sitzt.The gear 30 is also provided with a coupling part, which has external coupling teeth 70, and the gear 20 has a coupling part with external coupling teeth 72. An axially displaceable sliding sleeve 74 sits on the hub 34 and has internal coupling teeth 76, which are optionally connected to the external coupling teeth 70 or 72 of the gears 30 or 20, depending on the direction of displacement of the sliding sleeve 74 come into engagement. The hub 34 has at least three web parts 78 which form a support for the sliding sleeve 74 and guide it during the axial displacement. The pushing movement is initiated by a shift fork 80 which is seated in a shift groove 82 of the sliding sleeve 74.

Um einen niedrigen Gang einzuschalten, wird'das verschiebbare Zahnrad 58 nach links bewegt, so daß das Zahnrad 40 mit der Zwischenwelle 26 fest verbunden ist. Der Kraftfluß des Drehmoments erfolgt auf diese Weise über die Eingangswelle 10, das Eingangszahnrad 20, das Zahnrad 52, die hohle Vorgelegewelle 44, das Zahnrad 56, das Zahnrad 40, die Zwischenwelle 26 und die Abtriebswelle 28. Um einen Zwischengang einzuschalten, wird das verschiebbare Zahnrad 58 wieder in seine Totpunktstellung gemäß F i g. 1 gebracht und die Schiebehülse 74 im Sinne der F i g. 1 nach rechts bewegt, um das Zahnrad 30 mit der Zwischenwelle 26 fest zu verbinden.To engage a low gear, the sliding gear 58 is moved to the left so that the gear 40 is firmly connected to the intermediate shaft 26. The power flow of the torque takes place in this way via the input shaft 10, the input gear 20, the gear 52, the hollow countershaft 44, the gear 56, the gear 40, the intermediate shaft 26 and the output shaft 28 Gear 58 back to its dead center position according to FIG. 1 brought and the sliding sleeve 74 in the sense of F i g. 1 moved to the right in order to firmly connect the gear 30 to the intermediate shaft 26.

Der Kraftfluß bei dem Zwischengang erfolgt über die Eingangswelle 10, das Eingangszahnrad 20, das Zahnrad 52, die hohle Vorgelegewelle 44, das Zahnrad 54, das Zahnrad 30, die Zwischenwelle 26 und die Abtriebswelle 28.The power flow in the intermediate gear takes place via the input shaft 10, the input gear 20, the gear 52, the hollow countershaft 44, the gear 54, the gear 30, the intermediate shaft 26 and the output shaft 28.

Um das Zahnräderwechselgetriebe in den direkten Gang zu schalten, wird die Schiebehülse 74 nach links verschoben, um das Zahnrad 30 von der Zwischenwelle 26 zu lösen und das Eingangszahnrad 20 direkt mit der Zwischenwelle 26 zu verbinden. Das Antriebsdrehmoment wird direkt von der Eingangswelle 10 auf die Zwischenwelle 26 und daher auf die Abtriebswelle 28 übertragen.In order to shift the gear change transmission into direct gear, the sliding sleeve 74 is shifted to the left in order to release the gear 30 from the intermediate shaft 26 and to connect the input gear 20 directly to the intermediate shaft 26. The drive torque is transmitted directly from the input shaft 10 to the intermediate shaft 26 and therefore to the output shaft 28 .

Die Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung kann dazu benutzt werden, um die miteinander zu kuppelnden Teile zu synchronisieren, ehe der Eingriff der äußeren Kupplungszähne 62 bzw. 70 oder 72 mit den inneren Kupplungszähnen 64 bzw. 76 erfolgt.The synchronizing and gear shift clutch according to the invention can to be used to the to synchronize parts to be coupled with each other, before the engagement of the outer clutch teeth 62 or 70 or 72 with the inner clutch teeth 64 or 76 takes place.

In den F i g. 2, 3 und 4 ist die Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung im einzelnen dargestellt. Zur Erläuterung wird der Aufbau der Synchronisier- und Gangschaltkupplung am Zahnrad 30 beschrieben. Die anderen Synchronisier- und Gangschaltkupplungen sind im Aufbau gleich.In the F i g. 2, 3 and 4 is the synchronizing and gear shift clutch shown according to the invention in detail. The structure of the Synchronizing and gear shift clutch on gear 30 is described. The other synchronizing and gear shift clutches are identical in structure.

Der Kupplungsteil, auf dem die äußeren Kupplungszähne 70 angeordnet sind, ist in F i g. 3 mit 86 bezeichnet. Er ist mit einer Nabe 88 am Zahnrad 30 mittels einer Keilverzahnung verbunden. Ein geschlitzter Synchronisierungsring ist bei 90 gezeigt. Er besitzt konische Reibflächen 92 am äußeren Umfang.The coupling part on which the outer coupling teeth 70 are arranged are, is in FIG. 3 denoted by 86. It is on gear 30 with a hub 88 connected by means of a spline. A slotted synchronization ring is shown at 90. It has conical friction surfaces 92 on the outer circumference.

Wie aus F i g. 4 erkennbar, ist der Synchronisierungsring 90 geschlitzt und hat einen Spalt bei 93. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die äußeren Kupplungszähne 70 mit einem Führungsansatz 94 versehen, der eine der konischen Reibflächen 92 umfaßt, um den Synchronisierungsring in einer festen Lage zu halten.As shown in FIG. 4, the synchronizing ring 90 is slotted and has a gap at 93. In the embodiment shown, the outer clutch teeth 70 are provided with a guide shoulder 94 which comprises one of the conical friction surfaces 92 in order to hold the synchronizing ring in a fixed position.

Ein Sicherungsring 96 sitzt in einer Nut in dem Kupplungsteil 86 und hält den Synchronisierungsring 90.A locking ring 96 is seated in a groove in the coupling part 86 and holds the synchronization ring 90.

Wie aus F i g. 4 erkennbar, besitzt ein Anschlag 98, der amboßartig gestaltet ist, eine Nase 100, die in den Spalt 92 des Synchronisierungsringes 90 ragt. Er besitzt außerdem einen gebogenen Teil 102 mit einer Krümmung an der Außenfläche, die etwa der Krümmung der Innenfläche des Synchronisierungsringes 90 entspricht. Die Krümmung der Innenfläche des gebogenen Teiles 102 ist etwa gleich der Krümmung der Außenfläche eines Teiles 104 für einen Ankerteil 106. Dieser Ankerteil hat wiederum eine Nase, die in einem Schlitz 108 des Kupplungsteiles 86 sitzt.As shown in FIG. 4, a stop 98, which is designed like an anvil, has a nose 100 which protrudes into the gap 92 of the synchronization ring 90. It also has a curved portion 102 with a curvature on the outer surface which corresponds approximately to the curvature of the inner surface of the synchronization ring 90. The curvature of the inner surface of the curved part 102 is approximately equal to the curvature of the outer surface of a part 104 for an anchor part 106. This anchor part in turn has a nose which sits in a slot 108 of the coupling part 86.

Aus der F i g. 4 ist ersichtlich, daß der gebogene Teil 102 des amboßartigen Anschlages 98 etwas kürzer in der Bogenausdehnung ist als der Teil 104 des Ankerteiles 106. Der Anschlag 98 kann sich zu dem Ankerteil 106 in Umfangsrichtung bewegen.From FIG. 4 it can be seen that the curved part 102 of the anvil-like stop 98 is somewhat shorter in arc extension than the part 104 of the anchor part 106. The stop 98 can move towards the anchor part 106 in the circumferential direction.

In dem kreisringförmigen Raum zwischen der inneren Fläche des Synchronisierungsringes 90 und der Außenfläche des Kupplungsteiles 86 sitzt ein Schuh 110. Dieser Schuh hat etwa die radiale Abmessung, die der ringförmige Raum hat, von dem er aufgenommen wird. Er hat eine innere Anlagefläche 112, die sich an das Ende des gekrümmten Teiles 104 des Ankerteiles 106 anlegen kann. Außerdem hat er eine äußere Anlagefläche 114, die sich an das Ende des gekrümmten Teiles 102 des amboßartigen Anschlages 98 anlegen kann.In the annular space between the inner surface of the synchronization ring 90 and the outer surface of the coupling part 86 sits a shoe 110. This shoe has approximately the radial dimension of the annular space from which it was received will. It has an inner contact surface 112 which extends to the end of the curved part 104 of the anchor part 106 can apply. He also has an outer contact surface 114, which rest against the end of the curved part 102 of the anvil-like stop 98 can.

Ein weiterer Schuh ist mit 116 bezeichnet. Seine Form entspricht der Form des Schuhes 110, und er besitzt eine innere Anlagefläche 118, die sich an das eine Ende des Teiles 104 des Ankerteiles 106 anlegt, sowie eine äußere Anlagefläche 120, die sich an das Ende des gebogenen Teiles 102 des amboßartigen Anschlages 98 anlegt.Another shoe is denoted by 116. Its shape corresponds to Shape of the shoe 110, and it has an inner contact surface 118 which is attached to the one end of the part 104 of the anchor part 106 applies, as well as an outer contact surface 120 which attach to the end of the curved portion 102 of the anvil-like stop 98 applies.

In dem kreisringförmigen Raum zwischen der Innenfläche des Synchronisierungsringes 90 und der Außenfläche des Kupplungsteiles 86 sitzt ein gewellter, federnder Spreizring 122 mit Wellenbergen 124, die sich an die Innenfläche des Synchronisierungsringes 90 anlegen. Die Wellentäler des gewellten, federnden Spreizringes 122 legen sich gegen die Außenfläche des Kupplungsteiles 86 an. Das eine Ende des Spreizringes 122 sitzt in einem Schlitz 126 des Schuhes 110. Der andere Schuh 116 ist in ähnlicher Weise mit einem Schlitz versehen und nimmt das andere Ende des Spreizringes 122 auf. Der Spreizring 122 kann während des Zusammensetzens vorgespannt werden, um eine Vorspannung zu erzeugen, die in radialer Richtung auf den Synchronisierungsring 90 wirkt.In the annular space between the inner surface of the synchronizing ring 90 and the outer surface of the coupling part 86 sits a corrugated, resilient expanding ring 122 with wave crests 124, which rest against the inner surface of the synchronizing ring 90 . The wave troughs of the corrugated, resilient expansion ring 122 rest against the outer surface of the coupling part 86. One end of the expansion ring 122 is seated in a slot 126 of the shoe 110. The other shoe 116 is provided with a slot in a similar manner and receives the other end of the expansion ring 122. The expanding ring 122 can be pretensioned during assembly in order to generate a pretensioning which acts on the synchronization ring 90 in the radial direction.

Die F i g. 5 zeigt eine Schaltstellung der Schiebehülse 74 der Synchronisier- und Gangschaltkupplung. In dieser Schaltstellung ist zwischen den äußeren Kupplungszähnen 70 und den inneren Kupplungszähnen 76 ein Kupplungseingriff vorhanden, wodurch das Zahnrad 30 an der Zwischenwelle 26 festgelegt wird. Wird die Schiebehülse aus der Schaltstellung nach F i g. 3 in die Schaltstellung nach F i g. 5 verschoben, so erfassen die inneren Kupplungszähne 76 am inneren Umfang den äußeren Umfang des Synchronisierungsringes 90 und erzeugen so tangentiale Reibungskräfte auf den konischen Reibflächen 92. Der Synchronisierungsring 90 wird radial durch die Schiebehülse 74 zusammengedrückt, wenn die äußeren Kupplungszähne 76 ihn beim Verschieben der Schiebehülse 74 erfassen. Wenn zur Erläuterung angenommen wird, daß die Drehgeschwindigkeit der Zwischenwelle 26 die Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 30 übersteigt, und wenn ferner angenommen wird, daß sich die Zwischenwelle 26 in Richtung des Pfeiles nach F i g. 4 dreht, so wird eine Tangentialkraft im Uhrzeigersinne auf den Synchronisierungsring 90 übertragen, wenn er radial zusammengezogen wird. Der Synchronisierungsring 90 wird alsdann in Uhrzeigerrichtung verschoben, bis er an die Nase 100 des amboßartigen Anschlages 98 anschlägt. Hierdurch verschiebt sich der Anschlag 98 auf dem Ankerteil 106, bis das rechte Ende des gebogenen Teiles 102 sich an die äußere Anlagefläche 114 des Schuhes 110 anlegt. Dadurch wird eine Tangentialkraft auf den Spreizring 122 wirksam, und diese Kraft wird durch den Spreizring auf den Schuh 116 übertragen, so daß die innere Anlagefläche 118 sich an das linke Ende des Teiles 104 des Ankerteiles 106 anlegt. Die Tangentialkraft wird durch den Ankerteil 106 auf den Kupplungsteil 86 übertragen, wobei letzterer zwangläufig mit dem Zahnrad 30, wie bereits angegeben, verbunden ist.The F i g. 5 shows a shift position of the sliding sleeve 74 of the synchronizing and gear shift clutch. In this switching position there is clutch engagement between the outer clutch teeth 70 and the inner clutch teeth 76, as a result of which the gear 30 is fixed on the intermediate shaft 26. If the sliding sleeve from the switching position according to FIG. 3 in the switching position according to FIG. 5 shifted, the inner clutch teeth 76 on the inner circumference grip the outer circumference of the synchronization ring 90 and thus generate tangential frictional forces on the conical friction surfaces 92. The synchronization ring 90 is compressed radially by the sliding sleeve 74 when the outer coupling teeth 76 push it when the sliding sleeve is moved 74 capture. If, for explanation, it is assumed that the rotational speed of the intermediate shaft 26 exceeds the rotational speed of the gear 30 , and if it is further assumed that the intermediate shaft 26 moves in the direction of the arrow in FIG. 4 rotates, a clockwise tangential force is transmitted to the synchronizer ring 90 when it is contracted radially. The synchronization ring 90 is then displaced in a clockwise direction until it strikes the nose 100 of the anvil-like stop 98. As a result, the stop 98 moves on the anchor part 106 until the right end of the curved part 102 rests against the outer contact surface 114 of the shoe 110. As a result, a tangential force is effective on the expansion ring 122, and this force is transmitted through the expansion ring to the shoe 116, so that the inner contact surface 118 rests against the left end of the part 104 of the anchor part 106. The tangential force is transmitted through the armature part 106 to the coupling part 86, the latter being inevitably connected to the gearwheel 30, as already indicated.

Die Tangentialkraft wirkt stets, wenn zwischen der Zwischenwelle 26 und dem Zahnrad 30 eine Relativdrehung auftritt. Das Zahnrad 30 wird daher beschleunigt. Die Beschleunigung setzt sich fort, bis die Drehzahl des Zahnrades 30 sich mit der Drehzahl der Zwischenwelle 26 in Gleichlauf befindet.The tangential force always acts when between the intermediate shaft 26 and the gear 30 relative rotation occurs. The gear 30 is therefore accelerated. The acceleration continues until the speed of the gear 30 with the Speed of the intermediate shaft 26 is in synchronism.

Ist Gleichlauf hergestellt, so kann die Schiebehülse 74 in die Stellung nach F i g. 5 geschoben werden. In diese greift dann der Scheitel zwischen den konischen Reibflächen 92 am Synchronisierungsring 90 in eine Aussparung 128 an den inneren Kupplungszähnen 76 ein. Hieraus ergibt sich eine sogenannte Sperrwirkung, die sich einer Lösebewegung der Schiebehülse 74, wenn der Eingriff hervorgerufen ist, entgegensetzt.If synchronization is established, the sliding sleeve 74 can be moved into the position according to FIG. 5 can be pushed. The apex between the conical friction surfaces 92 on the synchronization ring 90 then engages in a recess 128 on the inner clutch teeth 76. This results in a so-called locking effect, which opposes a release movement of the sliding sleeve 74 when the engagement has been brought about.

Während der Verschiebung der Schiebehülse 74 erzeugen die Tangentialkräfte, die durch den Spreizring 122 übertragen werden, radiale Ausdehnungskräfte, die auf den Synchronisierungsring 90 wirken. Diese radialen Ausdehnungskräfte werden etwa über die ganze Innenfläche des Synchronisierungsringes gleichförmig verteilt. Die Größe der radialen Ausdehnungskräfte steht funktionell im Verhältnis zur Größe der Reibungskräfte, die durch die inneren Kupplungszähne 76 an den Reibflächen 92 ausgeübt werden. Hierdurch wird die Synchronisierungswirkung vergrößert, da die Tangentialkräfte abhängig von der Größe der Radialkräfte und der Reaktionskräfte zwischen den inneren Kupplungszähnen 76 und dem Synchronisierungsring 90 sind. Dadurch wird eine sogenannte Servowirkung erzeugt, die die gesamte Schaltzeit bei einer gegebenen Kraft auf die Schiebehülse 74 verringert.During the displacement of the sliding sleeve 74, the tangential forces generate which are transmitted through the expansion ring 122, radial expansion forces that on the synchronization ring 90 act. These radial expansion forces become approximately uniform over the entire inner surface of the synchronization ring distributed. The size of the radial expansion forces is functionally related the size of the frictional forces created by the inner clutch teeth 76 on the friction surfaces 92 can be exercised. This increases the synchronization effect, since the Tangential forces depend on the size of the radial forces and the reaction forces between the inner clutch teeth 76 and the synchronizing ring 90. Through this a so-called servo effect is generated, which takes the entire switching time with a given force on the sliding sleeve 74 is reduced.

Sofern die Drehzahl des Zahnrades 30 die Drehzahl der Zwischenwelle 26 vor dem Kupplungseingriff der inneren Zähne 76 mit den äußeren Kupplungszähnen 70 überschreiten soll, wird der amboßartige Anschlag 98 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne durch den Synchronisierungsring 90 gedreht. Das linke Ende des gebogenen Teiles 102 und der amboßartige Anschlag 98 legen sich an den Schuh 116 an. Die Tangentialkraft wird alsdann durch den Spreizring 122 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne übertragen. Die Kraft entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne wird durch den Teil 104 auf den Ankerteil 106 übertragen, wenn das rechte Ende von der inneren Anlagefläche 112 des Schuhes 110 erfaßt wird. Die Reaktionskraft wird hierbei auf das Zahnrad 30 übertragen, um es zu verzögern, bis der Gleichlauf zwischen der Zwischenwelle 26 und dem Zahnrad 30 hergestellt ist.If the speed of the gear 30 is to exceed the speed of the intermediate shaft 26 before the clutch engagement of the inner teeth 76 with the outer clutch teeth 70, the anvil-like stop 98 is rotated counterclockwise by the synchronization ring 90. The left end of the curved part 102 and the anvil-like stop 98 bear against the shoe 116 . The tangential force is then transmitted counterclockwise through the expanding ring 122. The counterclockwise force is transmitted through the part 104 to the anchor part 106 when the right end is gripped by the inner contact surface 112 of the shoe 110. The reaction force is transmitted to the gear wheel 30 in order to decelerate it until the synchronization between the intermediate shaft 26 and the gear wheel 30 is established.

Ohne Rücksicht darauf,-in welcher Richtung die synchronisierenden Kräfte durch den Speizring 122 verteilt werden, wird eine gleichmäßige radiale Ausdehnungskraft auf den Synchronisierungsring 90 ausgeübt, so daß der Synchronisierungsring sich gleichmäßig abnutzt. Hierdurch wird eine größere Lebensdauer der Synchronisier- und Gangschaltkupplung erreicht, und gleichzeitig werden die Schalteigenschaften verbessert, indem die Schaltzeit verringert wird und indem der Eingriff der äußeren Kupplungszähne 76 mit den in inneren Kupplungszähnen 70 in maximalem Ausmaß abgefedert wird.Regardless of the direction in which the synchronizing Forces distributed by the feed ring 122 becomes a uniform radial expansion force exerted on the synchronization ring 90 so that the synchronization ring itself wears evenly. This increases the service life of the synchronizing and gear shift clutch is achieved, and at the same time the shift characteristics improved by reducing the switching time and by engaging the external Coupling teeth 76 with the inner coupling teeth 70 cushioned to the maximum extent will.

In F i g. 6 ist eine geänderte Ausführungsform der Synchronisier- und Gangschaltkupplung nach der Erfindung dargestellt. Sie enthält alle bereits beschriebenen Teile mit der Ausnahme, daß der Spreizring 122' Enden 130 und 132 besitzt, die gekrümmt sind. Die gekrümmten Enden 130 und 132 ersetzen die beschriebenen Schuhe 116 und 114. Ansonsten ist der Spreizring 122' in Form und Wirkung ebenso, wie der bereits beschriebene Spreizring 122.In Fig. 6 is a modified embodiment of the synchronizing and gear shift clutch according to the invention shown. It already contains them all parts described with the exception that the expanding ring 122 'ends 130 and 132 that are curved. The curved ends 130 and 132 replace those described Shoes 116 and 114. Otherwise, the expansion ring 122 'is the same in shape and effect, like the expansion ring 122 already described.

Greift eine Tangentialkraft an den Synchronisierungsring 90 in Uhrzeigerrichtung an, wie in Fi g. 6 dargestellt, so erfaßt der amboßartige Anschlag 98 das Ende 132 des Spreizringes 122', und eine Tangentialkraft wird vom Spreizring auf das Ende 130 übertragen. Dieses legt sich gegen das linke Ende des Teiles 104 des Ankerteiles 106. Dadurch wird eine Kraft auf das Zahnrad 30 durch den Kupplungsteil 86 in Richtung des Pfeiles nach F i g. 6 übertragen.A tangential force engages the synchronizer ring 90 in a clockwise direction on, as in Fig. 6, the anvil-like stop 98 engages the end 132 of the expanding ring 122 ', and a tangential force is exerted by the expanding ring on the end 130 transferred. This lies against the left end of part 104 of the anchor part 106. As a result, a force is exerted on the gear 30 through the coupling part 86 in the direction of the arrow according to FIG. 6 transferred.

Hat die Tangentialkraft, die an dem Synchronisierungsring 90 angreift, entgegengesetzte Richtung, t so erfaßt der amboßartige Anschlag 98 das Ende 130 des Spreizringes 122', und das Ende 132 legt sich gegen das rechte Ende des Teiles 104 des Ankerteiles 106. Die Synchronisierkraft wird dadurch auf das Zahnrad 30 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne übertragen, wie es in F i g. 6 dargestellt ist. F i g. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der Synchronisier-und Gangschaltkupplung nach der Erfindung. Sie ist im Aufbau ebenfalls gleich der in den F i g. 1 bis 5 dargestellten, obgleich der Spreizring durch eine Anzahl ausdehnbarer Bogensegmente 134 ersetzt ist. Auch die Schuhe 116 und 110 sind durch Schuhe 136 und 138 ersetzt. Das rechte Ende des Teiles 104 des Ankerteiles 106 legt sich gegen die eine Seite des Schuhes 138, und das linke Ende des Teiles 104 legt sich gegen den Schuh 136. Diese Schuhe können durch das rechte und das linke Ende des gebogenen Teiles 102 des amboßartigen Anschlages 98 erfaßt werden.If the tangential force acting on the synchronizing ring 90 is in the opposite direction, the anvil-like stop 98 engages the end 130 of the expanding ring 122 ', and the end 132 rests against the right-hand end of the part 104 of the armature part 106. The synchronizing force is thereby transferred counterclockwise to gear 30 as shown in FIG. 6 is shown. F i g. 7 shows a third embodiment of the synchronizing and gear shift clutch according to the invention. Its structure is also the same as that in FIGS. 1-5, although the expansion ring has been replaced by a number of expandable arch segments 134 . Shoes 116 and 110 have also been replaced by shoes 136 and 138. The right end of part 104 of anchor part 106 rests against one side of shoe 138 and the left end of part 104 rests against shoe 136. These shoes can pass through the right and left ends of curved part 102 of the anvil-like stop 98 can be detected.

Der Schuh 138 hat eine Anlagefläche 140, die sich an eines der Bogensegmente 134 anlegt, und der Schuh 136 hat eine Anlagefläche 142, die sich an das anstoßende Bogensegment 134 anlegt. Zwischen den Bogensegmenten 134 liegen drei Abstandsstücke 144. Sie sind mit schräg verlaufenden Druckflächen versehen, die sich an die Enden der Bogensegmente 134 anlegen. Die Breite der Abstandsstücke 144 und der Bogensegmente 134 kann gleich oder geringer sein als die axiale Breite des Synchronisierungsringes 90. Während des Betriebes kann der Synchronisierungsring 90 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verschoben werden, abhängig von der Richtung der Relativdrehung der zu kuppelnden Teile. Wenn die Tangentialkräfte, die auf den Synchronisierungsring 90 einwirken, nach F i g. 7 im Uhrzeigersinne angreifen, so wird der amboßartige Anschlag 98 im Uhrzeigersinne verschoben, bis er sich an den Schuh 138 anlegt. Die auf diese Weise auf den Schuh 138 übertragene Tangentialkraft wird durch die Bogensegmente 134 sowie die Abstandsteile 144 übertragen, so daß der Schuh 136 im Uhrzeigersinne verschoben wird und sich an das linke Ende des Ankerteiles 106 anlegt. Die Bogensegmente 134 und die Abstandsstücke 144 wirken hierdurch ebenso wie die Spreizringe 122 und 122' der bereits beschriebenen Ausführungsformen.The shoe 138 has a contact surface 140 which rests against one of the arch segments 134, and the shoe 136 has a contact surface 142 which rests against the abutting arch segment 134. Between the arcuate segments 134, there are three spacers 144. They are provided with oblique pressure surfaces, which contact the ends of the arc segments 134th The width of the spacers 144 and the arc segments 134 can be equal to or less than the axial width of the synchronization ring 90.During operation, the synchronization ring 90 can be moved either clockwise or counterclockwise, depending on the direction of relative rotation of the parts to be coupled. When the tangential forces acting on the synchronization ring 90, according to FIG. 7 attack in the clockwise direction, the anvil-like stop 98 is displaced in a clockwise direction until it rests against the shoe 138. The tangential force transmitted in this way to the shoe 138 is transmitted through the arc segments 134 and the spacer parts 144 , so that the shoe 136 is displaced in a clockwise direction and rests against the left end of the anchor part 106. The arc segments 134 and the spacers 144 thereby act in the same way as the expanding rings 122 and 122 'of the embodiments already described.

Die Bogensegmente 134 sind biegsam, und wenn sie eine Tangentialkraft übertragen, üben sie eine radiale Ausdehnungskraft auf den Synchronisierungsring 90 aus und erzeugen so eine Servowirkung, die das Charakteristikum auch der vorhergehenden Ausführungsform ist. Es werden auch radiale Ausdehnungskräfte erzeugt, die gleichmäßig etwa über die gesamte Innenfläche des Synchronisierungsringes 90 verteilt werden. Wie bereits ausgeführt, wird auf diese Weise die Abnutzung auf ein Minimum herabgesetzt, und die Schalteigenschaften werden verbessert.The arc segments 134 are flexible and when they transmit a tangential force they exert a radial expansion force on the synchronizing ring 90 , thus creating a servo effect which is also the characteristic of the previous embodiment. Radial expansion forces are also generated, which are evenly distributed approximately over the entire inner surface of the synchronization ring 90. As already stated, wear is reduced to a minimum in this way, and the switching properties are improved.

Claims

Claims: 1. Synchronizing and gear shift clutch for gear change transmissions of motor vehicles, with a slotted resilient synchronizing ring arranged on a coupling part having a cylindrical outer surface, within which an expanding ring supporting a servo action of the synchronizing ring is arranged in the annular space between the inner surface of the synchronizing ring and the outer surface of the coupling part which extends approximately over the entire length of the synchronization ring and whose ends in the synchronizing position are positively connected via a stop on the one hand to the end of the synchronization ring pointing in the direction of rotation and on the other hand via a stop with an oppositely directed contact surface of a slot of the coupling part, thereby characterized in that in the annular space between the outer surface of the coupling part (86) and the inner surface of the Synchronisierun gsringes (90) an anvil-like stop (98) is provided in a manner known per se between the ends of the expansion ring (122 or 122 'or 134, 144), which by means of a nose (100) into a gap (93) of the synchronization ring ( 90) engages and slides on a curved part (104) of an armature part (106) which engages in a slot (108) of the coupling part (86) located in the arcuate region of the slot (93) of the synchronization ring (90), the ends of the resilient Spreading ring (122 or 122 'or 134, 144) themselves serve as stops (end 130 and 132) or are provided with shoes (110 and 112 or 136 and 138) serving as stops, which are in synchronism generating position on the one hand with the In the slot (93) of the synchronization ring (90) protruding stop (98) on the side facing in the direction of rotation and on the other hand against the opposite to the direction of rotation facing end of the curved part (104) of the armature part (106) protruding into the coupling part (86) .

2. Synchronizing and gear shift clutch according to claim 1, characterized in that the anvil-type stop (98) engaging in the slot (93) of the synchronization ring (90) is somewhat shorter than the curved part (104) of the engaging part (86) in the coupling part Anchor part (106).

3. Synchronizing and gear shift clutch according to the claims 1 and 2, characterized in that the slotted, approximately over the entire The resilient expansion ring (122 resp. 122 ') is corrugated and when spreading with the corrugation peaks (124) on the inner surface of the synchronization ring (90) and with the wave troughs on the outer surface of the Coupling part (86) applies.

4. Synchronizing and gear shift clutch according to claim 1, characterized in that the expanding ring consists of individual resilient arc segments (134) is formed, which is located with its bulges on the inner surface of the synchronization ring (90) and touch each other with their free ends.

5. synchronizing and gear shift clutch according to claims 1 and 4, characterized in that between the ends of the resilient arc segments (134) sit spacers (144) through which the reaction forces are absorbed which occur as a result of the tangential forces. Considered publications: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1111952, 1038 925; German Patent No. 939 730; German utility model No. 1809 832; French patent specification No. 1273193.