DE1180627B - Synchronisiervorrichtung fuer formschluessige Kupplungen oder Bremsen zum Schalten von Umlaufraedergetrieben von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Synchronisiervorrichtung fuer formschluessige Kupplungen oder Bremsen zum Schalten von Umlaufraedergetrieben von Kraftfahrzeugen

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Publication number
DE1180627B
DE1180627B DEE16161A DEE0016161A DE1180627B DE 1180627 B DE1180627 B DE 1180627B DE E16161 A DEE16161 A DE E16161A DE E0016161 A DEE0016161 A DE E0016161A DE 1180627 B DE1180627 B DE 1180627B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
synchronizing device
coupling sleeve
locking
locking lug
engagement
Prior art date
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Pending
Application number
DEE16161A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Collier Russell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GREAT SANKEY
Eaton Axles Ltd
Original Assignee
GREAT SANKEY
Eaton Axles Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by GREAT SANKEY, Eaton Axles Ltd filed Critical GREAT SANKEY
Publication of DE1180627B publication Critical patent/DE1180627B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

  • Synchronisiervorrichtung für formschlüssige Kupplungen oder Bremsen zum Schalten von Umlaufrädergetrieben von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Synchronisiervorrichtung für formschlüssige Kupplungen oder Bremsen zum Schalten von Umlaufrädergetrieben von Kraftfahrzeugen, insbesondere von mit dem Differentialgetriebe verbundenen Umlaufrädergetrieben, bei denen durch Verschieben einer die Kupplungsverzahnung tragenden, auf einem ersten Glied angeordneten Kupplungsmuffe ein erstes und ein zweites Glied des Umlaufrädergetriebes verbunden werden können und eine weitere Verzahnung der Kupplungsmuffe mit einer an einem ortsfesten Teil angeordneten Verzahnung zum Festlegen des ersten Gliedes in Eingriff gebracht werden kann, wobei die Synchronisiervorrichtung ein Eindrücken in die Verzahnung des ortsfesten Teiles so lange verhindert, bis das erste Glied abgebremst ist.
  • Es sind bereits Synchronisiervorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen eine Art Bremse vorgesehen ist, die dazu benutzt wird, um ein drehendes Glied einer Zweigeschwindigkeitsachse zu verlangsamen. um den Kupplungszähnen daran zu gestatten, mit ortsfesten Kupplungszähnen in Eingriff gebracht zu werden. Diese Vorrichtungen sind verhältnismäßig kompliziert.
  • Die Vorrichtung nach der Erfindung benötigt keine Bremse wie die bekannten Einrichtungen. Weiterhin ist Gegenstand eines älteren Patents eine Synchronisiervorrichtung für eine Kupplung eines Umlaufrädergetriebes, bei der ebenfalls eine Bremse vorhanden ist, durch die die Gelenkwelle oder die treibende Welle eines Zweigangzusatzgetriebes abbremsbar und die automatisch einschaltbar ist, wenn eine Schaltmuffe bei einem Wechsel vom Langsamgang auf den Schnellgang über die Neutralstellung hinwegbewegt wird, jedoch gelöst bleibt, wenn die Schaltmuffe bei einem Wechsel vom Schnellgang auf den Langsamgang über die Neutralstellung hinwegbewegt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiervorrichtung einer Kupplung eines mit einem Differentialgetriebe zusammengebauten Umlaufrädergetriebes zu schaffen, die einen einfachen Aufbau hat und nur geringen Platz benötigt.
  • Die Erfindung besteht bei einer Synchronisiervorrichtung der eingangs erwähnten Gattung darin, daß die Synchronisiervorrichtung einen am ortsfesten Teil angeordneten Ansatz aufweist, der mindestens eine Anschlagfläche besitzt und mit einer Sperrnase zusammenwirkt, wobei die Sperrnase von einem in einer Ringnut drehbar, aber axial unverschiebbar auf der Kupplungsmuffe gelagerten, reibungsschlüssig mit dieser verbundenen Sperrband getragen wird. Bei dem vorerwähnten Sperrband handelt es sich nicht etwa um ein Bremsband, denn die Belastung auf dieses Sperrband ist nur gering, da es nicht erforderlich ist, irgendein Drehmoment durch einen Reibungseingriff aufzunehmen. Der Zweck des Reibungseingriffes zwischen dem Sperrband und einer Muffe besteht nur darin, für eine genügende Hemmung zu sorgen, um eine Seitenfläche einer Gabel gegen die entsprechende Seitenfläche eines Gliedes zu pressen, solange irgendeine wesentliche Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem einen Kupplungsglied und dem anderen vorhanden ist.
  • In den Zeichnungen ist ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer formschlüssigen Kupplung mit der Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung, die zum Schalten eines mit dem Differentialgetriebe verbundenen Umlaufrädergetriebes verwendet ..wird, wobei die zum Einrücken in ortsfeste Innenklauen zu synchronisierenden Teile in einer nicht eingerückten Stellung abgebildet sind, F i g. 2 die Kupplung in der neutralen Stellung, F i g. 3 die zu synchronisierenden Teile der Kupplung in Einrückstellung mit den ortsfesten Innenklauen, F i g. 4 eine Seitenansicht der Synchronisiervorrichtung, F i g. 5 eine Ansicht der Synchronisiervorrichtung nach F i g. 4.
  • In dem Umlaufrädergetriebe, bei dem die in den Zeichnungen abgebildete Kupplung zum Schalten verwendet wird, sind bei hohem Übersetzungsverhältnis das Ringrad und der Umlaufräderträger miteinander verbunden, während bei niedrigem übersetzungsverhältnis der Umlaufräderträger gegen Drehung festgehalten wird.
  • Bei dem Umlauf rädergetriebe ist der Umlaufräderträger mit der Welle 12 und das Ringrad mit der Welle 24 verbunden.
  • Die Welle 12 hat einen Endteil, der eine Keilverzahnung 14 trägt. Eine Kupplungsmuffe 16 ist auf der Welle 12 längs verschiebbar und hat eine Keilverzahnung 17, die in die Keilverzahnung 14 der Welle eingreift. Die Kupplungsmuffe 16 kann durch eine Schaltgabel 19, wie F i g. 1 zeigt, geschaltet werden. Die Kupplungsmuffen haben Außenklauen 20 und Innenklauen 22.
  • Das Ende der Welle 24 ist mit Außenklauen 28 versehen, in die die Innenklauen 22 auf der Kupplungsmuffe 16 eingreifen können.
  • Die Welle 24 ist in einem .Lager 30 gelagert, das seinerseits von einem mit Gewinde versehenen Lagerstellring 40 gehalten wird. An dem ortsfesten Gehäuse 36 ist eine Rückdruckplatte 41 mittels Führungsbüchsen 42 und Kopfschrauben 43 angebracht. Die Rückdruckplatte hat Innenklauen 44, in die die Außenklauen 20 eingerückt werden können.
  • Die Kupplungsmuffe 16 ist mit einer Ringnut 46 versehen, in der ein Sperrband 48 liegt. Das Sperrband 48 hat aufgebogene Enden 50 und 52, die durch eine Zugfeder 54 verbunden sind. Die von der Zugfeder 54 auf das Sperrband ausgeübte Kraft ist verhältnismäßig klein, weil dieses über den Reibungsschluß mit der Kupplungsmuffe 16 keinerlei Umfangskraft zu übertragen braucht und sich das Sperrband 48 in einer Stellung gegenüber der Kupplungsmuffe 16 dreht. In dieser Stellung verhindern die Seiten 56 und 58 der Ringnut 46 eine relative Axialbewegung zwischen der Kupplungsmuffe 16 und dem Sperrband 48. Eine Sperrnase 60 ist aus einem Stück mit dem Sperrband 48 und hat einen Schlitz 62, der etwa in der Mitte der Sperrnase 60 liegt und Seitenflächen 64 und 66 hat.
  • An der Rückdruckplatte 41 ist ein Ansatz 68 angebracht, der innerhalb des Schlitzes 62 liegt. Der Ansatz 68 weist einen rechteckigen Grundteil 70 und einen Endteil 72 auf, der an seinen Seiten mit Kerben versehen ist, die geneigte Seitenkanten 74 und 76 bilden, die in gleichen Winkeln gegen die Drehachse liegen, sowie mit Anschlagflächen 78 und 80, die an der Stoßstelle zwischen Grundteil und Endteil des Ansatzes 68 senkrecht zur Drehachse liegen. Es muß hervorgehoben werden, daß die Breite des Ansatzes 68 am Kopfende des Endteiles 72 größer als die Breite des Grundteiles 70 des Ansatzes ist, die Gründe hierfür werden später erläutert.
  • Um die Kupplungsmuffe 16 aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung, in der die Welle 12 durch den Eingriff der Innenklauen 22 mit den Außenklauen 28 mit der Welle 24 gekuppelt ist, zu verschieben, wird ein Vorwählgerät betätigt, das auf die Schaltgabel 19 eine vorbestimmte Kraft ausübt, die diese im Uhrzeigersinn zu drehen sucht. Wenn die Umfangskraft genügend sinkt, wird die Vorbelastung: die.Kuppiüngsmuffe 16 axial in die in F 'i g.'2 abgebildete neiztl#ale Stellung bewegen, wo sie axial so lange festgehalten wird, bis die Kupplungsmuffe 16 zum Stillstand kommt (d. h. mit der Rückdruckplatte 41 synchronisiert ist). Dann setzt sie ihre axiale Bewegung fort, um die Außenklauen 20 in die Innenklauen 44 einzurücken.
  • In der in F i g. 2 abgebildeten neutralen Stellung ist die Kupplungsmuffe 16 sowohl von der Welle 24 als auch von der Rückdruckplatte 41 gelöst. In diesem Zeitpunkt vermindert die Welle 12 ihre Geschwindigkeit, und die Seitenfläche 64 der Sperrngse 60 legt sich gegen die Seitenkante 76 des Ansatzes'.68; wodurch sich' die Kupplungsmuffe gegenüber dein Sperrband 48 dreht. Die Stirnfläche der Sperrnä§e 6i(1 trifft auf die Anschlagfläche 80 des Ansatzes 68-ünd verhindert eine weitere Längsbewegung der Küpp-Iungsmuffe 16 in bezug auf die Welle 12, bis die'Gel schwindigkeit der Welle 12 auf Null absinkt und'de Welle infolge der Rückwirkung des Umlaufrädergetrieben ihre Drehung in der umgekehrten Richtung beginnt. Dann dreht sich auch die Küpplungsrhüffe 16 in der entgegengesetzten Richtung; das durch'Reibong mitgenommene Sperrband 48 dreht sich mit ihr und 'bewegt so die Seitenfläche 64 der Sperrnae'60 von der Seitenkante 76 des Ansatzes 68 weg. -In'di'esem Augenblick ist jedes Hindernis für das Zustäitdekommen der Umschaltung beseitigt, und die 'Kupp- lungsmuffe 16 ist frei und kann sich' axial weite ' in eine Stellung bewegen, in der die Außenklanen 20 und die Innenklauen 44 voll eingerückt sind; wie F i g. 3 zeigt. Wenn sich die Welle 12 in entgegengesetzter Richtung dreht, arbeitet die Sperrnase'iri der gleichen Weise, mit der Ausnahme, daß die Seitenfläche 66 gegen die Seitenkante 74 und die Stirnfläehe der Sperrnase 60 gegen die Anschlagfläche 78 anliegt, um die Beendigung der Umschaltung zu verhindern; bis ein Synchronzustand erreicht ist.
  • Es muß bemerkt werden, daß zwischen der Breite des Schlitzes 62 und der Breite des Ansatzes 68 keine Beziehung besteht, da es nur nötig ist, daß sich! die Sperrnase 60 und der Ansatz 68 um einen begrenzten Betrag auf dem Umfang gegeneinander bewegen können.
  • Bei den bekannten Vorrichtungen war es notwendig, daß zwischen den Gliedern eine Relativdrehung stattfand, bevor eingerückt werden konnte. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist es möglich, die Kupplungsmuffe 16 aus einer Stellung, wo die Innenklauen 22 mit den Außenklauen 28 im'Eingriff Sind, in eine Stellung, wo die Außenklauen 20 in die Innen= klauen 44 eingerückt sind, zu verschieben, wenn alle Teile ortsfest sind. Wenn die Innenklauen 22 mit den Außenklauen 28 im Eingriff sind wie in Fig.'1;-ist die Sperrnase 60 dem Ende des Ansatzes 68 nahes In dieser Stellung gehen die Seitenflächen 64 und 66 det Sperrnase 60 frei an den Seitenkanten des Grundteiles 70 vorbei, weil der Endteil 72 des Ansatzes 68 breiter als der Grundteil 70 ist. Wenn sich keines der Glieder dreht und die Schaltgabel 19 im Uhrzeigersinn 'gedreht wird, wie F i g. 1 zeigt, kann deshalb die IL lungsmuffe 16 ohne Störurig in eine Stellung bb4tgl werden, in der die Außenklauen 20 und die 'Iritt-Ä klauen 44 im Eingriff sind. Dies ist von großer Wichtigkeit und macht es unnötig, die Kupplungsmuffe 16 gegenüber der Rückdruckplatte 41 zu drehen, um diese Glieder in Eingriff zu bringen, wenn das Fahrzeug stillsteht.
  • Wenn die Synchronisiervorrichtung nur in einer Drehrichtung benötigt wird, braucht der Ansatz 68 nur mit einer winkligen Seitenkante und einer Anschlagfläche versehen zu sein.
  • Aus der Beschreibung geht hervor, daß die Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung eine zwangläufige Sperre sicherstellt, bis sich die einzurückenden Glieder synchron drehen, und die Sperre in jeder Drehrichtung der zu synchronisierenden Glieder arbeitet. Eine vollständige Schaltung der Glieder kann auch ausgeführt werden, wenn die Vorrichtung in einer Ruhelage ist.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Synchronisiervorrichtung für formschlüssige Kupplungen oder Bremsen zum Schalten von Umlaufrädergetrieben von Kraftfahrzeugen, insbesondere von mit dem Differentialgetriebe verbundenen Umlaufrädergetrieben, bei denen durch Verschieben einer die Kupplungsverzahnung tragenden, auf einem ersten Glied angeordneten Kupplungsmuffe ein erstes und ein zweites Glied des Umlaufrädergetriebes verbunden werden können und eine weitere Verzahnung der Kupplungsmuffe mit einer an einem ortsfesten Teil angeordneten Verzahnung zum Festlegen des ersten Gliedes in Eingriff gebracht werden kann, wobei die Synchronisiervorrichtung ein Einrücken in die Verzahnung des ortsfesten Teiles so lange verhindert, bis das erste Glied abgebremst ist, d a -durch gekennzeichnet, daß die Synchronisiervorrichtung einen am ortsfesten Teil angeordneten Ansatz (68) aufweist, der mindestens eine Anschlagfläche (78 bzw. 80) besitzt und mit einer Sperrnase (60) zusammenwirkt, wobei die Sperrnase (60) von einem in einer Ringnut (46) drehbar, aber axial unverschiebbar auf der Kupplungsmuffe (16) gelagerten, reibungsschlüssig mit dieser verbundenen Sperrband (48) getragen wird.
  2. 2. Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten des Ansatzes (68) eingekerbt sind und Anschlagflächen (78 und 80) sowie geneigte Seitenkanten (74 und 76) zum Eingriff mit den Seitenflächen (64 und 66) der Sperrnase bilden.
  3. 3. Synchronisiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil (72) des Ansatzes (68) breiter als sein am ortsfesten Teil liegender Grundteil (70) ist, so daß die Sperrnase (60) nach der Synchronisation über den Grundteil (70) bewegbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 970 949, 925 927; französische Patentschrift Nr. 1176 878; USA.-Patentschriften Nr. 2 730 914, 2 071165. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1061197.
DEE16161A 1957-08-28 1958-07-21 Synchronisiervorrichtung fuer formschluessige Kupplungen oder Bremsen zum Schalten von Umlaufraedergetrieben von Kraftfahrzeugen Pending DE1180627B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1222384B (de) * 1965-02-03 1966-08-04 Daimler Benz Ag Konzentrisch zu den Achswellen angeordnetes, dem Ausgleichgetriebe vorgeschaltetes Umlaufraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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US2071165A (en) * 1932-12-06 1937-02-16 Columbia Axle Company Axle drive transmission
DE925927C (de) * 1953-03-22 1955-03-31 Egon Dr-Ing Martyrer Synchronschaltvorrichtung fuer Zahnradwechselgetriebe mit Klauenschaltung
US2730914A (en) * 1953-12-17 1956-01-17 Rockwell Spring & Axle Co Multi-speed planetary vehicle drive mechanism
DE970949C (de) * 1951-04-24 1958-11-13 Eisen & Stahlind Ag Nur bei positivem (bzw. negativem) Drehzahlunterschied einrueckbare Zahnkupplung
FR1176878A (fr) * 1957-06-27 1959-04-16 Renault Synchroniseur pour boîte de vitesses

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