DE1278853B

DE1278853B - Gangschalt- und Synchronisiereinrichtung fuer Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE1278853B
Application number: DEV27743A
Authority: DE
Inventors: Dieter Manthey
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1965-02-09
Filing date: 1965-02-09
Publication date: 1968-09-26

Description

Gangschalt- und Synchronisiereinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe Die Erfindung betrifft eine Gangschalt- und Synchronisiereinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe mit einem schiebbaren Synchron- und Sperring, der von einer auf einer Getriebewelle drehfesten Schiebemuffe im Eingriff mit einer Kegelfläche des mit der Getriebewelle zu kuppelnden Zahnrades gehalten ist und aus einem mit dem Synchronring verbundenen Blechring besteht, der zur Schiebemuffe gerichtete, achsparallele, federnd nachgiebige Zungen aufweist, an denen ein die Mitnahmeverbindung mit der Schiebemuffe bildender Wulst und abgeschrägte Übergangsflächen als den formschlüssigen Eingriff vor Erreichen des Gleichlaufes verhindernde Sperrvorrichtung vorgesehen sind.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist der Synchron- und Sperring zwischen dem mit ihm zusammenarbeitenden Zahnrad und der Schiebemuffe angeordnet und mit seinen Zungen so ausgebildet, daß sich die Wülste und die Übergangsflächen an den Enden der Zungen in derselben Höhe befinden (USA.-Patentschrift 2 275 718). Abgesehen davon, daß hier die Reibfläche des Synchronringes in ausgekuppeltem Zustand auf dem Zahnrad schleifen kann, benötigt eine solche Anordnung viel Platz in der axialen Richtung, insbesondere wenn wahlweise zwei Zahnräder an den beiden Seiten der Schiebemuffe mit der Getriebewelle gekuppelt werden sollen.
Zum wahlweisen Kuppeln zweier Zahnräder mit der sie tragenden Getriebewelle ist es bekannt, die links und rechts von der Schiebemuffe angeordneten Synchronringe durch einen mit Ausnehmungen versehenen Blechring oder durch Bolzen unzerlegbar miteinander zu verbinden. Die letzteren Teile durchsetzen dabei einen Flansch der Schiebemuffe und sind zur Bildung der Sperrvorrichtung mit den schrägen übergangsflächen versehen. Die Mitnahmeverbindung mit der Schiebemuffe ist durch einzelne Formfedern hergestellt (USA.-Patentschrift 2 425 203 und französische Patentschrift 1098 083).
Bei einer anderen bekannten Synchronisiereinrichtung weisen die Synchron- und Sperringe an der einen Seite achsparallele Zungen auf, die innerhalb der Schiebemuffe stumpf gegeneinanderstoßen. Dabei stehen sie unter leichter Reibung in ständigem Kontakt mit den Kegelflächen der zu kuppelnden Zahnräder (britische Patentschrift 402 196).
Es ist auch bekannt, an der einen Seite der Synchronringe Bolzen anzuordnen und diese Bolzen untereinander versetzt durch Öffnungen der Schiebemuffe hindurchzustecken, so daß sie an dem jeweils gegenüberliegenden Synchronring zur Anlage kommen. Dabei sind die mit den Synchronringen zusammenwirkenden Kegelflächen der zu kuppelnden Zahnräder axial verschieblich ausgebildet und durch Federn unter Spannung gehalten, damit sich die schrägen Übergangsflächen an den Bolzen in bezug auf die Schiebemuffe stets in Sperrstellung befinden (USA.-Patentschrift 2 573 613).
Diese Einrichtungen weisen zwar im Vergleich zu der in dem zweiten Absatz erwähnten Synchronisiereinrichtung eine kompakte Bauform auf, sie bestehen jedoch entweder aus vielen Teilen oder sind umständlich zu montieren oder haben eine verhältnismäßig hohe Abnutzung der Reibflächen infolge des funktionsbedingten ständigen Schleifens der Synchronringe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel der bekannten Gangschalt- und Synchronisiereinrichtungen zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einer Gangschalt- und Synchronisiereinrichtung der eingangs genannten Art darin, daß zum wahlweisen Kuppeln zweier in an sich bekannter Weise an den beiden Seiten der Schiebemuffe angeordneter Zahnräder mit der sie tragenden Getriebewelle zwei mit den Zungen ihrer Blechringe durch Öffnungen der Schiebemuffe untereinander versetzt ragende und gegeneinander verschiebbare Sperr- und Synchronringe so vorgesehen sind, daß beim Verschieben der Schiebemuffe an dem dem zu kuppelnden Zahnrad zugeordneten Synchron- und Sperring die Enden der Zungen des dem anderen Zahnrad zugeordneten Synchron- und Sperringes mittels der an dem durch die Öffnungen der Schiebemuffe ragenden Teil der Zungen liegenden Wülsten nach überwinden eines geringen Spiels anliegen und die abgeschrägten übergangsflächen am an der Synchronisierung beteiligten Synchron- und Sperring sich an der Schiebemuffe abstützen.
Zur Bildung der Sperrvorrichtungen besitzen zweckmäßig die Zungen der Blechringe in an sich bekannter Weise zwei Abschnitte, von denen der eine aus geneigten Übergangsflächen zu dem dem Synchronring zugewandten breiteren Ende hin gebildet wird und der andere schmale Abschnitt den federnden Wulst als Mitnahmeverbindung mit der Schiebemuffe trägt. Dabei können die Synchronringe und die Blechringe aus einem Stück bestehen.
Die Vorteile der Erfindung sind vor allem in der Einfachheit (wenige Teile), in der leibhten Montage und Austauschbarkeit der Synchron- und Sperringe und in der die Reibungsglieder schonenden Wirkungsweise zu sehen. Die Einrichtung nach der Erfindung zeichnet sich noch dadurch aus, daß die .Synchron- und Sperringe den Eigenarten und Erfordernissen einer Synchronisierung für zwei nebeneinander angeordneten Zahnräder vorteilhaft angepaßt sind und daß sie im montierten Zustand einfach lose ineinanderstecken. Dabei legen sich die Synchron- und Sperringe in der neutralen Stellung nicht an, da sie durch die Wülste an den Zungen daran gehindert sind, und diese Wülste wirken sogar dahin, daß der sich an dem Kuppeln nicht beteiligende Synchron- und Sperring beim Schalten noch weiter von der ihm zugeordneten Kegelfläche gezogen wird. Somit kann ein Schleifen oder Flattern der Ringe nicht auftreten.
In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Gangschalt- und Synuhronisiereinrichtung nach der Erfindung dargestellt F i g.1 ist ein Längsschnitt durch die Gaügschaltünd Syüchronsierenriclitüüg riäch der grfi düng; F i :g. 2 zeigt den .Synchron- und S,per"riüg in perspektivischer Darsteliuüg, und P i. g. 3 zeigt rein gcheinätisch die Teile der Gangschalt- und Synchronisereinrichtüng ih Spetrstellüng ii Ansicht.
Auf einer Getriebevielle r sind die Zahnräder 2 und 3 frei drehbar gelagert und gegen axiale Verschiebung gesichert. An .ihren einander gegenüber= liegenden Seitenflächen ist je ein Kegelgehäuse drehfest befestigt, das än süiüem Xänd mit Ausnehmungen 5 versehen ist, in welche zur Mitnahme radiale Vorsprünge 6 eines Zwischensynchronringes 7 eingreifen. Zwischen den Kegelgehäusen 4 sitzt in einer Xeilverzähnüng8 der Getriebewelle I ein mit einer Außenverzähnüng 9 "versehener 10. In der Aüßenverzahirung 9 ist eine aus einem Flansch 11 und einer Hülse 12 bestehende und eine Einheit bildende Schiebemuffe 13 axial verschiebbar gelagert zu dem Zweck, eine Kupplung zwischen den mit einer entsprechenden Kupplungsverzahnung 14 versehenen Zahnrädern 2 oder 3 herzustellen.
Um einen Gleichlauf zwischen einem der Zahnräder -2 oder 3 und der Schiebemuffe 13 herstellen zu können., ist in den Kegelgehäusen 4 je in mit "der Schiebemuffe 13 in der Drehrichtung .gekuppelter Synchron- und Sperring 15 vorgesehen, der das Durchschalten erst nach dem Erreichen des Gleichlaufs ermöglicht. Wie Vig.2. zeigt, besteht dieser Synchron- und .S,perring 15 aus einem Blechring 16 und einem auf ihm durch Nietschläge bei 11 befestigten, konischen Synchronring 1'8. Der 'Blechring 16 weist drei achsparallele Zungen 19 auf, die - wie unten ausführlicher erläutert - zur Bildung der Mitnahmevorrichtung auf ihren schmalen Enden mit federnden Wülsten 20 und zur Bildung der Sperrvorrichtung mit abgeschrägten Übergangsflächen 21 zu ihren breiteren Enden hin versehen sind. Auf dem Blechring 16 befinden sich noch drei Ansätze 22 gegenüber den Zungen 19, die in einen zurückgebogenen, inneren Umfang 23 eines Außensynchronringess 24 eingreifen (F i g. 1). Somit ist ein Mitdrehen des letzteren mit dem Synchron- und Sperring 15 jederzeit gewährleistet.
In F i g. 1, die die Schiebemuffe 13 in der mittleren, ausgekuppelten Stellung darstellt, sind als Baueinheiten zwei Synchron- und Sperringe 15 mit ihren durch Öffnungen 25 der Schiebemuffe 13 hindurchragenden Wülsten 20 versetzt ineinandergesteckt und zwischen den Kegelgehäusen 4 so angeordnet, daß sie mit geringem Spiel gegeneinander verschieblich sind. Wird die Schiebemuffe 13 zum Zweck des Einscheltens eines Ganges, z. B. nach rechts verschoben (F i g. 3), so trifft sie mit ihren zu der Hülse 12 ton gentialen, abgeschrägten Öffnungsrändern 26 (F i g. 1) zunächst auf die im Wege stehenden Wülste 20 und Schiebt die mitgenommenen Zungen 19 des linken Synchron- und Sperringes 15 gegen den rechten Synchron- und Sperring 15 und letzteren damit gegen den Konus des rechten Kegelgehäuses 4, wodurch der Zwischensynchronring 7, der Synchronring 18 und der Außensynchronring 24 in Reibungseingriff kommen. Da zwischen der Schiebemuffe 13 und dem Zahnrad 3 ein Drehzahlunterschied besteht, dreht das Reibungsmoment den Synchron- und Sperring 1g, wodurch die schrägen. Übergangsflächen 21 des rechten Synchron- und Sperringes an den gleichgerichteten Ahschrägungen 2'7 ddr öftnungen-25- an liegen. Damit ist die Sperrstellung erreicht. Bei Erreichen des Gleichlaufes stellt dann in bekannter Weise die Schaltkraft mit Hilfe der abgeschrägten flbergangsflächen 21 und der Abschrägungen 2'7 den Synchronring 18 wieder zurück, so daß .die Schiebeüiuffe 13 auf den breiteren Abschnitt der Zungen 19 hinaufgleiten und anschließend n@it der Kupplungsverzahnung 14 des Zahnrades 3 in Eingriff korrimen k_ ann.
Bei dem Ausführungsbeispiel befinden sich die Synchronisierungsflächen außerhalb der Kupplungsverzahnung 14, Dies bewirkt eine Vergrößerung des Synchronisierdrehmornents, so däß der Gleichlauf schnell erreicht wird. Es ist möglich, diese Synchronigierungsilächen auch innerhalb der Kupplungsverzähnung 14 anzuordnen oder die Gangschal- und Synchrönisereinrichtung nur mit .einem Synchronring auszuführen.

Claims

patentärisprüche: 1. Gangschält- Lind Synchronisiereiinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe mit einem schiebbaren Synchron- und Sperring, der von einer auf einer Getriebewelle drehfesten Schiebemuffe im Eingriff -mit einer Kegelfläche des mit der Getriebewelle zu kuppelnden Zahnrades ;gehalten ist und aus einem mit dein Synehroraring verbundenen Blechring besteht, der zur Schiebemuffe gerichtete, achsparallele, federnd nachgiebige Zungen aufweist, an denen ein die Mitnahmeverbindung mit der Schiebemruffe bildender Wulst und abgeschrägte Übergangsflächen als den fornischlüssigen Eingriff vor Erreichen des Gleichlaufes verhindernde Sperrvorrichtung vorgesehen sind, d ä -durch gekennzeichnet, daß zum wählweisen Kuppeln zweier in an sich bekannter Weise an den beiden Seiten der Schiebemuffe (13) angeordneter Zahnräder (2 oder 3) mit der sie tragenden Getriebewelle (1) zwei mit den Zungen (19) ihrer Blechringe (16) durch <Öffnungen (25) der Schiebemuffe (13) untereinander versetzt ragende und gegeneinander verschiebbare Sperr-und Synchronringe (15) so vorgesehen sind, daß beim Verschieben der Schiebemuffe (13) an dem dem zu kuppelnden Zahnrad zugeordneten Synchron- und Sperring (15) die Enden der Zungen (19) des dem anderen Zahnrad zugeordneten Synchron- und Sperringes mittels der an dem durch die Öffnungen (25) der Schiebemuffe (13) ragenden Teil der Zungen (19) liegenden Wülsten (20) nach Überwinden eines geringen Spiels anliegen und die abgeschrägten Übergangsflächen (21) am an der Synchronisierung beteiligten Synchron- und Sperring (15) sich an der Schiebemuffe (13) abstützen.
2. Gangschalt- und Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (19) der Blechringe (16) zur Bildung der Sperrvorrichtungen in an sich bekannter Weise zwei Abschnitte besitzen, von denen der eine aus geneigten Übergangsflächen (21) zu dem dem Synchronring (18) zugewandten breiteren Ende hin gebildet wird und der andere schmale Abschnitt den federnden Wulst (20) als Mitnahmeverbindung mit der Schiebemuffe (13) trägt.
3. Gangschalt- und Synchronisiereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronring (18) und der Blechring (16) aus einem Stück bestehen.
4. Gangschalt- und Synchronisiereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch Bekennzeichnet, daß auf dem Synchronring (18) ein Zwischensynchronring (7) und ein Außensynchronring (24) aufeinandergeschachtelt angeordnet sind, wobei Ansätze (22) auf dem Blechring (16) in den inneren Umfang (23) des Außensynchronringes (24) eingreifen und radiale Vorsprünge (6) auf dem Zwischensynchronring (7) in Ausnehmungen (5) am Rand des sich mit dem Zahnrad (2 oder 3) drehenden Kegelgehäuses (4) hineinragen und die Kupplungsverzahnung (14) innerhalb der Synchronisierungsfläche vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr.1094 051, 1065 282; französische Patentschrift Nr.1098 083; britische Patentschriften Nr. 402196, 307 631; USA.-Patentschriften Nr. 2 978 083, 2 573 613, 2 425 203, 2 275 718, 2175 857.