DE1425835B1

DE1425835B1 - Fuer Zahnraederwechselgetriebe,insbesondere in Kraftfahrzeugen,bestimmte sperrsynchronisierte Zahnkupplung

Info

Publication number: DE1425835B1
Application number: DE19621425835
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1961-06-30
Filing date: 1962-06-27
Publication date: 1969-09-11
Also published as: ES278742A1; OA01624A; FR1313752A; US3175413A; GB1006103A

Description

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DU- Erfindung bezieh! sich auf eine für Zahn- Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 vergrößerten

rädenvechselgetriebe. insbesondere in Kraftl'ahr- Axialschnitt der Zahnkupplung im ausgerückten

zeugen, bestimmte sperrsynchronisiertc Zahnkupp- Zustand.

lung, bei der die axial verschiebliclie Kupplungs- Fig. 3 einen abgewickelten Schnitt durch die

hälr'te mit ihrem Kupplungszahnkranz in einen 5 Kupplungshälften im Bereich der Zahnkränze nach

Gegenzahnkrany einer zweiten Kupplungshälfie ein- der Linie ITT-TIT der F i g. 2.

rückbar isi und vor dem Einrücken reibschlüssig mn Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechenden Axiai-

einem durch eine Feder abgestützten, begrenzt dreh- schnitt der Zahnkupplung im eingerückten Zustand

baren Synchronisier- und Sperring zusammenwirkt. und

dessen Sperrzahnkranz vor dem Einrücken der Kupp- io Fig. 5 einen der F i g. 3 entsprechenden abgelung in seine Sperrstellung gedreht ist und dessen wickelten Schnitt nach der Linie Y-Y der Fig. 4. stirnseitig dachförmig angeschrägte Sperrzähne an Das in Fig. ] dargestellte Zahnräderwechselden ebenfalls dachförmig angeschrägten Kupplungs- getriebe besitzt eine axial verschiebliche Kupplungszähnen des Gegenzahnkranzes derart abweisend an- hälfte 1 mit einem äußeren Zahnkranz 2, einem liegen, daß sie das Einrücken bis zum Ende des 15 inneren Kupplungskranz 3 sowie mit einer Rille 4 Synchronisiervorganges \ erhindern. zur Aufnahme der Schaltgabel. Die Kupplungs-

Hierbei wird die Abweisstellung der Sperrzähne hälfte 1 ist außerdem mit einer konischen Reib-

durch Reibung zwischen dem Synchronisierring und fläche 5 versehen, die für die Synchronisierung mit

einem Kupplungsbauteil, der mit ungleicher Drehzahl einer gleichartigen konischen Reibfläche 16 eines

läuft, herbeigeführt. 20 Synchronisier- und Sperringes 10 zusammenarbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist. die Kupplungsbauteile Die Kupplungshälfte 1 bildet zugleich das Schiebeso auszubilden und die den Synchronisierring ab- rad für den ersten Gang und den Rückwärtsgang, stützende Feder so zu gestalten, daß der Sperrzahn- Sie ist auf der als Schiebemuffe ausgebildeten zweiten kranz vor dem Einrücken der Kupplung in seine Kupplungshälfte 6 axial verschiebbar und auf dieser Sperrstellung gedreht wird. 25 in dem zwischen dem Gegenzahnkranz 7 des ersten

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Ganges und dem Zahnkranz 8 des Rückwärtsganges Getriebe der genannten Gattung durch folgende liegenden Teil frei drehbar. Die zweite Kupplungs-Merkmale gelöst: hälfte 6 bzw. die sie bildende Schiebemuffe ist axial

a) der Synchronisier- und Sperring ist durch eine verschieblich. aber umdrehbar auf einem als Nabe Feder, die sich axial an einem Bund der den 30 ausgebildeten Muffenträger angeordnet, der z. B. Gegenzahnkranz tragenden zweiten Kupplungs- durch eine Paßfeder od. dgl. drehfest und unverhälfte abstützt, in Richtung zur verschieblichen schieblich mit der Ausgangswelle B des Getriebes Kupplungshälfte hin im Sinne eines Eingriffs der verbunden ist.

synchronisierenden Reibflächen beaufschlagt; Das mit der ersten Kupplungshälfte 1 zusammen-

b) die Grenzstellung, die der Synchronisier- und 35 arbeitende Zahnrad 9 des ersten Ganges, das auf der Sperring bei ausgerückter Kupplung unter dem Eingangswelle A des Getriebes sitzt, ist mit einem Axialdruck der Feder einnimmt, ist durch einen Zahnkranz von solcher Breite versehen, daß ein weiteren Bund an der zweiten Kupplungshälfte kraftübertragender Eingriff mit dem Kupplungsso festgelegt, daß in dieser Grenzstellung die zahnkranz 2 auf die Länge von einigen Millimetern dachförmig abgeschrägten Stirnflächen der Sperr- 40 (gerechnet vom Zahneintritt) ermöglicht wird, bevor zähne des Synchronisier- und Sperringes im die synchronisierenden Reibflächen 5 und 16 in Bereich der dachförmig abgeschrägten Stirn- gegenseitige Berührung kommen, d. h. bevor die flächen der Zähne des Gegenzahnkranzes liegen: Synchronisierwirkung des Synchronisier- und Sperr-

c) die Feder ist durch ihre hakenförmig abge- ringes 10 einsetzt.

kröpften Enden mit der zweiten Kupplungs- 45 Der Synchronisier- und Sperring 10 ist mit inneren hälfte und mit dem Synchronisier- und Sperring Sperrzähnen 11 (Fig. 2und3) versehen, deren Stirnderart formschlüssig verbunden und in Umfangs- flächen 11'. wie aus Fig. 3 und 5 ersichtlich, dachrichtung vorgespannt, daß sie vor dem Ein- förmig abgeschrägt sind und die im Bereich der rücken der Kupplung die genannten dachförmig ebenfalls dachförmig abgeschrägten Stirnflächen T abgeschrägten Stirnflächen in Umfangsrichtung 50 der Kupplungszähne" des Gegenzahnkranzes 7 durch im gleichen Relativdrehsinn in Anlage hält wie einen äußeren Käfig gehalten werden, der durch ein das an den Synchronisierreibflächen beim Abstandsstück 12 und einen dieses überdeckenden Synchronisieren auftretende Reibmoment. Flanschring 13 aus Stahlblech gebildet ist. Der Eine besonders zweckmäßige Ausbildung der Flanschring 13 übergreift mit seinem einen Ende Kupplung ergibt sich, wenn die axial verschiebliche 55 einen Bund 15 der zweiten Kupplungshälfte 6 und Kupplungshälfte zugleich das Schieberad für den bildet an seinem anderen Ende einen Bund 17, der ersten Gang und den Rückwärtsgang und die zweite das Abstandsstück 12 sowie die unter diesem liegende Kupphingshälfte die gemeinsame Schiebemuffe zweier Schulter 18 des Synchronisier- und Sperringes K) Zahnkupplungen für den zweiten und dritten Gang übergreift. Dieser ist gemäß der Erfindung durch in einem nach Aufbau und Wirkungsweise bekannten 60 eine Feder 14. die sich axial an dem Bund" 15 ab-Zahnrädervvechselgetriebe mit drei Yorwärtsgängen stützt, in Richtung zur verschieblichen Kupplungsund einem Rückwärtsgang ist. hälfle 1 hin im Sinne einer gegenseitigen Anlage der Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der synchronisierenden Reibflächen 5. 16 beaufschlagt. Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausführungs- Die Feder 14 ist bei der dargestellten Ausfühi'orm beschrieben. Es zeigt 65 rungsform als Wendelfeder mit im Durchmesser ab-Fig. 1 einen Axialschnitt eines Teiles eines Zahn- nehmenden Windungen ausgebildet, so daß sich räderwechselgetriebes mit der Zahnkupplung nach diese beim Zusammendrücken der Feder ineinanderder Erfindung. schieben können. Die Druckkraft der Feder 14, die

Claims

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mit ihren Windungen um die zweite Kupplungs- und 11' ab und führt, während er durch die Drehhälfte 6 herumgelegt ist, ist so bemessen, daß sie bewegung der zweiten Kupplungshälfte 6 für den ausreicht, um den Synchronisier- und Sperring 10 zweiten Gang mitgenommen wird, zwischen seiner mit der Schulter 18 in Anlage an dem Bund 17 des Synchronisierfläche 16 und der Synchronisierfläche 5 Flanschringes 13 zu halten und den Ring in diese 5 der verschieblichen Kupplungshälfte 1, die sich ent-Anlagestellung zurückzuführen, nachdem er durch sprechend dem bekannten Prinzip der Synchronisierdie verschiebliche Kupplungshälfte 1 in Eingriff mit vorrichtungen mit Sperrwirkung nicht weiter axial den Zähnen des Gegenzahnkranzes 7 gebracht und verschieben kann, solange ihre Drehgeschwindigkeit dann wieder durch die Kupplungshälfte 1 freigegeben von derjenigen der zweiten Kupplungshälfte verworden ist. Der Bund 17 legt die Grenzstellung, die io schieden ist, einen Reibungsschluß herbei. Sobald der Synchronisier- und Sperring 10 bei ausgerückter diese Drehgeschwindigkeiten gleich sind, dringen die Kupplung unter dem Axialdruck der Schrauben- Sperrzähne 11 des Synchronisierringes 10 unter dem feder 14 einnimmt, derart fest, daß in der Grenz- Druck der verschieblichen Kupplungshälfte 1 zwischen stellung die dachförmigen Stirnflächen 11' der Sperr- die Zähne des Gegenzahnkranzes 7 ein, wobei der zähne 11 des Synchronisier- und Sperringes 10 ent- 15 Zahnkranz 3 der Kupplungshälfte 1 seinerseits ebensprechend F i g.
3 an den abgeschrägten Stirnflächen T falls mit dem Gegenzahnkranz 7 in Eingriff kommt der Zähne des Gegenzahnkranzes 7 anliegen. und den Kupplungsvorgang durchführt. Der Schalt-

Die Feder 14 ist ferner mit hakenförmig abge- Vorgang ist damit beendet. Wenn die Kupplungshälfte 1 kröpften Enden 14' und 14" versehen, von denen in ihre Ruhestellung zurückgeschoben wird, so nimmt das Ende 14' in eine Bohrung im Bund 15 der 20 der Synchronisier- und Sperring 10 unter der Wirzweiten Kupplungshälfte 6 und das andere Ende 14" kung der Feder 14 wieder seine Ausgangsstellung ein, in eine Bohrung des Synchronisier-und Sperringes 10 um den nächsten Übergang vom ersten auf den eingreift. Die Feder 14 ist hierdurch mit der zweiten zweiten Gang herbeiführen zu können.
Kupplungshälfte 6 und dem Synchronisier- und Der Übergang vom Stillstand zum ersten Gang

Sperring 10 formschlüssig verbunden. Außerdem ist 25 erfolgt ohne Schwierigkeit; dabei werden die abgedie Feder 14 in Umfangsrichtung mit einer Vor- schrägten Stirnflächen 7', 1Γ nur durch die axiale spannung versehen, die beim Zusammenbau der Einrückkraft beansprucht, und da die Gegenkraft der Kupplung dadurch erzeugt ist, daß die abgekröpften Feder 14 unwesentlich ist, stellt sich der Synchroni-Enden 14' und 14" der Feder durch Winkelver- sierring entsprechend ein und schiebt sich zwischen drehung des Ringes 10 um ein bestimmtes Maß 30 die Zähne des Gegenzahnkranzes 7. Die abgeschräggegeneinander verdreht werden, bevor sich die Sperr- ten Stirnflächen 7', 11' kommen dabei außer Berühzähne 11 des Ringes 10 an die Zähne des Gegen- rung, wenn der Zahnkranz 3 der verschieblichen Zahnkranzes 7 anlegen. Da der Synchronisier- und Kupplungshälfte 1 mit dem Gegenzahnkranz der Sperring 10 nach dem Zusammenbau aus dem Be- zweiten Kupplungshälfte 6 in Berührung kommt reich des Gegenzahnkranzes 7 nicht mehr heraus- 35 (F i g. 5). Dem Einrücken der verschieblichen Kuppbewegt werden kann, ist er nur begrenzt um ein Maß lungshälfte 1 im Stillstand steht daher nichts entdrehbar, das dem Abstand der abgeschrägten Stirn- gegen. 20/21 sind die Zahnräder für den zweiten flächen 7' der Zähne des Gegenzahnkranzes 7 ent- Gang, 30/31 die für den dritten Gang und 9/40/41/2 spricht. Die in der angegebenen Weise erzeugte Vor- für den Rückwärtsgang.

spannung der Feder 14 in Umfangsrichtung hält vor 4° Beim ersten Gang ist die Eingangswelle A des dem Einrücken der Kupplung die abgeschrägten Getriebes über das auf ihr sitzende Zahnrad 9, den Stirnflächen 7' und 11' in Umfangsrichtung im äußeren Zahnkranz 2, die erste Kupplungshälfte 1, gleichen Relativdrehsinn in gegenseitiger Anlage wie den Gegenzahnkranz 7 und die zweite Kupplungsdas an den synchronisierenden Reibflächen 5 und 16 hälfte6 mit der Ausgangswelle B verbunden, während beim Synchronisieren auftretende Reibmoment. 45 beim zweiten Gang die Eingangswelle A über die

Die Wirkungsweise der sperrsynchronisierten Zahn- Zahnräder 20, 21 sowie die zweite Kupplungshälfte 6 kupplung ist folgende: Wenn z. B. bei laufender und beim dritten Gang die Eingangswelle A über die Abtriebswelle B vom zweiten auf den ersten Gang Zahnräder 30, 31 sowie die zweite Kupplungshälfte umgeschaltet werden soll, so wird die Kupplungs- mit der Ausgangswelle B verbunden ist. Beim hälfte 1 bzw. das an ihr ausgebildete Schieberad 2, 50 Rückwärtsgang besteht die Verbindung: Eingangsdas sich in seiner Ruhestellung nur infolge seiner welle A — Zahnrad 9 — Zahnräder 40, 41 — Trägheit, der Mitnahmereibung und der Rückhalte- äußerer Zahnkranz 2 — Kupplungszahnkranz 8 — reibung des Öles im Getriebegehäuse dreht, in der zweite Kupplungshälfte 6 — Ausgangswelle B.
Zeichnung nach links verschoben. Bei dieser axialen

Verschiebung kommt der Zahnkranz 2 des Schiebe- 55 Patentansprüche:

rades zuerst mit der Verzahnung des auf der Eingangswelle A sitzenden Zahnrades 9 in Eingriff, so 1. Für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere daß das Schieberad 2 bzw. die Kupplungshälfte 1 in Kraftfahrzeugen, bestimmte sperrsynchronivon dem Zahnrad 9 mit dessen Drehgeschwindigkeit sierte Zahnkupplung, bei der die axial verschiebmitgenommen wird. Dieses Einrücken erfolgt leicht, 60 liehe Kupplungshälfte mit ihrem Kupplungszahnda das Schieberad 2 bzw. die Kupplungshälfte 1 nur kranz in einen Gegenzahnkranz einer zweiten eine geringe Trägheit besitzt und Zahnabrundungen Kupplungshälfte einrückbar ist und vor dem aufweist, die denjenigen des Zahnrades 9 entsprechen. Einrücken reibschlüssig mit einem durch eine Bei weiterer axialer Verschiebung der Kupplungs- Feder abgestützten, begrenzt drehbaren Synchrohälfte 1 nach links kommt die Synchronisier-Reib- 65 nisier- und Sperring zusammenwirkt, dessen fläche 5 derselben mit der Synchronisier-Reibfläche Sperrzahnkranz vor dem Einrücken der Kupplung 16 des Synchronisierringes 10 in Berührung. Dieser in seine Sperrstellung gedreht ist und dessen stützt sich über die abgeschrägten Stirnenden 7' stirnseitig dachförmig angeschrägte Sperrzähne

an den ebenfalls dachförmig angeschrägten Kupplungszähnen des Gegenzahnkranzes derart abweisend anliegen, daß sie das Einrücken bis zum Ende des Synchronisiervorganges verhindern, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Synchronisier- und Sperring (10) ist durch eine Feder (14), die sich axial an einem Bund (15) der den Gegenzahnkranz (7) tragenden zweiten Kupplungshälfte (6) abstützt, in Richtung zur verschieblichen Kupplungshälfte (1) hin im Sinne eines Eingriffs der synchronisierenden Reibflächen (5,16) beaufschlagt;

b) die Grenzstellung, die der Synchronisier- und Sperring bei ausgerückter Kupplung unter dem Axialdruck der Feder einnimmt, ist durch einen weiteren Bund (17) an der zweiten Kupplungshälfte so festgelegt, daß in dieser Grenzstellung die dachförmig abgeschrägten Stirnflächen (1Γ) der Sperrzähne (11) des Synchronisier- und Sperringes im Bereich der dachförmig abgeschrägten Stirnflächen (7') der Zahne des Gegenzahnkranzes liegen;

c) die Feder ist durch ihre hakenförmig abgekröpften Enden (14', 14") mit der zweiten Kupplungshälfte und mit dem Synchronisier- und Sperring derart formschlüssig verbunden und in Umfangsrichtung vorgespannt, daß sie vor dem Einrücken der Kupplung die genannten dachförmig abgeschrägten Stirnflächen in Umfangsrichtung im gleichen Relativdrehsinn in Anlage hält wie das an den Synchronisierreibflächen beim Synchronisieren auftretende Reibmoment.
2. Kupplung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebliche Kupplungshälfte (1) zugleich das Schieberad (2) für den ersten Gang und den Rückwärtsgang und die zweite Kupplungshälfte (6) die gemeinsame Schiebemuffe zweier Zahnkupplungen für den zweiten und dritten Gang in einem nach Aufbau und Wirkungsweise bekannten Zahnräderwechselgetriebe mit drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen