DE1450879A1 - Gleichlaufeinrichtung fuer Zahnraederwechselgetriebe,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

U50879

Gleichlaufeinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge·

Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufeinrichtung für Zahnraderwechselgetriebe } insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer auf dem äußersten Umfang eines zwischen zwei wahlweise kuppelbaren Zahnrädern mit der Y/elle fest verbundenen Muffenträgers axial verschiebbaren Sohaltmuffe, durch die über Sperrkörper Jeweils ein Reibring an eine Reibfläche eines der beiden Zahnräderandrücker ist und die in die Schaltverzahnung des dadurch zum Gleichlauf gebrachten Zahnrades einschiebbar ist, wobei beide Reibringe durch federnde Mittel an den entsprechenden Reibflächen der beiden Zahnräder stets in Anlage gehalten werden, womit Sperrstellung für die Schaltmuffe vorhanden ist.

Es wurde bereits eine· Gleichlaufeinrichtung dieser Art vorgeschlagen, bei der die Reibringe mit besonderen Sperrzähnen versehen sind, die zwischen der Schaltmuffe und den Mitnehmerkränzen angeordnet sind. Durch die Relativdrehung der zu verbindenden Veraahnungen sperren diese Zähne den Schaltweg der Schaltmuffe, bis Gleichlauf erreicht ist»

Diese besonderen Sperrzähne beanspruchen jedoch Raum in der Breite, so daß das Getriebe in Richtung der Getriebewellen langer wird. Durch die Anordnung und Ausbildung der Sperrkörper sowie die Verwendung einer Vielzahl von Bauteilen wird diese Ausführung verhältnismäßig kompliziert und teuer. Bei einer anderen Gleichlaufeinrichtung wurde vorgeschlagen, die Reibringe stirnseitig mit trapezförmigen, aohsparallelen Ausnehmungen zu

_{Λ A ä}- BAD ORIGINAL

9 0 9 8 2 2/0275 -2-

versehen, in denen Sperrkörper mit einem entsprechend abgeschrägten Vorsprung mit radialem und seitlichem Spiel eingreifen· Die Seitenwände der Reibringausnehmungen bilden die Sohrägflachen, die beim Verdrehen des Reibringes gegenüber der Klauenmuffe das radiale Einwärtsdrüoken beider Sperrkörper; verhindern, diese also in Sperrcstellung halten. Von den au kuppelnden Zahnrädern ist. ein jeder an seiner, dem jeweiligen Reibring augewandten Stirnseite mit einer Ringaussparung versehen. Von den sich gegenüberliegenden Seiten dieser Ringaussparung bildet die äußere den Reibkegel, während die innere einen zylindrischen Ansatz bildet. Auf diesem ist der Reibring drehbar und axial beweglioh gelagert.

Diese Anbringung der Reibringe erfordert eine erhöhte Fertigungsgenauigkeit, da sowohl die Kegelfläche als auch die Zylin-

derfläc-he deif Ringaussparung genau bearbeitet werden müsaen, um mit den entsprechenden Flächen des Reibringes funktionssicher zusammenarbeiten zu können* Das Gleiche gilt für die entsprechenden Flächen des Reibringes. Dies ist mit einem.erheblichen. Fertigungs- und Kostenaufwand verbunden· Weiterhin werden durch die Verwendung der achsparallelen Reibringausnehmungen Reibringe mit großer Ringdicke erforderlich, die zu einem höheren Materialaufwand führen, der. mit einem ., -_:. höheren Gewicht verbunden ist· .

Weiterhin sind Gleichlaufeinrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen zusätzlich zu den notwendigen Sperrelementen in radialen Bohrungen derselben federbelastete Kugeln und in der Sehaltmuffe Ringnuten erforderlich sind. Diese haben die Aufgabe, die Reibringe in Leerlaufstellung zu arretieren und bei Beginn des

909822/0275 - _ηΔΠ

ι . " · ·~'·ΐΜ - '■-' BAU

" ³ " 1450873

Schaltvorganges den Muffenträger mit dem Beibring an das zu kuppelnde Zahnrad heranzuführen. Dadurch wird der notwendige Sperrvorgang zur Erzielung des Gleichlaufes eingeleitet.

Durch diese hier notwendigen Arretierungsteile und für deren lagerung ergibt sich eine verhältnismäßig komplizierte mehrteilige Konstruktion·

Bei den hier geschilderten Gleichlaufeinrichtungan haben die Beibringe bzw. Beibringpaare durch entsprechende Ansätze und Ausnehmungen komplizierte Formen, sie sind beispielsweise als Preßteile ausgeführt,und es besteht nicht die Möglichkeit, sie aus Wirtschaftlichkeitsgründen in Zweistoff- bzw. Verbundausftihrung herzustellen.

Zweck der Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile mit geringem Aufwand auf ein Mindestmaß zu beschränken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichlaufeinrichtung zu schaffen, bei der unter geringstem Bau- und Fertigungsaufwand mit nur verhältnismäßig wenigen Teilen eine äußerst schmale und damit wenig seitlichen Baum beanspruchende Konstruktion erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung wie folgt gelöst:

Die Sperrkörper greifen in am Umfang bzw. in an den Stirnseiten der Beibringe angeordnete Ausnehmungen sowie in an sioh bekannter Weise in Lücken der Sohaltverzahnung der Schaltmuffe mit geringem Spiel ein.
Die in die stirnseitig angeordneten Ausnehmungen greifenden Sperrkörper tragen zwei Ansätze, mit denen sie zwischen den

909822/0275 ßÄD original -a-

fieibringen und der Schaltverzahnung der Schaltmuffe radial geführt sind·

An den Stirnflächen der Ausnehmungen sind die Sperrkörper dagegen axial geführt· Die in die am Umfang angeordneten Ausnehmungen eingreifenden Sperrkörper hingegen sind zwischen den zum Muffentjiäger gerichteten Stirnflächen der entsprechenden Reibringe axial geführt. Diese Sperrkörper tragen gleichfalls zwei Ansätze, mit denen sie in die am Umfang angeordneten Ausnehmungen der Reibringe ragen. Dabei sind die Sperrkörper so bemessen, daß sie. sich mit den Ansätzen auf dem Grund der am Umfang angeordneten Ausnehmungen und mit einem Zapf en in der LtLc ke der Sohaltverzahnung der Schaltmuffe abstützen, wodurch die radial geführt sind. Die Sperrkörper besitzen eine zur Mittelachse der die Zahnräder sowie die Gleichlaufeinrichtung tragenden Welle achsparallel gerichtete Bohrung, in der eine Druckfeder geführt ist· Diese stützt sich an den zum Muffenträger gerichteten Stirnseiten der Reibringe ab und drüGktjdiese stets gegen die Reibflächen der zu kuppelnden Zahnräder. Somit befindet sich die Gleichlaufeinrichtung vorteilhaft bereits in der Leerlauf stellung in Sperr/Stellung, wodurch ein zusätzlicher axialer Weg zur Heranführung der Reibringe an das zu kuppelnde Zahnrad und damit das bei der Mehrzahl der bisherigen Ausführungen beim Schalten notwendige Einleiten des Sperrvorganges entfällt» . Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Reibringe in Zweistoff- bzw. Verbundausführung hergestellt»

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Gleichlaufeinrich-,

■ ·'"'■ ■ -■■■-■ ' "BAD ORIGINAL ' '- _

909822/Q275 ■ '"1"V^

- ⁵~ H50879

tung besteht darin, daß unter geringstem Bauaufwand sowie unter Verwendung einer Mindestanzahl von Teilen eine äußerst schmale Konstruktion insbesondere dadurch geschaffen wurde, daß die .Sperrung gleichzeitig für beide Reibringe innerhalb der Schalt,-muffe angeordnet ist und die Sperrkörper gleichzeitig als Sperr-• mittel und Kraftübertragungsteile dienen. Dabei sind die Beibringe als einfache Drehteile ausführbar·'

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden· In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ; Die Anordnung des ersten Ausführungsbeispieles der Gleichlaufeinrichtung zwischen zwei benachbarten Zahnrädern im Schnitt /

Fig* 2 ; den Schnitt A-B nach Fig. 1, wobei ein Sperrko'rper entfernt ist,

Fig. 3 : e-inen vergrößerten Ausschnitt des ersten Ausführungs— beispieles der"Gleichlaufeinrichtung im Schnitt,

Fig. 4 : den Schnitt C-D nach Fig. 3 und den Sohnitt G-H nach Fig. 7,

Fig. 5 : die Anordnung des zweiten Ausführungsbeisipieles der. Gleichlaufeinrichtung zwischen zwei benachbarten Zahnrädern im Schnitt,

Fig. 6 : den Schnitt E-F nach Fig. 5, wobei ein Sperrkb'rpar nicht geschnitten und ein anderer entfernt ist,

Fig. 7 : einen vergrößerten Ausschnitt, des zweiten Ausführungsiieispieles der Gleichlaufeinrichtung im Schnitt,

Fig. 8 s eine Draufsicht des Sperrfcörpefs gemäß Fig· 5, Fig. 9 i eine Dxauisioai des Sperrk'drpers gemäßJpg₄*

9Ö9822/027S ^BAD0RI®^NAL -6-

Λ*."' H50879

Auf der Welle 1 eines Zahnräderweohselgetriebes sind die beispielsweise dem 3. und 4. Gang zugeordneten Zahnräder- 2; 3 drehbar gelagert. Zwischen den Zahnrädern 2j 3. sit&t der auf der Welle 1 starr befestigte, mit drei oder mehreren Armen versehene Muf£entjräger· 4· Dieser dient als Träger und Kraft über tragungsteil für die auf ihm axial verschiebbare Sohaltmuffjs 5· In die

Nut der Schaltmuffe 5 greift in an sich bekannter Weise die nicht dargestellte Sohaltgabel ein·

Die Zahnräder 2.J 3 sind mit entsprechenden Schaltverzahnungen 7; 8 versehen, mit denen die Schaltverzahnung 9 der Schaltmuffe 5 beim Einlegen des jeweiligen Ganges in Eingriff gebracht, wird*

Weiterhin tragen die Zahnräder- 2j 3 an ihren, dem Muffenträger: 4 augewandten Stirnseiten kegelstumpffSrmige Ansätze 10. Auf diesen Ansätzen sind die Reibringe 11 nach Fig. 1 und 3 bzw· die Reibringe' 12 nach Fig· 5 und 7 drehbar gelagert. Die Reibringe-11; 12 besitzen den kegelstumpffb'rmigeii Ansätzen 10 entsprechende Innenkegel 13· Diese Innenkegel wirken mit den Ansätzen 10 zusammen· Es ist zweckmäßig, die Beibringe llj 12 aus Wirtschaftlichkeitsgriinden in Zweistoff:- b^w. TerbundausfUhrung herzustellen· " ^l ■ :-';, . ■- ■■■. .-'-.. , ; - \" -. \ - " "',." "'" ^;:

Zwischen den Armen des Müffenträgers 4 sind die Sperrkörpeiü. 14 nach Fig* Ij 2 und 3 sowie die Speritfcörper 15 nach Fig· 5, 6 und 7 gleichmäßig verteilt am Umfang bzw. in den Stirnseiten de* leibringe 11^ ίί2 angeordnet· Zu diesem Zweck tragen die Reibringe 11| 12 an ihrem lmfang^ eine der Ansah! dear SperrkSrpex 14$ 15 entspreoaeD.de Anssahl AUisnetunungeii 16f 17. Dafeei sind: 41* Ausnelunungeii 16.,. «ie ^äüs Fig· 2 aenroygent, an den Stirnseiten

$03822/O27S

~⁷" -U50879

und die Ausnehmungen 17 gemäß Fig. 6t am Umfang angeordnet·

Die Spejratköspeir 14 sind in den Ausnebmungen 16 der. Reibringe 11 mit geringem Spiel gelagert, und ragen mit dem Zapfen 19 in eine in der Schaltmuffe 5 bzw. der Sohaltverzahnung 9 befindliche XUake 18·

An federn der Sperckörpei» 14 sind weiterhin zwei Ansätze 20 angebracht) mit denen sie zwischen den Reibringen 11 und der Schaltverzahnung 9 der Sohaltmuffe 5 radial geführt sind. Außerdem sind die Sperrkörper 14 an den Stirnfläohen 21 der Ausnehmungen 16. axial geführt»

Die Sperrkörper 15 dagegen sind in den Ausnehmungen 17 mit Spiel gelagert und ragen gleichfalls mit dem Zapfen 19 in die lötcke 18 der Schaltrerzahnung 9« Dabei sind die Sperrfcörper zwisohen den zum Muffenträger 4 gerichteten Stirnfläohen 22 der. Reibringe 12 axial geführt. Jeder der Sperrkörper 15 trägt weiterhin zwei Ansätze 23, die in die Ausnehmungen 17 der Reibringe 12 ragen· Die SperatkSrper 15 sind so bemessen, daß sie sich mit den Ansätzen 23 auf dem Grund der Ausnehmungen 17 und mit dem Zapfen 19 In der Lücke 18 abstützen und damit radial geführt sind·

Der Zapfen 19 kann entweder in die Sperrkörper 14; 15 eingesetzt sein oder aber vorteilhaft mit diesem ein einziges Teil bilden_f wie dies In den Zeichnungen dargestellt ist» Sie Sperrkörper 14; 15 besitzen weiterhin eine zur Mittelachse der Welle 1 achsparallel gerichtete Bohrung 24· In dieser befindet sich eine Druokfeder 25, die sich an den zum Muffenträger. 4 gerichteten Stirnfläohen der. Reibringe 11; 12 abstutzt· Somit

-8- ' 909822/02 75

; - β- Η50879

werden die Reibringe llj 12 ständig in Anlage mit den kegelstumpf £örmigen Ansätzen 10 der Zahnräder 2; 3 gehalten.

Die Schaitverzahnung 9 der Schaltmuffe 5 wird gemäß Fig. 4 durch die an ihrem Umfang verlaufende Nut 26 unterbrochen, welche die Sohaltverzahnung 9 in zwei Zahnreihen teilt» Die Tiefe dieser Nut entspricht dabei der Zahnhöhe der Schalterzahnung

Die der Lfiofce 18 benachbarten Zähne 27} 27¹J 27"; 27' "der Schaltverzahnung 9 sind mit Abschrägungen 28j' 28«; 28«·; 28« '· versehen. Der Jeweiligen Drehriohtung des zu kuppelnden Zahnrades entsprechend liegt dabei der Zapfen 19 der Sperrkörper 14; 15 an den Absohrägungen 28; 28'. oder 28'«; 28''· an, . ' '

Die .Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Gleichlaufeinrichtung ist folgende: .

Durch die in der Bohrung 24 der Sperrkörper 14; 15 geführte Druckfeder 25, die einen geringen axialen Druck _auf die Reibringe 11; 12 ausübt, werden diese ständig über ihrem Innenkegel 13 mit den kege!stumpfförmigen Ansätzen 10 der Zahnräder 2; 3 in Anlage gehalten. Die zwischen den Beibringen 11; 12 und den Zahnrädern 2j; 3 bestehende Relativdrehaahl bewirkt ein Verdrehen der Reibringe 11; 12 und somit ein Yerdrehen der Sperrkörper 14j; 15 gegenüber der Sohaltmuffe 5» Dadurch kommt der Zapfen 19 der Sperrkörper 14; 15 an den Absohrägungen 28; 28'' der Zähne 27;, 27^ri bzw. an den Äbschrägungen 28· j 28« ^f * der Zähne 27 ^ 27« ^rf zur Anlage. Damit befindet sich die Gleichlaufeinrichtung bereits bei Leerlauf in Sperrstellung.
Wird nun die Schaltmuffe 5 zu einer der Schaltverzahnungen 7; 8 der Zahnräder 2; 3 hin mittels der Schalt kraft verschoben,

■ '■ - . ■ ■■-■■.. ■■ '■· ■ -9-

- ⁹V U50879

kommt der Zapfen 19 der Sperrkörper 14j 15 an die Kanten 28 oder 28* bzw. 23" oder 28··« zur Anlage und verhindert, so ein weiteres Verschieben der Schaltmuffa 5 in Richtung der Schaltverzahnung 7 bzw. 8.

Die Schrägen 28; 28«; 28"; 28·" der Zähne 27; 27V; 27"; 27'" sind entweder als Gerade, die bei Kraftschluß am Zapfen 19 tangiert oder aber auch konkav ausgebildet., wobei diese dann etwa dem Radius des Zapfens 19 entspricht. Dabei muß die Schräge zur Zahnflanke einen solchen Winkel aufweisen, daß das Drehmoment, hervorgerufen durch die sich aus der Reibung der Konusflächen der Reibringe 11; 12 und der kegelstumpfförmigen Ansätze 10 der Zahnräder 2; 3 ergebende Relativdrehzahl, immer größer ist als das durch die Schräge in Verbindung mit dem Zapfen 19 sich ergebende Rlickstellmoment· Erst bei eingetretenem Gleichlauf ^zwischen dem jeweiligen Reibring und dem zu kuppelnden Zahnrad tritt, ein Nachlassen das Anlagedruckes zwischen dem Zapfen 19 und dem betreffenden Zahn 27 bzw. 27' bzw. 27" baw. 27¹¹¹ ein, wobei sich der Zapfen 19 in die Lücke 18 der Schaltverzahnung 9 bewegt und die Sohaltmuffe 5 mit der synchron laufenden Schaltverzahnung 7 bzw. 8 gekuppelt werden kann.

9098 22/02 75 ~¹⁰~

Claims (2)

1. Gleichlaufeinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer auf dem äußeren Umfang eines zwischen zwei wahlweise kuppelbaren Zahnrädern mit der Welle fest verbundenen Muffenträgers axial verschiebbaren . Sohaltmuffe, durch die über Sperrkörper jeweils ein Reibring an eine Reibfläche eines der beiden Zahnräder andrückbar ist. und die in die Schaltverzahnung des dadurch zum Gleichlauf gebrachten Zahnrades einschiebbar ist, wobei beide Reibringe durch federnde Mittel an den entsprechenden Reibflächen der beiden Zahnräder stets in Anlage gehalten werden, womit Sperrstellung für die Sohaltmuffe vorhanden ist, dadurch ge~ kennzeiohnet, daß die Sperrkörper (14; 15) in am Umfang bzw· an den Stirnseiten der Reibringe (llj 12) angeordneten Ausnehmungen (16j 17), sowie in an sich bekannter Weise in Lükkan (18) der Sohaltverzahnung (9) der Sohaltmuffe (5) mit. geringem Spiel· eingreifen, wobei die in die stirnseitig angeordneten, Ausnehmungen greifenden Sperrkörper (14) zwei Ansätze (.20) tragen, mit denen sie zwischen den Reibringen (11) und der Sohaltverzahnung (9) der Schaltmuffe. (5) radial und an den Stirnflächen (21) der Ausnehmungen (16) selbst axial geführt sind, die Sperrkörper (15) hingegen in die am Umfang angeordneten Ausnehmungen (17) eingreifen, zwischen den zum Muffenträger (4) gerichteten Stirnflächen (22) der-Reibringe (12) axial geführt sind und weiterhin zwei Ansätze (23) tragen, mit denen sie in die Ausnehmungen (17) der Reibringe (12) ragen, wobei die Sperrkörper (15) so bemessen sind, daß sie sich mit den Ansätzen (23) auf dem Grund der Ausnehmungen (17) und mit dem Bund (19) in der Lücke (18) abstützen,

909822/0275 -:' "' "^"

H50879

wodurch, sie radial geführt sind, und daß die Sperrkörper (14j 15) eine zur Mittelachse der. Welle (1) achsparallel gerichtete Bohrung (24) besitzen, in der eine Druckfeder (25) geführt ist, die sich an den zum Muffentrager (4) gerichteten Stirnflächen der Reibringe (11; 12) abstützt.

2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibringe (Hj 12) in Zvieistoff- bzw. Verbundausführung hergestellt sind»

909822/0275