DE1630450B2 - Mechanische schalteinrichtung mit synchronisierter zahnkupplung fuer ein zahnraederwechselgetriebe - Google Patents

Mechanische schalteinrichtung mit synchronisierter zahnkupplung fuer ein zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number
DE1630450B2
DE1630450B2 DE1967F0052019 DEF0052019A DE1630450B2 DE 1630450 B2 DE1630450 B2 DE 1630450B2 DE 1967F0052019 DE1967F0052019 DE 1967F0052019 DE F0052019 A DEF0052019 A DE F0052019A DE 1630450 B2 DE1630450 B2 DE 1630450B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clutch
gear
coupling sleeve
coupling
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1967F0052019
Other languages
English (en)
Other versions
DE1630450A1 (de
Inventor
Peter G. Dearborn Mich. Ivanichich (V.StA.)
Original Assignee
Ford-Werke AG, 5000Köln
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford-Werke AG, 5000Köln filed Critical Ford-Werke AG, 5000Köln
Publication of DE1630450A1 publication Critical patent/DE1630450A1/de
Publication of DE1630450B2 publication Critical patent/DE1630450B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/04—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms a single final output mechanism being moved by a single final actuating mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/083—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with radially acting and axially controlled clutching members, e.g. sliding keys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H3/095—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts with means for ensuring an even distribution of torque between the countershafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/50—Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts
    • F16H59/56—Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on signals from the main clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H2063/3093—Final output elements, i.e. the final elements to establish gear ratio, e.g. dog clutches or other means establishing coupling to shaft
    • F16H2063/3096—Sliding keys as final output elements; Details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2714/00—Different types speed-changing mechanisms for toothed gearing
    • F16H2714/04—Different types speed-changing mechanisms for toothed gearing with specially adapted devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19233—Plurality of counter shafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19284—Meshing assisters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19377—Slidable keys or clutches
    • Y10T74/19414—Single clutch shaft
    • Y10T74/19419—Progressive
    • Y10T74/19442—Single key
    • Y10T74/19451—Spur gears
    • Y10T74/19465—Sliding clutch operator

Landscapes

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

Description

Bei einer mechanischen Schalteinrichtung der im Gattungsbegriff erfaßten Art gemäß dem älteren Recht nach der DT-PS 15 50 753 besteht die Synchronisiervorrichtung aus einem Synchronisierring, der in einer Ringnut der Kupplungsmuffe gelagert ist. Der Synchronisierring liegt außen an einer zylindrischen Synchronisiertrommel an, die an einer mit der Abtriebswelle drehfest verbundenen und axial unverschieblichen Kupplungshülse ausgebildet ist und eine Axiallänge aufweist, welche mindestens der Arbeitsbreite des im übrigen mittels einer Synchronisierrolle spreizbaren Synchronisierringes zuzüglich des axialen Verschiebeweges der Kupplungsmuffe entspricht. Diese Kupplungsmuffe hat neben dem Kupplungshauptzahnkranz eine den Abtriebszahnrädern entsprechende Vielzahl weiterer Kupplungszahnkränze, die bei jeder Betätigung der Schalteinrichtung zum Zwecke der Herbeiführung eines Gangwechsels jeweils dann mit einem gemeinsamen Gegenzahnkranz an der Kupplungshülse in Eingriff bringbar sind, wenn nach erfolgtem Zahneingriff zwischen dem Kupplungshauptzahnkranz der Kupplungsmuffe und dem inneren Kupplungszahnkranz eines Abtriebszahnrades die Kupplungshülse unter Mitwirkung der Synchronisiervorrichtung synchron mit der Kupplungsmuffe gedreht wird.
Die mit solchen mechanischen Schalteinrichtungen für einen Gangwechsel des Zahnräderwechselgetriebes erreichbaren Schaltqualitäten müssen noch darin verbesserungswürdig erscheinen, daß wegen des doppelten Eingriffs von jeweils zwei Kupplungszahnkränzen ein gewisser Härtegrad des jeweiligen Gangwechsels auftritt, der sich hauptsächlich aus der unveränderlichen und durch die Wirkungsweise der Synchronisiervorrichtung doch vergleichsweise ruckartig erfolgenden Übertragung des Drehmoments ergibt. Wenn nämlich nach stattgefundener Drehung der Kupplungshülse synchron mit der Kupplungsmuffe deren weiterer Kupplungszahnkranz mit dem Gegenzahnkranz an der Kupplungshülse in Eingriff kommt, dann wird sofort mit dem Beginn dieses Zahneingriffes das Drehmoment in voller Höhe von der Antriebswelle auf die koaxiale Abtriebswelle übertragen. Dabei läßt sich dann auch ein Aufeinanderreiben der Zähne der beiden Kupplungszahnkränze nicht vollständig vermeiden, so daß entsprechende Nebengeräusche entstehen, die mit der Zeit empfindlich stören können, ganz abgesehen davon, daß durch dieses Aufeinanderreiben der Verschleiß der Kupplungszähne doch beträchtlich gefördert wird.
Diese Nachteile sind im wesentlichen auch gültig für die nach der FR-PS 8 70 198 bekannten Schalteinrichtungen, bei denen zur Synchronisierung eines mit der Antriebswelle drehfest verbundenen und auf ihr axial verschieblichen Antriebsteils einer Zahnkupplung mit deren mit der Abtriebswelle fest verbundenem Abtriebsteil zwei an diesen Kupplungsteilen ausgebildete Reibkegel als Synchronisiervorrichtung vorgesehen sind, die zur Herstellung einer Reibungsverbindung und einer zeitlich nachfolgenden axialen Verschiebungsmöglichkeit einer auf dem Antriebsteil der Kupplung
angeordneten Kupplungsmuffe zum dann stattfindenden Kuppeln der Antriebswelle mit der koaxialen Abtriebswelle aneinander anlegbar sind. Der vergleichsweise harte Eingriff des an der Kupplungsmuffe ausgebildeten Kupplungszahnkranzes mit dem entspre chenden Kupplungszahnkranz am Abtriebsteil der Zahnkupplung kann dabei auch nicht dadurch gemildert werden, daß quasi zur Verzögerung der Drehzahlangleichung der beiden Kupplungsteile die Synchronisierwirkung der beiden Reibkegel ergänzt wird durch eine zusätzlich zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle vorgesehene Reibscheibenkupplung, welche betätigt wird noch bevor die beiden Reibkegel für eine volle Drehmomentübertragung in ihre endgültige Reibungsverbindung überführt sind, in der dann erst die Kupplungsmuffe zum endgültigen Schalten der Zahnkupplung axial verschoben wird.
Bei einer weiteren bekannten Schalteinrichtung nach der US-PS 19 47 033 ist zwischen der Antriebswelle und der dazu koaxialen Abtriebswelle eine Schaltkupplung angeordnet, die mittels einer durch die axial verschiebliche Abtriebswelle für jeden Gangwechsel betätigbaren Steuereinrichtung ein- und ausrückbar ist. Die Betätigung dieser Steuereinrichtung ist dabei koordiniert mit einer auf der Abtriebswelle angeordneten Synchronisiervorrichtung, die aus durch eine jeweilige Feder radial vorgespannten Kolben besteht, welche zum Ankuppeln der mit den Zahnrädern eines Vorgeleges ständig im Zahneingriff stehenden Abtriebszahnräder mit an diesen vorgesehenen Rastkerben in Eingriff bringbar sind noch bevor bei einem Gangwechsel die Schaltkupplung durch die Steuereinrichtung eingerückt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, möglichst weiche Gangwechsel zu erzielen.
Durch die zur Lösung dieser Aufgabe nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen können deshalb extrem weiche Gangwechsel erreicht werden, weil zunächst nur nach erfolgter Belüftung der Reibscheibenkupplung der Kupplungshauptzahnkranz der Kupplungsmuffe mit dem inneren Kupplungszahnkranz des für den jeweils gewünschten Gang maßgeblichen Abtriebszahnrades in Eingriff gebracht wird. Weil während dieses Zahneingriffs bei belüfteter Reibscheibenkupplung die Kupplungsmuffe völlig abgetrennt ist von dem eine vergleichsweise große Masse und großes Trägheitsmoment aufweisenden Teil der Reibscheibenkupplung, treffen dann die Zähne dieser Kupplungszahnkränze mit einer nur minimalen Stoßkraft aufeinander, so daß praktisch jede störende Geräuschentwicklung vermieden wird. Sobald dann danach die Reibscheibenkupplung zur Betätigung durch die Druckfeder freigegeben ist, werden durch diese Druckfeder die einzelnen Reibscheiben aneinandergelegt und dadurch der Antriebsteil der Reibscheibenkupplung mit deren Abtriebsteil verbunden, so daß es zu einer entsprechend fortschreitenden Anpassung der Drehzahl der Abtriebswelle an die Drehzahl der Antriebswelle kommt, bis die vollständig synchrone Drehung der beiden Wellen bei dann völlig eingerückter Reibscheibenkupplung erreicht ist. Diese Wirkung der Reibscheibenkupplung als Synchronisiervorrichtung im Umfang der Anpassung der Drehzahl der Abtriebswelle an diejenige der Antriebswelle geht dabei völlig konform mit der Wirkung, daß die Reibscheibenkupplung dann auch das Drehmoment entsprechend fortschreitend von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle überträgt, so daß gleichzeitig mit dem Erreichen gleicher Drehzahlen auch die Übertragung des vollen Drehmoments erreicht ist.
In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung mit an sich bekannten Mitteln angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Zahnräderwechselgetriebe mit einer mechanischen Schalteinrichtung gemäß Erfindung nach der Linie 1 -1 in F i g. 2 und
Fig.2 einen Schnitt durch dieses Getriebe nach der Linie 2-2 in Fig. 1.
Das Zahnräderwechselgetriebe der Vorgelegebauart ist über seine Antriebswelle 56 und eine Vielkeilverzahnung 58 mit der Kurbelwelle 10 der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges verbunden, an der ein übliches Schwungrad 12 befestigt ist. Die Abtriebswelle 24 des Getriebes faßt in eine endseitige Bohrung 112 der Antriebswelle 56 ein und ist darin mittels eines Lagers 110 gelagert. An dieser Stelle ist die Antriebswelle 56 durch ein Lager 54 am umgebenden Getriebegehäuse 18 abgestützt, wobei dieses Wellenlager 54 in eine Lagerbohrung 52 einer an das Gehäuse 18 angeflanscnten Stirnwand 50 eingesetzt ist. Neben dem Wellenlager 54 ist noch eine Wellendichtung 62 angeordnet, die an dieser Stelle den Innenraum des Getriebegehäuses 18 öldicht abschließt. Das andere Ende der Abtriebswelle 24 ist in nicht näher gezeigter Weise über ein entsprechendes Lager am umgebenden Getriebegehäuse 18 abgestützt und weiter mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges verbunden.
An dem in den Innenraum des Getriebegehäuses 18 vorstehenden Ende der Antriebswelle 56 ist ein das Antriebszahnrad des Getriebes bildendes Zahnrad 66 ausgebildet, das im ständigen Zahneingriff mit dem jeweiligen Eingangsrad 68 mehrerer Zahnradgruppen 70 steht, die auf einer jeweiligen Vorgelegewelle 84 angeordnet sind. Die Vorgelegewellen 84 sind an ihren einen Enden über eine jeweilige Lagerbuchse 80 in der angeflanschten Stirnwand 50 des Getriebegehäuses 18 gelagert und an ihren anderen Enden 86 über eine entsprechende Lagerbuchse 82 in einer Trennwand 48, die gemeinsam mit der Stirnwand 50 an eine Anschlagschulter 42 des Getriebegehäuses 18 angeflanscht und durch eine Zentrierbohrung 88 des Getriebegehäuses 18 zentriert ist. Das hier beschriebene Getriebe umfaßt beispielsweise drei mithin achsparallel zu der Abtriebswelle 24 angeordnete Vorgelegewellen 84, auf denen jeweils außer dem Eingangsrad 68 noch vier weitere Zahnräder 72, 74, 76 und 78 angeordnet sind.
Mit den Zahnrädern 72 auf den drei Vorgelegewellen 84 ist ein zentral neben dem Antriebszahnrad 66 angeordnetes Abtriebszahnrad 90 schwimmend im Zahneingriff gehalten. In entsprechender Weise ist auch mit den Zahnrädern 74 ein daneben angeordnetes weiteres Abtriebszahnrad 92 schwimmend im Zahneingriff gehalten, das bei seiner noch näher zu beschreibenden Ankuppelung an die Abtriebswelle 24 das Getriebe auf einen Langsamgang schaltet, während eine entsprechende Ankuppelung des Abtriebszahnrades 90 das Getriebe auf einen Zwischengang und eine ebenfalls entsprechende Ankuppelung des Antriebszahnrades 66 das Getriebe auf einen Direktgang schalten. Das Getriebe kann außerdem noch auf einen Schnellgang geschaltet werden, wenn dafür ein mit den Zahnrädern
78 schwimmend im Zahneingriff stehendes Abtriebszahnrad 106 in ebenfalls entsprechender Weise an die Abtriebsweile 24 angekuppelt wird. Schließlich ist auch noch eine Schaltung des Getriebes auf einen Rückwärtsgang möglich, indem dafür die Zahnräder 76 mit auf Wellen 98 angeordneten Zwischenrädern 96 ständig im Zahneingriff gehalten sind, die ihrerseits mit einem ebenfalls in entsprechender Weise an die Abtriebswelle 24 ankuppelbaren Abtriebszahnrad 94 kämmen. Die Lagerwellen 98 der Zwischenräder 96 sind übrigens in Lagerbohrungen 100 und 102 der Gehäusetrenn wand 48 eingesetzt und jeweils mittels eines Splintes 104 gesichert.
Das Antriebszahnrad 66 und die Abtriebszahnräder 90, 92, 94 und 106 weisen jeweils einen inneren Kuppiungszahnkranz 124, 126, 128, 130 und 132 auf. Über diese inneren Kupplungszahnkränze wird die Ankuppelung an die Abtriebswelle 24 eingeleitet unter Zwischenschaltung zunächst einer mit der Abtriebswelle 24 drehfest verbundenen und auf ihr axial verschieblichen Kupplungsmuffe 114, die an ihren beiden Enden 116 und 118 auf der Abtriebswelle 24 aufgelagert ist. An ihrem einen Ende 116 ist die Kupplungsmuffe 114 mit einem Kupplungshauptzahnkranz 120 versehen, der bei einer axialen Verschiebung der Kupplungsmuffe mit den inneren Kupplungszahnkränzen 124, 126, 128 und 130 der Zahnräder 66, 90, 92 und 94 in Zahneingriff bringbar ist. Mit dem Kupplungszahnkranz 132 des für den Schnellgang des Getriebes maßgeblichen Abtriebszahnrades 106 ist andererseits ein weiterer Kupplungszahnkranz 122 der Kupplungsmuffe 114 in Eingriff bringbar, der eine solche Zahnhöhe hat, daß bei der axialen Verschiebung der Kupplungsmuffe 114 nach rechts zum Zahneingriff des Kupplungshauptzahnkranzes 120 mit den inneren Kupplungszahnkränzen der Zahnräder 66, 90, 92 und 94 eine Durchtrittsmöglichkeit durch die Innenverzahnung des Antriebsteils 134 einer als Synchronisiervorrichtung dienenden Reibscheibenkupplung 174 besteht. Die Kupplungsmuffe 114 ist im übrigen in dem Abschnitt zwischen ihren beiden äußeren Enden 116 und 118 als eine Vielkeilwelle ausgebildet, so daß mit dem Antriebsteil 134 der Reibscheibenkupplung 174 über dessen vorerwähnte Innenverzahnung eine Vielkeilverzahnung möglich ist, über welche folglich das Antriebsteil 134 eine drehfeste Verbindung mit der Kupplungsmuffe 114 unter Aufrechterhaltung von deren axialer Verschiebemöglichkeit erhält.
Die Kupplungsmuffe 114 ist an ihrem Ende 118 über einen Kugelkranz 146 mit einer Kupplungshülse 144 verbunden, wobei der Kugelkranz 146 eine relative Drehbarkeit dieser beiden Teile ermöglicht und gleichzeitig eine relative axiale Verschiebungsmöglichkeit verhindert. Die Kupplungshülse 144 ist an ihrem anderen Ende über eine Vielkeilverzahnung 148 mit der Abtriebswelle 24 drehfest verbunden und auf ihr axial verschieblich. Die Innenverzahnung der Kupplungshülse 144, an der im übrigen in einer Ringnut 242 die Schaltgabel 240 eines Schaltgestänges 238 angreift, ist mit mehreren axial nebeneinander ausgebildeten Kerben 152, 153, 154, 156, 158, 160 und 162 versehen, mit denen eine durch eine Feder 150 vorgespannte Rastkugel 151 zusammenwirkt, um so die Kupplungshülse 144 und mit ihr die Kupplungsmuffe 114 in den verschiedenen axialen Relativlagen bezüglich der Abtriebswelle 24 festzulegen. Wenn die Rastkugel 151. wie in F i g. 1 gezeigt, in die Kerbe 153 der Kupplungshülse 144 eingerastet ist, dann steht dabei der Zahnkranz 122 der Kupplungsmuffe 114 mit dem inneren Kupplungszahnkranz 132 des Abtriebszahnrades 106 im Zahneingriff, so daß dann also das Getriebe auf seinen Schnellgang geschaltet ist, weil jetzt eine entsprechende Ankuppelung dieses Abtriebszahnrades 132 an die Abtriebswelle 24 besteht. Wenn die Rastkugel 151 in entsprechenden Relativlagen der Kupplungshülse 144 in deren Kerben 152, 154, 158 und 162 eingerastet ist, dann ist das Getriebe in der
ίο Reihenfolge dieser Stellungen auf seinen Direktgang durch eine dann vorliegende Ankuppelung des Antriebszahnrades 66 an die Abtriebswelle 24 bzw. auf seinen Zwischengang durch eine dann vorliegende entsprechende Ankuppelung des Abtriebszahnrades 90 bzw. auf seinen Langsamgang durch eine dann entsprechend vorliegende Ankuppelung des Abtriebszahnrades 92 bzw. auf seinen Rückwärtsgang durch eine dann vorliegende entsprechende Ankuppelung des Abtriebszahnrades 94 geschaltet. Ist die Rastkugel 151 in die Kerben 156 und 160 der Kupplungshülse 144 eingerastet, dann hat das Getriebe eine jeweilige Neutralschaltung, indem dann der Kupplungshauptzahnkranz 120 entweder zwischen den Abtriebszahnradern 90 und 92 oder zwischen den Abtriebszahnrädern 92 und 94 angeordnet ist.
Mit der Kupplungshülse 144 ist über eine äußere Vielkeilverzahnung 202 ein hülsenförmiger Abtriebsteil 164 der Reibscheibenkupplung 174 drehfest verbunden und auf ihr axial verschieblich. Zwischen der Kupplungshülse 144 und diesem Abtriebsteil 164 ist eine deren relative Axialverschieblichkeit blockierende Verriegelungseinrichtung angeordnet, die aus einer in einer Bohrung 206 des Abtriebsteils 164 angeordneten weiteren Rastkugel 208 und damit zusammenwirkenden Kerben 210, 212, 214, 216, 218, 220 und 222 besteht, die alle an der Kupplungshülse 144 ausgebildet sind. Die Rastkugel 208 wird in diese Kerben der Kupplungshülse 144 durch einen auf dem Abtriebsteil 164 angeordneten und in noch näher zu beschreibender Weise bei der Belüftung der Reibscheibenkupplung 174 mitwirkenden Druckring 188 gedrückt, der im übrigen eine entsprechende Vielkeilverzahnung 200 mit dem Abtriebsteil 164 hat und somit auf diesem bei einer drehfesten Verbindung axial verschieblich ist.
Der hülsenförmige Abtriebsteil 164 der Reibscheibenkupplung 174 ist außerdem noch mit einem radial abstehenden Ringflansch 168 versehen, an welchem das eine Ende einer Druckfeder 198 abgestützt ist. An dem Ringflansch 168 sind die einen Reibscheiben 172 der Reibscheibenkupplung 174 angeordnet, deren andere Reibscheiben 170 an dem Antriebsteil 134 der Kupplung angeordnet sind. An seinem dem Antriebsteil 134 zugewandten Ende ist der Abtriebsteil 164 über einen Kugelkranz 166 drehbar und axial unverschieblich mit dem Antriebsteil 134 verbunden, der im übrigen mittels einer in eine Bohrung 138 der Trennwand 48 eingesetzten Lagerbuchse 136 am Getriebegehäuse 18 abgestützt ist und durch ein Nadellager 140 sowie eine Druckscheibe 142 gegen ein axiales Verschieben gesichert wird. Die Reibscheibenkupplung 174 umfaßt weiter einen aus den beiden Teilen 180 und 182 zusammengefügten Reaktionsteil, der an dem einen Teil 182 ausgebildete Steuernocken 184 aufweist, die mit an dem Druckring 188 komplementär ausgebildeten Aussparungen 186 zusammenwirken. An der den Steuernocken 184 abgewandten Seite sind an dem folglich als Steuerscheibe wirkenden Teil 182 weitere Aussparungen 190 ausgebildet, in welche auf Wellen 194
an dem Ringflansch 168 des Abtricbsteils 194 der Reibscheibenkupplung 174 drehbar gelagerte Rollen 192 einfassen. Die Steuernocken 184 mit zugehörigen Aussparungen 186 und die Rollen 192 mit zugehörigen Aussparungen 190 sind mithin' bestimmend für die Bewegung des Druckringes 188 relativ zu dem Reaktionsteil 180, 182 sowie für dessen Bewegung relativ zu dem Abtriebsteil 164, 168 der Reibscheibenkupplung 174, bei der im übrigen die Druckfeder 198 noch an dem Reaktionsteil 180, 182 für dessen Verspannung gegen den Abtriebsteil 164, 168 der Kupplung abgestüzt ist.
Der über die Vielkeilverzahnung 200 mit dem Abtriebsteil 164, 168 der Reibscheibenkupplung 174 verbundene Druckring 188 ist durch einen Servokolben 224 gegen die Kraft der Druckfeder 198 axial verschiebbar. Der Servokolben 224 ist über ein Nadellager 191 mit dem Druckring 188 verbunden und innerhalb eines in eine Zentrierbohrung 228 des Getriebegehäuses 18 eingesetzten Zylinders 226 verschieblich, der einen Druckraum 230 schafft, an welchen über eine Leitung 234 der durch das Kupplungspedal
237 des Kraftfahrzeuges betätigbare Hauptzylinder 236 einer Hydraulikanlage des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist. Im übrigen hat die Innenverzahnung des Druckringes 188 noch eine so bemessene radiale Aufweitung 204, daß in der durch den Servokolben 224 axial verschobenen Relativlage des Druckringes 188 die Rastkugel 208 sich gerade so weit aus der jeweiligen Kerbe an der Kupplungshülse 144 lösen kann, daß diese Kupplungshülse 144 dann mittels des Schaltgestänges
238 axial verschoben werden kann.
Soll also das Getriebe beispielsweise aus seinem Schnellgang, für den die maßgeblichen Eingriffsverhältnisse in F i g. 1 festgehalten sind, auf den Direktgang umgeschaltet werden, dann muß dafür der Fahrer zuerst das Kupplungspedal 237 niederdrücken, damit unter Mitwirkung des Hauptzylinders 236 Druckflüssigkeit in den Druckraum 230 gelangen kann und damit dann der Servokolben 224 zur axialen Verschiebung des Druckringes 188 betätigt wird. Durch die axiale Verschiebung des Druckringes 188 wird dann zunächst unter Mitwirkung der Steuernocken 184 und der zugehörigen Aussparungen 186 eine Zentrierung des Reaktionsteils 180, 182 der Reibscheibenkupplung 174 vorgenommen, wodurch die an dem Abtriebsteil 164, 168 der Kupplung angeordneten Rollen 192 in eine Stellung -gebracht werden, in welcher sie dann mit der tiefsten Stelle der jeweils zugehörigen Aussparung 190 in Berührung stehen. Sobald die Rollen 192 diese Stellung eingenommen haben, ist die Reibscheibenkupplung 174 belüftet, so daß dann kein Drehmoment mehr von der Antriebswelle 56 auf die Abtriebswellc 24 ties Getriebes übertragen werden kann. Diese Unterbrechung des Drehmomentweges fallt zeitlich zusammen mit der durch die radiale Aufweitung 204 des Druckringes 188 für die Rastkugcl 208 geschaffenen Möglichkeit, sich dann aus der Kerbe 210 der Kupplungshülse 144 zu lösen, so daß dann die zuvor bestandene Verriegelung des Abtriebsteils 164, 168 der Reibscheibenkupplung 174 gegen die Kupplungshülse 144 jetzt gelöst ist. Die Kupplungshülse 144 kann folglich mittels des Schaltgestänges 238 axial nach rechts verschoben werden, bis die Rastkugel 151 in die nächste Kerbe 152 der Kupplungshülse 144 einfällt. Weil mit der Kupplungshülse 144 gleichzeitig die Kupplungsmuffe 114 axial verschoben wird, wird dadurch dann der an dieser ausgebildete Kupplungshauptzahnkranz 120 mit dem inneren Kupplungszahnkranz 124 des Antriebszahnrades 66 in Eingriff gebracht, während gleichzeitig der zuvor bestandene Eingriff zwischen den Kupplungszahnkränzen 122 und 132 der Kupplungsmuffe 114 und des Abtriebszahnrades 106 gelöst wird. Weil bei diesem neuen Zahneingriff die Reibscheibenkupplung 174 belüftet ist, kann hierfür mit einem minimalen Aufeinanderreiben der Zähne und folglich mit einer entsprechend geringen Geräuschentwicklung gerechnet werden. Sobald daran anschließend der Druck in der Druckkammer 230 durch Aufhebung des Pedaldruckes nachgelassen wird, kann dann die Druckfeder 198 das Reaktionsteil 180, 182 der Reibscheibenkupplung 174 weg gegen den Druckring 188 drücken, wodurch einmal die Rastkugel 208 in die Kerbe 212 gedruckt wird und dadurch dann wieder die Verriegelung zwischen dem Abtriebsteil 164, 168 der Reibscheibenkupplung 174 und der Kupplungshülse 144 hergestellt ist. Gleichzeitig werden die Reibscheiben 170 und 172 der Reibscheibenkupplung 174 fortschreitend stärker aneinandergelegt, so daß es zu einer entsprechend fortschreitenden Angleichung der Drehzahl der Abtriebswelle 24 an die Drehzahl der Antriebswelle 56 kommt, bis schließlich eine synchrone Drehung dieser beiden Wellen vorliegt, bei deren Erreichen dann auch eine volle Drehmomentübertragung erreicht ist. Wenn mithin dann der Gangwechsel abgeschlossen ist. wird dann die Reibscheibenkupplung 174 durch die sich an dem Reaktionsteil 180, 182 abstützenden Rollen 192 eingerückt gehalten, während gleichzeitig die Steuernocken 184 von den Aussparungen 186 gelöst sind. Das Antriebszahnrad 66 ist folglich dann über die Kupplungsmuffe 114, den Antriebsteil 134 und den Abtriebsteil 164, 168 der Reibscheibenkupplung 174 und die Kupplungshülse 144 an die Abtriebswellc 24 des Getriebes angekuppelt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 009 548/11

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Mechanische Schalteinrichtung mit synchronisierter Zahnkupplung für ein Zahnräderwechselgetriebe mit mehreren zu der An- und Abtriebswelle koaxialen Vorgelegewellen, bei dem mit den Zahnrädern auf den Vorgelegewellen zentral nebeneinander angeordnete Abtriebszahnräder radial schwimmend in Eingriff stehen, die innen je einen Kupplungszahnkranz zum Kuppeln des betreffenden Zahnrades mit der dazu koaxialen Abtriebswelle aufweisen, wobei die Zahnkupplung im wesentlichen aus einer mit der Abtriebswelle drehfest verbundenen und auf ihr axial verschieblichen Kupplungsmuffe besteht, die über einen an ihr ausgebildeten Kupplungshauptzahnkranz mit den Kupplungszahnkränzen der Abtriebszahnräder kuppelbar ist, und mit einer Synchronisiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmuffe (114) mit der Abtriebswelle (24) über eine als Synchronisiervorrichtung dienende Reibscheibenkupplung (174) mit einem mit der Kupplungsmuffe drehfest verbundenen und axial unverschieblichen Antriebsteil (134) und einem mit der Abtriebswelle (24) drehfest verbundenen Abtriebsteil (164, 168) verbunden ist, wobei der Abtriebsteil (164, 168) der Reibscheibenkupplung (174) durch eine Druckfeder (198) gegen einen zur Kupplungsbelüftung entsprechend beweglichen Reaktionsteil (180, 182) verspannt ist.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsteil (134) und der Abtriebsteil (164, 168) der Reibscheibenkupplung (174) über einen Kugelkranz (166) miteinander verbunden sind.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebsteil (164, 168) der Reibscheibenkupplung (174) mit der Kupplungsmuffe (114) drehfest verbunden und auf ihr axial verschieblich ist und zwischen dem Abtriebsteil (164,168) und der Kupplungsmuffe (114) eine die relative Axialversehieblichkeit blockierende Verriegelungseinrichtung (206, 208, 210, 212, 214, 216, 218, 220, 222) vorgesehen ist, die im eingerückten Zustand der Reibscheibenkupplung (174) durch einen axial verschieblichen und für die Kupplungsbelüftung mit dem Reaktionsteil (180, 182) in Wirkverbindung bringbaren Druckring (188) gesperrt wird.
4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (206, 208, 210, 212, 214, 216, 218, 220, 222) an einer separaten Kupplungshülse (144) angeordnet ist, die mit der Abtriebswelle (24) drehfest verbunden und auf ihr axial verschieblich ist und die mit der Kupplungsmuffe (114) über einen Kugelkranz (146) verbunden ist.
5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebsteil (164, 168) der Reibscheibenkupplung (174) mit dem Reaktionsteil (180, 182) und dieser Reaktionsteil mit dem seiner Bewegung dienenden Druckring (188) über jeweils so ausgebildete Steuernocken (190, 192 bzw. 184, 186) in Berührung gehalten sind, daß zum Einrücken und zur Belüftung der Reibscheibenkupplung (174) der Reaktionsteil (180, 182) jeweils eine von einer Drehung überlagerte Axialverschiebung relativ zu dem Abtriebsteil (164, 168) der Reibscheibenkupplung(174) erfährt.
6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (188) durch einen mittels Druckflüssigkeit betätigbaren Servokolben (224) beaufschlagbar ist.
DE1967F0052019 1966-05-02 1967-04-04 Mechanische schalteinrichtung mit synchronisierter zahnkupplung fuer ein zahnraederwechselgetriebe Granted DE1630450B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US546745A US3354739A (en) 1966-05-02 1966-05-02 Multiple speed ratio power transmission mechanism with synchronous speed ratio shifts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1630450A1 DE1630450A1 (de) 1971-06-09
DE1630450B2 true DE1630450B2 (de) 1976-11-25

Family

ID=24181825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1967F0052019 Granted DE1630450B2 (de) 1966-05-02 1967-04-04 Mechanische schalteinrichtung mit synchronisierter zahnkupplung fuer ein zahnraederwechselgetriebe

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3354739A (de)
DE (1) DE1630450B2 (de)
GB (1) GB1129738A (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3418871A (en) * 1966-11-21 1968-12-31 Chrysler Corp Transmission for motor vehicle
US4709590A (en) * 1986-06-11 1987-12-01 Eaton Corporation Herringbone geared multiple load sharing countershaft transmission
JPH0626762Y2 (ja) * 1987-06-10 1994-07-20 株式会社神崎高級工機製作所 歩行型芝刈機の走行装置
US5076111A (en) * 1990-05-17 1991-12-31 Deere & Company Modular drive axle having a three-speed transmission
BR9400394A (pt) * 1994-01-31 1995-12-05 Equipamentos Clark Ltda Mecanismo de mudança de engrenamento de pares de engrenagens constantemente engrenados e de atuação mutuamente exclusiva aplicado em transmissões automotivas ou de máquinas, de engate automático ou manual
US5560250A (en) * 1995-03-07 1996-10-01 Hua; Jung-Lin Variable speed mechanism
US5528950A (en) * 1995-03-28 1996-06-25 Eaton Corporation Transmission inertia brake with ball ramp actuator
DE19932300A1 (de) * 1999-07-10 2001-01-25 Schaeffler Waelzlager Ohg Schiebemuffe einer Synchronisiereinheit für Schaltgetriebe
TW595672U (en) * 2003-04-07 2004-06-21 Ho-Tung Liu Frictional clutch
CN109307049A (zh) * 2016-11-29 2019-02-05 江苏华源节水股份有限公司 一种卷盘喷灌机用变速箱

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1947033A (en) * 1932-01-09 1934-02-13 Bush Mfg Company Clutch and transmission mechanism
GB650577A (en) * 1947-03-13 1951-02-28 Leopold Schmid Improvements in and relating to speed change gears
US2763350A (en) * 1951-12-05 1956-09-18 Klaue Hermann Mechanical motor car gearing
US3283613A (en) * 1964-04-20 1966-11-08 Eaton Yale & Towne Automotive device

Also Published As

Publication number Publication date
DE1630450A1 (de) 1971-06-09
US3354739A (en) 1967-11-28
GB1129738A (en) 1968-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3873042T2 (de) Kupplungssynchronisiereinheit.
DE2512248C3 (de) Sperrsynchronisationseinrichtung für ein Wechselgetriebe
DE2512206A1 (de) Geschwindigkeitswechselgetriebe
DE3240518A1 (de) Schalteinrichtung
EP0328910B1 (de) Synchronisiereinrichtung für Synchrongetriebe
DE2751699C3 (de) Einrichtung zur geräuschlosen Schaltung eines Rückwärtsganges von Geschwindigkeitswechselgetrieben, insbesondere von Kraftfahrzeugen
EP1518059A1 (de) Synchroniserte getriebeschaltung mit hydraulischer betätigung
DE1630457B2 (de) Mechanische schalteinrichtung mit synchronisierter zahnkupplung fuer ein zahnraederwechselgetriebe
DE60002277T2 (de) Synchronisierungsvorrichtung für Getriebe
DE102007022544A1 (de) Schaltkupplungsanordnung
DE2758394C2 (de) Sperreinrichtung für ein Wechselgetriebe mit Sperrsynchronisation
DE2758889A1 (de) Mechanische einrichtung fuer ein gesperrtes getriebe
DE1630450B2 (de) Mechanische schalteinrichtung mit synchronisierter zahnkupplung fuer ein zahnraederwechselgetriebe
DE2854747A1 (de) Klauen- oder zahnkupplungsanordnung und damit versehenes schaltgetriebe
DE1450177B1 (de) Synchronisier- und Sperrvorrichtung für eine Zahnkupplung
DE2710799A1 (de) Schaltgetriebe mit verschiebungs- sperrkupplung
DE3729818C2 (de)
DE2945966A1 (de) Synchronisiertes wechselgetriebe
DE102012015224A1 (de) Kupplungs- und Synchronisationsvorrichtung für ein Schaltgetriebe
DE69809418T2 (de) Synchronisiervorrichtung für mechanische getriebeschaltung
DE1630450C3 (de) Mechanische Schalteinrichtung mit synchronisierter Zahnkupplung für ein Zahnräderwechselgetriebe
DE899311C (de) Synchronisiervorrichtung fuer Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen
DE69001750T2 (de) Synchroeinrichtung eines getriebes.
DE2138657C3 (de) Schalteinrichtung für ein Vorgelegezahnräderwechselgetriebe
DE2351228A1 (de) Gangschalteinrichtung fuer zahnraeder- wechselgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee