DE1817166A1 - Sperrsynchronisierte Schaltkupplung fuer Zahnraeder-Wechselgetriebe,insbesondere von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Sperrsynchronisierte Schaltkupplung für Zahnräder-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen.
• Die Erfindung betrifft eine sperrsynchronisierte Schaltkupplung für Zahnräder-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen wobei die Schaltmuffe konische Synchronisierflächen trägt und ihre Mitnahmeverzahnung radial innerhalb derselben liegt und zugleich als Kupplungsglied für den endgültigen Eingriff dient und wobei den Zahnrädern Synchronringe zugeordnet und ihnen gegenüber begrenzt drehbar und nach Überwindung der Abweisung gegen Federwirkung axial verschiebbar sind und wobei am inneren Umfang der Synchronringe Abweiszähne vorgesehen sind, die mit der als Gegenkupplungsglied dienenden Verzahnung an den Zahnrädern zusammenwirkt.
• Sperrsynchronisierte Schaltkupplungen bekannter Art haben vielfach den Nachteil daß sie zwischen den Zahnrädern eines Wechselgetriebes zu viel Platz wegnehmen. Dies gilt auch für eine Schaltkupplung der eingangs erwahnten Art, bei der die Abweiszähne eine große axiale Länge aufweisen und gewissermaßen aus drei Abschnitten bestehen, von denen lediglich der mittlere die geneigte Abweisfläche bildet. Außerdem ist diese bekannte Kupplung hinsichtlich der federnden Anlage der Synchronringe an der Schaltmuffe nachteilig. Bei Wechselgetrieben wird natürlich angestrebt, die Synchronisiereinrichtung so schmal wie möglich zu bauen, damit der im Getriebegehäuse zwischen den Zahnrädern verbleibende Platz so gut wie möglich ausgenützt werden kann. Außerdem soll die Schaltknpplung in Herstellung9 Aufbau und Montage so einfach wie möglich sein, Der Erfindung liegt eine Verbesserung in bezug auf die angeschnittenen Punkte als Aufgabe zugrunde. Sie löst diese Aufabe bei den eingangs genannten Schaltkupplungen dadurch, daß am inneren Umfang dem Synchronringes zwei oder mehr pfeilförmig ausgebildete Abweiszähne angeordnet sind und an den entßprechenden Stellen jeweils ein Zahn der als Gegenkupplungsglied dienenden Verzahnung fehlt, und daB der Synchronring gleichmäßig über den Umfang verteilte Ausnehmungen aufweist, durch welche lnschlagszapfen hindurchgreifen, die im Zahnrad angeordnet sind und als Begrenzung des axialen Weges des Synchronringes in Löserichtung dienen.
• Die erfindungsgemäße Ausbildung ergibt eine sehr schmal bauende Synchronisiereinrichtung. Es sind gewissermaßen alle wichtigen Teile derselben - wie z*B. die Abweisung und die Synchronisierflächen sowie die Eingriffsverzahnung - radial umeinander angeordnet. Dabei liegt die Synchronisierfläche außen, so daß verhältnismäßig große Synchronisiermomente aufgebracht werden können. Insbesondere die Ausbildung der Abweiszähne trägt zu der geringen Breite der Synchronisiervorrichtung vorteilhaft bei.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Abweiszähne an ihrer breitesten Stelle höchstens die Breite eines Zahnes einschließlich der beiden benachbarten Zahnlücken an der als Gegenkupplungsglied dienenden Verzahnung auf. Hierbei ist als Breite die Erstreckung des Zahnes in Umfangsrichtung gemeint. Dabei muß natürlich ein gewisses Spiel zwischen den Abweiszälinen und den Lücken der als Gegenkpplungsglied dienenden Verzahnung berücksichtigt werden. übrigens ist es auch möglich, die Abweiszähne schmaler auszuführen - z.B. bis zu einem etwa der Teilung entsprechenden Maß - was aber den Umschlagweg der Synchronisierringe erhöht. Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die axiale Erstreckung der ibweiszähne etwa derjenigen der abgeschrägten Spitzen der als Gegenkupplungsglieder dienenden Verzahnung entspricht bzw. diese nur geringtilgig übertrifft. Hierdurch wird die axiale Erstreckung - d.h. also die Breite der Schronisiereinrichtung zwischen den Zahnrädern - herabgesetzt, da die Abweiszähne wenig Platz ben5tigen.
• Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die Ausnehmungen in den Syachronringen als sich in Umfangsrichtung erstreckende Langlöcher ausgebildet sind, deren Länge etwa dem Umschlagweg der Synchronringe entspricht. Die Anschlagzapfen haben an ihren Enden erfindungsgemäß je einen größeren Bund, mit dein sie diese Langlöcher hintergreifen. Bei einer Ausführungsforin nach der Erfindung sind die Anschlagzapfen im Zahnrad axial verschiebbar geführt Auch dies trägt zur Herabsetzung der Breite der Schronisiereinrichtung bei. Prinzipiell können naturgemäß - wenn genügend Platz vorhanden ist - die Anschlagzapfen auch fest im Zahnrad angeordnet sein.
• Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung sind zwischen den Anschlagzapfen chraubenfedern axial angeordnet, die sich an den Böden von Vertiefungen einerseits im Synchronring und andererseits im Zahnrad abstützen. Durch diese Schraubenfedern werden die Synchronringe ständig in Anlage am Bund der Anschlagzapfen gehalten. Die Bewegung der Schaltmuffe erfolgt gegen die Kraft dieser Federn. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung dienen die Anschlegzapfen zugleich zur Aufnahme von Schraubenfedern, die sich einerseits am Synchronring und andererseits an einem Absatz der die Anschlagzapfen aufnehmenden Bohrung im Zahnrad abstützen.
• Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt: Figur 1 - eine Schaltkupplung im Schnitt (untere Hälfte in eingerücktem Zustand), Figur 2 - die Anordnung der Abweiszähne und der als Gegenkupplungsglied dienenden Verzahnung im Schema und Figur 3 - eine andere Ausführungsforin (auszugsweise) im Schnitt.
• Wach Figur 1 und 2 ist zwischen den Zahnrädern 10 und 11, die lose auf einer nicht dargestellten Welle - z.B. der Hauptwelle eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes -/auf einem Schaltmuffenträger 12 eine Schaltmuffe 13 mit einer Verzahnung 14 angeordnet, die zugleich als Kupplungsglied für den endgültigen Einsatz dient. Unmittelbar neben dieser Verzahnung 14 befinden sich auf Ansätzen 15 und 16 der Zahnräder Verzahnungen 17 und 18, welche die Gegenkupplungsglieder bilden.
• Den Zahnrädern 10 und 11 sind Synchronisierringe 19 und 20 zugeordnet, welche außen die mit der Sckialtmuffe zusammenwirkenden Synchronisierflächen aufweisen und welche innen mit Abweiszähnen 21 in die Verzahnungen 17 und 18 eingreifen.
• Die Abweiszähne 21 sind nach Figur 2XteilSörmig ausgebildet.
• An den betreffenden Stellen - z.B. am Umfang verteilt an drei Stellen - fehlt jeweils ein Zahn der Verzahnung 17 bzw. 18, so daß eine Lücke 22 entsteht, welche die Abweiszähne 21 aufnimmt. Die Spitzen der Verzahnungen 17 und 18 sind naturgemäß abgeschrägt, und zwar entspricht diese Schräge etwa den pfeilförmigen Abweiszähnen 21.
• Ilus der Figur 2 ist zu erkennen, daß die Synchronringe 19 und 20 gegenüber den Zahnrädern 10 und 11 begrenzt in Umfangsrichtung verdrehbar sind, Je nachdem, ob die Abweiszähne 21 mit der einen oder der anderen Flanke an der jeweils gegenüberliegenden Zahnspitze der Verzahnung 17 bzw 18 anliegt. In diesem Zustand tritt die bekannte Sperrung ein, d.h., die soeben erwähnte Anlage an den geneigten Flächen verhindert eine weitere Bewegung der Schaltmuffe in Richtung auf den Eingriff. Diese Bewegung wird erst dann freigegeben, wenn an den Reibflächen zwischen den Synchronringen 19 und 20 und der Schaltmuffe 13 keine Relativbewegung mehr auftritt, dann kann der jeweilige Synchronring - z.B. der Synchronring 19 - (siehe hierzu die untere Hälfte der Figur 1) nach links soweit hindurchtreten, bis die Schaltmuffe 13 mit ihrer Verzahnung 14 in die Verzahnung 17 eingreift Nach Figur 2 gehen dabei die ibweiszähne 21 durch die Lücke 22 hindurch, bis sie in die ganz links strichpunktiert dargestellte Endstellung gelangen.
• Die Synchronringe 19 und 20 haben Ausnehmungen 23, die als Langlöcher ausgebildet sind, welche sich in Umfangsrichtung erstrecken.
• Ihre Länge entspricht dem Umschlagweg der Abweiszähne 21.
• Durch diese Ausnehmungen 23 greifen Anschlagszapfen 24, die in den Zahnrädern 10 und 11 längs verschieblich geführt sind.
• Sie haben am Ende einen Bund 25, mit dem sie die Synchronringe 19 bzw. 20 hintergreigen, An diesem Bund 25 schlagen die Synchronringe 19 bzw. 20 an, wenn sie mit der Schaltmuffe 13 in Löserichtung bewegt werden. Durch diesen Anschlag werden dann die Synchronisierflächen voneinander getrennt.
• Zwischen den. Anschlagszapfen 24 - von denen 3 Stück gleichmäßig über den Umfang verteilt sein können - sind Federn 26 vorgesehen, die sich einerseits in einer Vertiefung 27 an den Synchronringen und andererseits in einer Vertiefung 28 der Zahnräder 10 bzwe 11 abstützen. Durch diese Federn werden die Synchronringe 19 bzw. 20 in Richtung auf die Schaltmuffe 13 vorgespannt, d.h. in ständiger Anlage an den Bunden 25 der Anschlagszapfen 24 gehalten. Beim Einrücken der Schaltkupplung (siehe hierzu die untere Hälfte der Figur 1) werden diese Federn zusammengedrückt und im übrigen die Anschlagzapfen 24 in ihren Führungen im Zahnrad nach links bzw. rechts verschoben.
• Nach Figur 3 dienen die Anschlagszapfen 29 zugleich zur Auf nahme der Federn 30, die sich nunmehr auf einem Absatz 31 der Aufnahmebohrung 32 im Zahnrad 10 abstützen. Sie liegen sudererseits direkt auf dem Synchrcnring 19 auf. Im übrigen entspricht die Ausbildung derjenigen nach dera. Figuren 1 und 2. Auch hin sichtlich der Wirkungsweise besteht vollkommene Übereinstimmung.
• Bei dieser Ausführungsform wäre es denkbar, mehrere Anschlags zapfen und Federn gleichmäßig über den Umfang verteilt anzuordnen. Außerdem erhalten auf diese Weise die Federn eine bessere Führung und sind unempfindlicher gegen die Einwirkung der Fliehkraft.

Claims (7)

A n s p r ü c h e:

1. Sperrsynchronisierte Schaltkupplung für Zahnräder-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, wobei die Schaltmuffe konische Synchronisierflächen trägt und ihre Mitnshmeverzahnung radial innerhalb derselben liegt und zugleich als Kupplungsglied für den endgültigen Eingriff dient und wobei den Zahnrädern Synchronringe zugeordnet und ihnen gegenüber begrenzt drehbar und nach tiberwindung der Abweisung gegen Federwirkung axial verschiebbar sind und wobei am inneren Umfang der Synchronringe Abweiszähne vorgesehen sind, die mit der als Gegenkupplungsglied dienenden Verzahnung an den Zahnrädern zusnmmenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Umfang des Synchronringes (19, 20) zwei oder mehr pfeilförmig ausgebildete Abweiszähne (21) angeordnet sind und an den entsprechenden Stellen Jeweils ein Zahn der als Gegenkupplungsglied dienenden Verzahnung (17, 18) fehlt (Lücke 22) und daß der Synchronring (19, 20) gleichmäßig über den Umfang verteilte Ausnehmungen (23) aufweist, durch welche lnschlagszapfen (24) hindurchgreifen, die im Zahnrad (10, 11) angeordnet sind und als Begrenzung des axialen Weges des Synchronringes in Löserichtung dienen.

2. Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweiszähne (21) an ihrer breitesten Stelle höchstens die Breite eines Zahnes einschließlich der beiden benachbarten Zahnlücken (Lücke 22) an der als Gegenkapplungsglied dienenden Verzahnung (17, 18) aufweisen.

3. Schaltkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Abweiszähne (21) etwa derjenigen der abgeschrägten Spitzen der als Gegenkupplungsglieder dienenden Verzahnung (17, 18) entspricht bzw. diese nur geringfügig übertrifft.

4. Schaltkupplung nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (23) in den Synchronringen (19, 20) als sich in Umfangsrichtung erstreckende Langlöcher ausgebildet sind, deren Länge etwa dem Umschlagweg der Synchronringe (19, 20) entspricht.

5. Schaltkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagszapfen (24) im Zahnrad (10, 11) axial verschiebbar geführt sind.

6. Schaltkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlagszapfen (24) Schraubenfedern (26) axial angeordnet sind, die sich an den Böden von Vertiefungen (27, 28) einerseits im Synchronring, andererseits im Zahnrad abstützen.

7. Schaltkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagzapfen (29) zugleich zur Aufnahme von Schraubenfedern (30) dienen, die sich einerseits am Synchronring (19, 20) und andererseits an einem Absatz (31) der die Anschlagszapfen aufnehmenden Bohrung im Zahnrad abstützen.

L e e r s e i t e