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Gebrauchsmusteranmeldung Anmelderin : Adam Opel Aktiengesellschaft,
Rüsselsheim/Hessen Kupplungsverzahnung in Zahnräderwechselgetrieben, insbesondere
von Kraftfahrzeugen.
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Die Neuerung bezieht sich auf die Kupplungsverzahnung in Zahnräderwechselgetrieben,
insbesondere von Kraftfahrzeugen, zwischen einem auf seiner Welle fest angeordneten,
mit Außenverzahnung versehenen Mitnehmerring und einem'Verschieberad, dessen Nabe
vorzugsweise gleichzeitig als Schaltmuffe zum Kuppeln benachbarter, auf der Welle
lose drehbar gelagerter Zahnräder mit dem Mitnehmerring dient.
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Moderne Zahnräderwechselgetriebe sind im allgemeinen derart aufgebaut,
daß eine Anzahl von lose auf der Hauptwelle sitzenden Rädern, die ständig mit ihren
Gegenzahnrädern auf einer Zwischenwelle in Eingriff stehen, wahlweise durch Schaltkupplungen
mit ihren zugehörigen Wellenstücken bzw. der Hauptwelle verbunden werden.
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Zur Sicherung gegen ungewolltes Herausspringen einer Gangstufe wird
die übliche Sicherung nicht mehr als ausreichend angesehen, weil man die Federbelastung
der zu diesem Zweck in die Kerbe der Schaltstangen einrastenden Kugeln bzw. Federbolzen
mit Rücksicht auf eine leichte Schaltbetätigung nicht groß genug machen kann.
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Man hat daher bei solchen Schaltkupplungen bereits versucht eine ungewollte
axiale Bewegung der Schaltmuffe dadurch zu verhindern, daß man die Zähne des Mitnehmerringes
entweder durch Hinterschneiden in axialer Richtung konisch verjüngte oder sie an
beiden Enden auf einem Teil ihrer Länge beidseitig dicker ausführte, so daß sich
die Innenzähne der Schaltmuffe bei eingerückter Schaltkupplung unter dem Einfluß
des zu übertragenden Drehmomentes hinter den verdickten Teil der Zähne des Mitnehmerringes
legten.
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Eine andere Maßnahme besteht darin, bei Wechselschaltkupplungen eine
Verdickung in der Längsmitte der Zähne des Mitnehmerringes oder bei Einfachschaltkupplungen
an dem von dem zu kuppelnden Zahnrad abgewandten Ende der Zähne des Mitnehmerringes
anzubringen.' Ist die Kupplungsmuffe gleichzeitig als Zahnrad für den Rückwärtsgang
ausgebildet, so besteht in ihrer Mittelstellung ebenso wie in den Schaltstellungen
zum Ankuppeln der benachbarten, lose drehbar gelagerten Zahnräder die Notwendigkeit,
Maßnahmen zu treffen, um ein ungewolltes Herausspringen der eingeschalteten Rückwärtsgangstufe
zu verhindern.
| Bei einem bekannten Schieberadgetriebe wird dies dadurch erreicht,
daß |
| die Keilnuten an der Stelle an der in der Rückwärtsgangstellung
die Zähne |
| zu |
| des Verschieberades anliegen, etwas hinterschnitten sind. Die
Herstellung |
| dieser Vertiefungen in der Mitte der Keilwelle bzw. der Außenverzahnung |
des Mitnehmerringes ist recht kompliziert, da der Fräser nicht von der Stirnseite
her in die zu bearbeitende Zahnlücke eingeführt werden kann.
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Die Neuerung besteht demgegenüber darin, daß die Zahnlücken der Außenverzahnung
des Mitnehmerringes abwechselnd auf beiden Seiten bis auf einen kurzen Abschnitt
verbreitert sind und daß das Verschieberadx in seiner Mittelstellung in den sich
überschneidenden Bereich der verbreiterten Zahnlücken des Mitnehmerringes eingreift.
Dadurch, daß die Verbreiterung der Zahnlücken wechselseitig von der Stirnseite beginnt,
kann das Schneidwerkzeug jeweils von der Stirnseite des Mitnehmerringes her frei
in die Zahnlücken eingeführt werden Eine wirtschaftliche Herstellung der verbreiterten
Zahnlücken ist z. B. durch Stoßen möglich. Durch die erfindungsgemäße Art der Herstellung
von verbreiterten Zahnlücken im Mitnehmerring wird eine einwandfreie Sicherung gegen
ungewolltes Herausspringen der Gangstufe erzielt, gleiche. gültig welches Teil treibend
oder angetrieben ist.
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Dient das Verschieberad,'gleichzeitig als Schaltmuffè einer Schaltkupplung,
welche die benachbarten, lose drehbaren Getrieberäder mit dem Mitnehmerring verbinden
soll, wird mit Rücksicht auf die erforderlichen größere Länge der Innenverzahnung
der Kupplungsmuffe nach einem weiteren Merkmal der Neuerung vorgeschlagen, daß bei
gleicher Herstellung der Außenverzahnung des Mitnehmerringes wie oben beschrieben
in der Mittelstellung des Verschieberades die Zähne der Innenverzahnung des Verschieberades
auf den Endabschnitten, die über den sich überschneidenden Bereich der verbreiterten
Zahnlücken des Mitnehmerringes vorstehen, um das gleiche Maß oder mehr schmaler
ausgeführt sind, als die Abnahme an den Zahnflanken des Mitnehmerringes beträgt.
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In der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise dargestellt.
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Es zeigen :
Fig. 1 einen Ausschnitt im Schnitt aus einem Kraftfahrzeugwechselgetriebe mit einer
Kupplungsverzahnung zwischen Mitnehmerring und Verschieberad gemäß der Neuerung
Fig. 2 eine Ansicht auf die Außenverzahnung des Mitnehmerringes in abgewickeltem
Zustand, Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil des Verschieberades und Fig. 4 einen
Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.
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Die Hauptwelle 11 des Getriebes, von dem in Fig. 1 nur ein Teil gezeichnet
ist, ist mit ihrem einen Ende im Antriebszahnräd und mit ihrem anderen Ende'in dem
Getriebegehäuse gelagert (nicht dargestellt).
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Parallel zur Hauptwelle 11 ist auf der Zwischenwelle 12 der Zahnradblock
13 mit Zahnrädern 14, 15 und 16 gelagert. Auf der Hauptwelle 11 sind die Zahnräder
17 und 18, die mit ihren Gegenzahnrädern 14 und 16
in ständigem
Eingriff stehen, lose drehbar gelagert. Zwischen diesen beiden Zahnrädern ist ein
Mitnehmerring 19 über ein Keilnutenprofil 20 undrehbar mit der Hauptwelle 11 verbunden.
Die Zahnräder 17 und 18 sind mit je einer Kupplungsverzahnung 21 und 22 versehen.
Auf der Außenverzahnung 23 des Mitnehmerringes 19 ist eine Schaltmuffe 24 längsverschieblich
gelagert. Sie kann entweder mit der Kupplungsverzahnung 21 des Zahnrades 17 oder
mit der Kupplungsverzahnung 22 des Zahnrades 18 in Eingriff gebracht werden, so
daß entweder das eine oder andere der beiden lose drehbar auf der Hauptwelle 11
gelagerten Zahnräder 17 und 18 mit dem Mitnehmerring 19 und damit mit der Hauptwelle
11 verbunden werden kann.
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Zwischen den Schaltgliedern, wie Mitnehmerring 19, Schaltmuffe 24
und Kupplungsverzahnungen 21 und 22 sind in bekannter Weise Synchronisiervorrichtungen,
bestehend aus Synchronisierungen 25 und 26, Schiebestück 27 und Ringfedern 28 und
29 vorgesehen. Die Schaltmuffe 24, die mittels des Schaltarmes 30 axial verschoben
wird, ist gleichzeitig als Zahnrad 31 ausgebildet. In der Mittelstellung steht diesem
Zahnrad auf der Zwischenwelle 12 das Zahnrad 15 gegenüber. Beide Zahnräder werden
zum Einschalten des Rückwärtsganges mit einem nicht dargestellten Zwischenrad überbrückt.
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Der Schaltarm 30 ist auf einer Schaltstange (nicht dargestellt) in
üblicher Weise geführt und ist in seinen drei möglichen Schaltstellungen, z. B.
durch ein Rastgesperre (nicht dargestellt) bestehend aus federbelasteten Kugeln,
die in Kerben der Schaltstangen eingreifen, festgehalten. Zur zusätzlichen Sicherung
gegen selbsttätiges Herausspringen der Gänge, wie es bei größeren Belastungen möglich
ist, sind für den Rückwärtsgang'die Zahnlücken 23a der Außenverzahnung 23 des Mitnehmerringes
19 abwechselnd auf beiden Seiten bis auf einen kurzen Abschnitt verbreitert. Es
entstehen dadurch schmalere Zähne 32, die kreuzweise an beiden Enden je einen Vorsprung
3 ? s. und 32b aufweisen.
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In dem Mittelabschnitt 33 ist die Stärke der Zähne somit auf beiden
Flanken verringert.
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Die Kupplungsverzahnung 34 der Schaltmuffe 24 weist drei Abschnitte
34aus 34b, 34c mit unterschiedlicher Zahnstärke auf. Im mittleren Abschnitt 34b
sind die Zähne in normaler Stärke ausgeführt und in den beiden Endabschnitten 34a
und 34c sind die Zähne schmaler gehalten.
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In der in Fig. 1 gezeichneten Mittelstellung der Schaltmuffe 24 greifen
die im Mittelabschnitt 34b in normaler Stärke ausgeführten Zähne der Schaltmuffe
in die im Mittelabschnitt 33 auf beiden Flanken verbreiterten Zahnlücken 23a des
Mitnehmerringes 19 ein. Bei Übertragung eines Drehmomentes in der einen oder anderen
Richtung legen sich die gegenüber ihren Endabschnitten 34a und 34c dickeren Zähne
im Mittelabschnitt 34b der Schaltmuffe 24 abwechselnd auf beiden Seiten hinter die
Vorsprünge 32a und 32b des Mitnehmerringes 19 und verhindern dadurch ein selbst-
tätiges Verschieben der Schaltmuffe 24 bzw. des Versçhieberrades 31 und damit ein
Herausspringen der Rückwärtsgangstufe.
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Bei ausgerückter Kupplung dagegn, wenn die Zähne des Mitnehmerringes
13 und der Schaltmuffe 24 ohne nennenswerten Druck aneinanderliegen, läßt sich die
Schaltmuffe 24 leicht über die Vorsprünge 32a und 32b hinweg in die Stellung für
eine Vorwärtsgangstufe verschieben. Um auch in diesen beiden Schaltstellungen der
Schaltmuffe 24 ebenfalls eine zusätzliche Sicherung gegen selbsttätiges Herausspringen
zu erzielen, sind die Zähne der Innenverzahnung 34 in den Endabschnitten 34a und34c
abgeschrägt (Fig. 4). Dadurch entsteht bei Übertragung eines Drehmomentes eine axiale
Komponente, wodurch die Schaltmuffe 24 in die Kupplungsverzahnung 21 und 22 der
Zahnräder 17 und 18 hineingezogen wird.
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Schutz ansprüche