DE19546087C1 - Formschlüssige Schaltkupplung eines Zahnräderwechselgetriebes der Vorgelegebauart - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine formschlüssige Schaltkupplung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Schaltkupplung der eingangs genannten Art (Looman "Zahnradgetriebe" 2. Auflage 1988 Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokio S. 144 Abb. 6.22 oder FR 2 571 803) greift die innere Mitnahmeverzahnung des Kupplungs­ ringes in eine korrespondierende äußere Mitnahmeverzahnung des Losrades der Zahnradstufe für den dritten Gang ein, wobei die äußere Mitnahmeverzahnung axial neben der Laufverzahnung an ei­ nem im Durchmesser gegenüber der Laufverzahnung reduzierten stirnseitigen Nabenansatz der Radnabe des Losrades ausgebildet ist. Bei dieser bekannten Schaltkupplung muß zwischen der Lauf­ verzahnung und der äußeren Mitnahmeverzahnung ein Nuteinstich am Losrad vorgesehen sein, um den Auslauf des Stoßwerkzeuges bei der Herstellung der äußeren Mitnahmeverzahnung zu ermöglichen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentli­ chen darin, eine Schaltkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch eine kurze Baulänge und eine kosten­ günstige Herstellung auszeichnet.

Die erläuterte Aufgabe ist bei einer Schaltkupplung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.

Bei der Schaltkupplung nach der Erfindung muß das Losrad nicht mit einer separaten Mitnahmeverzahnung für seine drehfeste Ver­ bindung mit dem Kupplungsring versehen sein, so daß neben den Herstellungskosten auch die Baulänge reduziert ist, weil auch die Nut für den Auslauf eines Stoßwerkzeuges entfällt.

Bei der Schaltkupplung nach der Erfindung bildet der Ansatz der Laufverzahnung eine radiale Schulter, welche den Kupplungsring in der vom Schaltmuffenträger zum Losrad weisenden Richtung der Drehachse sichert.

Bei der Schaltkupplung nach der Erfindung wird durch die Ausge­ staltung gemäß Patentanspruch 2 der Kupplungsring in der entge­ gengesetzten Richtung der Drehachse durch eine Axiallagerfläche des Schaltmuffenträgers gesichert.

Bei der Schaltkupplung nach der Erfindung ist durch die Aus­ führungsform gemäß Patentanspruch 3 vermieden, daß der Kupp­ lungsring mit dem Schaltmuffenträger in Reibkontakt gelangt, wenn durch die Synchronisiereinrichtung ein Schleppmoment auf den Kupplungsring im ausgerückten Zustand der Kupplungsverzah­ nungen ausgeübt wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrie­ ben. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Schaltkupplung nach der Erfindung, und

Fig. 2 eine Teil-Ansicht des Losrades der Schaltkupplung von Fig. 1 gemäß Pfeilrichtung II.

In einem Getriebegehäuse 17 eines Zahnräderwechselgetriebes sind eine Eingangswelle 18, eine koaxiale Welle (Ausgangswelle) 5 und eine parallele Vorgelegewelle 19 jeweils drehbar und axial un­ verschiebbar gelagert. Eingangswelle 18 und Vorgelegewelle 19 stehen über eine Getriebekonstante 20 in ständiger Antriebsver­ bindung, welche ein mit der Eingangswelle 18 einstückig ausge­ bildetes Hauptwellenzahnrad 21 und ein mit letzterem kämmendes Vorgelegewellenzahnrad 22 enthält, welch letzteres konzentrisch und bewegungsfest zur Vorgelegewelle 19 angeordnet ist. Ausgangswelle 5 und Vorgelegewelle 19 sind über eine Zahnrad­ stufe 23 für einen oberen Vorwärtsgang in Antriebsverbindung bringbar, welche aus einem drehbar und axial unverschiebbar so­ wie konzentrisch zur Ausgangswelle 5 angeordneten Losrad (Hauptwellenzahnrad) 6 und einem konzentrisch sowie bewegungs­ fest zur Vorgelegewelle 19 angeordneten und mit dem Losrad 6 kämmenden Vorgelegewellenzahnrad 24 besteht.

Die Hauptwellenzahnräder 6 und 21 sind zum wahlweisen Schalten des oberen und des direkten Vorwärtsganges durch eine Schaltkupplung 3 fakultativ mit der Ausgangswelle 5 kuppelbar. Zu die­ sem Zweck arbeitet die Schaltkupplung 3 mit einer Wechsel- Schaltkupplung 4, welche einen zur Welle 5 konzentrisch und be­ wegungsfest sowie axial zwischen den Hauptwellenzahnrädern 6 und 21 angeordneten ringförmigen Schaltmuffenträger 7 sowie eine konzentrisch, drehfest und axial verschiebbar zu letzterem ange­ ordnete Schaltschiebemuffe 8 enthält. Die Schaltschiebemuffe 8 weist eine innere axiale Kupplungsverzahnung 10 auf, welche zum Schalten des oberen Vorwärtsganges in eine korrespondierende äu­ ßere axiale Kupplungsverzahnung 11 eines Kupplungsringes 9 ein­ fahrbar ist, welcher in der erfindungsgemäßen Weise mit dem Los­ rad 6 drehfest verbunden ist. Zu diesem Zweck weist die mit dem Vorgelegewellenzahnrad 24 im Kämmeingriff stehende Laufverzah­ nung 12 des Losrades 6 an ihrem dem Schaltmuffenträger 7 benach­ barten Stirnende 15 einen im Durchmesser reduzierten Abschnitt 14 auf, in welchen eine korrespondierende innere axiale Mitnah­ meverzahnung 13 am Innenumfang des Kupplungsringes 9 drehfest eingreift. Die durch den Abschnitt 14 gebildete radiale Schulter an der Laufverzahnung 12 sichert den Kupplungsring 9 in der vom Schaltmuffenträger 7 zum Losrad 6 weisenden Richtung der Dreh­ achse 25-25 der Schaltkupplung 4. In der entgegengesetzten Rich­ tung ist die Lage des Kupplungsringes 9 durch eine stirnseitige Axiallagerfläche 16 an der Nabe 26 des Schaltmuffenträgers 7 fi­ xiert, wobei die Fläche 16 mit der Laufverzahnung 12 in radialer Überdeckung steht.

Diese Verbindung zwischen Losrad 6 und Kupplungsring 9 ist da­ durch ermöglicht, daß der Durchmesser 27 der äußeren Kupplungs­ verzahnung 11 wesentlich größer als der Außendurchmesser der Laufverzahnung 12 ausgelegt ist.

Wie sich aus der schrägen Lage eines Zahnkopfes 29 der Laufver­ zahnung 12 relativ zu der mit der Drehachse 25-25 zusammenfal­ lenden Radachse des Losrades 6 ergibt (Fig. 2), ist die Lauf­ verzahnung 12 schrägverzahnt, wobei der Scheitel des Schrägungs­ winkels in bezug auf den Drehsinn 31 des Losrades 6 relativ zum Schaltmuffenträger 7 so gelegt ist, daß der Kupplungsring 9 bei auftretenden Leerlauf-Schleppmomenten in der zwischen Schalt­ schiebemuffe 8 und Kupplungsring 9 angeordneten Synchroni­ siereinrichtung 30 in der auf das Losrad 6 weisenden Axialrich­ tung vom Schaltmuffenträger 7 weg gedrängt wird. Bei drehender Eingangswelle 18 dreht das Losrad 6 immer dann schneller als der Schaltmuffenträger 7, wenn die Kupplungsverzahnungen 10 und 11 sowie die Synchronisiereinrichtung 30 außer Eingriff sind.

Claims (3)

1. Formschlüssige Schaltkupplung an einem mit seiner Welle kup­ pelbaren Losrad eines Zahnräderwechselgetriebes der Vorgelegebauart, mit einem neben dem Losrad sowie zur Welle konzentrisch und bewegungsfest ange­ ordneten Schaltmuffenträger, mit einer zum Schaltmuffenträger konzentrisch, drehfest und axial verschiebbar angeordneten Schaltschiebemuffe, mit einem konzentrisch zum Losrad angeordne­ ten Kupplungsring, mit einer inneren axialen Kupplungsverzahnung der Schaltschiebemuffe und mit einer korrespondierenden äußeren Kupplungsverzahnung des Kupplungsringes, und bei der die Kupp­ lungsverzahnung des Kupplungsringes einen größeren Durchmesser aufweist als die Laufverzahnung des Losrades und der Kupplungs­ ring an seinem Innenumfang eine Mitnahmeverzahnung für seine drehmomentübertragende Verbindung mit dem Losrad aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für die drehmomentübertragende Verbindung ein im Durchmesser reduzierter Abschnitt (14) der Laufverzahnung (12) an dem dem Schaltmuffenträger (7) benachbarten Stirnende (15) der im Be­ reich ihrer Zahnfüße über die gesamte Breite des Losrades (6) durchgehend ausgebildeten Laufverzahnung (12) in die korrespon­ dierende innere Mitnahmeverzahnung (13) am Kupplungsring (9) eingreift.

2. Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltmuffenträger (7) an seiner dem Losrad (6) benach­ barten Stirnseite eine mit der Laufverzahnung (12) in radialer Überdeckung stehende Axiallagerfläche (16) aufweist.

3. Schaltkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Laufverzahnung (12) eine Schrägverzahnung verwendet ist, bei der die auf die innere Mitnahmeverzahnung (13) in Achs­ richtung wirkenden und aus Leerlauf-Schleppmomenten resulttierenden Kräfte in dem vom Schaltmuffenträger (7) auf das Losrad (6) weisenden Richtungssinn gerichtet sind.