DE2243522A1

DE2243522A1 - Getriebe-synchronisiervorrichtung

Info

Publication number: DE2243522A1
Application number: DE19722243522
Authority: DE
Inventors: Raymond George Herbe Townshend
Original assignee: Jaguar Cars Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 1971-09-08
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1973-04-05
Also published as: FR2152159A5; IT965219B

Description

PATENTANWÄLTE

D!PU.-1Nβ. DR. IUR. DIPL.-IN6. 2 2 A 3 5 2 2

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück , den H. September 1972

MDSERSTR ASSE 2Ο/24 L/Ka JAGUAR CARS LIMITED

Browns Lande, Allesley, Coventry, Warwickshire, England

Getriebe-Synchronisiervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Getriebe-Synchronisiervorrichtung "nd ist besonders, jedoch nicht ausschließlich, für Fahrzeuggetriebe geeignet.

Getriebe-Synchronisiervorrichtungen besitzen für gewöhnlich Elemente, die miteinander in Reibungsberührung gebracht werden und ein bremsendes oder beschleunigendes Drehmoment ausüben, um eine Synchronisierung beispielsweise zwischen einem Zahnrad und einer Abtriebswelle, die anfangs unterschiedliche Drehzahlen aufweisen, herbeizuführen. Wenn die Synchronisierung erreicht ist, d.h., wenn die Teile mit der gleichen Drehzahl umlaufen, erfolgt eine drehmomentübertragende Kupplung.

Eine Getriebe-Synchronisiervorrichtung zum Verbinden einer Welle mit einem koaxial zu diejer angeordneten Zahnrad ist ge-

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maß der Erfindung in erster Linie gekennzeichnet durch

a) einen koaxial zu der Welle angeordneten Synchronisierring mit einer nockenartigen Einrichtung und

b) ein erstes und ein zweites antreibbares und koaxial zur Welle angeordnetes Glied, wobei das erste Glied relativ zum zweiten Glied axial verschieblich ist, um den Synchronisierring in Berührung mit dem Zahnrad oder einem Ansatz dessen zu drücken, und das zweite Glied eine Gegennockeneinrichtung aufweist, der art, daß beim axialen Verschieben des ersten Gliedes und im Falle unterschiedlicher Drehzahlen des Zahnrades und der Welle die nockenartige Einrichtung und die Gegennockeneinrichtung zusammenwirken, um den Synchronisierring gegen das Zahnrad oder einen Ansatz dessen zu treiben und dadurch das Reibungsdrehmoment , das die Synchronisierung der Drehzahlen von Zahnrad und Welle herbeiführt, zu erhöhen.

In zweiter Linie ist die erfindungsgemäße CJetriebe-Synchronisiervorrichtung gekennzeichnet durch

a) eine koaxial zu einer Welle angeordnete, mit dieser in Eingriff befindliche Nabe;

b) einen Synchronisierring zum Synchronisieren der Drehzahl eines koaxial zu der Nabe angeordneten Zahnrades mit der Drehzahl der Nabe, wobei die Nabe oder ein Ansatz dieser eine nockenartige Einrichtung zum Zusammenwirken mit einer Gegeneinrichtung des Synchronisierringes oder eines Ansatzes dessen aufweist, derart, daß eine Drehzahldifferenz zwischen der Nabe un

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dem Zahnrad, mindestens während sich der Synchronisierring in Berührung mit dem Zahnrad oder eines Ansatzes dessen befindet, zu einem Zusammenwirken der nockenartigen Einrichtung und der Gegeneinrichtung zur Erhöhung der von dem Synchronisierring auf das Zahnrad oder dessen Ansatz ausgeübten Synchronisier.-wirkung führt; und

c) eine in Richtung der gemeinsamen Achse von Nabe und Welle axial bewegliche und durch koaxialen Eingriff mit der Nabe um diese Achse drehbare Hülse, wobei der Synchronisierring durch die Hülse in Berührung mit dem Zahnrad verschiebbar ist und die Hülse, bei gleicher Drehzahl von Nabe und Zahnrad, mit dem Zahn rad oder einem Ansatz dessen in Eingriff bringbar ist, um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Zahnrad und der Nabe zu ermöglichen.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform dei- Erfindung ist der Synchronisierring durch die Hülse mittels gleitbar auf der Nabe angeordneter Druckstücke verschiebbar. Vorzugsweise weist hierbei die Nabe federnde Einrichtungen auf, um die Druckstücke in Berührung mit der Hülse zu drücken.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Hülse mit inneren Zähnen versehen, mittels welcher sie bei synchroner Drehung mit dem Zahnrad oder dessen Ansatz formschlüssig mit Zähnen am Synchronisierring und dem Zahnrad Ansatz in Eingriff bringbar ist.

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Durch eine geeignete Formgebung der die nockenartige Einrichtung und die Gegennockeneinrichtung darstellenden Berührungsflächen kann eine kleine mittels der Hülse zur Herbeiführung der Berührung des Synchronisierringes mit dem Zahnrad angewandte Kraft bei Vorhandensein einer Drehzahldifferenz zwischen dem Synchronisierring und dem Zahnrad verstärkt werden, um eine weitere Synchronisierwirkung zu erreichen. Beim Erreichen der Synchronisierung der Drehzahl des Synchronisierringes und des Zahnrades kann die Hülse in axialer Richtung weiter verschoben werden, so daß sie mit geeigneten Vorsprüngen bzw. Stegen am Zahnrad oder eines Ansatzes dessen in Eingriff kommt und auf diese Weise die Nabe und das Zahnrad miteinander verbindet bzw. verriegelt, wodurch Drehmoment ohne Schlupf vom Zahnrad auf die Welle übertragen wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung, in der eine erfindu-ng gemäße Synchronisiervorrichtung in Explosivansicht schematisch * dargestellt ist.

Eine Nabe 11 ist auf einer Welle 12 festgekeilt, die die Abtriebs welle eines Getriebes darstellt, von dem die Gleichlauf- bzw. Synchronisiervorrichtung einen Teil bildet. Die Nabe 11 besitzt auf ihrem Außenumfang Nuten bzw. Stege 13, die in innere Stege bzw. Nuten l'l einer Hülse 15 eingreifen. Die Hülse 15 ist mittels einor herkömmlichen Schaltgabel (nicht dargestellt), die mittels

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eines Schalthebels betätigbar ist, beweglich. Die Nabe 11 ist in drei Bereichen ihres Umfangs (nur ein Bereich ist dargestellt) zur Schaffung von öffnungen 16 mit schrägen Eingriffsflächen 17 ausgenommen. Ein Synchronisierring 18 mit drei Vor Sprüngen 19 ist gleitbar in der Nabe 11 angeordnet. Die Stirnflächen der Vor-Sprünge 19 berühren Druckstücke 30, die in den Ausnehmungen 16 mittels in Löchern 20 der Nabe 11 angeordneter Federn gehalten wer den. Eine Ausnehmung 21 in der Innenfläche der Hülse 15 kann mit einem entsprechenden Vorsprung 22 an der Außenfläche des Druckstücks 30 in Eingriff gebracht werden. Der Ring 18 ist ferner mit Zähnen 18a an seinem Außenumfang versehen, die einen Mitnahmeeingriff zwischen dem Ring 18 und den inneren Stegen bzw. Nuten 1*» der Hülse 15 erlauben.

Nach Bewegung der Hülse 15 mittels der Schaltgabel zur Herstellung de3 Eingriffs der Ausnehmung 21 und der Vorsprünge 22 wird die nachfolgende Bewegung der Hülse 15 auf den Ring 18 übertragen. Durch die Bewegung der Hülse 15 in Richtung des Pfeils A wird die innere konische Fläche 21 des Rings 18 mit der äußeren konischen Fläche 25 eines Zahnrads 26 in Berührung gebracht, dessen Drehzahl mit derjenigen der Welle 12 zu synchronisieren ist. Wenn eine Drehzahldifferenz zwischen dem Zahnrad 26 und der Nabe 11 vorliegt, bewirken die schragen Flächen 1? eine Erhöhung der den Rill}; H) mit dem Zihnral ?.6 in Ber.ihrunp bringenden Knft. Di».5 von den schrägen Flachen 17 nersurgerufene Eingriffswirkung dauert an, bi.3 ciifi Relativbewegung /tfisthen 'J<-r Hab·? 11 unl dem Zahnrad 2

aufhört, d.h., wenn sie synchronisiert sind. Die Stege bzw. Nuten 1Ί der Hülse 15 kämmen dann mit den Zähnen l8a des Rings 18,

Durch weiteren Druck auf die Hülse 15werden die Druckstücke 30 radial nach innen gegen die Federn in den Löchern 20 der Nabe 11 bewegt, so daß die Hülse 15 nun weiter in Richtung des Pfeils A bewegt werden kann. Hierdurch"kommen die Stege bzw. Nuten 11 der Hülse 15 mit den kurzen Stegen 27 eines Ansatzes des Zahnrads 26 in Eingriff und verbinden bzw. verriegeln so das Zahnrad 26 mit der Nabe 11.

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Claims

Patentansprüche:

l.j Getriebe-Synchronisiervorrichtung zum Verbinden einer Well( mit einem koaxial zu dieser angeordneten Zahnrad, gekennzeichnet durch

a) einen koaxial zu der Welle (12) angeordneten Synchronisierring (18) mit einer nockenartigen Einrichtung (19) und

b) ein erstes (15) und ein zweites antreibbares und koaxial zur Welle (17) angeordnetes Glied (11), wobei das erste Gli.ed relativ zum zweiten Glied (11) axial verschieblich ist, um den Synchronisierring (18) .in Berührung mit dem Zahnrad (26) oder einem Ansatz dessen zu drücken, und das zweite Glied

(11) eine Gegennockeneinri-chtung (17) aufweist, derart, daß beim axialen Verschieben des ersten Gliedes (15) und im Falle unterschiedlicher Drehzahlen des Zahnrads (26) und der Welle

(12) die nockenartige Einrichtung (19) und die Gegennockeneinrichtung (l7)zusammenwirken, um den Synchronisierring (18) gegen das Zahnrad (26) oder einen Ansatz dessen zu treiben und dadurch das Reibungsdrehmoment, das die Synchronisierung der Drehzahlen von Zahnrad und Welle herbeiführt, zu erhöhen.

2, Getriebe-Sy-nchronisiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) eine koaxial zu einer Welle (12) angeordnete, mit dieser in Eingriff befindliche Nabe (11)}

b) einen Synchronisierring (18) zum Synchronisieren der Drehzahl eines koaxial zu der Nabe (11) angeordneten Zahnrades (26) mit.

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der Drehzahl der Nabe (11), wobei die Nabe (11) oder ein Ansatz dieser eine nockenartige Einrichtung zum Zusammenwirken mit einer Gegeneinrichtung des Synchronisierringes (18) oder eines Ansatzes dessen aufweist, derart, daß eine Drehzahldiflerenz zwischen der Nabe (11) und dem Zahnrad (26), mindesten während sich der Synchronisierring (18) in Berührung mit dem s Zahnrad (26) oder eines Ansatzes dessen befindet, zu einem Zusammenwirken der nockenartigen Einrichtung und der Gegeneinrichtung zur Erhöhung der von dem Synchronisierring (18) auf das Zahnrad (26) oder dessen Ansatz ausgeübten Synchronisierwirkung führt; und

c) eine in Richtung der gemeinsamen Achse von Nabe (11) und Welle (12) axial bewegliche und durch koaxialen Eingriff mit der
Nabe (11) um diese Achse drehbare Hülse (15), wobei der Synchronisierring (l8) durch die Hülse (15)'in Berührung mit dem Zahnrad (26) verschiebbar ist und die Hülse (15)» bei gleicher Drehzahl von Nabe (11) und Zahnrad (26), mit dem Zahnrad (26) oder einem Ansatz dessen in Eingriff bringbarüst, um eine Drehmomentübertragung zwischen dem Zahnrad (26) und der Nabe (11) zu ermöglichen.

3. Getriebe-Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronisierring (18) durch die Hülse (15) mittels gleitbar auf der Nabe (11) angeordneter Druckstücke (30) verschiebbar ist.

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¹I. Getriebe-Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (11) federnde Einrichtungen aufweist, um die Druckstücke (30) in Berührung mit der Hülse (15) zu drücken.

5. Getriebe-Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) mit inneren Zähnen versehen ist, mittels welcher sie bei synchroner Drehung mit dem Zahnrad (26) oder dessen Ansatz formschlüssig mit Zähnen am Synchronisierring (18) und dem Zahnrad (26) oder dessen Ansatz in Eingriff'bringbar ist.

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ίο

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