DE2255368B1 - Sperrsynchronisiervorrichtung insbe sondere fur Kupplungen in Kraftfahrzeug Wechselgetrieben - Google Patents

Description

• Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der Vorteil erreicht, daß unmittelbar beim Reibungsschluß der Schaltmuffe mit dem Synchronring eine ganz erhebliche Widerstandskraft an dem letzteren erzeugt wird, so daß er sofort in die Sperrstellung umschlägt. Ein Durchreißen der Schaltmuffe ist aus diesem Grund völlig ausgeschlossen. Dieser große Widerstand wird so lange aufrechterhalten, bis Gleichlauf erzielt ist. Dann bricht dieser Widerstand bis auf eine geringe Rückstellkraft zusammen, so daß das Einfädeln der Eingriffsverzahnungen sehr leicht vor sich gehen kann. Hierbei erscheint es von Bedeutung, daß erfindungsgemäß auch der Übergang der Ringfeder vom steilen auf den flachen Teil der Anlagefläche - die Kante zwischen beiden soll möglichst scharf sein - bereits berücksichtigt wurde. Ge-
• rade die Kürze dieses Überganges ist von Bedeutung.
• Es ist nämlich auf der anderen Seite bereits bekannt, die gesamte Anlagefläche sich von einem steilen bis auf einen flachen Wert kontinuierlich ändern zu lassen (britische Patentschrift 938 282). Dies steht aber in krassem Gegensatz zu dem Gedanken der Erfindung und soll durch letztere gerade vermieden werden.
• Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Sperrsynchronisiervorrichtung im Längsschnitt und F i g. 2 den Ausschnitt II gemäß F i g. 1 in stark vergrößertem Maßstab.
• Nach Fig. 1 wirkt die SchaltmuffelO mit zwei Synchronringen 11 zusammen, die mit radial einwärts gerichteten Fortsätzen 12 entsprechende Ausschnitte eines Ringansatzes 13 an den Zahnradkörpern eingreifen. Der Ringansatzl3 trägt die Eingriffsverzahnung 14. In den Fortsätzen 12 der Synchronringe 11 ist je eine Ringfeder 15 angeordnet, die mit einer Anlagefläche 16 am Ringansatz 13 zusammenwirkt und eine zur Schaltmuffe 10 hin gerichtete Kraft am Synchronring 11 erzeugt.
• Nach Fig. 2 besteht die Anlagefläche 16 aus einem flacheren Teil 17 und einem zur Schaltmuffe 10 hin gerichteten wesentlich steileren Teil 18. Letzterer geht in eine Nutl9 über, die radial gesehen tiefer ist als die Ringnut 20 in den Fortsätzen 12 des Synchronringes, in welcher der Federring 15 aufgenommen wird. Der Übergang des steileren Teils 18 in den flacheren Teil 17 der Anlagefläche 16 soll möglichst scharfkantig erfolgen.
• Die Schaltmuffe 10 hat bei ihrer Bewegung zum Eingriff die Strecke d zurückzulegen, bis ihre Eingriffsverzahnung 20 mit der Eingriffsverzahnung 14 am Ringansatz 13 in Eingriff kommt. Hierbei ist mit e der sogenannte Leerweg bezeichnet, d. h. der Weg, den die Schaltmuffe 10 zurücklegen muß, bis der Reibungsschluß mit dem Synchronringll erzielt wird.
• Die Ringfeder 15 soll nun - wie bereits erwähnt -zunächst eine möglichst große Widerstandskraft mit Hilfe der steilen Anlagefläche 18 ergeben. Jedoch muß diese Kraft abgebaut sein, ehe die Schaltmuffe 10 den gesamten Weg d zurückgelegt hat. Das heißt also, es muß die Strecke a kleiner sein als die Differenz der beiden Strecken d und e. Hierbei ist zu be- rücksichtigen, daß sich die Strecke a aus zwei Teilen, nämlich b und c zusammensetzt. b bedeutet die Projektion des steilen Teils 18 der Anlagefläche und ist somit ein unmittelbares Maß für dieselbe. Die Strecke c ist ein Maß für den Weg der Ringfeder 15 um die Kante zwischen den beiden Flächenteilen 17 und 18. Der Weg der Ringfeder ist in der Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet, ebenso sind die beiden Stellungen am Ende des steilen Teils 18 und am Beginn des flachen Teils 17 strichpunktiert gekennzeichnet.
• Zum Einrücken eines Ganges wird die Schaltmuffe 10 nach links bewegt, wobei sie zunächst den Leerweg e zurücklegt, bis Reibungsschluß mit dem Synchronring 11 eintritt. Hierbei beginnt der Federring 15 auf die steile Fläche 18 aufzulaufen und erzeugt eine hohe Widerstandskraft, d. h. ein großes Reibmoment. Der Synchronring11 schlägt also sofort in seine Sperrstellung um. In dieser verbleibt er bis Gleichlauf eintritt. Dann kann wegen des Wegfalls der Sperrwirkung die Schaltmuffe 10 weiter nach links bewegt werden, wobei sie den Synchronring11 vor sich her schiebt. Dabei wird die Ringfeder 15 beim Auflaufen auf die steile Fläche 18 zusammen gedrückt, wobei eine erhebliche Widerstandskraft zu überwinden ist. Die Ringfeder 15 geht dann auf den flacheren Teil 17 der Anlagefläche 16 über, und dieser Punkt wird gemäß der vorgeschlagenen Ausbildung erreicht, ehe die Schaltmuffe 10 den gesamten Weg d zurückgelegt hat. Es herrscht jetzt an dem Synchronring 11 lediglich noch eine geringe Rückstellkraft, so daß er gegenüber der Schaltmuffe 10 zum Einfädeln der beiden Verzahnungen 14 und 20 entsprechend verdreht werden kann. Eine solche Verdrehung wäre nicht oder nur sehr schwer möglich, wenn sich nach Zurücklegen der Strecke d der Federring 15 noch auf dem steilen Teil 18 der Anlagefläche 16 befindet oder noch um die Kante zwischen den beiden Flächenteilen 17 und 18 herumlaufen würde.
• Bezüglich der Neigung der Anlagefläche selbst soll der Spitzenwinkel des steileren Teils etwa 3mal so groß sein wie der des flacheren Teils.
• Dies soll aber lediglich als Anhaltspunkt dienen.
• Je größer der Neigungsunterschied wird, um so größer wird auch selbst bei ganz scharfkantiger Ausführung des Überganges - der Streckenanteil c.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Sperrsynchronisiervorrichtungen für KuppIungen in Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben, wobei eine axial verschiebbare Schaltmuffe mit einer Eingriffsverzahnung zum Eingriff in entsprechende Gegenverzahnungen an den Zahnrädern versehen ist und mit ebenfalls axial verschiebbaren und begrenzt drehbaren Synchronringen zusammenwirkt, die ihrerseits mit radial nach innen gerichteten Fortsätzen in entsprechende Ausnehmungen eines Ringansatzes am Zahnrad eingreifen und mittels Schrägflächen an denFortsätzen mit entsprechenden Sperrflächen an den Seiten der Ausnehmungen zusammenwirken, und wobei eine in den Fortsätzen des Synchronringes geführte Ringfeder zur Erzeugung einer auf die Schaltmuffe hin gerichtete Kraft am Synchronring an einer konischen Anlagefläche am Ringansatz des Zahnrades anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (16) an ihrer der Schaltmuffe (10) zugewandten Seite schwellenartig und möglichst scharfkantig in einen Teil (18) wesentlich größerer Steilheit übergeht und daß die Länge dieses steilen Teiles nur so groß sein soll, daß vor dem Eintritt der Schaltmuffe (10) in die Eingriffsverzahnung (14) der schwächer geneigte Teil (17) der Anlagefläche (16) wirksam wird.

   Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisiervorrichtung, insbesondere für Kupplungen in Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben, wobei eine axial verschiebbare Schaltmuffe mit einer Eingriffsverzahnung zum Eingriff in entsprechende Gegenverzahnungen an den Zahnrädern versehen ist und mit ebenfalls axial verschiebbaren und begrenzt drehbaren Synchronringen zusammenwirkt, die ihrerseits mit radial nach innen gerichteten Fortsätzen in entsprechende Ausnehmungen eines Ringansatzes am Zahnrad eingreifen und mittels Schrägflächen an den Fortsätzen mit entsprechenden Sperrflächen an den Seiten der Ausnehmungen zusammenwirken, und wobei eine in den Fortsätzen des Synchronringes geführte Ringfeder zur Erzeugung einer auf die Schaltmuffe hin gerichteten Kraft am Synchronring an einer konischen Anlagefläche am Ringansatz des Zahnrades anliegt.

   Bei Sperrsynchronisiernngen der obigen Art besteht der Wunsch, einerseits bei Beginn der Schaltmuffenbewegung eine möglichst große Reibkraft am Synchronring, d. h. also eine möglichst große Anpreßkraft des Synchronringes an die Schaltmuffe zu erzeugen, um ein sofortiges Umschlagen des Synchronringes in seine Sperrstellung zu erreichen und dadurch ein Durchreißen der Schaltmuffe ohne vorherige Synchronisierung mit Sicherheit zu verhindern.

   Andererseits soll aber die weitere Bewegung der Schaltmuffe nach erfolgter Synchronisierung möglichts leicht erfolgen, um das Einfädeln der Eingriffsverzahnungen zu erleichtern. In diesem letzteren Bereich soll also auf den Synchronring lediglich eine verhältnismäßig geringe Rückstellkraft wirken.

   Der Erfindung liegt eine Lösung des geschilderten Problems als Aufgabe zugrunde.- Bei den. eingangs genannten Sperrsynchronisiervorrichtungen wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anlagefläche an ihrer der Schaltmuffe zugewandten Seite schwellenartig und möglichst scharfkantig in einen Teil wesentlich größerer Steilheit übergeht und daß die Länge dieses steilen Teils nur so groß sein soll, daß vor dem Eintritt der Schaltmuffe in die Eingriffsverzahnung der schwächer geneigte Teil wirksam wird. Im einzelnen kann der Erfindungsgedanke dahingehend erläutert werden, daß für die Länge dieses steilen Teils (in axialer Richtung betrachtet) die folgende Beziehung besteht: a=btc soll kleiner, aber vorzugsweise nur wenig kleiner sein als d-e worin die Buchstaben die folgende Bedeutung haben: a Projektion des axialen Weges der Ringfeder vom Beginn des steilen bis zum Beginn des flachen Teils der Anlagefläche, b Projektion des axialen Weges der Ringfeder vom Beginn bis zum Ende des steilen Teils der Anlagefläche {<W¾ieite auf der steilen Fläche), c Projektion des axialen Weg , der Ringfeder vom Ende des steilen bis z llm Beginn des flachen Teils der Anlagefläche (Bewegung um die Kante zwischen steiler und flacher Fläche), d axialer Schaltweg der Sch dtsuffe aus der Ausrückstellung bis zum Be zinn des Eingriffs in die Eingriffsverzahnung u d e axialer Schaltweg der Sch tmuffe aus der Ausrückstellung bis zur Anlage am Synchronring (Leerweg). zu Es ist bereits eine Spertsynchronisìirvorrichtung ähnlich der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Konusfläche am Ende in eine Ringnut zur Aufnahme der Ringfeder übergeht und dabei eine Art Schwelle gebildet wird (de-utsche Ausfiegeschrift 1 208 966). Dies ist aber bei der bekannten Anordnung reiner Zufall, denn die Druckschr selbst enthält keinerlei Hinweise auf die inn en Zusammen hänge,-die etwa bewußt zu einer derartigen Ausbildung geführt haben könnten. Y6r allem fehlt dort jede Erkenntnis über eine ganz liestimmteZuordnung des steilen Teils zum Schaltweg der Schaltmuffe.