DE2317852A1

DE2317852A1 - Gleichlaufeinrichtung, insbesondere fuer geschwindigkeitswechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2317852A1
Application number: DE2317852A
Authority: DE
Inventors: Emil Kunz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1973-04-10
Filing date: 1973-04-10
Publication date: 1974-10-24
Also published as: SE405399B; IT1010864B; PL92633B1; BR7402806D0; BE812315A; NL7403936A; FR2225651B1; US3934689A; GB1431028A; FR2225651A1; RO73469A; ES425090A1; DE2317852B2

Description

I—IS 2317352

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Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, in welcher ein geschlitzter Gleichlaufring unter dem Einfluß von die Servowirkung desselben erhöhenden geschlitzten, ringförmigen Sperrmittels steht, das zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe seines zugehörigen Kupplungskörpers angeordnet ist.

Es sind Gleichlaufeinrichtungen der genannten Art bekannt (DT-OS 1 919 294), bei denen das Sperrmittel, durch ein geschlitztes, den verschiebbaren Anschlag zwischen seinen Ringenden aufnehmendes Band gebildet wird, das sich mit einem dem Ringenden gegenüberliegenden nockenartigen Formkörper in einer Ausnehmung des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades abstützt. Die mit dem Formkörper zusammenwirkenden Gegenflächen der Ausnehmung können dabei entsprechend der gewünschten Sperr- und Rückstellkraft eine verschiedene Formgebung erhalten. Als besonders nachteilig hat sich bei dieser Sperrmittelausführung jedoch das häufige Brechen des Sperrmittels im Bereich des nockenartigen Formkörpers erwiesen. Darüber hinaus war die Fertigung eines derartigen Sperrmittels nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand möglich.

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Weiter sind Gleichlaufeinrichtungen, insbesondere für die niedrigste Gangstufe eines Wechselgetriebes bekannt (FR-PS 1 586 353)* in welchem geschlitzte und federnde Gleichlaufringe unter dem Einfluß von die Servo-Wirkung erhöhenden Mittel stehen, die zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades angeordent sind und von einem doppelärmigen Gleitstein beaufschlagt werden, der mit einer Nase versehen, sieh zwischen den Schlitz des Gleichlaufringes erstreckt und -der eine Arm des Gleitsteines mit einem Sperrband zusammenarbeitet und der andere Arm des Gleitsteines unter Vermittlung federnder Mittel an der Nase des Kupplungskörpers abgestützt ist, wobei die federnden Mittel durch eine Druckfeder gebildet; werden, die in das verdickte Ende des Armes des Gleitsteines eingesetzt und in einer Ausnehmung der Nabe des Kupplungskörpers in tangentialer Richtung gehalten ist. Als besonders nachteilig hat sich neben den hohen Fertigungskosten des Gleitsteines hierbei erwiesen, daß die Druckfeder derart in tangentialer Richtung auf dem Gleitstein wirksam wird, daß dieser nach aussen gedrückt wird, was ein häufiges Verklemmen des Gleitsteines zur Folge hat. Ebenfalls ist der erhebliche Montageaufwand nachteilig, der beim Auswechseln der Druckfedern erforderlich wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Gleichlaufeinrichtung für die niedrigste Gangstufe eines Wechselgetriebes zu schaffen, die beim Einlegen der ersten Gangstufe bei stillstehendem Fahrzeug unter Verzicht auf ein zusätzliches federndes Mittel während des GleichlaufVorganges eine derart große elastische Rückstellkraft aufweist, die das

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Lösen der Sperrmittel In ausreichendem Maße unterstützt und beim Herunterschalten in den ersten Gang ebenso wie die Gleichlaufeinrichtungen der übrigen Gangstufen die Sperrmittel die Servo-Wirkung des Gleichlaufringes derart erhöhen, daß ein leichtes und schnelles Einlegen der Gänge möglich wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich das Sperrmittel während eines Gleichlaufvorganges an einem in einer Ausnehmung in der Nabe des Kupplungskörpers erstreckenden Anschlag abstützt, der zwischen den Ringenden des Sperrmittels mit diesem verankert ist. Bei Gleichlaufeinrichtungen für die niedrigste Gangstufe hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, daß sich der Anschlag in Umfangsrichtung A mit einer senkrechten Fläche an einer senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung und in Umfangsrichtung B mit einer Abweisfläche an einer senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung abstützt. Die Abweisfläche kann durch eine gekrümmte Fläche oder durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung verlaufenden Fläche gebildet werden. Das Sperrmittel weist im Bereich C einen zentrisch verlaufenden Radius R und in den Bereichen D einen exzentrisch zu dem Bereich C verlaufenden Radius R₁ auf. Eine weitere beispielsweise erfindungsgemäße Ausgestaltung des Sperrmittel ist dadurch gegeben, daß das Sperrmittel im Bereich E einen zentrisch verlaufenden Radius R und in dem Bereich F einen exzentrisch zu dem Bereich E verlaufenden Radius Rp aufweist.

Bei Gleichlaufeinrichtungen für die übrigen Gangstufen hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß sich der Anschlag

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in Umfangsrichtung A und B mit einer Abweisfläche an einer senkrechten Fläche der Ausnehmung abstützt. Die Abweisflache wird entweder durch eine gekrümmte Fläche oder durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung verlaufenden Fläche gebildet. Vorteilhaft ist es, wenn das Sperrmittel einen zentrisch verlaufenden Radius R aufweist.

Die Verankerung des Anschlages in dem Sperrmittel kann bei allen Gangstufen vorteilhafterweise derart vorgenommen werden, daß das Sperrmittel im Bereich des Anschlages an den Stirnflächen gegenüberliegende, radiale Nuten aufweist, der Anschlag an der der Ausnehmung abgewandten Seite mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut versehen ist und die die Nut begrenzenden Stege des Anschlages in die Nuten des Sperrmittels eingreifen, oder derart, daß der Anschlag an der der Ausnehmung abgewandten Seite einen Zapfen aufweist, der in eine zwischen den Stirnflächen des Sperrmittels angeordnete Ausnehmung beliebiger Form eingreift.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,daß mit dem erfindungsgemäßen Sperrmittel in Zusammenarbeit mit dem in die Ausnehmung am Kupplungskörper hineinragenden Anschlag beim Herunterschalten in den ersten Gang und beim Einlegen der übrigen Gangstufen eine leichtes und schnelles Einlegen möglich ist, und beim Einlegen des ersten Ganges bei stillstehendem Fahrzeug Ganghänger sicher vermieden werden, ohne daß im Bereich des Anschlages das Sperrmittel Belastungen ausgesetzt ist, die ein Brechen des Sperrmittels bewirken. Aufgrund des einfachen Aufbaues weist

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die erfindungsgemäße Gleichlaufeinrichtung insbesondere bei der niedrigsten Gängstufe gegenüber anderen bekannten Einrichtungen eine hohe Betriebssicherheit und Montagefreundlichkeit auf.

In den Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gleichlaufeinrichtungen zeigen, sind Fig. 1 ein Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gleichlaufeinrichtung für die erste Gangstufe eines Schaltmuffengetriebes eines Kraftfahrzeuges, ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, eine beispielsweise Ausführungsform eines Sperrmittels in der Seitenansicht, eine Draufsicht nach Fig. 3*

eine weitere Ausführungsform eines Sperrmittels, eine weitere Ausführungsform eines Anschlages, ein Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gleichlaufeinrichtung für die weiteren Gangstufen eines Schaltmuffengetriebes eines Kraftfahrzeuges, ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig.7, eine beispielsweise AusfUhrungsform eines Sperrmittels,

eine weitere AusfUhrungsform eines Anschlages, eine weitere Ausführungsform eines Sperrmittels und eine weitere AusfUhrungsform eines Anschlages.

In dem in Pig. 1 und 2 gezeigten Getriebeausschnitt sind auf einer angedeuteten Getriebewelle 1 Zahnräder 2 und 3 frei drehbar, aber nicht längsverschiebbar gelagert. Die Zahnräder

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Fig.	10
Pig.	11
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2, 3 sind ständig mit auf einer weiteren Getriebewelle befindlichen Zahnrädern in Eingriff und mit Kupplungskörpern 4 und 5 fest verbunden. Die Kupplungskörper 4,- 5 sind mit einer Schaltmuffe 6 kuppelbar, welche axial verschiebbar auf Stegen 7 eines Schaltmuffenträgers 8 gehalten ist. Der Schaltmuffenträger 8 ist mit der Getriebewelle 1 drehfest verbunden und zwischen Anschlagscheiben 9 axial festgelegt. Die Kopfflächen der Zähne 10 der Schaltmuffe 6 arbeiten mit Gleichlauf ringen 11 und 12 zusammen, die a"uf der Nabe 13 des.Kupplungskörpers 4 bzw. 5 der zu schaltenden Zahnräder 2, 3 unter Vorspannung angeordnet sind. Jeder der Gleichlaufringe 11, 12 ist mit einer Zentrierfläche 14 und einer Reibfläche 15 versehen. Zwischen den Enden 16 und 17 des Gleichlaufringes 11 ragt die Nase 18 eines Gleitsteines 19, welcher in Umfangsrichtung verschiebbar auf der Nabe 13 der Kupplungskörper gehalten ist. Zwischen der Nabe 13 und der Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 11 ist ein Sperrmittel 21 in Form eines Bandes angeordnet, dessen Fläche 22 mit dem Gleichlaufring 11 zusammenarbeitet. Das Sperrmittel 21 weist im Kurvengrund an seinen Stirnflächen gegenüberliegende, radiale Nuten 23 und 24 auf, in die die Stege25 und 26 eines losen Anschlages 27 eingreifen und wodurch der Anschlag 27 mit dem Sperrmittel 21 veranrkert ist. Die Stege 25 und 26 begrenzen eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 28 im Anschlag 27, der sich mit der der Nut 28 gegenüberliegenden Seite in einer Ausnehmung 29 des Kupplungskörpers 4, 5 abstützt. Während eines GleichlaufVorganges stützt sich der Anschlag 27 mit seiner senkrechten Fläche 30 an der senkrechten Fläche 31 der Ausnehmung 29 bzw. mit der schrägen

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Fläche j52 an der senkrechten Fläche j5]5 der Ausnehmung 29 ab.

Beim Einlegen des ersten Ganges aus dem Stillstand des Fahrzeuges wird bei laufender Maschine die Schaltmuffe 6 axial gegenüber dem Muffenträger 8 mit Bezug auf die Zeichnung nach Fig» 1 nach links bewegt und die Kopfflächen der Schaltzähne 10 mit der Reibfläche 15 des GIeichlaufringes 11 in ReibungsSchluß gebracht, wodurch der Gleichlaufring 11 in Drehrichtung A (Figo 2) mitgenommen wird. Das Auflaufen des Endes 17 des Gleichlaufringes drückt dadurch den Gleitstein in dieselbe Richtung, so daß das Sperrmittel 21 den Anschlag 27 beaufschlagt, der sich dann mit der senkrechten Fläche 351 an der senkrechten Fläche J50 der Ausnehmung 29 abstützt, wodurch der linke Teil (Fig. 2) des Sperrmittels 21 gespannt wirdο Bei diesem Vorgang findet zwischen der Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 11 und der Fläche 22 des Sperrmittels 21 eine Relativbewegung mit einer daraus resultierenden Reibarbeit statt, die an dem Gleichlaufring in Form einer radialen Spreizkraft wirksam wird. Ist durch die Reibbarkeit zwischen der Reibfläche 15 und der Schaltmuffe einerseits und dem Sperrkörper und der Innenfläche des Gleichlaufringes andererseits Gleichlauf erreicht, so entspannt sich die Gleichlaufeinrichtung. Es kann somit die Schaltmuffe 6 über den Gleichlaufring 11 gedrückt und mit dem Kupplungskörper 4 in Eingriff gebracht werden, wodurch der Schaltvorgang vollzogen ist. Beim Herunterschalten vom zweiten auf den ersten Gang wird die Schaltmuffe 6 axial gegenüber dem Muffenträger 8 mit Bezug auf die Zeichnung nach Fig. 1 nach

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rechts bewegt und die Kopfflächen der Schaltzähne 10 mit der Reibfläche 15 des Gleichlaufringes 12 in Reibungsschluß gebracht, wodurch der Gleichlaufring 12 Drehrichtung B (Fig. 2) mitgenommen wirdo Das auflaufende Ende 16 des Gleichlaufringes 12 drückt dadurch den Gleitstein 19 in dieselbe Richtung, so daß das Sperrmittel 21 den Anschlag 27 beaufschlagt, der sich dann mit der schrägen Fläche 32 an der senkrechten Fläche 33 der Ausnehmung 29 abstützt, wodurch der rechte Teil des Sperrmittels 21 in einem stärkeren Maße gegen die Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 11 gedrückt wird, als dies bei der linken Seite des Sperrmittels 21 der Fall ist, so daß die Reibungskraft zwischen dem Sperrmittel 21 und der Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 11 größer ist als beim Einlegen des ersten Ganges aus dem Stillstand des Fahrzeuges heraus. Das Einlegen des Ganges erfolgt nun auf die gleiche Weise wie bereits beschrieben.

In den Figuren 3 und 5 sind besonders zweckmässig geformte Sperrmittel dargestellt. Das Sperrmittel 21 der Fig. weist im Bereich E einen zentrisch verlaufenden Radius R und in dem Bereich F einen exzentrisch zu dem Bereich E verlaufenden Radius Rp auf. Das Sperrmittel 21 a weist im Bereich C einen zentrisch verlaufenden Radius R und in den Bereichen D einen exzentrisch zu dem Bereich C verlaufenden Radius R. auf. In der Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anschlages dargestellt. Dieser Anschlag 27 a weist anstelle der schrägen Fläche 32 eine gekrümmte Fläche 34 auf.

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Der in den Figuren 7 und 8 gezeigte Getriebeausschnitt entspricht im wesentlichen dem in-den Fig. 1 und 2 gezeigten Getriebeausschnitt, Lediglich die Formgebung des Sperrmittels 35 und des Anschlages 36 ist bei dieser für die übrigen Gangstufen verwendeten Gleichlaufeinrichtung geändert. Das Sperrmittel 35* das einen zentrisch verlaufenden Radius R (Fig. 9) aufweist, beaufschlagt bei Gleichlaufvorgängen den Anschlag 36, der sich in Drehrichtung A mit der gekrümmten Fläche 37 an der senkrechten Fläche 30 und in Drehrichtung B mit der gekrümmten Fläche 38 an der senkrechten Fläche 33 abstützt, so daß die Sperrwirkung in beiden Drehrichtungen gleich groß ist. Der Schaltvorgang erfolgt in der gleichen Art wie bereits in der Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 beschrieben.

In der Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anschlages dargestellt. Dieser Anschlag 36 a weist anstelle der gekrümmten Flächen 37 und 38 schräg zu den senkrechten Flächen 30 und 33 verlaufende gerade Flächen 39 und 40 auf.

Die in der Fig. 7 und 8 gezeigte Gleichlaufeinrichtung ist nicht auf die Verwendung des Sperrmittels 35 beschränkt. So ist z.B. durchaus die Verwendung des Sperrmittels 21a (Fig. 5) denkbar.

Das Sperrmittel 41 der Fig. 11 weist eine Ausnehmung 42 von beliebiger Form auf, die vorzugsweise als runder Durchbruch ausgebildet ist. In diese Ausnehmung 42 ragt ein Zapfen 43 des Anschlages 44 der Fig. 12, wodurch der Anschlag 44 mit

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dem Sperrmittel 4l verankert ist. Der Zapfen 43 ist in seiner Formgebung vorzugsweise der Ausnehmung 42 angepasst. Der Zapfen hj> und die Stege 25 und 26 (Fig. 1) sind in ihrer Höhe derart begrenzt, daß sie während eines GleichlaufVorganges, nicht mit der Innenfläche des Gleichlaufringes in Berührung kommen» Die Anwendung eines Zapfens an einem Anschlag beschränkt sich nicht auf Anschläge der in Fig. 12 gezeigten Art, sondern ist auch bei allen anderen gezeigten Anschlägen denkbar» Darüber hinaus ist die Verankerung des Anschlages nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt j so ist es ZeB. möglich, den Anschlag nur in einer an einer der Stirnseiten des Sperrmittels angeordneten Nut zu verankern.

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Claims

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Schutzrechtsansprüche

lei chlauf einrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, in welcher ein geschlitzter Gleichlaufring unter dem Einfluß von die Servo-Wirkung desselben erhöhenden geschlitzten, ringförmigen Sperrmittels steht, das zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe seines zugehörigen Kupplungskörpers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Sperrmittel (21, 21a, 35, 41) während eines Gleichlaufvorganges an einen in einer Ausnehmung (29) in der Nabe (13) des Kupplungskörpers (4, 5) erstreckenden Anschlag (27, 27a, 36, 36a, 44) abstützt, der zwischen den Ringenden des Sperrmittels (21, 21a, 35* ²U) mit diesem verankert ist.
2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlag (27, 27a) in Umfangsrichtung

(A) mit einer· senkrechten Fläche (30) an einer senkrechten Seitenfläche (31) der Ausnehmung (29) und in Umfangsrichtung

(B) mit einer Abweisfläche (32, 34) an einer senkrechten Seitenfläche (33) der Ausnehmung (29) abstützt.
3. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisfläche (3^·) durch eine gekrümmte Fläche gebildet wird.

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4. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisfläche (32) durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung (29) verlaufenden Fläche gebildet wird,,
5. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel (21a) im Bereich (C) einen zentrisch verlaufenden Radius (R) und in dem Bereich (D) eine exzentrisch zu dem Bereich (C) verlaufenden Radius (R,) aufweist»
6. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel (21) im Bereich (E) einen zentrisch verlaufenden Radius (R) und in dem Bereich (P) eine exzentrisch zu dem Bereich (E) verlaufenden Radius (R_p) aufweist«
7· Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlag (36, 36a) in Umfangsrichtung (A und B) mit einer Abweisfläche (37, 38, 39, 4o) an einer senkrechten Fläche (30* 33) der Ausnehmung abstützt.
8. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisfläche (37, 38) durch eine gekrümmte Fläche gebildet wird.
9. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abweisfläche (39, 40) durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläche (30, 33) der Ausnehmung

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(29) verlaufenden Fläche gebildet wird.
10. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel (35) einen exzentrisch verlaufenden Radius (R) aufweist.
11. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel (21, 21a, 35) im Bereich des Anschlages (27, 27a, 36) an den Stirnflächen gegenüberliegende, radiale Nuten (23, 24) aufweist, der Anschlag (27, 27a, 36) an der der Ausnehmung (29) abgewandten Seite mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (48) versehen ist und die die Nut (48) begrenzenden Stege (25, 26) des Anschlages (27, 27a, 36) in die Nuten (23, 24) des Sperrmittels (21, 21a, 35) eingreifen.
12. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (44) an der der Ausnehmung (29) abgewandten Seite einen Zapfen (43) aufweist, der in eine zwischen den Stirnflächen des Sperrmittels (4l) angeordneten Ausenhmung (42) beliebiger Form eingreift.

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