DE2317852C3 - Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufeinrichtung, !besondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für •aftfahrzeuge, in welcher ein geschlitzter Gleichlaufig unter dem Einfluß von einem die Servowirkung selben erhöhenden geschlitzten, ringförmigen Sperrttel steht, das zwischen dem Gieichlaufring und der ibe seines zugehörigen Kupplungskörpers angeordt und dort in einer Ausnehmung abgestützt ist.
Es sind Gleichlaufeinrichtungen der genannten Art kannt (DT-OS 19 19 294), bei denen das Sperrmittel rch ein eeschlitztes, den verschiebbaren Anschlag zwischen seinen Ringenden aufnehmendes Band gebildet wird, das sich mit einem den 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 unterschiedliche Formgebung erhalten. Als beso ders nachteilig hat sich bei dieser Sperrmittelausführur.g jedoch das häufige Brechen des Sperrmittels im Bereich des nockenartigen Formkörpers erweisen. Darüber hinaus war die Fertigung eines derartigen Sperrmittels nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand möglich.

Weiter sind Gleichlaufeinrichtungen, insbesondere für die niedrigste Gangstufe eines Wechselgetriebes bekannt (FR-PS Ί5 86 353), in welchem geschlitzte und federnde Gleichlaufringe unter dem Einfluß von die Servo-Wirkung erhöhenden Mitteln stehen, die zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades angeordnet sind und von einem doppelarmigen Gleitstein beaufschlagt werden, der, mit einer Nase versehen, sich zwischen den Schlitz des Gleichlaufringes erstreckt und dessen einer Arm mit einem Sperrband zusammenarbeitet, während der andere Arm 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 Gleitsteins eingesetzt und in einer Ausnehmung der Nabe des Kupplungskörpers in tangentialer Richtung gehalten ist. Als besonders nachteilig hat sich neben den hohen Fertigungskosten des Gleitsteins 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 Gleitsteins 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, daß sie das Lösen der Sperrmittel in ausreichendem Maße unterstützt und daß die Sperrmittel die Servowirkung des Gleichlaufringes beim Herunterschalten in den ersten Gang ebenso wie die Gleichlaufeinrichtungen der übrigen Gangstufen derart erhöhen, daß ein leichtes und '.hnelles Einlegen der Gänge möglich wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, aß als Abstützmittel ein selbständiger Anschlag vorgesehen ist, der im Sperrmittel mit Spiel geführt ist und in die Nut der Nabe des Kupplungskörpers eingreift. Bei Gleichlaufeinrichtungen für die niedrigste Gangstufe hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, daß der Anschlag sich in der einen Umfangsrichtung mit einer senkrechten Fläche an einer senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung und in der anderen Umfangsrichtung mit einer Abweisfläche an einer senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung abstützt. Bei Gleichlaufeinrichtungen für die übrigen Gangstufen hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß sich der Anschlag in beiden Umfangsrichtungen mit einer Abweisfläche an einer senkrechten Fläche der Ausnehmung abstützt, Die Abweisfläche kann durch eine gekrümmte Fläche

gebildet werden oder durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläche der Ausnehmung verlaufenden Fläche, durch die sich der Anschlag radial nach innen verjüngt. Die Verankerung des Anschlages in «iem Sperrmittel kann bei allen Gan^stufen vorteilhaf- !erweise derart vorgenommen werden, daß das Sperrmittel im Bereich des Anschlages an den Stirnflächen gegenüberliegende radiale Nuten aufweis!, der Anschlag an der der Ausnehmung abgewandten Seite mit finer 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 abgewandlen Seite einen Zapfen aufweist, der in eine zwischen <len Stirnflächen des Sperrmittels angeordnete Ausnehmung angreift.

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 ein 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 die erfindungsgemäße Gleichlaufeinrichtung insbesondere bei der niedrigsten Gangstufe gegenüber anderen bekannten Ei^richtungen eine hohe Betriebssicherheit und Montagefreundlichkeit auf.

In den Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gleichlaufeinrichtungen zeigen, sind

F i g. 1 ein Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gleichlaufeinrichtung für die erste Gangstufe eines Schaltmuffengetriebes eines Kraftfahrzeuges,

F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie H-Il der F i g. 1,

F i g. 3 eine beispielsweise Ausführungsform eines Sperrmittels in der Seitenansicht,

F i g. 4 eine Draufsicht nach F i g. 3,

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform eines Sperrmittels,

F i g. 6 weitere Ausführungsform eines Anschlages,

F i g. 7 ein Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gleichlaufeinrichtung für die weiteren Gangstufen eines Schaltmuffengetriebes eines Kraftfahrzeuges, F i g. 8 ein Schnitt nach der Linie VII-VII der F i g. 7,

Fig.9 eine beispielsweise Ausführungsform eines Sperrmittels,

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines Anschlages,

F i g. 11 eine weitere Ausführungsform eines Sperrmittels und

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform eines Anschlages.

In dem in F i g. 1 und 2 gezeigten Getriebeausschnitt sind auf einer angedeuteten Getriebewelle I Zahnräder 2 und 3 frei drehbar, aber nicht längsverschiebbar gela- ^(>n gert. Die Zahnräder 2, 3 sind ständig mit auf einer weiteren Getriebswelle befindlichen Zahnrädern in Eingriff und mit Kupplungskörpern 4 und 5 fest verbunden. Die Kupplungskörper 4, S sind mit einer Schaltmuffe 6 kuppelbar, welche axial verschiebbar auf Stegen 7 eines Schaltmuffenträgers 8 gehalten ist. Der Schaltmuffenträgere ist mit der Getriebewelle I drehfest verbunden und zwischen Anschlagscheiben 9 axial festgelegt. Die Kopfflächen der Zähne 10 der Schaltmuffe 6 arbeiter mit Gleichlaufringen 11 und 12 zusammen, die auf dei Nabe i3 des Kupplungskörpers 4 bzw. 5 der zu schal tenden Zahnräder 2, 3 unter Vorspannung angeordne sind. Jeder der Gleichiaufringe 11.12 ist mit einer Zen trierfläche 14 und einer Reibfläche 15 versehen. Zwi sehen den Enden 16 und 17 des Gleichlaufringes 11 rag die Nase 18 eines Gleitsteines 19, welcher in Umfangs richtung verschiebbar auf der Nabe 13 der Kupplungs körper gehalten ist. Zwischen der Nabe 13 und der In nenfläche 20 des Gleichlauf ringes 11 ist ein Sperrmitte 21 in Form eines Bandes angeordnet, dessen Fläche 22 mit dem Gleichlaufring 11 zusammenarbeitet. Da; Sperrmittel 21 weist im Kurvengrund an seinen Stirn flächen gegenüberliegende, radiale Nuten 23 und 2< auf, in die die Stege 25 und 26 eines losen Anschlage! 27 eingreifen und wodurch der Anschlag 27 mit derr Sperrmittel 21 verankert ist. Die Stege 25 und 26 be grenzen eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 2f im Anschlag 27, der sich mit der der Nut 28 gegenüberliegenden Seile in einer Ausnehmung 29 des Kupplungskörpers 4, 5 abstützt. Während eines Gleichlaufvorganges stützt sich der Anschlag 27 mit seiner senk rechten Fläche 30 an der senkrechten Fläche 31 der Ausnehmung 29 bzw. mit der schrägen Fläche 32 an der senkrechten Fläche 33 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 F i g. 1 nach links bewegt und die Kopfflächen der Schaltzähne 10 mit der Reibfläche 15 des Gleichlaufringes 11 in Reibungsschluß gebracht wodurch der Gleichlaufring 11 in Drehrichtung A (F i g. 2) mitgenommen wird. Das Auflaufen des Endes 17 des Gleichlaufringes drückt dadurch den Gleiistein in dieselbe Richtung, so daß das Sperrmittel 21 den Anschlag 27 beaufschlagt, der sich dann mit der senkrechten Fläche 31 an der senkrechten Fläche 30 der Ausnehmung 29 abstützt, wodurch der linke Teil (F i g. 2] des Sperrmittels 21 gespannt wird. Bei diesem Vorgang findet zwischen der Innenfläche 20 des Gleichlaufringes

11 und der Fläche 22 des Sperrmittels 21 eine Relativbewegung mit einer daraus resultierenden Reibarbeil 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 F i g. 1 nach 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 wird. 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 zwi-

sehen dem Sperrmittel 21 und der Innenfläche 20 des Gleichlauf ringes 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 F i g. 3 und 5 sind besonders zweckmäßig geformte Sperrmittel dargestellt. Das Sperrmittel 21 der F i g. 3 weist im Bereich £ einen zentrisch verlaufenden Radius R und in dem Bereich F einen exzentrisch zu dem Bereich £ verlaufenden Radius R2 auf. Das Sperrmittel 21 a v/eist im Bereich C einen zentrisch verlaufenden Radius R und in den Bereichen D einen exzentrischen zu dem Bereich C verlaufenden Radius R\ auf. In der F i g. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anschlages dargestellt Dieser Anschlag 27a weist an Stelle der schrägen Fläche 32 eine gekrümmte Fläche 34 auf.

Der in den F i g. 7 und 8 gezeigte Getriebeausschnitt entspricht im wesentlichen dem in den F i g. 1 und 2 gezeigten Getriebeausschnitt. Lediglich die Formgebung des Sperrmittel 35 und des Anschlages 36 ist bei dieser für die übrigen Gangstufen verwendeten Gleichlaufeinrichtung geändert. Das Sperrmittel 35, das einen zentrisch verlaufenden Radius R (F i g. 9) aufweist, beaufschlagt bei Gleichlaufvorgänge 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 F i g. 1 und 2 beschrieben.

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

Die in der F i g. 7 und 8 gezeigte Gleichlaufeinrichtung ist nicht auf die Verwendung des Sperrmittels 35 beschränkt. So ist z. B. durchaus die Verwendung des Sperrmittels 2Ia(Fi g. 5) denkbar.

Das Sperrmittel 41 der F i g. 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 F i g. 12, wodurch der Anschlag 44 mit dem Sperrmittel 41 verankert ist. Der Zapfen 43 ist in seiner Formgebung vorzugsweise der Ausnehmung 42 angepaßt. Der Zapfen 43 und die Stege 25 und 26 (F i g. 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; so ist es z. B. möglich, den Anschlag nur in einer an einer der Stirnseiten des Sperrmittels angeordneten Nut zu verankern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, in welcher ein geschlitzter Gleichlaufring unter dem Einfluß von einem die Servowirkung desselben erhöhenden geschlitzten, ringförmigen Sperrmittel steht das zwischen dem Gleichlaufring und der Nabe seines zugehörigen Kupplungskörpers angeordnet und dort in einer Ausnehmung abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützmittel ein selbständiger Anschlag (27, 27a, 36, 36a) vorgesehen ist, der im Sperrmittel (21. 21a, 35, 41) mit Spiel geführt ist und in die Nut in der Nabe des Kupplungskörpers (4,5) eingreift.

2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (27, 27a) sich in der einen Umfangsrichtung (A) mit einer senkrechten Fläche (30) an einer senkrechten Seitenfläche (31) der Ausnehmung (29) und in der anderen Umfangsrichtung (B) mit einer Abweisfläche (32. 34) an einer senkrechten Seitenfläche (33) der Ausnehmung abstützt.

3. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlag (36, 36a) in beiden Umfangsrichtungen (A, B) mit einer Abweisfläche (37, 38, 39, 40) an einer senkrechten Fläche (30,33) der Ausnehmung abstützt.

4. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisfläche (34,37, 38) durch eine gekrümmte Fläche gebildet wird.

5. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweisfläche (32) durch eine ebene, schräg zur senkrechten Seitenfläehe der Ausnehmung (29) verlaufenden Fläche gebildet wird, durch die sich der Anschlag (27) radial nach innen verjüngt.

6. 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 an der der Ausnehmung (29) abgewandten Seite mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (48) versehen ist und die die Nut begrenzenden Stege (25, 26) des Anschlages in die Nuten (23,24) des Sperrmittels eingreifen.

7. 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 (41) angeordnete Ausnehmung (42) eingreift.