DE2348795A1

DE2348795A1 - Gleichlaufeinrichtung, insbesondere fuer geschwindigkeitswechselgetriebe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2348795A1
Application number: DE19732348795
Authority: DE
Inventors: Hans Heinemann; Gerhard Koch
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1973-09-28
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1975-04-10
Also published as: PL94857B1; IT1009270B; US3931873A; NL7403754A; BR7403476A; SE399216B; GB1428313A; ES424904A1; BE812316A; AT329979B; JPS5072048A; ATA165074A; SE7403070L; FR2245876B1; FR2245876A1; RO73468A

Description

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Dr. ;n.j. !..C. F. PORSCHE AKTIENGESELLSCHAFT · 7 STUTTGART-ZUFFEN HAUS EN ■ PORSCHESTRASSE 12

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Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, bei der eine mit Schaltzähnen versehene Schaltmuffe von einem fest auf der Getriebewelle angeordneten Schaltmuffenträger gehalten wird und entgegen der Wirkung von wenigstens einem Gleichlauf erzeugenden Reibglied mit einem mit Schaltzähnen versehenen Kupplungskörper des zu schaltenden Zahnrades kuppelbar ist, wobei das Beibglied aus einem unmittelbar mit den Schaltzähnen der Schaltmuffe zusammenarbeitenden geschlitzten und federnden Gleichlaufring besteht, der vorteilhafterweise unter dem Einfluß von die Servo-Wirkung desselben erhöhenden Mitteln steht« .

Bei Gleichlaufeinrichtungen dieser Art bereitet das Kuppeln der Schaltzähne der Schaltmuffe mit den Schaltzähnen des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades erhebliche Schwierigkeiten, wenn die Zähne der genannten Bauteile nicht auf LUcke stehen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Sperrkraft des Gleichlaufringes eine Relativbewegung der Schaltmuffe gegenüber dem Kupplungskörper nur unter erheblichem Kraftaufwand zulässt. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bekannt (DT-OS 1 630 9^8), zwischen der Zentrierfläche und der Reibfläche des Gleichlaufringes Mittel anzuordnen, auf welchen die Schaltmuffe, nachdem Gleichlauf erreicht ist, in Umfangsrichtung leicht verdrehbar gegenüber den Zähnen des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades gehalten ist. Hierdurch wird, nachdem Gleichlauf erreicht 1st, die Schaltmuffe von den Sperrkräften des Gleich-

Var!iteo"d«rdes AufsioMsrolS: Dr. Ing. h. c. Ferdinand Porsdie · Vorstand: Dr. Em« Fuhrmann, H.Inz Ironitzkl : d.r Gese'lscfiaTr Stuttgart · Registergerecht: Amfsgeridil Stuttgart, HRB-Nt. 5211 · Telofo.: 0711/8203·! · Tal.« 07-21 871 Porjdi.auto StuHoart · Postfa* 40M<0

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laufringes weitgehend entlastet und kann sich demzufolge leicht relativ zum Kupplungskörper verdrehen. Als besonders nachteilig hat sich dabei jedoch neben den aus den vielfältigen zusätzlichen Mitteln resultierenden hohen Fertigungskosten die hohe Störanfälligkeit dieser Gleichlaufeinrichtung erwiesen, die der sehr komplizierte Aufbau bewirkt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Gleichlaufeinrichtung zu schaffen, bei welcher das Kuppeln der Schaltmuffe mit dem zu schaltenden Zahnrad mit einfachen Mitteln leicht und ohne Verhaken der Getriebeglieder vollzogen werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Stirnflächen der Schaltzähne der Schaltmuffe derart ausgebildet sind, daß die Reibglieder nach erfolgtem Gleichlaufvorgang wieder wirkungslos werden, bevor die Schaltzähne der Schaltmuffe mit den Schaltzähnen des Kupplungskörpers in Singriff gelangen. Vorteilhaft ist, daß die Stirnflächen der Schaltzähne der Schaltmuffe endseitig Anformungen aufweisen, die mit einer Anformung des Gleichlaufringes zusammenwirken und wobei diese Anforamngen derart bemessen sind, daß während des Hinweggleitens der Anformung der Schaltmuffe über die Anformung des Gleichlaufringes der Gleichlaufring zur Erzielung des Gleichlaufes gespannt wird und nach dem Darüberhinweggleiten sich der Gleiehlaufring -erst entspannt und dann die Schaltzähne der Schaltmuffe mit den Schalt-zähnen des Kupplungskörpers in Eingriff gelangen. Die Anformung an der Schaltmuffe weist auf der dem Gleichlaufring zugewandten Seite eine Reibfläche und auf der dem Gleichlaufring abgewandten Seite eine Gleitfläche auf und die Anformung an dem Gleichlaufring weist auf der der Schaltmuffe zugewandten Seite eine Reibfläche

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und auf der der Schaltmuffe abgewandten Seite eine Gleitfläche auf. Der SchaltVorgang erfolgt nun derart, daß während des Hinweggleitens der Reibfläche der Schaltmuffe über die Reibfläche des Gleichlaufringes durch das Spannen des Gleichlaufringes der GIeichlaufVorgang eingeleitet wird und durch das folgende Hinweggleiten der Gleitfläche der Schaltmuffe über die Gleitfläche des Gleichlaufringes sich der Gleichlaufring wieder entspannt und dann die Schaltzähne der Schaltmuffe mit den Schaltzähnen des Kupplungskörpers in Eingriff gelangen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich der Gleichlaufring und die die Servo-Wirkung erhöhenden Mittel vor dem Eingreifen der Schaltzähne der Schaltmuffe in die Schaltzähne des Kupplungskörpers entspannen können, so daß die Sperrwirkung nachlässt und ein Verdrehen der Schaltmuffe gegenüber dem Kupplungskörper möglich ist. Hierdurch wird erreicht, daß selbst dann, wenn die Verzahnung der Schaltmuffe und die Verzahnung des Kupplungskörpers nicht auf Lücke stehen, die Verzahnungen ohne großen Kraftaufwand und ohne zusätzliche Einrichtungen ineinander eingreifen können*

In der Zeichnung,die eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäöen Gleichlaufeinrichtung zeigt, sind Fig. 1 ein TeilTingsschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung für die erste Gangstufe eines Schaltmuffengetriebes eine.'j Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1, und Fig. j5 bis ■) die /nformungen in den einzelnen Phasen während den Gchaltvorganges im Bereich des Ausschnittes A der Figur 1.

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In dem in Figur 1 und 2 gezeigten Getriebeausschnitt sind auf einer angedeuteten Getriebewelle 1 Zahnräder 2 und 3 frei drehbar, aber nicht längsverschiebbar gelagert. Die Zahnräder 2, 3 sind ständig mit einer 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 eines Schaltmuffenträgers 8 gehalten ist. Der Schaltmuffenträger 8 ist mit der Getriebewelle 1 drehfest verbunden und zwischen Anschlagscheiben 9 axial festgelegt. Die Stirnflächen der Schaltzähne 10 der Schaltmuffe 6 arbeiten mit Gleichlaufringen 11 und 12 zusammen, die auf 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 Oleichlaufringes 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 Stege und 26 eines losen Anschlages 27 eingreifen und wodurch der Anschlag 27 mit dem Sperrmittel 21 verankert ist. Die Stege 25 und 26 begrenzen eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 2δ im Anschlag 27* der sich mit der der Nut 28 gegenüberliegenden Seite in eine Ausnehmung 29 des Kupplungskörpers 4, 5 abstützt. Während eines Gleichlaufvorganges stützt sich der Anschlag mit seiner senkrechten Fläche 30 an der senkrechten Fläohe 31 an der Ausnehmung 29 bzw. mit der schrägen Fläche 32 an der senkrechten Fläche 33 der Ausnehmung 29 ab. Die Strinflachen

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der Schaltzähne 10 der Schaltmuffe 6 weisen eine Reibfläche 34 und eine Gleitfläche 35 auf» Die Reibfläche 15 und die Zentrierfläche 14 des Gleichlaufringes 11 sind durch eine Gleitfläche 36 miteinander verbunden. Die Kupplungslcörper 4, 5 weisen Schaltzähne 37 und 38 auf, die nach erfolgtem Gleichlauf mit den Schaltzähnen 10 der Schaltmuffe 6 in Eingriff gelangen. Die durch die !Flächen 14,15 umschlossene Anformung auf dem Gleichlaufring 11 ist mit 39 und die durch die Flächen 34 und 35 umschlossene Anformung an der Schaltmuffe 6 wird mit 4o bezeichnet.

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 Figur 1 nach links bewegt und die Reibfläche 34 der Schaltmuffe 6 mit der Reibfläche 15 des Gleichlaufringes 11 in Reibungsschluß gebracht (Fig. 3)* wodurch der Gleichlaufring 11 in Drehrichtung A (Figo2) mitgenommen wird. Durch das Auflaufen des Endes I7 des Gleichlaufringes wird der Gleitstein in die selbe Richtung gedrückt, so daß das Sperrmittel 21 den Anschlag 27 teaufschlagt, der sich dann mit der senkrechten Fläche 31 an der senkrechten Fläche 30 der Ausnehmung 29 abstützt, wodurch der linke Teil (Fig. 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 Reibarbeit statt, die an dem Gleichlaufring in Form einer radialen Spreizkraft wirksam wird. Ist durch die Reibarbeit zwischen der Reibfläche 15 und der Schaltmuffe einerseits und dem Sperrkörper und der Innenfläche des GIeichlaufringes andererseits Gleichlauf erreicht, so entspannt sich die Gleichlauf einrichtung. Es kann somit die Schaltmuffe 6 weiter über den Gleichlaufring 11 gedrückt werden, bis die Gleitfläche 36 des Gleichlaufringes 11 an der Gleitfläche 35 der Schaltmuffe

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entlanggleitet, wobei sich das Sperrmittel 21 und der Gleichlauf ring 11 entspannt (Fig. h). Erst avh dym Entr-parauM, der Gleichlaufeinrichtung kommen die Schaln/ähne IO der Schaitmuffe 6 in Berührungskontakt mit den Gehalt zähnen J58 des Kupplungskörpers h und greifen infolge des weiteren Versenlecens 3er Schaltmuffe 6 nach links in diese -jin, wodurch der Schalt-Vorgang vollzogen ist (Fig. 5)» Beim Herunter a cha J .Lon *οπι zweiten auf den ersten Gang wird die Schaltmuffe 6 axial _e;fgen-Uber dem Muffenträger 8 mit Bezug auf die Zeichnung nach »ng. nach rechts bewegt und die Reibfläche J5^ '!er Schall v-.ähno ίθ mit der Reibfläche 15 des Gleichlaufringes 1Γ in Reibung ? schluß gebracht, wodurch der Qleichlaufring 12 in Drehri r.htung B (Fig. 2) mitgenommen wird. Das auflaufende Ende 16 des Gleichlaufringes 12 drüokt dadurch den Gleitistein 19 in diese Ire Richtung, so daß das Sperrmittel 21 den Anschlag <■'{ beau?"schlagt, der sich dann mit der schrägen Flache 3'¹ an der p^nlrroehfeen Fläche j53 der Ausnehmung 29 abstützt, wodurch der rechte Teil des Sperrmittels 2i in einem stärkeien Maße gegen die Iruieaflache 20 des Gleichlaufringes 11 gedrückt wird, als dien bei der linken Seite de.j Sperrmittels 21 der Fall ist:_} so daß die Reibungskraft zwischen dem Sperrmittel 21 und der innenfläche 20 des Gleichlaufrin^es 11 grosser ist als beim Einlegen des ersten Ganges aus dem Stillstand des Fahrzeuges heraus. Dar, Einlegen des Ganges erfolgt nun auf die gleiche Weise wie bereits beschrieben.

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Claims

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Schutzrechtsansprüche

I I λ Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeiiswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, bei der eine mit Schaltzähnen versehene Schältmuffe von einem fest auf der Getriebewelle angeordneten Schaltmuffenträger gehalten wird und entgegen der Wirkung von wenigstens einem Gleichlauf erzeugenden Reibglied mit einem mit Schaltzähnen versehenen Kupplungskörper des zu schaltenden Zahnrades'kuppeIbar ist, wobei das Reibglied aus einem unmittelbar mit den Schaltzähnen der Schaltmuffe zusammenarbeitenden geschlitzten und federnden Gleichlaufring besteht, der vorteilhafterweise unter dem Einfluß von die Servo-Wirkung desselben erhöhenden Mitteln steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Schaltzähne (10) der Schaltmuffe (6) derart ausgebildet sind, daß die Reibglieder (11, 12, 21) nach erfolgtem GleichlaufVorgang wieder wirkungslos werden, bevor die Schaltzähne (10) der Schaltmuffe (6) mit den Schaltzähnen (57, 58) des Kupplungskörpers (4, 5) in Eingriff gelangen.
2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Schaltzähne (10) der Schaltmuffe (6) endseitig Anformungen (40) aufweisen, die mit einer Anformung (39) des Gleichlaufringes (11, 12) zusammenwirken und wobei diese Anformungen (39, 40) derart bemessen sind, daß während dos Hinweggleitens der Anformung (40) der Schaltmuffe (6) über die Anformung (39) des Gleichlaufringes (11,12) der Gleich]aufring (11, 12) zur Erzielung des Gleichlaufes gespannt wird und nach dem Darüberhinweggleiten sich der Gleioh-

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laufring (11, 12) erst entspannt und dann die Schaltzähne (10) der Schaltmuffe (6) mit den Schaltzähnen (37* 38) des Kupplungskörpers (4, 5) in Eingriff gelangen.
3. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anformung (40) an der Schaltmuffe (6) auf der dem Gleichlaufring (11, 12) zugewandten Seite eine Reibfläche (34) und auf der dem Gleichlaufring (11, 12) abgewandten Seite eine Gleitfläche (35) aufweist.
4. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch' gekennzeichnet, daß die Anformung (39) an dem Gleichlaufring (11, 12) auf der der Schaltmuffe (6) zugewandten Seite eine Reibfläche (15) und auf der der Schaltmuffe (6) abgewandten Seite eine Gleitfläche (36) aufweist.
5. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Hinweggleitens der Reibfläche (34) der Schaltmuffe (6) über die Reibfläche (15) des Gleichlaufringes (11, 12) durch das Spannen des Gleichlaufringes (11, 12) der Gleichlaufvorgang eingeleitet wird und durch das folgende Hinweggleiten der Gleitfläche (35) der Schaltmuffe (6) über die Gleitfläche (36) des Oleichlaufringes (11,12) sich der Gleichlaufring (11, 12) wieder entspannt und dann die Schaltzähne (10) der Sohaltmuffe (6) mit den Schaltzähnen (37, 38) des Kupplungskörpers (5, 6) in Eingriff gelangen.

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