DE2361474A1 - Synchronisiereinrichtung - Google Patents

Synchronisiereinrichtung

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DE2361474A1
DE2361474A1 DE19732361474 DE2361474A DE2361474A1 DE 2361474 A1 DE2361474 A1 DE 2361474A1 DE 19732361474 DE19732361474 DE 19732361474 DE 2361474 A DE2361474 A DE 2361474A DE 2361474 A1 DE2361474 A1 DE 2361474A1
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DE
Germany
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main shaft
speed
countershaft
gear
friction part
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DE19732361474
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Eiichi Abe
Kiyotaka Ozaki
Keizaburo Usui
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of DE2361474B2 publication Critical patent/DE2361474B2/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0407Synchronisation before shifting by control of clutch in parallel torque path

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  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Description

  • Synchronisiereinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisiereinric'htung für ein Schaltgetriebe- mit einem Gehäuse, in welchem eine Vorgelegewelle und parallel dazu eine Hauptwelle gelagert sind, mit einem fest auf der Vorgelegewelle sitzenden ersten Übersetzungsrad, mit welchem sich ein auf der Hauptwelle drehbares erstes Abtriebsrad in Eingriff befindet, mit wenigstens einem weiteren fest auf der Vorgelegewelle sitzenden Ubersetzungsrad, welches größer ist als das erste und mit welchem sich wenigstens ein weiteres auf der Hauptwelle drehbares Abtriebsrad, welches kleiner ist als das erste, in Eingriff befindet, und mit einer ersten Einrichtung zum wahlweisen antriebsübertragenden Verbinden des ersten bzw. wenigstens eines weiteren Abtriebsrades mit der Hauptwelle zur Erzielung eines ersten bzw. wenigstens eines höheren Ubertragungsverhältnisses derart, daß die Drehzahl der Hauptwelle gegenüber der der Vorgelegewelle bei dem wenigstens einen höheren Übertragungsverhältnir größer ist als bei dem ersten Ubertragungsverhältnis.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit in Dauereingriff -stehenden Getrieberädern zum gemeinsamen Synchronisieren sämtlicher Gänge.
  • In modernen Kraftfshrzeugen sind zumeist vollsynchronisierte Getriebe eingebaut. Beim Schalten der Gänge eines solchen Getriebes werden die Drehzahlen der Vorgelegewelle und der Abtriebs- oder Hauptwelle mittels einzelner, den jeweiligen Gängen zugeordneter Synchronisiereinrichtungen aufeinander abgestimmt, um damit das Einlegen der Gänge zu erleichtern. Von solchen Synchronisiereinrichtungen gibt es die verschiedensten Ausführungen, etwa nach Warner, Porsche, ZX usw..
  • Die herkömmlichen Synchronisiereinrichtungen sind jeweils einzeln für die verschiedenen Gänge oder Ubertragungsverhältnisse vorgesehen und nehmen daher einen beträchtlichen Raum im Getriebegehäuse in Anspruch. Da jedoch der für die Synchronisiereinrichtungen verfügbare Raum im Getriebegehäuse ziemlich begrenzt ist, läßt sich ihre Wirksamkeit nicht über ein gewisses IIaß hinaus verbessern. In dieser Beziehung l.urder bereits verschiedene Verbesserungen für die Überwindang solcher Unzul&nglichkei-ten herkömmlicher Synchronisiereinrichtungen vorgeschlagen, mit denen sich jedoch die Wirksamkeit der Synchronisation nur in begrenztem Maße steigern ließ.
  • Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine für sämtliche Ubertragungsverhältnisse bzw. Gänge gemeinsam wirksame Synchronisiereinrichtung zu schaffen, welche sich ohne Schwierigkeit in dem begrenzten Raum eines Getriebegehäuses unterbringen laßt und eine beträchtlich gesteigerte Synchronisierwirkung erbringt, so daß Beschädigungen des Getriebes und geräuschvolles Schalten der Gänge bei Unachtsamkeit des Fahrers vermeidbar sind.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Bynchronisiereinrichtung der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch ein erstes, am Getriebegehäuse befestigtes Reibungsteil, durch ein fest auf der Hauptwelle sitz-endes zweites Reibungsteil, durch ein gemeinsam mit dem ersten-hbtriebsrad drehbares verschiebliches Reitungsteil, welches zum Verringern bzw. zum Erhöhen der Drehzahl der Vorgelegewelle in Axialrichtung der Hauptwelle wahlweise in Anlage an das erste bzw. das zweite Reibungsteil bewegbar ist, und durch eine zweite Einrichtung, mittels welcher das verschiebliche Reibung teil in Anlage an dem ersten oder am zweiten Reibungsteil bewegbar ist, wenn die Drehzahl des beim Schalten eines Übertragungsverhältnisses antriebsübertragend mit der Hauptwelle zu verbindenden ersten oder eines weiteren Abtriebsrades größer bs kleiner als ai-e der Hauptwelle ist.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung lassen sich nie Synchronisierzeiten verkürzen und die zum Schalten der Gänge -erforderlichen Kräfte auch bei unvollständigem Ausrücken der Kupplung durch den Fahrer niedrig halten. Eine Synchronisiereirrichtung der beschriebienen Art kann unter Verwendung zahlreicher vorhandenerj unveranderter eile in ein herkömmliches Getriebe einbezogen werden und erbringt dabei eine Verkürzung von dessen axialer Länge.
  • Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt: Fig. 1 eine längsschnittansicht eines von Hand schaltbaren Getriebes mit in Dauereingriff stehenden Getrieberädern und mit einer erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung, Fig. 2 eine Ansicht des Getriebes im Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht des Getriebes im Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1, Fig. 4 eine teilweise im Schnitt gezeigte Darstellung einer mit einer Sperre zusammenwirkenden Schaltstange und Fig. 5 ein Schaltschema einer elektronischen Steuerschaltung für die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung.
  • Ein in Fig. 1 dargestelltes, eine erfindungsgemäße Synchroniesiereinrichtung 1 enthaltendes Getriebe hat ein Gehäuse 2 mit einer rück>ïärtigen Verlängerung 3. Eine mit einer Abtriebswelle 45 starr verbundene bzw. einstückige Hauptwelle 8 ist parallel zu einer Vorgelegewelle 9 drehbar im Gehäuse 2 und dessen Verlängerung 3 gelagert. In axialer Verlängerung der Hauptwelle 8 ist eine Eingangswelle 44 in bekannter Weise angeordnet. Starr auf der Vorgelegewelle 9 sitzen ein erstes tbersetzungsrad 4a, ein zweites und ein drittes Ubersetzungsrad 5a bzw. 6a und ein Antriebsrad 7a, welche sich mit einem ersten Abtriebsrad 4b, einem zweiten und einem dritten Abtriebsrad 5b bzw. 6b bzw.- einem angetriebenen Zahnrad 7b in Eingriff befinden. Das angetriebene Zahnrad 7b sitzt fest auf der Eingangswelle 44 und die Abtriebsräder 4b, 5b, 6b sind auf der Hauptwelle 8 drehbar gelagert Die Vorgelegewelle 9 ist also von der Eingangswelle 44 aus über das Zahnrad 7b und das Antriebsrad 7a dauernd angetrieben. Die einander zugeordneten Getrieberäder befinden sich in Dauereingriff. Eine erste Schalteinrichtung weist eine erste und eine zweite Schaltmuffe 12 bzw. 13 auf. Die Schaltmuffen sind auf der Hauptwelle 8 verkeilt und haben (nicht dargestellte) Klauen zum antriebsübertragenden Verbinden der Abtriebsräder 4b, 5b, 6b oder des angetriebenen Zahnrades 7b mit der hauptwelle 8 und damit zum Herstellen verschiedener Übertragungsverhältnisse. Nittels der Schaltmuffen12, 13 lassen sich also die Getrieberäder 4b bis 7b wahlweise antriebsübertragend mit der Hauptwelle 8 verbinden, somit also der erste9 zweite, dritte und vierte (direkte) Gang des Getriebes schalten. Beim vierten Gang, also dem größten ttbertragungsverhältnis, hat die Hauptwelle 8 ihre höchste Drehzahl in bezug auf die der Vorgelegewelle und der Eingangswelle 44. Für Rückwär-tsfahrt ist ein wahlweise mit einem (nicht gezeigten) Zwischenrad in Eingriff bringbares Abtriebsrad 41 vorgesehen. Die Durchmesser der Abtriebsräder und des.angetriebenen Zahnrads 7b verringern sich schrittweise vom Abtriebsrad 4b aus und die der Ubersetzungsräder und des Antriebsrades 7a vergrößern-sich entsprechend schrittweise vom Sbersetzungsrad 4a aus. - -Wenngleich nicht in dieser Weise dargestellt; sei der Vereinfachung halber angenommen, daß das angetriebene Zahnrad 7b und das Antri-ebsrad 7a gleichen- Durchmesser haben.
  • Die ersten Schalteinrichtung hat ferner Schaltgabeln 46, von denen eine in Fig. 4 dargestellt ist, zum axialen Verschieben der Schaltmuffen 12, 13 in Eingriff mit den jeweils gewünschten Getrieberädern. Die Schaltgabeln 46 sind über eine Schaltstange 10 und einen Schalthebel 11 vom Fahrzeugführer betätigbar. Die Schaltstange 10-ist mittels einer elektromagnetischen Sperre 31 wahlweise verriegelbar (Fig. 4).
  • Die Synchronisiereinrichtung 1 weist ein erstes Reibungsteil bzw. einen Bremskonus 14 auf, welcher mittels Schrauben 16 am Gehäuse 2 befestigt ist (Fig. 2). Ein zweites Reibungsteil bzw. ein Beschleunigungskonus 15 ist mittels eines Keils 17 auf der Hauptwelle 8 befestigt. Ein verschiebliches Reibungsteil oder Gleitstück 18 ist gemeinsam mit dem ersten Abtriebsrad 4b drehbar und in Axialrichtung in Anlage an Reibflächen 20, 21 des ersten bzw. des zweiten Reibungsteils 14 bzw. 15 bewegbar. Das Gleitstück 18 ist in Keilnuten od. dergl. auf einer fest mit dem Abtriebsrad 4b verbundenen Buchse 19 geführt und hat in seinem Umfang eine umlaufende Nut 22. Sinne zweite Betätigungseinrichtung ist aus einer Schaltgabel 23, einem Winkelhebel 25 und einem Betätigungsantrieb 28 gebildet. Wie man in Fig. 1 bis 3 erkennt, befindet sich die Schaltgabel 23 in Eingriff mit der Umfangsnut 22 des Gleitstücks 18, um dieses entlang der Hauptwelle 8 BL7 verschieben. Ein mit einem (nichtgezeigten) Ansaugverteiler des Fahrzeugmotors verbundenes Betätigungsventil 40 dient dazu, wahlweise eine Strömungsverbindung zwischen dem Ansaugverteiler und dem unterdruckbetätigten Antrieb 28 herzustellen. Der Antrieb 28 hat eine Membrane 30, an welcher das eine Ende einer Stoßstange 29 befestigt ist. Das andere Ende der Stoßstange 29 ist an einem mechanischen übertragungsgestänge, hier dargestellt durch den Winkelhebel 25, angelenkt.
  • Der mit einem Schenkel mit der Stoßstange 29 verbundene Winkelhebel 25 ist um einen Zapfen 26 schT,çenkbar und greift mit dem Ende seines anderen Schenkels in einen Ausschnitt 27 an der Schaltgabel 23. Diese ist entlang einer parallel zur'Hauptwelle 8 verlaufenden Führungsstange 24 verschieblich. Das Betätigungsventil 40 ist in nachstehend beschriebener Weise durch ein elektrisches Signal betätigbar , um den Ansaugverteiler mit der einen oder anderen Seite der Membrane 30 zu verbinden. Sdird auf diese Weise ein Unterdruck an der in Fig. 3 linken Seite der Neinbrane 30 erzeugt, so bewegt sich die Stoßstange 29 in Richtung des Pfeiles 39 und verdreht damit den Winkelhebel 25 im Uhrzeigersinn, so daß sich die Schaltgabel 23 abwärts bewegt Dabei kommt dann das Gleitstück 18 in Anlage am zweiten Reibungsteil 15, s'o daß sich die Drehzahl der Vorgelegewelle 9 in nachstehend beschriebener t;teise erhöht. Wird der Unterdruck des Ansaugverteilers an die rechte Seite der Membrane 30 gelegt, so bewegt sich die Stoßstange 29 in Richtung des Pfeiles 38, um damit das Gleitstück 18 in Anlage am ersten Reibungsteil 14 zu bringen und so die Vorgelegewelle 9 abzubremsen.
  • Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Steuerschaltung enthält einen Drehzahlgeber 42 für die Hauptwelle und einen Drehzahlgeber 43 fur die Vorgelegewelle. Die Drehzahlgeber 42 und 43 erzeugen elektrische Signale in Form von Impulsen, deren Frequenzen den-Drehzahlen der Hauptwelle 8 bzw. der Vorgelegewelle 9 entsprechen. Ein Digital-Anaiogkonverter bzw. ein Frequenz-Spannungskonverter 32 wandelt die drehzahlabhängigen Signale für die Hauptwelle und die Vorgelegewelle in Analog- oder Spannungssignale um. Das umgewandelte Drehzahlsignal der Hauptwelle wird direkt an eine Komparatorschaltung 37 gelegt, während das der Vorgelegewelle an eine Rechnerschaltung mit einem aus Widerständen R1 bis R5 gebildeten Spannungsteiler, Transistoren 33 bis 36 und einer (nicht gezeigten) Schalteinrichtung gelegt wird. Die Rechnerschaltung erzeugt- ein drehzahlabllängiges Analog- oder-Spannungssignal, welches an die Komparatorschaltung 37 gelegt wird. Die Konparatorschaltung 37 erzeugt ein erstes Betätigungssignal (+15T), ein Nullsignal (oy) oder ein zweites Betätigungssignal (-15V), je nachdem ob das Drehzahlsignal für die Vorgelegewelle und damit für die Abtriebsräder stärker als das Drehzahlsignal für die Hauptwelle, diesem gleich oder schl*ächer als dieses ist. Das Betätigungsventil 40 ist mittels des ersten und des zweiten Betätigungssignals betätigbar, um den Ansaug-Unterdruck an die rechte bzw. die Linke Seite der Memb-!ane 30 zu legen und damit die Drehzahl der Vorgelegewelle 9 zu verringern oder zu erhöhen.
  • Der Zweck einer Synchronisiereinrichtung besteht darin, die Hauptwelle und ein mittels einer Schaltinuffe antriebsübertragend damit zu verbindendes Abtriebsrad vor dem vollen Eingriff auf gleiche Drehzahl zu bringen, um so das Ratschen beim Schalten und gegebenenfalls Beschädigungen der Klauen zu verhindern. Bei einem ersten Ubertragungsverhältnis, dem ersten Gang, in welchem das erste Abtriebsrad 4b antriebsübertragend mit der Hauptwelle 8 verbunden ist, hat die Vorgelegewelle 9 relativ zu Hauptwelle 8 die höchste Drehzahl. Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Brfindung beruht darauf, daß sich die Drehzahlen der Abtriebsräder 4b, 5b, 6b durch Multiplizieren der Drehzahl der Vorgelegewelle mit dem-jeweiligen Übertragungsverhältnis zwischen den tlbersetzungsrädern 4a, 5a, 6a und den zugeordneten Abtriebsräderen 4b, 5b bzw. 6b berechnen lassen. Da die Drehzahl der Vorgelegewelle bzw. die eines fest daran sitzenden Ubersetzungsrades immer größer ist als die eines mit letzterem in Eingriff befindlichen Abtriebsrades, hat das als Mult-iplikator verwendete Ubertragungsverhältnis immer einen numerischen Wert von weniger als eins. Dieser Umstand findet Anwendung für die Ausbildung der in Fig. 5 gezeigten Rechnerschaltung. Die Widerstände sind so gewählt, daß-der numerische Wert von R5 Rl + R2 + R3 + R4 + R5 gleich dem numerischen Wert des übertragungsverhältnisses zwischen dem ersten übersetzungsrad 4a --und dem ersten Abtriebsrad 4b ist. Die-Ausgangsspannung des Spannungsteilers zwischen den Widerständen R4 und R5 ist also analog der Drehzahl des Abtriebsrades 4b. In entsprechender Weise lassen sich den Drehzahlen der Abtriebsräders 5b und 6b sowie des Zahnrads 7b analoge Spannungen an entsprechenden Stellen des Spannungsteilers abnehmen.
  • Ist dabei die Drehzahl eines zu schaltenden Abtriebsrades höher-als die der Hauptwelle 8, so übertrifft die Größe des von der Rechnerschaltungerzeugten Drezahlsignals die des Drehzahlsignals für die Hauptwelle, so daß die Komparatorschaltung 37 das erste Betätigungssignl erzeugt und dem Betätigungsventil 40 zuleitet. Daraufhin wird dann das Gleitstück 18 in Anlage am ersten Reibungsteil 14 bewegt, so daß die Vorgelegewelle 9 dann über das erste Übersetzungsrad 4a, das erste Abtriebsrad 4b, die Buchse 19, das verschiebliche Reibungsteil bzw. Gleitstück 18 und das erste Reibungsteil 14 kraftübertragend mit dem Gehäuse 2 irerbunden ist. Da das Gleitstück 18 unter Reibung in Anlage am ersten-Reibungsteil 14 gehalten ist, wird nun die Vorgelegewelle 9 abgebremst.
  • Sobald sich die Drehzahl des zu schaltenden Abtriebsrades auf die der Hauptwelle 8 verringert hat haben die Drehzahlsignale für die Vorgelegewelle bzw. das betreffende Abtriebsrad und für die Hauptwelle die gleiche Größe, so daß die Komparatorschaltung 37 nun ein Nullsignal abgibt. Daraufhin wird das Gleitstück 18 vom ersten Reibungsteil 14 abgerückt, und der Fahrer kann den gewünschten Gang mühelos einlegen.
  • Ist die Drehzahl eines zu schaltenden Abtriebsrades kleiner als die der Hauptwelle 8, so erfolgt'eine der vorstehend beschriebenen im wesentlichen entgegengesetzte Betätigung, der Synchronisiereinrichtung 1. In diesem Falle wird die Vorgelegewelle 9 über das erste tlbersetzungsrad a, das erste Abtriebsrad 4b, die Buchse 19, das Gleitstück 18 und das zweite Reibungsteil 15 kraftübertragend mit der Hauptwelle 8 verbunden und von dieser beschleunigt. Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist dabei, daß die Vorgelegewelle 9 beim ersten Ubertragungsverhältnis, d.h. im ersten Gang, ihre höchste Drehzahl-relativ zur Hauptwelle 8 hat.
  • Die zuletzt beschriebene Betätigung gleicht also dem Betrieb des Getriebe im ersten Gang, wobei jedoch die Kraftübertragung zwischen dem ersten Abtriebsrad 4b und der Welle 8 durch Reibung zwischen dem Gleitstück 18 und dem zweiten Reibungsteil 15 erfolgt und nicht durch- formschlüssigen Eingriff über die Schaltmuffe 12. Dadurch, daß die Buchse 19 am ersten Abtriebsrad b und nicht an einem anderen befestigt ist, ermöglicht die Synchronisiereinrichtung 1 eine Drehzahl erhöhung der Vorgelegewelle 9 unabhängig davon, welcher Gang jeweils gerade eingelegt werden soll.
  • Im folgenden sind die Rechnerschaltung sowie die elektromagnetische Sperre 31 im einzelnen anhand von Fig. 4 und 5, beschrieben. Wie man in Fig. 4 erkennt, hat die elektromagnetische Sperre 31 einen Kern 48, weicher in eine Bohrung 47 in der Schaltstange 10 hervorstreckbar ist.
  • Die Bohrung 47 hat einen etwas größeren -Durchmesser als der Kern 48, so daß sich die Schaltstange 10: etwas bewegen läßt, auch wenn sich der Kern 48 im Eingriff mit der Bohrung 47 befindet. Die elektromagnetische Sperre 31 ist in der Weise mit der Komparatorschaltung 37 verbunden, daß sie zum Hervorstrecken des Kerns 48 in die Bohrung 47 erregt wird, wenn die Komparatorschaltung das erste oder das zweite Betätigungssignal +15V bzw. -15V abgibt, und zum Hervorziehen des Kerns aus der Bohrung abgeschaltet ist, wenn die Komparatorschaltung das Nullsignal OV abgibt.
  • Solange also das Gleitstück 18 in Anlage am ersten oder am zweiten Reibungsteil 14 bzw. 15 gehalten ist, befindet sich der Kern 48 im Eingriff mit der Bohrung 47. Diese ist an einer der Leerlaufstellung entsprechenden Stelle der Schaltstange 10 gebildet. Die vorstehend erwähnte, nicht dargestellte Schalteinrichtung ist mit der Schalt stange 10 verbunden.
  • Wird der Schalthebel 11 beim Schalten des Getriebes durch seine teerlaufstellung hindurch bewegt, so wird seine Weiterbewegung durch den Eingriff des Kerns 'w8 in der Bohrung 47 gesperrt, wenn die Drehzahl des zu schaltenden Abtriebsrades nicht gleich der der Hauptwelle 8 ist. Da die Bohrung jedoch einen etwas größeren Durchmesser hat als der Spulenkern 48, läßt sich die Schaltstange 10 mittels des Schalthebels 11 ein kleines Stück aus der Leerlaufstellung in die Richtung zum Einlegen des jeweils gewunschten Gangs bewegen. Die Schalteinrichtung enthält vier jeweils mit der Basis eines der~Transistoren 33 bis 36 verbundene Schalter entsprechend dem ersten bis vierten Getriebegang und einen an den Emittern aller Transistoren angeschlossenen Schalter für die Leerlaufstellung. An der anderen Seite sind die Schalter an einer (nicht gezeigten) Batterie angeschlossen. Wird einer der den Getriebegängen entsprechenden Schalter geschlossen, so wird der zugeordnete Transistor leitend und verbindet den entsprechenden Punkt des Spannungsteilers mit dem Eingang der- tomparatorschaltung 37. Die Schalter sind so angeordnel-, daß sie bei der geringfügigen Bewegung des Schalthebels 11 und der Schaltstange 10 aus der Leerlaufstellung in die Richtung zum Einlegen des jeweils gelfünschten Getriebegangs wahlweise geschlossen werden, so daß die Rechnerschaltung ein dem einzulegenden Gang entsprechendes Signal zugeführt erhält, welches das als Multiplikator anzuwendende Übertragungsverhältnis angibt. Sobald dann die Drehzahl des gewählten Abtriebsrads mit der der Hauptwelle 8 synchronisiert ist, wird der Eiern 48 der elektromagnetischen Sperre 31 zurückgezogen und der Fahrer kann den betreffenden Gang-unbeschadet einlegen.
  • Im folgenden sind einige Beispiele für die Wirkungsweise der Reehnerschaltunger'1äutert.
  • 1. Aufwärtsschalten vom -ersten in den zweiten Gang.
  • Im ersten Gang ist das Abtriebsrad 4b antriebsübertragend mit der Hauptwelle 8 verbunden und das Drehzahlabhängige Ausgangssignal der Rechnerschaltung ist R5 Rl + R2 + R3 + R4 + R5 VC1 worin VG1 die Spannung des Drehzahlsignals für die Vorgelegewelle im ersten Gang bei einer-gegebenen Fahrtgeschwindigkeit ist, da in diesem Falle der Transistor 33 leitet.
  • Da das fibertragungsverhältni s zwischen ,dem angetriebenen Zahnrad 7b und dem Antriebsrad 7a der Einfachheit halber gleich eins angenommen wurde,- ist die Drehzahl der Eingangswelle gleich der der Vorgelegewelle. Ein Ubertragungsverhältnis mit einem anderen Wert als eins ließe sich jedoch ohne Schwierigkeit durch Einführen eines konstanten Multiplikators berücksichtigen.
  • Wird die antriebsübertragende Verbindung zwischen dem ersten Abtriebsrad 4b und der Hauptwelle 8 gelöst, um in den zweiten Gang zu schalten, dann wird der Transistor 34 durch Betätigung des entsprechenden Schalters leitend, so daß nun eine Drehzahlsignalspannung R4 + R5 Rl + R2 + R3 + R4 + R5 Va1 für die Vorgelegewelle bzw. die Abtriebsräder erscheint, welche höher ist als die bisherige Spannung.
  • Vor Beginn des Schaltvorgangs hatte das Drehzahlsignal für die Vorgelegewelle die gleiche Größe wie jenes für die Hauptwelle, da der Faktor R5 Rl + R2 + R3 + R4 + R5 gleich dem Ubertragungsverhältnis zwischen dem ersten über setzungsrad 4a und dem ersten Abtriebsrad 4b ist. An der Komparatorschaltung erschien daher das Ausgangssignal OV.
  • Nach dem Einleiten des Schaltvorgangs, ist die Drehzahlsignalspannung für die Vorgelegewelle jedoch höher als jene für die Hauptwelle, so daß die Komparatorschaltung 37 das usgangssignal' +15V abgibt, um die Vorgelegewelle 9 und damit das Abtriebsrad 5b abzubremsen. Nach dem Ausgleich der Drehzahlen läßt sich dann der Schaltvorgang fertig ausführen.
  • 2. Äbwärtsschalten vom dritten in den zweiten Gang.
  • Im dritten Gang ist die Drehzahlsignalspannung für die Vorgelegewelle bei einer gegebenen Fahrtgeschwindigkeit gleich R3 + R4'+ R5 R1 + R2 + R3 + R4 + R5 Vc3 da nun der Transistor 35 leitend ist. Zum Schalten in den zweiten Gang wird zunächst die antriebsübertragende Verbindung zwischen dem Abtriebsrad 6b und der Hauptwelle 8 gelöst, worauf der Transistor 34 durch Betätigung des entsprechenden Schalters leitend wird, so daß eine neue Drehzahlsignalspannung R4 + R5 R1 + R2 + R3 + R4 + R5 Cf erscheint. Während die erstere Drehzahlsignalspannung für die Vorgelegewelle gleich jener für -die Hauptwelle war, so daß an der Komparatorschaltung 37 das Ausgangssignal OV erschien, ist nun die letztere Signalspannung für die Vorgelegewelle niedriger als die für die Hauptwelle. Die Komparatorschaltung 37 gibt daher das Ausgangssignal -15V ab, um die Welle 9 und damit das Abtriebsrad 5b zu beschleunigen, bis dessen Drehzahl gleich jener der'Hauptwelle 8 ist. Darauf wird. dann die Schaltstange 10 freigegeben, so daß der Fahrer den Schaltvorgang zuende'führen, kann.

Claims (6)

  1. Patentansrüche:
    Synchronisiereinrichtung für ein Schaitgetriebe mit einem Gehäuse, in welchem eine Vorgelegewelle und parallel dazu eine Hauptwelle gelagert sind, mit einem fest auf der Vorgelegewelle sitzenden ersten t1b'ersetzungsrad, mit welchem sich ein auf der Hauptwelle drehbares erstes Abtriebsrad in Eingriff befindet, mit wenigstens einem weiteren fest auf der Vorgelegewelle sitzenden Ubersetzungsrad, dessen Durchmesser größer ist als der des ersten, und mit welchem sich wenigstens ein weiteres auf der Hauptwelle drehbares Abtriebsrad, dessen Durchmesser kleiner ist als der des ersten, in Eingriff befindet, und mit einer ersten Einrichtung zum wahlweisen antriebsübertragenden Verbinden des ersten bzw. wenigstens eines weiteren Abtriebsrades mit der Hauptwelle zur Erzie--lung eines ersten bzw. wenigstens eines höheren tbertragungsverhältnisses derart, daß die Drehzzh1 der Hauptwelle gegenüber der der Vorgelegewelle bei dem wenigstens einen höheren tlbertragungsverhältnis größer ist als bei dem ersten Ubertragungsverhältnis, g e k e n n s e i c h -n e t durch ein erstes, am Getriebegehäuse (2) befestigtes Reibungsteil (14), durch ein fest auf der hauptwelle (8) sitzendes zweites Reibungsteil (15), durch ein gemeinsam mit dem ersten Abtriebsrad (4b) drehbares verschiebliches Reibungsteil (18), welches zum Verringern bzw. zum Erhöhen der Drehzahl der Vorgelegewelle (9) In Axialrichtung der Hauptwelle wahlweise in Anlage an das erste Mzw. an das zweite Reibungsteil bewegbar ist-, und durch eine zweite Einrichtung (23, 25, 28, 40)> mittels weicher das verschiebliche Reibungsteil in Anlage an dem ersten oder dem zweiten Reibungsteil bewegbar ist, wenn die Drehzahl des beim Schalten eines Ubertragungsverhältnisses antriebs'bertragend mit der Hauptwelle zu verbindenen ersten oder weiteren- Abtriebsrades größer bzw. kleiner als die der Hauptwelle ist.
  2. 2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch -1, dadurdi g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schaltgetriebe eine in axialer Verlängerlmg der Hauptwelle (8) drehbar im Gehäuse (2) gelagerte Eingangswelle (44) hat, daß eine Abtriebswelle (45) starr mit der Hauptwelle verbunden bzw. einstückig mit dieser ist, daß die-Eingangswelle ein fest darauf sitzendes angetriebenes Zahnrad (7b) trägt, weldes sich im Eingriff mit einem fest auf der Vorgelegewelle (9) sitzenden Antriebsrad (7a) befindet, daß die erste Einrichtung (10, ii) für die Erzielung eines größten Ubertragungsverhältnisses zum wahlweisen arLbriebsübertragenden Verbinden der Eingangswelle mit der Hauptwelle betätigbar ist, und daß die Seite Einrichtung (23, 25, 28, 40) zum Bewegen des verschieblichen Reibungsteils (18) in Anlage am ersten oder am zweiten Reibungstèil (14 bzw. 15) betätigbar ist, wenn die Eingangswelle bei einem Schaltvorgang antriebsübertragend mit der Hauptwelle verbunden werden soll und ihre Drehzahl dabei höher bzw. niedriger ist als die der Hauptwelle.
  3. 3. Synchronisiereinrichtung nach -Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Einrichtung wfenigstens eine auf der Hauptwelle (8) verkeilte und mittels eines Schalthebels (11) über eine Schaltstange (10) und eine Schaltgabel von Hand bewegbare Schaltmuffe (12, 13) aufweist und daß die Schaltstange durch Betätigung der zweiten Einrichtung verriegelbar ist, solange sich das verschiebliche Reibungsteil (18) in Anlage am ersten oder am zweiten Reibungsteil (14 bzw. 15) befindet.
  4. 4. -Synchronisiereinvichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die zweite Einrichtung einen Bauptwellen-Drehzahlgeber (47) zum Erzeugen eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Drehzahl der Hauptwelle (8), einen Vorgelegewellen-Drehzahlgeber (48) zuni Erzeugen eines elektrischen Signals in Abhangigkeit von der Drehzahl der Vorgelegewelle (9), eine mit dem Drehzahlsignal für die Vorgelegewelle gespeiste Rechnerschaltung zum Erzeugen eines der Drehzahl der Vorgelegewelle, vervielfacht mit dem Drehzahlverhältnis zwischen der Hauptwelle und der Vorgelegewelle entsprechend einem bei einem Schaltvorgang gewählten Ubertragungsverhältnis entsprechenden Drehzahlsignals für das betreffende Äbtriebsrads, durch eine Komparatorschaltung (3?) zum Erzeugen eines ersten oder eines zweiten Betätigungssignals (+15V bzw. -15V), wenn das Drehzahlsignal für das Abtriebsrad eine die des Hauptwellen-Drehzahlsignals übersteigende bzw. unterschreitende Größe hat, und einen in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Betätigungssignal zum Bewegen des verschieblichen Reibungsteils (18) in Anlage am'ersten bzw. am zweiten Reibungsteil (14 bzw. 15) betätigbaren Betätigungsantrieb (28) aufweist.
  5. 5. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die von den Drehzahlgebern (47, 48) für die Hauptwelle (8) bzw. für die Vorgelegewelle (9) erzeugten Drehzahlsignale Digitalsignale sind, daß ein Digital-Analogwandler zum Umwandeln der digitalen Drehzahl signale für die Hauptwelle und die Vorgelegewelle für die Speisung der Komparatorschaltung (37) bzw. der Rechnerschaltung (R1 bis R5, 33 bis 36) vorhanden ist und daß die Rechnerschaltung einen Spannungsteiler zum Erzeugen von Drehzahlsignalen für die einzelnen Abtriebsräder aus dem Drehzahlsignal für die Vorgelegewelle enthält.
  6. 6. Synchronisiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Betätigungsantrieb (28) mittels des Ansaug-Unterdrucks des Fahrzeugmotors betätigbar und über ein mechanisches Gestänge (29, 25, 23) bewegungsubertragend mit dem verschieblichen Reibungsteil (18) verbunden ist.
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