DE2420206C3

DE2420206C3 - Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschalteinrichtung

Info

Publication number: DE2420206C3
Application number: DE2420206A
Authority: DE
Inventors: Gerold 7994 Langenargen Bieber; Alfred Dipl.-Ing. 7990 Friedrichshafen Seifried
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1974-04-26
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1980-05-14
Also published as: FR2268986A1; IT1035474B; DE2420206B2; DE2420206A1; SE7504830L; GB1502346A; SE7807692L; PL97232B1; SE413543B; FR2268986B1; YU93175A; YU36557B

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschaltgetriebe nach dem Oberbegriff Von Anspruch I.

Durch die DEOS 15 55 (58 ist eine Synchronisierein' richtung bekannt geworden, bei der zwei Reibringe untereinander mit blaitfederähnliehen Knickfedern verbunden sind, die beim Schalten durch die Schiebeniuffe eingeknickt werden und sich dabei verkürzen. Diese Anordnung soll Schaltwiderstände vermindern und ist nur für Anwendungsfalle mit zwei Reibringen geeignet.

In der DE-PS 12 78 853 ist eine Synchronisiereinrichtung beschrieben, bei der an jedem Reibring ein Blechkranz mit federnden Zungen befestigt ist wobei

IQ die Zungen in der Nähe der Enden wulstartig ausgebildet sind und versetzt durch öffnungen der Schiebemuffe hindurchgreifen.

Bei dieser bekannten Anordnung haben die Reibringe keine Kupplungsverzahnung und zur Sperrung der Bewegung der Schiebemuffe vor Eintritt des Gleichlaufs sind die Zungen mit Schrägen versehen, die mit den Rändern der öffnungen der Schiebemuffe zusammenwirken. Die Wülste der federnden Zungen wirken ebenfalls mit den Rändern der öffnungen der Schiebemuffe zusammen. Infolge der Vielzahl der notwendigen öffnungen der Schiebemuffe und die Notwendigkeit, deren Ränder beiderseits anzuschragen, ist die Herstellung der Schiebemuffe bei dieser bekannten Anordnung sehr aufwendig und schwierig.

2¹" Weiter ist nach US-PS 24 70 208 eine Synchronisiereinrichtung bekannt bei der federnde Blechelemente an den Getrieberädern befestigt sind. Ab*.-r auch diese Synchronisiereinrichtung weist keine Sperrverzahnung auf und die Form der Blechelemente ist bezogen auf die

ίο Herstellung komplizierter.

Der Erfindung !.ijgt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiereinrichtung mit geringstmoglichem Herstell- und Montageaufwami zu schaffen, bei gleichzeitiger Dämpfung von Drehschwingungen der begrenzt

>■> zueinander verdrehbaren Teile.

Diese Aufgabe lost die Erfindung mi; den in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Merkmalen.

Der Blechkranz mn den federnden Zungen läßt sich bei entsprechender Maschmenaussnttung rationell in

ίο einem einzigen Stanzarbcitsgang cr/cigcn und als ein Teil einfach, z. B durch Nietung, an der Schiebemuffe oder am Reibnng befestigen. Eine umlaufende Rille zur Übertragung einer begrenzten Axialkraft von der Schiebemuffe auf den Reibnng ist nur an einem von

** diesen beiden Teilen notwendig und läßt sich meist mit geringen Kosten ι rzeugcn. da diese Teile ohnch.n spanabhebend bearbeitet werden. Schiebemuffe und Reibnng stehen über dem Blechkranz mit Federzungen in Verbindung und lassen sich si hr einfach durch axiales

·" Ineinanderschieben montieren Die Synchronisierung beansprucht in axialer Richtung nur so wenig Platz, wie durch die axiale Breite der Schaltgabel zuzüglich deren VTschicbewege ohnehin notwendig ist.

Eine besonders günstige Ausfuhrungsform ergibt sich.

■>'» wenn die federnden Zungen zugleich zur Begrenzung der Drehbewegung jedes Reibringes relativ /ur Schiebemuffe in der Spcrrstcllung ausgebildet ist Dies kann durch entsprechende Anschläge an den Reibrin gen bzw der Kupplungsmuffe geschehen, deren Lage

^hn auf die Breite der Federzungen in Umfangsrichlung abgestimmt ist,

Die Synchronisiereinrichtung und der die federnden Zungen tragende Blechring können so gestaltet sein, daß die Enden der Federzungen entweder nach außen

<>·» oder nach innen drücken- Im ersten Fall erhält das damit zusammenwirkende Teil eine innenliegende Rille und in bezug auf die Rastkräfte ist zu berücksichtigen, daß sich die Fliehkräfte der Zungen bei umlaufender Kupplung

zur elastischen Vorspannkrafl der Zungen addieren. Im zweiten Fall gill das Gegenteil, d. h., das zusammenwirkende Teil erhält eine äußere Rille und die Fliehkräfte vermindern die Rastkräfte. In allen Fällen bewirken die Vorspannkräfte der federnden Zungen eine Dämpfung von Drehschwingungen, wodurch Kappergeräusche vermieden und die Verdrehanschläge der Reibringe relativ zur Schiebemuffe geschont werden.

Die Rillen können so breit gehalten sein, daß stets nur eine Flanke der Rille, gleichbedeutend mit einer Stufe in der Umlaufkontur, an der federbelasteten Rastung beteiligt isL

Zum Anbringen einer Rille zur Anlage der federnden Zungen eignen sich ohne weiteres auch Verzahnungsbereiche, sofern die Breite der federnden Zungen in Umfangsrichtung entsprechend breiter als die Zahnlükken ist.

Die Erfindung wird anhand einiger schemaiischer Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Synchronisiereinrichtung mit zwei Reibringen und zwei an der Schiebemuffe befestigten Blechkränzen, deren federnde Zungen radial nach innen drücken, mit Drehwegbegrenzung der Reibringe durch die Zungen,

Fig. 2 einen Schnitt quer zur Hauptachse durch den Blechkranz der Synchronisiereinrichtung nach Fig. 1 im Bereich der Zungen, wobei Anschläge an den Reibringen als Drehwegbegrenzung durch die Zungen sichtbar sind,

Fig. J zeigt eine Teilansicht der Synchronisiereinrichtung nach Fig. I. und zwar eine Draufsicht von Fig. 1.

F i g. 4 eine Synchronisiereinrichtung mit zwei Reibringen und zwei an der Schiebemuffe befestigten Blechkrän/en. deren federnde Zungen nach außen drücken, mit Drehwegbegren/ung der Reibringe durch die Zungen.

F ι g. 5 einen Schnitt quer /ur Hauptachse der Synchronisiereinrichtung nach F ι g. 4 entlang der Linie VV durch den Blechkranz der im Bereich der Zungen, wobei Durchbrüche an den Reibringen zum Durchgreifen der Zungen sichtbar sind, die gleichzeitig als Drehwegbegrenzung dienen.

Fig. 6 eine Teilansicht der Schiebemuffe und eines Blechringes der Synchronisiereinrichtung und zwar als Draufsicht der F i g. 4,

Fig. 7 eine Synchronisiereinrichtung mit zwei Reibringen und zwei Blechkrän/en. die an den Reibringen befestigt sind und in federnde Zungen nach au&en drücken.

Hie Synchronisiereinrichtung nach F-" ι g 1 bis 3 besteht aus einer drehfest, aber axial verschiebbar mit einer Getriebewelle 3 verbundenen Schiebemuffe, die :n diesem Fall aus einem Profilring 4 und einem Schiebenng 11 zusammengesetzt ist. wobei der Profilring 4 beiderseits außen Kupplungsverzahnungen mit abgeschrägten Übergangsflächen aufweist, mit denen die Schiebemuffe wahlweise mit einem ersten Zahnrad 1 oder einem /weilen Zahnrad ? verbunden werden kann. Ferner besteht die Synchronisiereinrichtung aus je einem Reibring 5 und je einem Blechkranz 6 mit einer Anzahl federnder Zungen 10 für jedes Zahnrad (i und 2), die beiderseits am Schiebering befestigt, z. B. angenietet, sind und zugleich die Seitenführung der Schaltgabel bewirken. Die Reibringe besitzen an der Außenrsite eine Rille 21, in welcher die geformten Enden der Zungen 10 mit Vorspannung anliegen. Io Fig. 1 ist die Schaltmuffe 4, Il in der Leerlaufstellung gezeichnet. Beim Einleiten der Schaltbewegung, beispielswese in Richtung des Zahnrades 1, bewegen sich die Schaltmuffe 4,11 und die Blechkränze

6 sowie die Reibringe 5, die von den Blechkränzen 6 <i gehallen werden, im Rahmen eines geringen Spiels auf das Zahnrad 1 zu, bis die kegeligen Reibflächen von Reibring 5 und Zahnrad 1 anliegen. Bei weiterer Verschiebung gleiten die federnden Zungen 10 aus der Rille 2 des zum Zahnrad 1 zugeordneten Reibringes

to heraus, wobei die federnden Zungen entgegen ihrer Verspannkraft radial nach außen gedrückt werden. Hierzu ist die Überwindung einer vorbestimmten, durch Anzahl und Ausbildung der Federzungen sowie durch die Rillenform bedingten Widerstandskraft notwendig, die sich als axiale Anpreßkraft von den Federzungen 10 auf den Reibring 5 und von dort über die Reibflächen überträgt, wodurch vor Eintritt des Gleichlaufes ein bestimmtes Reibmoment auf den Retbring ausgeübt wird, das diesen in die Sperrstellung verdreht. Die Rückdrehung des Reibringes 5 aus der Sperrstellung in die Schaltstellung erfolgt erst m.· ■< Eintritt des Gleichlaufes durch die abgeschrägten Ü';ergarigsfiachen der Kupplungsverzahnungen an Reibring 5 und Profilring 4. Die Verdrehung zwischen SchiebemulTe 4, 11 und Reibring 5 wird begrenzt durch Anschlagflächen

7 und 8 a^r. der Außenseite der Reibringe, die auf Breite und Lage der Federzungen 10 abgestimmt sind.

Die Synchronisiereinrichtung nach Fig.4 entspricht in der Funktion weitgehend der Ausführung nach

jo Fig. I, jedoch liegen die Federzunge!» 10 an der Innenseite der Reibnnge 45 in einer Rille an. Die Vorspannkraft der federnden Zungen ist nach außen gerichtet, und beim Verschieben der .Schiebemuffe 4,11 werden die Feder/ungen beim Verlassen der Rille nach

)') innen gedruckt. Die Begrenzung des Verdrehweges des Reibringes 5 gegenüber der Schiebemuffe 4, 11 erfolgt durch die Anschlage 7 und 8. die durch die Ausschnitte des unterbrochenen Ver/ahnungsflansches 9 des Reibringes 5 /um Durchtritt der Federzungen 10 entstehen.

Im übrigen entspricht die Funktion derjenigen der Ausführung nach Fig. 1. Den beiden dortstehend bescl./iebenen Synchronisiereinrichtungen nach Fig. I bis J und F ι g. 4 bis 6 ist zusätzlich gemeinsam, daß sie in axialer Richtung wenig Platz benötigen, was für die

4) (iröße des Gehäuses und Gewicht und Herstellkosten des Getriebes bedeutsam ist.

In F i g. 7 ist eine Synchronisiereinrichtung dargestellt mit zwei Reibringen 75 und zwei an den Reibringen 75 befestigten Blechkrän/en 76, deren federnde Zungen 70

so nach außen gegen eine Rille in der sie umgebenden Schicbehülse 71 drücken. Der dargestellte Anwendungsfall betrifft die Schalteinrichtung eines Planetengetriebes, bei welchem dis Hohlrad 71 zugleich ais Sehieb^'.ü'se ausgebildet wird und wahlweise mit dem

is Planetenradträger 72 (Gelriebe läuft als Block mit Sonnenraddreh/ahl lii) oder das Gehäuse 7i (Sonncnraddreh/ahl wird untersetzt) verbunden werden kann. Die Begrenzung d;s Verdrehweges der Reibringe 75 relativ zur .Schiebehülse 71 ist in F i g. 7 nicht dargestellt

M) und erfolgt dadurch, daß ein Teil der federnden Zungen 70 an den Engen hakenförmig umgebogen ist und diese Enden mit den Zahnlücken der Schiebehülst; 71 zusammenwirken. Die Merkmale dieser Erfindung ermöglichen hier eine außerordentlich platzsparende Konstruktion mit guter Dämpfung eventueller Drehschwingungen der Reibringe 75 sowie eine Verminderung der Teile zugunsten größerer Wirtschaftlichkeil und Betriebssicherheit.

Die Anwendung der zu Fig.7 anfangs genannten Merkmale ist nicht auf die Schaltung von Planctengctricben beschränkt, sondern läßt sich in gleicher Weise auch auf andere Baugruppen eines Zahnräderschaltgctricbes übertragen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschaltgetriebe mit einer auf einer Getriebewelle drehfesten, aber axial verschiebbaren Schiebemuffe, die über Kupplungsverzahnungen mit mindestens einem Getrieberad verbindbar ist, und einem gegenüber der Schiebemuffe begrenzt verdrehbaren Reibring für jedes der kuppelbaren Getrieberäder, wobei an jedem Reibring eine Sperrverzahnung angebracht ist, die der Kupplungsverzahnung der Schiebemuffe zugeordnet ist, und die bei Drehzahlungleichheit der zu kuppelnden Teile ein weiteres Verschieben der Schiebemuffe sperrt, und wobei die Koppelung der Reibringe mit der Schiebemuffe über ein federndes, in Rillen eingreifendes und als Rastelement dienendes Blechbauteil erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechbauteil einen an der Schiebemuffe (4, 11) befestigten Blechkranz (6) darstellt, der mehrere in etwa achsparallele, radial federnde Zungen (10) aufweist, deren abgewinkelte Oder gerundete freie Enden in der am Reibring (5) engebrachten umlaufenden Rille (21) mn Vorspannung anliegen und welche die beim Schalten zu Cberwindende Rastung bewirken (F i g. 1 bis 6).

2. Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschaltgetriebe mit einer auf einer G./triebewclle drehfetten, aber axial verschiebbaren Schiebemuffe, die über Kupplungsverzahnungcn mit mindestens einem Getrieberad verbindbar ist, und einem gegenüber der Schiebemuffe begrenzt verdrehbaren Reibring für jedes der ..uppelbaren Getrieberäder, wobei an jedem Reibring eine Soerrver'ahnung angebracht ist, die der Kupplungsver'ahnung der Schiebemuffe zugeordnet ist. und die bei Drehz-'ilungleichhcit der Zu kuppelnden Teile ein weiteres Verschicben der Schiebemuffe sperrt, und wobei die Kopplung der Reibringe mit der Schiebemuffe über ein federndes, in Rillen eingreifendes und als Rasielemcnl dienen des Blechbauteil erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechbauieil einen am Reibring (75) befestigten Blechkranz (76) darstellt, der mehrere in etwa achsparallele, radial federnde Zungen (70) aufweist, deren abgewinkelte oder gerundete freie Enden in der an der Schiebemuffe (71) angebrachten Umlaufenden Rille (77) mit Vorspannung anliegen Und welche die beim Schalten /u iiberwindende Rastung bewirken (F ι g. 7).

3. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Eungen die Drehbewegung jedes Reibringes relativ tür Schiebemuffe begrenzen (Sperrstellung).

4. Synchronisiereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3. dadurch gekcnnteichnet. daß die Rille (21,77), mit welcher die Finden der federnden Zungen (10, 70) zusammenwirken, ixial so breit gehalten ist. daß beim Schalten stets liur eine Flanke von beiden Rillen (77) an der lederbelasieten Rastung beteiligt ist.