DE2506570A1 - Schaltgetriebe mit synchronisierungskupplungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgetriebe mit Synchronisierungskupplungen, aber zumindest einem nicht synchronisierten Gang, wobei die Synchronisierungskupplungen und ein bewegliches Organ für den Übergang auf den nicht synchronisierten Gang über parallele, längsbewegliche Stangen betätigt werden und außerdem die Stange für das Einlegen des nicht synchronisierten Ganges mit der Stange einer der Synchronisierungskupplungen über ein automatisch ausrückbares Verbindungsorgan derart verbunden ist, daß der Beginn der Verschiebung der dem nicht synchronisierten Gang zugeordneten Stange aus der Huhe-

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stellung eine dem Einlegen des nicht synchronisierten Ganges vorangehende Verschiebung der mit der Synchronisierkupplung verbundenen Stange um eine Amplitude bewirkt, die gerade die Synchronisierkupplung betätigt, ohne den entsprechenden Gang einzuschalten.

Der nicht synchronisierte Gang des Getriebes ist im Prinzip der Rückwärtsgang, der nur bei Stillstand des Fahrzeuges eingelegt wird.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung, die es möglich macht, den Eingangsteil des Schaltgetriebes vor dem Einlegen des nicht synchronisierten Ganges durch einen Bremsvorgang stillzusetzen, der durch das Einschalten einer Synchronisierungskupplung erfolgt, die einem anderen Gang des Schaltgetriebes zugeordnet ist.

Bei dem eingangs geschilderten Schaltgetriebe, das in der franz. Patentschrift 1 562 829 der Anmelder beschrieben ist, muß der Rastmechanismus in der Ruhelage der Stange für den nicht synchronisierten Gang wesentlich kräftiger sein als die ausrückbare Verbindung zwischen dieser Stange und der mit der Synchronisierungskupplung verbundenen Stange. Wäre es anders, so würde die Betätigung der mit der Synchronisierungskupplung verbundenen Stange gleichzeitig die Stange für den nicht synchronisierten Gang mitnehmen, und es wäre nicht möglich, den synchronisierten Gang einzulegen.

Diese Bedingung kann nun aber eine zu schnelle Lösung der ausrückbaren Verbindung zwischen den beiden Stangen mit sich bringen, was die von der Stange des nicht synchronisierten Ganges auf die Syn-

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chronisierungskapplung auszuübende Kraft begrenzt Es l'ann dann In gewissen Fällen eine ungenügende Reibung aes, Eingang3i eils des Getriebes und infolgedessen ein Krachen, beim Eiulec-^n des nicht synchronisierten Ganges eintreten. .-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrup.de, diesen Nachteil zu beheben.

Erfindungsgeinäß ist nun ein Getriebe der eingangs geschilderten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Synchronisierkupplung verbundene Stange ein verschiebbares Gleitstück trägt, das einerseits ein ausrückbares Os _v;.-ai .:ur Verbindung mit der Stange und andererseits ein Element aufv.ni, das das zwangsläufige Mitnehmen gleichzeitig mit der dem nicht synchronisierten Gang zugeordneten Stange gewährleistet.

Vorzugsweise ist das Gleitstück fest mit einer Gabel verbunden, die in der Leerlaufstellung in der Reihe der den unterschiedlichen Stangen zugeordneten Gabeln liegt und derart angeordnet ist, daß sie von einem Wählarm mitgenommen wird, wenn die Gabel, die fest mit der Stange des nicht synchronisierten Ganges verbunden ist, ihrerseits von dem zugeordneten Wählarm mitgenommen wird.

In der Zeichnung ist ein ausgewähltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltgetriebes veranschaulicht; es zeigen;

Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Teile eines Schaltgetriebes, bei dem die Erfindung angewandt ist,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1.

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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorausgesetzt, daß die Erfindung bei einem Schaltgetriebe mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang angewandt wird. Die Figuren zeigen nur einen kleinen Teil des Gehäuses 1, in dem eine Eingangswelle 2, eine Ausgangswelle 3 und eine Zwischenwelle 4 gelagert sind. Die Ausgangswelle 3 ist mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges über die üblichen, nicht dargestellten Übeitragungselemente verbunden. Sie steht also still, wenn das Fahrzeug hält.

Die Eingangswelle 2 trägt insbesondere ein Zahnrad 5 für den vierten Gang und ein Zahnrad 6 für den Rückwärtsgang. Diese beiden Zahnräder sind fest mit der Welle 2 verbunden.

Das Zahnrad 5 ist dauernd mit einem auf der Zwischenwelle 3 frei drehbaren Zahnrad 7 im Eingriff. Das Zahnrad 7 trägt eine seitliche Verzahnung 8 und einen Reibkonus 9 einer Synchronisierkupplung 10, deren zweiter Reibkonus 11 fest mit Führungsstangen 12 verbunden ist. Diese Stangen sind axial verschiebbar in einer Schaltmuffe 13 geführt, die auf einem Vielkeilprofil einer Nabe 13 gleitet, die ihrerseits drehfest mit der Welle 3 verbunden ist. Eine derartige Anordnung ist allgemein bekannt und gestattet das Kuppeln der Schaltmuffe 13 mit der Verzahnung 8 nur dann, wenn die beiden Organe unter der Wirkung der Synchronisierungskupplung 10 die gleiche Winkelgeschwindigkeit erreicht haben. Hierzu ist der Weg b bis zum Beginn des Einkuppeins größer als der Weg a, der zum Eingriff der beiden Synchronisierung skonen erforderlich ist.

Das Rückwärtsgang-Zahnrad 6 kann mit einem fest mit der Welle verbundenen Zahnrad 15 mittels eines Schi^ebezahnrades 16 gekuppelt

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werden, das frei drehbar auf der Zwischenwelle 4 umläuft. Der Weg bis zum Beginn des Eingriffs des Schieberades 16 ist mit c bezeichnet.

Die Schaltmuffe 13 kann in Richtung auf das Zahnrad 7 des vierten Ganges oder in Richtung auf das nicht dargestellte Zahnrad des dritten Ganges durch eine Gabel 17 bewegt werden, die fest mit einer Stange 18 verbunden ist. Das Schubzahnrad 16 für den Rückwärtsgang wird über eine Gabel 19 betätigt, die fest an einer Stange 20 sitzt. Die nicht dargestellten Schaltmuffen für den ersten und zweiten Gang werden in gleicher Weise ausgehend von der Stange 21 betätigt. Die drei Stangen 18, 20, 21 sind parallel zueinander verschiebbar in dem Gehäuse 1 geführt; Rastmechanismen sichern ihre Einstellung, und Verriegelungsorgane unterbinden das gleichzeitige Einschalten zweier Getriebegänge.

Diese Verriegelungsorgane bestehen in an sich bekannter Weise aus Sperrkörpern 22, 23, die mit sanfter Reibung in dem Gehäuse 1 geführt sind, und einer Nadel 24, die frei in einer Querbohrung in der mittleren Stange 21 verschiebbar ist. Die Sperrkörper greifen in entsprechende Einschnitte 25, 26, 27 ein, die in den Stangen angeordnet sind.

Die Abmessungen der Sperrkörper 22 und 23 und der Zwischenverriegelungsnadel 24 relativ zu den Abmessungen der Stangen 18, 20, 21 und ihren Abständen sind derart bestimmt, daß man gleichzeitig nur eine einzige Stange bis zum Einrücken des entsprechenden Ganges verschieben kann.

Indessen hat der Einschnitt 25 eine gewisse Breite, die es mög-

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lieh macht, die Stange 18, bezogen auf die Zeichnung, um einen kleinen Weg d etwas nach links zu verschieben, wenn die Stange 20 ihrerseits nach links bewegt worden ist, um den Rückwärtsgang einzuschalten.

Der Einrastmechanismus der Stange 18 besteht aus einer Kugel und einer Feder 29, die in einer Ausnehmung des Gehäuses 1 angeordnet sind. Die Kugel 28 greift in einen der Ausschnitte 30, 31, 32 em, die jeweils den von der Stange 18 einzunehmenden Stellungen der Ruhelage bzw. des dritten oder vierten Ganges entsprechen.

Der Rastmechanismus der Stange 20 besteht aus einer Kugel 33 und einer Feder 34, die in einer Ausnehmung des Gehäuses 1 angeordnet sind. Die Kugel 33 greift in einen der Ausschnitte 35, 36 ein, die jeweils den von der Stange 20 eingenommenen Stellungen in der Ruhelage oder im Rückwärtsgang entsprechen. Ein gleicher Rastmechanismus, der nicht dargestellt ist, macht es möglich, die Stange 21 in ihren Stellungen: Ruhestellung, erster Gang oder zweiter Gang, entsprechend den Einschnitten 37, 38 und 39 einzustellen.

Die Stange 18 trägt eine seitliche Gabel 40, zwischen deren Arme ein Wälarm 41 eingreifen kann, der fest mit einer Wählachse 42 verbunden ist, die ihrerseits drehbar und längsverschiebbar in dem Gehäuse 1 gelagert ist. Die Stange 21 trägt eine seitliche Gabel 43, zwischen deren Arme der gleiche Wählarm 41 eingreifen kann. Die Stange 20 trägt eine seitliche Gabel 44, zwischen deren Arme ein fest mit der Wählachse 42 verbundener Arm 45 eingreifen kann.

Ein verschiebbar auf der Stange 18 geführtes Gleitstück 46 trägt ebenfalls eine Gabel 47, zwischen deren Arme sich der Arm 41 ein-

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fügen kann. Das Gleitstück 46 trägt weiterhin einen Rastmechanismus zum Einrasten an der Stange 18, der aus einer Feder 48 und einer Kugel 49 besteht, die durch die Feder in den einen oder anderen der Einschnitte 50, 51 der Stange 18 hineingedrückt wird. Das Gleitstück hat außerdem ein Führungsauge 52 zur Führung auf. der benachbarten Stange 21. wodurch ein Drehen des Gleitstücke?= um die Stange 18 unterbunden wird.

Um die Beschreibung zu vervollständigen, ist noch klarzusteller:, daß die unterschiedlichen Wege a, b, c, d, die oben definiert wurden untereinander durch die folgende Beziehung verbunden sinds

a < d < b und a < c

Die Wirkungsweise der soeben beschriebenen Anordnung ergibt sich wie folgt t Der Gangschalthebel des Schaltgetriebes befindet sich in der Ruhestellung, die unterschiedlichen Teile des Mechanismus nehmen die in der Figur dargestellte Lage ein. Man stellt zunächst fest, daß die Gabeln 40, 43, 44 und 47 in einer gleichen Vertikalen liegen, der Wählarm 41 fügt sich zwischen die Arme der Gabel 40 ein, während der Wählarm 45 sich oberhalb der Gabel 44 befindet. Die Drehung der Wählachse 42 in der einen oder der anderen Richtung bewirkt somit das Verschieben der Stange 18, um entweder das Einlegen des dritten Ganges oder des vierten Ganges zu bewirken, wie dies üblich ist. Das Gleitstück 46, das an der Stange 18 eingerastet ist, bewegt sich mit dieser Stange, ohne jedoch eine Wirkung auszuüben.

Um den Rückwärtsgang einlegen zu können, muß man (beim Betrachten der Fig. 2) die Wählachse 42 derart nach unten verschieben,

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daß der Wähiarm 45 zwischen die Arme der Gabel 44 der Stange 20 eingreift. Oiese Bewegung bringt dann den Wählarm 41 zwischen die Arme der Gabel 47 des Gleitstückes 46.

Von nun ab bewirkt die Drehung der Wählachse 42 gleichzeitig das Verschieben der Stange 20 und des Gleitstückes 46 nach links in der Zeichnung. Aufgrund der Rastverbindung zwischen diesem Gleitstück und der Stange 18 wird diese Stange ebenfalls nach links mitgenommen. Es sei darauf hingewiesen, daß dieses Resultat nur dann erreicht wird, wenn die Rastverbindung zwischen dem Gleitstück 46 und- der Stange 18 wesentlich kräftiger als die Rastverbindung zwischen dieser gleichen Stange gegenüber dem Gehäuse 1 ist. Es ist also gerade diese Auslegungsbedingung, die es möglich macht, das angestrebte Ziel zu erreichen.

Ausgehend von dem Beginn der Verschiebung der Stangen 20 und 18 nach links ergeben sich die folgenden Vorgänge:

Die Reibkonen 9 und 11 der Synchronisierungskupplung 10 kommen in Berührung und infolge der festen Rastverbindung des Gleitstückes mit der Stange 18 ist es möglich, ein gutes Zusammendrücken dieser beiden Konen zu erzielen. Der Konus 11 ist drehfest mit der Ausgangswelle verbunden, er ist unbeweglich, wenn das Fahrzeug steht, so daß es möglich ist, den Konus 9 und infolgedessen den Eingangsteil des Getriebes Stil lzusetzen.

Die Verschiebebewegung der Stange 18 hört auf, wenn der Sperrkörper 22 an das Ende des längeren Einschnittes 25 anstößt, was vor

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dem Beginn des Eingriffs der Schaltmuffe 13 in die mit dem Zahnrad verbundene Verzahnung 8 geschieht.

Das Zahnrad 6 wurde, wie oben angegeben, blockiert, das Schiebezahnrad 16 für den Rückwärtsgang kann beginnen, sich gleichzeitig in die Verzahnungen der Zahnräder 6 und 15 einzuschieben, ohne daß dadurch ein unangenehmes Krachen entsteht. Dieser Vorgang kann vorzugsweise vor dem Stillstehen der Stange 18 erfolgen? diese Bedingung ist aber nicht zwingend -

Die Verschiebung der Stange 20 setzt sich dann fort, um mit dem vollen Eingriff des Schieber Zahnrades 16 in die Zahnräder 6 und 15 zu enden. Parallel verfolgt das Gleitstück 46 seine Verschiebebewegung, während die Stange 18 festgelegt ist. Wenn die Stange 20 an das Ende ihres Weges kommt, befindet sich die Kugel 50 an der Zugangsrampe des Einschnittes 51, was die Wirkung hat, daß die Stange 18 in Richtung auf ihre Ruhestellung zurückgeführt wird.

Beim Zurückkehren der Stange 20 in deren Ruhestellung wird das Gleitstück 46 seinerseits in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, die Stange 18 ist durch den Anschlag ihres Einschnitts 25 an dem Sperrkörper 22 stillgelegt.

Der Übergang von dem ersten zum zweiten Gang erfolgt in üblicher Weise, nachdem man den Wählarm 41 zwischen die Arme der Gabel 43 gebracht hat.

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Claims (4)

Patentansprüche

1.^Schaltgetriebe mit Synchronisierungskupplungen, aber zumindest einem nicht synchronisierten Gang, wobei die Synchronisierungskupplungen und ein bewegliches Organ für den Übergang auf den nicht synchronisierten Gang über parallele längsbewegliche Stangen betaticjt werden und außerdem die Stange für das Einlegen des nicht synchronisierten Ganges mit der Stange einer der Synchronisier 'kupplungen über ein automatisch ausrückbares Verbindungs organ derart verbunden ist, daß der Beginn der Verschiebung der dem nicht synchi oni.sie; ten Gang zugeordneten Stange aus der Ruhestellung eine dem Emleg- η des nicht synchronisierten Ganges vorangehende Verschiebung der mder Synchronisierkupplung verbundenen Stange um eine Amplitude bewirkt, die gerade die Synchronisierkupplung betätigt, ohne den ent sprechenden Gang einzuschalten, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Synchronisierkupplung (lO) verbundene Stange (18) ein verschiebbares Gleitstück (46) trägt, das einerseits ein ausrückbares Organ (49) zur Verbindung mit der Stange und andererseits ein Element (47) aufweist, das ein zwangsläufiges Mitnehmen des Gleitstückes gleichzeitig mit der dem nicht synchronisierten Gang zugeordneten Stange (20) gewährleistet.

2. Getriebe nach Anspruch 1 mit Wählhebeln, die mit fest an den Stangen befestigten Gabeln zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (46) fest mit einer Gabel (47) verbunden ist, die in der Leerlaufstellung in der Reihe der den unterschiedlichen Stangen (18, 21, 20) zugeordneten Gabeln (40, 43, 44) liegt und derart an-

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geordnet ist, daß sie von einem Wählarm (41) iiiitgersornirien wird, wenn die fest mit der Stange (20) verbundene Gabel (44) des nicht synchronisierten Ganges ihrerseits von dem zugeordneten Wähiarm (45) mitgenommen wird.

3. Getriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der ausrastbaren Verbindung (48, 49) zwischen dem Gleitstück (46) und der Stange (18) zu übertragende Kraft größer ist als die der ausrastbaren Verbindung (28, 29) zwischen dieser Stange und dem Gehäuse (1).

4. Getriebe nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (46) ein Organ (52) zur Führung längs derjenigen Stange (21) aufweist, die der Stange (18) benachbart ist, auf der das Gleitstück gleitet.

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