DE2530545B2 - Sperrsynchronisierung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisierung für Schaltkupplungen eines Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, entsprechend dem Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Sperrsynchronisierung obiger Art (DE-PS 9 09 890) liegen die Sperrorganc in radial verlaufenden Bohrungen des Sehaltmuffentriigers. Sie arbeilen mil Stegen zusammen, welche die Synchronringe slarr miteinander verbinden und mit diesen das Synohronringsystem bilden. Die Stege durchsetzen ilen Schaltmiiffenträger in achsparallcl verlaufenden Ausnehmungen. Diese bekannte Sperrsynchronisierung ist nicht fertigungsgerecht konstruiert, zumal überhaupt nicht zu erkennen ist, wie denn das Synchronririgsystem gefertigt und am Schaltmuffenträger montiert werden kann. Ihre Herstellung und Montage ist daher relativ teuer.

Es ist zwar bereits bekannt (US-PS 2043 806). die Synchronringe durch achsparallele Bolzen mit dem Schaltmuffenträger oder auch miteinander zu verbinden, jedoch erfolgt in beiden Fällen eine solche

ίο Verbindung nicht starr, sondern axial federnd und außerdem handelt es sich dort nicht um eine Sperrsynchronisierung.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile abzustellen und eine Sperrsynchronisierung zu schaffen, deren Einzelteile sich leicht und kostengünstig herstellen und auch mit wenig Arbeitsaufwand zusammensetzen lassen.

Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Sperrsynchronisierungen durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs t gelöst. Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt in der Verbesserung der Einzelteile und des Gesamtaufbaus im Hinblick auf eine kostengünstigere Gestaltung und Montage. So sind z. B. die Sperrsegmente einfache Stanzteile und die Sperrkugeln sind zweifelsfrei billiger als die beim bekannten System vorgesehenen Nadeln. Ferner läßt sich nach dem Erfindungsvorschlag das Synchronringsystem aus Einzeiteilen leicht herstellen und vor allem auch leicht am Schaltmuffenträger montieren. Als Bearbeitungsgänge werden entweder nur Fräsvorgänge oder Bohrvorgänge benötigt. Dies gilt im übrigen auch für den Schaltmuffenträger, der ebenfalls eine einfache Formgebung aufweist Mit der Erfindung läßt sich also eine erhebliche Kosteneinsparung für jede Sperrsyn chronisierung eines Ganges erzielen, was z. B. bei einem Mehrganggetriebe einen nicht unerheblichen Betrag ausmachen kann.

Die vorstehenden Ansprüche 2 und 3 kennzeichnen zwei Ausführungsformen der Erfindung, vor allem hinsichtlich der Schlitzausbildung. Diese kann einerseits am Schaltmuffenträger als Ringschlitz ausgebildet und andererseits durch mehrere von außen eingreifende segmentförmige Einfräsungen oder dergleichen gebildet sein.

Die erfindungsgemäße Sperrsynchronisierung kann bei jedem Wechselgetriebe angewendet werden. Sie kann aber auch zur Schaltung sogenannter Gruppenge triebe in Anwendung kommen, und zwar auch dann, wenn als Gruppengetriebe ein Planetenrädersatz verwendet wird, dessen Reaktionsglied einerseits mit einem festen Gehäuseteil oder andererseits mit einem der anderen umlaufenden Getriebeglieder verbunden werden soll.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielcn an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform im Längsschnitt,
F i g. 2 dieselbe Ausführungsform im Querschnitt und F i g. 3 eine andere Ausführungsform im Querschnitt. Nach Fig. 1 dient die sperrsynchronisierte Schalikupplung 10 zum Schalten eines Planetenradersatz.es 11, der als Gruppengetriebe einem nicht mehr dargestellten Wechselgetriebe von ■/. 15. 4 Gängen nachgeschaliet ist Das Sonnenrad 12 ist mit der Antriebswelle und der Planetenräderträger IJ mit der Abtricbswelle verbun den. Das Ringrad 14 dient als Rcaktionsglied und ist mit der sperrsynchronisierten Schaltkupplung K) entweder mit dem Planctcnrädcrträgcr I} oder mit einem festen Gehäuseteil verbindbar. Die sperrsynchronosierte

Schaltkupplung 10 wirkt also wie in jedem normalen Wechselgetriebe von einer Mittelstellung aus nach beiden Seiten, nur daß hier anstelle der sonst üblichen zwei Zahnräder einerseits eine am Getriebegehäuse festgelegte Sperrscheibe 15 und andererseits eine zum Planetenräderträger führende Hülse 16 angeordnet ist

Nach den F i g. 1 und 2 ist auf der mit dem Ringrad 14 in Verbindung stehenden Hülse 17 ein Schaltmuffentrager 18 drehfest und axial beweglich angeordnet Dieser Schaltmuffen-lräger 18 trägt außen mit der üblichen Verzahnung die axial bewegbare Schaltmuffe 19, welche durch eine nicht mehr dargestellte Schaltgabel axial nach beiden Richtungen bewegt werden kann bis zum Eingriff mit Verzahnungen 20 und 20a, die einerseits an der Sperrscheibe IS und andererseits an einem mit der is Hülse 16 verbundenen Ringteil 21 angeordnet sind. Der Schaltmuffenträger 18 hat in der Symmetrieebene einen Ringschlitz 22, in welchem drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Sperrsegmente 23 angeordnet sind. Diese Sperrsegmente 23 sind im Schlitz 22 axial unbeweglich geführt können sich aber in ihm in Umfangsrichtung begrenzt bewegen. Die Sperrsegmente 23 haben am Außenumfang Schrägflächen 24, auf denen Kugeln 25 angeordnet sind. Diese bewegen sich in etwas größeren Bohrungen 26 des Schaltmuffenträgers 18. Sie können außen in eine Ringnut 27 am Schaltmuffenträger 18 eingreifen. In dieselbe Ringnut 27 greifen weitere Kugeln 28 ein, die zusammen mit den Federn 29 gewissermaßen als eine Federraste für die Schaltmuffe 19 dienen. Diese Federrasten 28, 29 sind zwischen den Sperrsegmenten 23 im Schaltmuffenträger 18 angeordnet. Die beiden Synchronringe 30 und 30a sind durch die achsparallelen Bolzen 31 zu einem starren System miteinander verbunden, das als Ganzes gegenüber dem Schaltmuffenträger 18 axial unbeweglieh, ihm gegenüber jedoch begrenzt drehbar ist. Die Bolzen 31 durchsetzen spielfrei die Sperrsegmente 23, während sie gegenüber dem Schaltmuffenträger 18 in größeren Bohrungen 32 eine begrenzte Beweglichkeit in Umfangsrichtung aufweisen. Die Synchronringe 30 und 30a haben die üblichen Konusflächen, die mit entsprechenden Gegenflächen an der Sperrscheibe 15 bzw. dem Ringteil 21 zusammenwirken.

Zum Einschalten, z. B. der Untersetzung des Planetenrädersatzes 11 wird mit der nicht mehr dargestellten Schaltgabel die Schaltmuffe 19 einschließlich ihres Schaltmuffenräders 18 in Richtung auf die Sperrscheibe 15 bewegt bis die Schrägfläche des Synchronringes 30 an der Gegenfläche anliegt Das Synchronringsystem wird dadurch gegenüber dem Schaltmuffenträger 18 im Rahmens des Spiels in den Bohrungen 32 verdreht, wobei die Sperrsegmente 23 mitgenommen werden. Diese drücken nun ihrerseits mit den Schrägflächen 24 die Sperrkugeln 25 nach außen in die Ringnut 27, so daß die Schaltmuffe 19 nicht weiterbewegt werden kann. Dieser Zustand dauert so lange, bis das Synchronringsystem keine Relativbewegung zur Sperrscheibe 15 mehr aufweist, d. h. also, stehenbleibt. Dann kann mit der Kraft an der Schaltgabel die Schaltmuffe 19 weiterbewegt werden, bis sie mit der Verzahnung 20 zum Eingriff kommt. Der Schaltvorgang nach der anderen Seite, d. h. also, zum Einschalten des direkten Ganges, ist genau derselbe.

Nach F i g. 3 ist der Grundaufbau genau derselbe wie nach den F i g. 1 und 2. Im Schaltmuffenträger 18a sind anstelle des bisherigen Ringschlitzes nunmehr drei Einfräsungen 33 vorgesehen, in denen die Sperrsegmente 23a liegen. Diese sind nunmehr wesentlich schmaler, d. h., die Bolzen 31a sind paarweise zusammengerückt. Dasselbe gilt dann naturgemäß für die entsprechenden Bohrungen 32a. Im übrigen gleicht — wie bereits gesagt — der Aufbau der bisher beschriebenen Ausführungsform. Dasselbe gilt für die Wirkungsweise.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Sperrsynchronisierung für Schaltkupplungen eines Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, zum Ankuppeln von losen Zahnrädern oder dgl. an andere umlaufende oder stehende Teile, mit einem axial verschiebbaren Schaltmuffenträger, der auf einer Außenverzahnung eine axialverschiebliche Schaltmuffe trägt, die mit einer Innenverzahnung in eine entsprechende Verzahnung an einem Zahnrad oder dgl. einschiebbar ist und mit einem Synchronringsystem, bestehend aus zwei beiderseits am Schaltmuffenträger anliegenden und starr miteinander verbundenen Synchronringen, welches gegenüber dem Schaltmuffenträger begrenzt verdrehbar ist und über in Umfangsrichtung verlaufende Schrägflächen eine Radialbelastung von Sperrorganen bewirken, die in der Symmetrieebene des Schaltmuffenträgers liegen und radial in die Schaltmuffe derartig eingreifen, daß sie eine weitere axiale Schaltbewegung der Schaltmuffe solange verhindern, bis das das Synchronringsystem verdrehende Reibmoment, nach Eintreten des Gleichlaufs der miteinander zu kuppelnden Teile, verschwindet, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Synchronringe (30,3OaJ durch achsparallele Bolzen (31) starr miteinander verbunden sind, daß in einem Ringschlitz (22) des Schaltmuffenträgers (18) Sperrsegmente (23) angeordnet sind, die von den Bolzen (31) spielfrei durchsetzt sind und an deren AuQenumfang die Schrägflächen (24) — zur Radialbelastung der als Sperrkugeln (25) ausgebildeten Sperrorgane — angeordnet sind, und daß die Bolzen (31) den Schaltmuffenträger (18) in größeren Bohrungen (3:2) — entsprechend dem vorgegebenen Verdrehspiel des Synchronringsystems — durchsetzen.

2. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (22) am Schaltmuffenträger als Ringschlitz ausgebildet und die Bolzen (31) des Synchronringsystems gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, wobei auf je zwei Bolzen ein Sperrsegment (23) angeordnet ist (Fig. I und 2).

3. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz im Schaltmuffenträger (18ajdurch mehrere von außen eingreifende segmentförmige Einfräsungen (33) oder dgl. gebildet ist und die Bolzen (31ajdes Synchronringsystems paarweise zusammengefaßt und entsprechend den Einfräsungen auf diesen Bolzenpaaren die Sperrsegmente {23a) angeordnet sind (F i g. 3).