DE2741656C3

DE2741656C3 - Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung

Info

Publication number: DE2741656C3
Application number: DE2741656A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7990 Friedrichshafen Braun
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1981-08-20
Also published as: SE7809751L; FR2403494B1; FR2403494A1; DK393078A; JPS5453788A; DE2741656A1; SE426732B; DE2741656B2; ES473362A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung, bei der eine axial verschiebbare Schaltmuffe auf einen sich an Schrägflächen abstützenden Reibring der Kupplung einwirkt und wobei ein mit einem Schaltfinger versehener schwenkbar angeordneter Schalthebel in eine Schaltgasse eines Schaltgliedes (Muffe oder Schaltgabel) eingreift und mit zwei einander gegenüberliegenden, gegeneinander geneigten Schaltflächen zusammenwirkt

Eine Schalteinrichtung dieser Art ist durch die DE-AS 12 53 544 bekannt Die mit einem Steilgewinde versehene Schaltmuffe ist hierbei mit einer Schaltgasse versehen, die durch eine keilförmige nach außen offene Nut gebildet ist, so daß die Schaltflächen sich somit radial nach außen erweitern. Und der exzentrisch gelagerte in die keilförmige Nut eingreifende und an

is seinem Ende dieser angepaßte Schaltfinger ist radial nach innen und außen beweglich. Ein Freigang der jeweils geschalteten Kupplung ist bei dieser Ausgestaltung jedoch nicht gegeben.
Außerdem ist eine Schalteinrichtung bekannt (ZF-Schiffswendegetriebe BW6), bei der die zur Axialverschiebung der Schaltmuffe dienende Schaltgabel schwenkbar auf einer Welle gelagert und mittels Gleitsteinen in der Schaltmuffe gehalten ist Um hierbei beim Einschalten der Kupplungen durch die mit

2Ί Schrägflächen versehenen Reibringe diese in ihrer Axialbewegung nicht zu blockieren, ist zwischen den Gleitsteinen und den diesen zugeordneten Anlageflächen der Schaltmuffe ein bestimmtes Spiel vorgesehen, so daß die Kupplungen nach Beendigung des Schaltwinkels und auch bei evtl. auftretenden Schaltstößen noch nachziehen können. Dabei werden die Schwenkbewegungen der Schaltgabel durch Anschläge begrenzt.

Diese Ausgestaltung hat sich zwar bewährt, die Einjustierung ist jedoch sehr aufwendig. Der Schalthub der Fernbedienung muß nämlich exakt, damit ein vorzeitiges Anlegen der Gleitsteine und damit tin erhöhter Verschleiß vermieden wird, mit dem Schalthub des zu schaltenden Getriebes übereinstimmen. Auch werden die Gleitsteine trotz der vorgesehenen Anschläge, da die Hub- und Anschlageinstellung vielfach nicht mit der erforderlichen Genauigkeit vorgenommen wird, leicht beschädigt, so daß mitunter unerwünschte Störungen auftreten.

Bei der des weiteren bekannten Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung nach der DE-AS 20 45 383 ist die Schaltmuffe mit einem parallel zur Schwenkachse des Betätigungshebels angeordneten Eingriffsglied versehen, das U-förmig ausgebildet ist und somit in gleichem Abstand zueinander verlaufende Schaltflächen

so aufweist. Und zwischen diesen Schaltflächen ist ein exzentrischer, in besonderer Weise gestalteter und mit mehreren Schaltflächen ausgestatteter Schaltnocken gelagert.

Bei Verwendung einer derartigen Schalteinrichtung für eine Servokupplung kann diese zwar nach dem Einschalten ohne Begrenzung des Verstellweges nachziehen und auch wiederum ausgeschaltet werden, die Herstellung des Schaltnockens ist jedoch, da dazu besondere Werkzeuge benötigt werden, sehr aufwendig. Abgesehen davon, daß bei einer evtl. vorzunehmenden Schalthub- oder Schaltwinkelveränderung der Schaltnocken ausgetauscht werden muß, ist dieser einem hohen Verschleiß unterworfen, da dessen Schaltflächen an den Schaltflächen des Eingriffsgliedes reiben und somit auch ein schlechter Wirkungsgrad gegeben ist. Die vorhandenen Schaltkräfte sind daher aufgrund der hohen Verluste oftmals nicht ausreichend, die Kupplung zu öffnen.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Toleranzen im Schalthub und Getriebehub auf einfache Weise auszugleichen sind und somit keine Detormierungen und Beschädigungen an den Übertragungsgliedern auftreten. Vor allem aber soll auf äußerst einfache Weise erreicht werden, daß die jeweils geschaltete Kupplung einen Freigang aufweist, so daß deren Zustellweg durch die Schalteinrichtung nicht begrenzt ist. Außerdem sollen die zur Betätigung einer Kupplung aufzuwendenden Schaltkräfte gleichbleibend gering gehalten werden, auch soll ein Verschleiß an den Bauteilen der Schalteinrichtung nahezu ausgeschlossen sein. Des weiteren soll eine kostengünstige Herstellung der Schalteinrichtung sowie deren Montage, ohne daß dabei eine exakte Einstellung des Schalthubes im Schaltgerät erforderlich ist, ermöglicht werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Neigung der in der Schaltmuffe oder einer diesen zugeordneten Schaltgabel vorgesehenen Schaltflächen in parallel zur Schwenkachse des Schalthebels verlaufenden Ebenen erfolgt, wobei die Divergenz der Schaltflächen in einer Richtung senkrecht zur Schwenkachse erfolgt

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung ist nicht nur einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und ohne Schwierigkeiten wirtschaftlich herzustellen, da die Schaltgasse problemlos gefräst werden kann, sondern auch sehr funktionssicher und erfordert beim Ein- und Ausschalten nur geringe Schaltkräfte. Erfolgt nämlich die Neigung der Schaltflächen in einer parallel zur Schwenkachse des Schalthebels verlaufenden Ebene, ist beim Einschalten einer Kupplung zwar eine Zwangsführung gewährleistet, es ist aber auch ein Freigang für den Kupplungsnachlauf gegeben, da der Schalthebel aus der durch die divergierenden Schaltflächen sich zu diesem hin verbreiternden Schaltgasse herausgeschwenkt wird. Bei gegebenem Schaltwinkel kann somit der Schalthub und auch der Ausschaltwinkel frei gewählt werden. Des weiteren ist eine Veränderung des Schalthubes bzw. des Schaltwinkels oder der Ausschaltkräfte durch eine einfache Maschineneinstellung vorzunehmen. Und da sich der Schalthebel an den Schaltflächen abwälzt, sind die Reibungskräfte und damit die aufzubringenden Schaltkräfte äußerst gering.

Ferner kann durch eine Lageänderung der winkelig zueinander verlaufenden Schaltflächen der Schaltgasse, ohne daß dazu besondere Werkzeuge benötigt werden, auf sehr einfache Weise eine Anpassung an unterschiedliche Gegebenheiten vorgenommen werden. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung bietet somit bei sehr geringem Fertigungsaufwand und damit geringen Herstellkosten gegenüber den bisher bekannten vergleichbaren Ausgestaltungen erhebliche Vorteile wirtschaftlicher Art und auch in der Funktionsweise.

Zweckmäßig ist es bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung des weiteren, die Schwenkachse des in die Schaltgasse eingreifenden Schalthebels auf der Winkelhalbierenden der divergent verlaufenden Schaltflächen anzuordnen. Auf diese Weise ergibt sich zwangsläufig, daß bei einer Doppelkupplung die Schaltwinkel jeweils gleich sind.

Die divergent verlaufenden Schaltflächen der Schaltgasse können als ebene Fläche ausgebildet werden, es ist aber ohne weiteres auch möglich, diese konkav oder konvex gekrümmt zu gestalten.

Angebracht ist es Ferner auch, eine oder beide Schaltflächen der Schaltgasse derart zur Verstellrichtung der Schaltmuffe bzw. der Schaltgabe! zu neigen, daß in Einschaltstellung des mit diesen zusammenwirkenden Schalthebels dieser senkrecht zu der jeweiligen Schcltfläche verläuft In diesem Fall kann der Schalthebel, sobald die Schaltstellung erreicht ist, ungehindert weitergeschwenkt werden.

Eine besonders einfache und vorteilhafte Ausgestaltung des Schalthebels ergibt sich, wenn dieser als kreisförmige oder im Bereich seiner Anlageflächen als kreissegmentförmige Scheibe ausgebildet ist, deren Schwenkachse innerhalb des Scheibendurchmessers liegt

Nach einer andersartigen Ausführungsform kann auf dem in die Schaltgasse eingreifenden Schaltfinger des Schalthebels ein Prisma drehbar gelagert werden, das mit den divergent verlaufenden Schaltflächen der Schaltgasse zusammenwirkende Gegenflächen aufweist. Auf dem in die Schaltgasse eingreifenden Schaltfinger kann aber auch ein Wälzlager angeordnet werden. Bei Verwendung eines Wälzlagers als Zwischenglied wird vor allem die Reibung in einem erheblichen Maße reduziert.

Zweckmäßig ist es ferner, den Schalthebel in Richtung der Schaltflächen verstellbar, z. B. mittels eines in Larglöchern gehaltenen Lagerbockes zu lagern. Auf diese Weise kann problemlos eine Nachjustierung vorgenommen werden, da bei eventuellen Fertigungsungenauigkeiten oder einem Verschleiß der Schalthebel einfach weiter in die Schaltgasse eingeführt wird.

Des weiteren kann in vorteilhafter Weise der schwenkbar gelagerte Schalthebel mit Rastmarken und/oder Endanschlägen versehen werden. In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der vorschlagsgemäß ausgebildeten Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind, dargestellt. Hierbei zeigt F i g. 1 ein mit einer Schalteinrichtung versehenes Getriebe in einem Teilschnitt,

F i g. 2 die Schalteinrichtung nach F i g. 1 in Seitenansicht,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 1Η-1Π der F i g. 1 auf den in die Schaltgasse eingreifenden Hebel, Fig. 4 den Schalthebel nach Fig. 3 in einer Schaltstellung,

F i g. 5 eine andersartige Ausgestaltung des Schalthebels in einer Darstellung gem. F i g. 3,

Fig. 6 den Schalthebel nach Fig. 5 in einer so Schaltstellung,

F i g. 7 eine weitere Ausführungsform eines Schalthebels in einer Darstellung gem. F i g. 3 und

F i g. 8 eine andersartige Ausgestaltung einer einer Schaltmuffe zugeordneten Schalteinrichtung. Die in den F i g. 1 und 2 mit 1 bezeichnete Schalteinrichtung dient zur Axialverschiebung einer Schaltmuffe 8, durch die wiederum Reibungskupplungen 6 und 7 betätigbar sind. Mittels der schematisch dargestellten Kupplungen 6 und 7, die jeweils als Servokupplungen mit einem sich an Schrägflächen abstützenden Reibring ausgebildet sind, sind wechselweise in einem Gehäuse 2 angeordnete Zahnräder 4 und 5 mit einer Getriebewelle 3 kuppelbar.

Die Schalteinrichtung 1 besteht aus einem Schalthebei ti, der mittels eines an diesem angebrachten Zapfens 12 in einer Bohrung 15 eines Lagerbockes 13 verschwenkbar gelagert ist, sowie einer in die Schaltgabel 9 eingearbeiteten Schaltgasse 17, in die der

Schalthebel 11 mittels eines Schaltfingers 16 eingreift, Fig.3. An dem freien Ende des Zapfens 12 ist mittels eines Verstellhebels 14 das Schaltgestänge angelenkt, so daß durch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse A des Zapfens 12 eine Axialverschiebung der auf einer Schaltschiene 10 geführten Schaltgabel 9 und damit der Schalt muffe 8 nach rechts oder nach links in Verstellrichtung der mit B gekennzeichneten Pfeile erfolgt

Die Schaltgasse 17 weist zwei seitliche Schaltflächen 18 und 19 auf, die mit dem Schaltfinger 16 des Schalthebels It zusammenwirken und die divergent verlaufen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 4 liegt die Schwenkachse A des Zapfens 12 auf der Winkelhalbierenden 20 der somit keilförmig ausgebildeten Schaltgasse 17, so daß für die Kupplungen 6 und 7 die Schaltwinkel jeweils gleich sind. Der Neigungswinkel « der Schaltflächen 17 bzw. 18 zur Verstellrichtung B der Schaltgabel 8 kann selbstverständlich den jeweiligen Erfordernissen entsprechend gewählt werden.

Um den Schalthebel Il in Mittelstellung und in den beiden Schaltstellungen arretieren zu können, sind in diesen Rastmarken 23 eingearbeitet. Und in den auf das Gehäuse 2 aufgeschraubten Lagerbock 13 sind in eine Bohrung 24 eine Feder 26 sowie ein Raststift 25 eingesetzt, der durch die Kraft der Feder 26 in eine der Rastmarken 23 einrasten kann.

Um bei der Montage bzw. bei einem eventuellen Verschleiß auf einfache Weise eine Anlage des Schaltfingers 16 an den Schaltflächen 18 und 19 der Schaltgasse 17 vornehmen zu können, ist der Schalthebel 11 in Richtung der Schaltgasse 17 verstellbar gelagert Dazu dient der Lagerbock 13, der mittels Schrauben 21 an dem Gehäuse 2 befestigt ist, die in Langlöcher 22 eingreifen. Der Lagerbock 13 und damit der Schalthebel 11 können somit problemlos nachjustiert werden.

Soll beispielsweise die Kupplung 7 eingerückt werden, so ist der Schalthebel 11 aus der in Fig.3 dargestellten Mittelstellung gem. F i g. 4 nach links zu verschwenken. Durch den Schaltfinger 16, der sich an der Schaltfläche 19 anlegt, wird dabei die Schaltgabe! 9 und die mit dieser verbundene Schaltmuffe 8 um den Verstellweg Snach links bewegt Dadurch läuft ein nicht gezeigter Reibring der Servokupplung 7 auf einer Schrägfläche auf, die Kupplung 7 wird aufgrund der Servowirkung eingerückt

Der Schaltfinger 16 des Schalthebels U, der bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 4 als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist ist beim Eindrücken der Kupplung 7 in der keilförmigen Schaltgasse 17 nicht zwangsgeführt, vielmehr wird er durch die Schwenkbewegung um die Schwenkachse A aus dieser zum Teil herausgeschwenkt, so daß die Schaltfläche 18 nicht mehr an dem Schaltfinger 16 anliegt Die Kupplung 7 kann somit während des Schaltvorganges ungehindert nachziehen und kurzfristig auch Überlastungen aufnehmen.

Bei der Rückbewegung des Schalthebels 11, um die Kupplung 7 auszurücken, kommt der Schaltfinger 16 an

to der Schaltfläche 18 der Schaltgasse 17 zur Anlage. Dadurch wird über die Schaltgabel 9 und die Schaltmuffe 8 der Reibring der Kupplung 7 an eine Gegenfläche angelegt und diese wird wiederum aufgrund der Servowirkung ausgerückt.

ι ^ri Bei dem Ausfuhrungsbeispiel einer Schalteinrichtung nach den F i g. 5 und 6 ist auf dem Schaltfinger 33 eines als Kurbel ausgebildeten und mittels eines Zapfens 32 verschwenkbar gelagerten Schalthebels 31 ein Prisma 34 angeordnet Das ebenfalls keilförmig ausgebildete Prisma 34 wirkt mit den Schrägflächen 35 und 36 mit den geneigt zueinander angeordneten bzw. divergierenden Schaltflächen 18' und 19' der Schaltgasse 17' zusammen. Und da das Prisma 34 drehbar mit dem Schaltfinger 33 verbunden ist indem in den Schalthebel 31 beispielsweise eine Bohrung 37 eingearbeitet ist, in die ein Zapfen 38 drehbar gelagert ist, wird es bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels 31 gem. F i g. 6 aus der keilförmigen Schaltgasse 17' herausgeschwenkt, so daß sich für die Schaltgabel 9' ein Freigang ergibt

Anstelle eines Prismas kann auf dem Schaltfinger 33, wie dies in F i g. 7 gezeigt ist, auch ein Wälzlager 39 angeordnet werden. Auf diese Weise wird in besonderem Maße die Reibung zwischen dem Schalthebel 31 und den Schaltflächen 18' und 19' der Schaltgasse 17' gemindert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 ist in eine Schaltmuffe 41 eine Schaltgasse 42 eingearbeitet die divergierende Schaltflächen 43 und 44 aufweist Zur Betätigung der Schaltmuffe 41 dient wiederum ein um einen Zapfen 46 verschwenkbarer Schalthebel 45, auf dessen in die Schaltgasse 42 eingreifendem Schaltringer

47 ein Prisma 48 drehbar gelagert ist Bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels 45 legen sich die Gegenflächen 49 oder 50 des Prismas 48 an die Schaltflächen 43 bzw. 44 der Schaltmuffe 41 an, so daß diese nach rechts oder links gedrückt wird. Das Prisma

48 wird dabei jedoch aus der Schaltgasse 42 herausgeschwenkt einer mit einer derartigen Schaltmuffe ausgestalteten Kupplung steht somit ein Freigang zur Verfügung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung, bei der eine axial verschiebbare Schaltmuffe auf einen sich an Schrägflächen abstützenden Reibring der Kupplung einwirkt und wobei ein mit einem Schaltfinger versehener schwenkbar angeordneter Schalthebel in eine Schaltgasse eines Schaltgliedes (Muffe oder Schaltgabel) eingreift und mit zwei einander gegenüberliegenden, gegeneinander geneigten Schaltflächen zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der in der Schaltmuffe (41) oder einer diesen zugeordneten Schalthebel (9) vorgesehenen Schaltflächen (18, 19, 43, 44) in parallel zur Schwenkachse (a) des Schalthebels (11) verlaufenden Ebenen erfolgt, wobei die Divergenz der Schaltflächen in einer Richtung senkrecht zur Schwenkachse erfolgt.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (A)dzs in die Schaltgasse (17) eingreifenden Schalthebels (11) auf der Winkelhalbierenden (20) der divergent verlaufenden Schaltflächen (18,19) angeordnet ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die divergent verlaufenden Schaltflächen (18,19; 43,44) der Schaltgasse (17; 42) als ebene oder konkav oder konvex gekrümmte Flächen ausgebildet sind.

4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Schaltflächen (18,19) der Schaltgasse (17) derart zur Verstellrichtung (B) der Schaltmuffe (41) bzw. der Schaltgabel (9) geneigt sind, daß in Einschaltstellung des mit diesen zusammenwirkenden Schalthebels (U; 45) dieser senkrecht zu der jeweiligen Schaltfläche (18,19) verläuft.

5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (11) als kreisförmige oder im Bereich seiner Anlageflächen als kreissegmentförmige Scheibe ausgebildet ist, deren Schwenkachse (A) innerhalb des Scheibendurchmessers liegt.

6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in die Schaltgasse (17) eingreifenden Schaltfinger (38; 47) des Schalthebels (11; 45) ein Prisma (34; 48) drehbar gelagert ist, das mit den divergent verlaufenden Schaltflächen (18,19; 43,44) der Schaltgasse (17; 42) zusammenwirkende Gegenflächen (35, 36; 49, 50) aufweist.

7. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in die Schaltgasse (17) eingreifenden Schaltfinger (33) ein Wälzlager (39) angeordnet ist.

8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (11) in Richtung der Schaltflächen (18, 19) verstellbar, z. B. mittels eines in Langlöchern (22) gehaltenen Lagerbockes (13) gelagert ist.

9. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbar gelagerte Schalthebel (11) mit Rastmarken (23) und/oder Endanschlägen versehen ist.