DE2944956A1

DE2944956A1 - Klauenring fuer kraftfahrzeug-getriebe

Info

Publication number: DE2944956A1
Application number: DE19792944956
Authority: DE
Inventors: Teruo Endo; Masayuki Kawaguchi; Kenichi Sakamoto; Kotei Takahashi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1979-11-07
Publication date: 1980-05-14
Also published as: US4315698A; JPS5566009A

Description

TEH MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER Nl β San BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Klauenring für Kraftfahrzeug-Getriebe gemäß dem Oberbegriff de» Hauptanepruch». 5

Beim Schalten eine· KraftfahrEeug-Getriebe» benutEt der Fahrer einen Schalthebel rur Änderung de« Uberaetzunge*- Verhältnissee, dessen Verschiebung über einen Gestängemechanlsmus auf eine Schaltgabel übertragen wird, die einen Kupplung·- oder Klauenring erfaßt, der mit einer sich drehenden Antriebswelle umläuft. Durch axial· Verschiebung des Kupplunge- oder Klauenringe· bis eum Eingriff mit einem Zahnrad, das frei auf der genannten Welle angeordnet 1st, wird das Eahnrad in Beeug auf die Welle feetgelegt. Da Gangwechsel während de« Batrieb· eines Fahrzeugs häufig erforderlich sind, werden die Schaltgabel und der Klauenring in ihren einander berührenden Bereichen erheblichem Verschleiß ausgesetEt. Die· führt Eu einer Verringerung der Verechiebewege de· Klau enringee, die Eur Folge haben kann, daß ein glelchmäe- slger und Euverläcslger Gangwechsel nicht mehr eichergestellt 1st. Eur Ausschaltung dieser Schwierigkelten i«t versucht worden, die Oberflächen der Schaltgabel, eu härten und die Berührungsflächen der Schaltgabel mit einem Metall hoher Verschleißfestigkeit eu Uberslehen. Durch diese Maßnahme wird jedoch das Verschleißverhalten des Klauenringe· nicht verbessert, obwohl ein Verechleil der Schaltgabel ausgeschaltet werden kann.

Da im übrigen der Berührungebereich der Schaltfabel erheblich kleiner al· der Berührungebereich der Kupplung·- hül«e let, verechleiBt das verschleißfeste Material verhältnismäßig schnell.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, die Leben»"

dauer der Schaltgabel und de* Klauenringe· eu erhöhen und entsprechend den Verschlei* eu verringern, E« «oll folf-

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lieh ein glatter und zuverlässiger Gangwechsel über einen langen Zeitraum möglich sein.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kenn^ zeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Der erfindungsgemäße Klauenring weist im Bereich der Be* rührung mit der Schaltgabel einen Überzug aus verschleißfestem Material mit guten selbstschmierenden Eigenschaften auf.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. 15

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch

ein Getriebe mit erfindungsgemäßen Klauenringen;

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des Betätigungsmechanismus für ein Synchronisationssystem, das erfindungsgemäße Klauenringe einschließt;

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Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 bis 7 sind Teildarstellungen weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug-Getriebe mit erfindungsgemäßen Klauenringen. Das Getriebe umfaßt ein Zahnrad 2 als Haupt-Antriebszahnrad, das mit einer nicht gezeigten Antriebsmaschine drehbar ist, ein drittes Zahnrad 4, ein zweites Zahnrad 6 und ein erstes Zahnrad 8, die auf einer

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Hauptwelle 10 frei drehbar sind. Das Zahnrad 2 und das dritte Zahnrad 4 sind auf ihren einander zugewandten Seiten mit Klauenkränzen 12,14 versehen, und das zweite und erste Zahnrad 6 und 8 weisen auf den einander zugewandten Seiten Klauenkränze 16 und 18 auf. Weiterhin ist ein Zahnrad 20 vorgesehen, das mit dem Zahnrad 2 kämmt. Ein dem dritten Gang entsprechendes Zahnrad 22 kämmt entsprechend mit dem dritten Zahnrad 4, ein dem zweiten Gang entsprechendes Zahnrad 24 mit dem zweiten Zahnrad und ein dem ersten Gang entsprechendes Zahnrad 26 mit dem ersten Zahnrad 8. Alle Zahnräder 20 bis 26 sind fest auf einer Vorgelegewelle 28 angebracht.

Auf der Hauptwelle 10 ist zwischen dem Zahnrad 2 und dem dritten Zahnrad 4 ein erster Synchronisations-Mechanismus 30 fest angebracht, der eine fest auf der Hauptwelle 10 angebrachte Synchron-Nabe 32, eine mit dem äusseren Umfang der Synchron-Nabe 32 in Klaueneingriff stehenden Klauenring 34, der in seiner Umfangsflache eine Schaltgabelnut 36 aufweist, und zwei Synchronringe 38 umfaßt. Der Klauenring 34 tritt mit dem Klauenkranz 12 des Zahnrades 2 zur übertragung der Drehung des Zahnrades 2 auf die Hauptwelle 10 in Eingriff, wenn er axial nach links verschoben wird. Wenn der Klauenring 34 axial nach rechts verschoben wird, tritt er mit dem Klauenkranz 14 des dritten Zahnrades 4 in Eingriff und überträgt die Drehung des dritten Zahnrades 4 auf die Hauptwelle 10, Ein zweiter Synchronisations-Mechanismus 40 ist ähnlich aufgebaut wie der erste Synchronisations-Mechanismus 30 und ebenfalls fest auf der Hauptwelle 10 angebracht. Ein Klauenring 44 des zweiten Synchronisations-Mechanismus 40 tritt mit dem Klauenkranz 16 des zweiten Zahnrades 6 zur übertragung der Drehung des zweiten Zahnrades auf die Hauptwelle 10 bei axialer Verschiebung nach links in Eingriff und erfaßt den Klauenkranz 18 des ersten Zahnrades 8 zur übertragung der Drehung des ersten Zahnrades 8 auf die Hauptwelle 10 bei einer axialen Verschiebung

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- 7 -nach recht·.

Fig. 2 zeigt einen Betätigungsmechanismus Eur Betätigung der beiden Synchronisation·-Mechanismen 30 und 40. Der Betätigungsmechanismus 50 umfaßt erst« und zweite Stange 52 und 54, die paralleL eu der Hauptwelle 10 verlaufen und Schaltgabeln 56 und SI, die mit ihrem Ansatzbereich an den Schaltstangen 52 und 54 befestigt sind und mit halbkreisförmigen, gegabelten Bereichen in Schaltgabelnuten 36,46 der Klauenringe 34 und 44 eintreten, so daß die Schaltgabeln 56 und 56 zusammen mit den jeweiligen Klauenringen 34 und 44 durch die fichaltstangen 52,54 bewegt werden können. Eine weitere Schaltstange 60 trägt eine Gabel 62 und dient eur Verschle- bung eines RUckwärtsgang-Eahnrades 64 auf der Hauptwelle 10 über eine Buchse 66. Die Schaltstangen 52,54 und 60 werden selektiv entlang der Hauptwelle 10 mit Hilfe einer Ubertragungsstange 66 verschoben.

Fig. 3 Eeigt in größeren Einzelheiten den erfindungsgemÄßen Klauenring 34, der im wesentlichen dem Klauenring 44 entspricht. Ein verschleißfester ElnsatE 70 mit in hohem MaBe selbstschmierenden und verschleißfesten Eigenschaften und U-förmigem Querschnitt 1st fest in die Schaltgabelnut 36 des Klauenringes 34 eingepalt. Der Einsäte 70 besteht vorzugsweise aus synthetischem HarE mit hoher Verschleißfestigkeit und selbstschmierenden Eigenschaften. Derartige Materlallen sind beispieleweise, jedoch ohne entsprechende Beschränkung, Polyamid-Harze, wie etwa Nylon (HändelebeZeichnung der Firma Dupont), Äthylen-Tetrafluor id, wie etwa Teflon (Handelsbezeichnung der Firma Dupont) und Acetal-Harz, wie etwa Delrln (Handelsbezeichnung der Firma Dupont).

Im übrigen kann der verschleißfeste Einsäte 70 aus Metall mit hoher Verschleißfestigkeit und futen selbstschmierenden Eigenschaften, wie etwa gesintertem Oleo-Metall be-

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stehen. Wenn der Einsatz 70 aus synthetischem Harz besteht, kann er als Überzug aufgebracht oder eingeklebt oder durch Einpassen von Ansätzen an dem Einsatz 70 in entsprechende Aussparungen des Klauenringes 34 befestlgt werden. Wenn der Einsatz 70 aus Metall besteht, kann er durch Schmelzen oder Kleben eingebracht werden.

Der erfindungsgemäße Klauenring schützt den Klauenring als solchen vor Verschleiß und sichert einen gleichmässigen und zuverlässigen Gangwechsel über einen langen Zeitraum. Wenn der Einsatz 70 aus synthetischem Harz oder weichem Metall besteht, ergibt sich eine Verringerung des Verschleißes der zugehörigen Schaltgabel, insbesondere wenn die Schaltgabel aus Gründen der Gewichtsersparnis aus einem Material mit verhältnismäßig ungünstigen Verschleißeigenschaften besteht.

Fig. 4 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der der Einsatz 70' an den Seitenflächen der Schaltgabelnut 36 in derselben Weise angebracht ist, wie es in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurde. Der Klauenring in dieser Ausführungsform hat dieselben Wirkungen wie derjenige der ersten Ausführungsform, da der größte Teil der Kraft der Schaltgabel bei der übertragung auf den Klauenring 34 auf die Seitenwandflachen der Schaltgabelnut 36 konzentriert ist und nahezu keine Kräfte auf die Bodenfläche der Schaltgabelnut 36 ausgeübt werden. Fig. 5 zeigt eine andere Art der Anbringung des Einsatzes 70'. Die Schaltgabelnut 36 ist an ihren gegenüberliegenden Seiten in der Bodenfläche mit Schlitzen 72 versehen, die jeweils ein Einsatzteil 70' aufnehmen, und in den seitlichen Flächen befindet sich jeweils eine Aussparung 74, die abgewinkelte Bereiche der Einsatzteile 70' aufnimmt.
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Fig. 6 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Klauenring 34 auf seiner ümfangs-

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fläche mit einem ringförmigen Rücken 80 versehen ist, der in eine Nut 82 der Schaltgabel 56 eintritt. Verschleißfeste Teile 70" sind auf den gegenüberliegenden Seitenflächen des ringförmigen Rückens 80 befestigt. Die Teile 70" können an dem Rücken 80 in derselben Weise befestigt sein, wie es in Verbindung mit der ersten Ausführungsforra beschrieben wurde. Der Rücken 80 des Klauenringes 34 kann darüberhinaus mit einem ringförmigen, verschleißfesten Teil mit ü-förmigem Querschnitt abgedeckt sein.

Der Klauenring dieser AusführungsforiB hat dieselbe Wirkung wie derjenige der ersten Ausführungsform. Fig. 7 zeigt eine andere Art der Anbringung verschleißfester Teile 70". Bei dieser Ausführungsform sind auf der Umfangsfläche des Klauenringes 34 auf beiden Seiten des Rückens 80 Schlitze 84 vorgesehen, die jeweils eines der verschleißfesten Teile 70" aufnehmen, und der Rücken 80 weist auf seinen beiden gegenüberliegenden Seitenflächen eine Aussparung 86 auf, die abgewinkelte Endbereiche der verschleißfesten Teile 70" aufnimmt,

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Aus den vorangegangenen Ausführungen geht hervor, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Klauenringes die Lebensdauer erhöht und der Verschleiß verringert werden. Dies gilt sowohl für den Klauenring selbst als auch für die zugehörige Schaltgabel. Dadurch ergibt sich ein gleichmäßiger und zuverlässiger Gangwechsel über einen langen Zeitraum.

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Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEIN MEISTER

Balm EuropUKhen Patentamt zugelassene Vertreter Piof. Rupiuseiilatlv*» before Um European Patent Office - MandatairM »glitt ptte l'OMce european de* bravat»

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister

Dipl.-Ing. F. E. Müller Siekerwall 7

Triftstrasse 4, bieKerwai, 7,

D-8000 MÖNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1

79-168 St/ri

NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

KLAUENRING FÜR KRAFTFAHRZEUG-GETRIEBE

PRIORITÄT: 8. November 1978, Japan, No. 53-138151

PATENTANSPRÜCHE

.) Klauenring für Kraftfahrzeug-Getriebe, der auf einer Führung durch die Bewegung einer mit dem Klauenring in Eingriff stehenden Schaltgabel axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Klauenring (34,44) in seinem mit der Schaltgabel (56,58,62) in Berührung stehenden Bereich eine Abdeckung (70,70',70") aus verschleißfestem Material mit guten selbstschmierenden

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Eigenschaften aufweist.
2. Klauenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klauenring (34,44) auf seiner Umfangsflache eine Schaltgabelnut (36,46) zur Aufnahme einer Schaltgabei (56,58,62) aufweist und daß ein im Querschnitt U-förmiger Einsatz (70) aus verschleißfestem und selbstschmierendem Material in die Schaltgabelnut eingesetzt ist.
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3. Klauenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klauenring (34) auf seiner Umfangsfläche mit einer Schaltgabelnut zur Aufnahme der Schaltgabel (56) versehen ist, und daß die Seitenwände der Schaltgabelnut mit verschleißfestem und selbstschmierendem Material (70') verkleidet sind (Fig. 4).
4. Klauenring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgabelnut an den beiden gegenüberliegenden Seiten der Bodenfläche Schlitze (82) zur Aufnahme des verschleißfesten und selbstschmierenden Verkleidungsmaterials (70') aufweist, und daß in den Seitenwänden der Schaltgabelnut jeweils eine Aussparung (74) vorgesehen ist, in die abgebogene Bereiche der Auskleidung eintreten (Fig. 5).
5. Klauenring nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen auf der Umfangsflache des Klauenringes (34) vorgesehenen Rücken (80), der in eine ringförmige Nut (82) in der Schaltgabel (56) eintritt und auf gegenüberliegenden Oberflächen eine verschleißfeste und selbstschmierende Verkleidung (70") trägt.
6. Klauenring nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß in der Umfangsflache des Klauenringes (34) auf gegenüberliegenden Seiten des Rückens (80) Schlitze (84) vorgesehen sind, die die Verkleidung

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aufnehmen, und daß der Rücken (80) auf gegenüberliegenden Oberflächen mit einer Aussparung (86) versehen ist, in die umgebogene Endbereiche der Verkleidung (70") ein« treten.
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7. Klauenring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material synthetisches Harz, insbesondere Polyamid-Harz, Äthylen-Tetrafluorid und Acetal-Harz ist.

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8. Klauenring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verschleißfeste Material gesintertes Oleo-Metall ist.

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