DE2949194A1

DE2949194A1 - Getriebe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2949194A1
Application number: DE19792949194
Authority: DE
Inventors: Koji Nozawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-12-08
Filing date: 1979-12-06
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2949194C2; FR2443617B1; US4348913A; FR2443617A1; JPS6135421B2; GB2036206B; GB2036206A; JPS5578844A

Description

Nissan

TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTtF.

- 4 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. 5

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Getriebe für fahrbare Arbeitsmaschinen, wie etwa Gabelstapler und dergleichen.

Ständig im Eingriff befindliche Getrlebe-Konstruktionen werden für Fahrzeuge, wie etwa Gabelstapler und dergleichen verwendet, bei denen der Geschwindigkeitsbereich von 10 bis 20 km/h beträgt und Gangwechsel zwischen Vorwärtsgang und Rückwärtsgang häufig sind. Bei derartigen, ständig im Eingriff befindlichen Getrieben ist ein Synchronkörper auf einer Hauptwelle zwischen den Zahnrädern für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt befestigt, die ihrerseits drehbar auf der Hauptwelle gelagert sind. Klauenkränze sind mit den Zahnrädern für Vorwärts- und Rückwärtsgang einstückig verbunden und weisen entsprechende Zahnrad-Zähne wie der Synchronkörper auf. Ein Klauenring ist gleitend auf dem Synchronkörper angebracht. Wenn ein Gangwechsel erforderlich ist, wird ein Schalthebel betätigt, der eine Schaltgabel bewegt, die den Klauenring in Richtung der Zahnräder für Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt verschiebt. Folglich wird eines der Zahnräder über den Klauenring mit dem Synchronkörper verbunden.

Bei derartigen Fahrzeugen treten, wie ausgeführt, Gangwechsel zwischen Vorwärtsgang und Rückwärtsgang häufig auf, und die Umschaltung erfolgt vielfach nach Freigabe der Verbindung, jedoch bevor das Fahrzeug angehalten worden ist. Wenn das Fahrzeug nicht vollständig angehalten wird, setat sich die Drehung der Hauptwelle zusammen mit der Kupplungsscheibe aufgrund der vorhandenen Trägheit fort, während u.U. bereits ein Gangwechsel

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vorgenommen werden soll. Die Zahnräder für VorwärtB-gang und Rückwärtsgang drehen sich jedoch in entgegengesetzte Richtungen, so daß die Drehzähldifferenz zwischen beiden im Vergleich zu den Verhältnissen bei übliehen Getrieben für Personenkraftwagen erheblich ist. Beispielsweise kann die Drehzahldifferenz bei Fahrzeugen der hier in Betracht kommenden Art zwischen dem Klauenring und den Klauenkränzen das fünf- bis zehnfache derjenigen von Personenkraftwagen betragen. Da unter diesen Umständen der Klauenring gewaltsam mit dem Klauenkranz des Vorwärts- oder Rückwärts-Zahnrades verbunden wird, treten Schaltgeräusche auf, und der Verschleiß an den Klauenkränzen und dem Klauenring ist hoch. Gelegentlich brechen die Klauen ab, und im übrigen ergibt sich ein unangenehmes Schaltgefühl.

Wenn die Synchronisations-Mechanismen üblicher Getriebe für Personenkraftwagen verwendet werden, um diese Nachteile zu überwinden, steigen die Herstellungskosten erheblich an. Im übrigen ist die Drehzahl der synchronisierten Teile bei Arbeitsmaschinen hoch, so daß sich ein erheblicher Verschleiß ergeben würde und diese verhältnismäßig teuren Teile häufig ausgewechselt wenden müßten.

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Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, ein Getriebe für Fahrzeuge zu schaffen, bei denen ein häufiger Gangwechsel erforderlich ist und dieser Gangwechsel weich erfolgen soll.

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Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Das erfindungsgemäße Getriebe umfaßt eine Hauptwelle, einen fest auf diesem angebrachten Synchronkörper, ein Rückwärtsgang-Zahnrad, das drehbar auf der Hauptwelle an einer Seite des Synchronkörpers angeordnet ist, und

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ein Vorwärtsgang-Zahnrad, das auf der Hauptwelle drehbar auf der anderen Seite des Synchronkörpers angeordnet ist. An den dem Synchronkörper zugewandten Seiten weisen die Zahnräder zahnradförmige Klauenkränze auf, die dem Synchronkörper entsprechen. Ein Klauenring ist axial auf dem Synchronkörper verschiebbar und wahlweise mit einem der beiden Klauenkränze in Eingriff zu bringen. Eine Schaltgabel ist mit einem Endbereich in der Nähe des Klauenringes mit geeigneter relativer Beweglichkeit zwischen beiden Teilen angebracht und dient zum Verschieben des Klauenringes in Axialrichtung der Hauptwelle. Federn befinden sich zwischen dem Klauenring und der Schaltgabel und spannen die Schaltgabel in Bezug auf den Klauenring in eine Mittelposition des Bereiches gegenseitiger Beweglichkeit vor.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 A ist ein senkrechter Schnitt durch

eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes;

Fig. 1 B ist ein Schnitt entlang der Linie

A-A in Fig. 1A;

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch

einen wesentlichen Teil des Getriebes der Fig. 1A und zeigt den Zu

stand, bei dem der Klauenring unmittelbar vor Erfassen des Klauenkranzes steht;

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt des

gleichen Teilbereiches wie Fig. 2, zeigt jedoch die Stellung der Teile

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nach der Verbindung von Klauenring und Klauenkranz;

Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform der

Erfindung.

Gemäß Fig. 1A ist die Hauptwelle 1 in ihrem rechten Bereich mit einer Kupplung verbunden. Ein Synchronkörper 2 ist mit Hilfe von Keilen 3 auf der Hauptwelle 1 festgelegt, so daß sich der Synchronkörper 2 mit der Hauptwelle 1 dreht. Ein Klauenring 4 steht in Zahnrad- oder Keilverbindung mit der äußeren Oberfläche des Synchronkörpers 2, so daß der Klauenring 4 in Axialrichtung verschiebbar, nicht jedoch in Bezug auf den Synchronkörper 2 drehbar ist. Auf dem Umfang des Klauenringes 4 befindet sich eine Nut 4a. Der untere Bereich einer Schaltgabel 5 befindet sich in der Nut 4a, so daß ein Fahrer die Schaltgabel 5 zur Verschiebung des Klauenringes 4 betätigen kann.

Wie am besten aus Fig. 1B hervorgeht, weist der untere Bereich der Schaltgabel 5 eine Anzahl von Bohrungen 5a parallel zu der Achse der Hauptwelle 1 auf, in denen Zapfen 5c gleiten, die aus verschleißfestem Material bestehen. Die Zapfen 5c sind durch Federn 5b vorgespannt, die sich zwischen den freien Enden der Zapfen und Stiften 5d befinden, die in den Bohrungen 5a befestigt sind, so daß die vorderen Enden der Zapfen 5c aus den Bohrungen 5a herausragen und gegen seitliche Wände 4b,4c der Nut 4a anliegen. Wie aus Fig. 1B hervorgeht, sind die vorderen Enden der Zapfen 5c alternativ nach rechts und links in der Figur angeordnet. Vorzugsweise sind die Zapfen 5c und die Bohrungen 5a abgestuft, so daß ein Austreten der Zapfen 5c aus den Bohrungen 5a verhindert wird.

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An einer Seite des Synchronkörpers 2 ist ein Zahnrad 6 für den Vorwärtsgang drehbar an einem Lager 7 auf der Hauptwelle 1 abgestützt. Ein Klauenkranz 9 ist auf einer Hülse 6a ausgebildet, die von einer Seite des Klauenkranzes 9 in Richtung des Synchronkörpers 2 verläuft.

An der anderen Seite des Synchronkörpers 2 befindet sich ein Zahnrad 12 für den Rückwärtsgang, das über ein Lager 13 drehbar auf der Hauptawelle 1 abgestützt ist. In einem Stück von dem Zahnrad 13 geht nach links eine Hülse 12a aus, auf der sich ein Klauenkranz 15 befindet.

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Die linke Seite des Zahnrades 6 liegt gegen einen Anschlagring 18 an, während die rechte Seite des Rückwärts-Zahnrades 12 in Berührung mit einem Anschlagring 19 steht.

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Der Synchronkörper 2 befindet sich somit zwischen den Zahnrädern 6 und 12 für Vorwärts- und Rückwärtsgang.

Fig. 1A zeigt die neutrale Stellung des Getriebes, Selbst nach Auskuppeln einer nicht gezeigten Kupplung dreht sich die Hauptwelle 1 aufgrund der Trägheit in dieser neutralen Stellung weiter. Die Zahnräder 6 und 12 drehen sich in entgegengesetzte Richtungen aufgrund der nicht gezeigten Gegenzahnräder. Wenn unter diesen Bedingungen der Fahrer den Schalthebel betätigt und damit die Schaltgabel 5 in Richtung des Vorwärts-Zahnrades 6 verschiebt, wird der Klauenring 4 über die Zapfen 5c in dieselbe Richtung verschoben. Wenn der Klauenring 4 und der Klauenkranz 9 des Vorwärts-Zahnrades 6 mit derselben Drehzahl umlaufen, kann der Klauenring 4 in den Klauenkranz 9 weich und glatt eingreifen.

Da jedoch die Drehzahlen unterschiedlich sind, ist ein derartiger glatter Eingriff zwischen dem Klauenring 4 und dem Klauenkranz 9 nicht möglich. Folglich bewegt

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sich der Kupplungsring 4 nicht weiter, so daß sich nur das untere Ende der Schaltgabel 5 verschiebt und die Federn 5b unter Vergrößerung der Vorspannkraft zusammengedrückt werden. Wenn die Drehzahl im wesentlichen angeglichen ist, bewegt sich der Kupplungsring, der durch die Federn vorgespannt wird, in Richtung eines Eingriffs mit dem Klauenkranz 9. Fig. 3 zeigt den Augenblick des Eingriffs zwischen dem Kupplungsring 4 und dem Klauenkranz 9.

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Wie oben erwähnt wurde, treten der Klauenring 4 und der Klauenkranz 9 nicht miteinander in Eingriff, bevor sie sich im wesentlichen mit derselben Drehzahl drehen. Vor der Vervollständigung des Eingriffs ist der Verschiebevorgang des Schalthebels beendet.

Der Vorgang des Eingriffs zwischen dem Klauenring 4 und dem Klauenkranz 15 des Rückwärtsgang-Zahnrades 12 soll nicht beschrieben werden, da er im wesentlichen mit dem Eingriff zwischen dem Klauenring 4 und dem Klauenkranz 9 des Vorwärtsgang-Zahnrades 6 übereinstimmt, ausgenommen die Bewegungsrichtung des Klauenringes 4 in Richtung des Rückwärts-Zahnrades 12.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Schaltgabel 5 weist am unteren Ende eine Anzahl von Sackbohrungen 5f auf, die parallel zur Achse der Hauptwelle verlaufen. Die offenen Enden der Sackbohrungen liegen abwechselnd nach rechts und links in der Zeichnung. U-förmige Führungsstücke 5g liegen in der Nut 4a des Klauenringes 4. Federn 5h liegen zwischen der Seitenwand des Führungsstückes 5g und dem Boden der Sackbohrungen 5f. Vorsprünge 5i an einer Seitenwand der Führungsstücke 5g dienen zum Festhalten der Federn 5h.

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Die zweite Ausführungsform stimmt in der Arbeitsweise im wesentlichen mit der ersten Ausführungsform überein,

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obgleich die Zapfen 5c und die Führungsstücke 5g unterschiedlich ausgebildet sind.

Bei der zweiten Ausführungsform können die Führungsstücke leicht und in einfacher Form hergestellt werden, wenn sie aus synthetischem Harz, wie etwa Polytetrafluoräthylen (Teflon) oder dergleichen bestehen.

Erfindungsgemäß kann daher die Geräuschbildung beim Gangwechsel auf ein Minimu gebracht werden, da der Klauenring gegen den Klauenkranz mit Hilfe einer Vorspannkraft der Federn gedrückt wird, bevor der Eingriff stattfindet. Nach dem Eingreifen steht der Synchronkörper zuverlässig über den Klauenring mit dem Klauenkranz in Verbindung. Dies ist unter Festigkeitsgesichtspunkten äußerst vorteilhaft. Wenn ausreichend Raum für die Bewegung der Schaltgabel zur Verfügung steht, kann der Gangwechsel glatt und weich erfolgen, ohne daß übermäßiger Verschleiß der Zapfen und der Führungsstücke aufgrund des Klauenringes befürchtet werden muß. Dadurch ergibt sich eine hohe Haltbarkeit des Getriebes.

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Claims

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Balm Europäischen Patentamt zugelasaene Vertreter l'iof. Hu|iiiiuuntutlvua before the European l'utunl Olllcu Mundululroa agroea prea l'Olflca european daa bravata

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

Dipl.-Ing. F. E. Müller siekerwall 7

Triftstrasse 4, bleKerwall 7,

D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1

79-266(3)/TT
St/ri

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

GETRIEBE FÜR KRAFTFAHRZEUGE

PRIORITÄT: 8. Dezember 1978, Japan, No. 53-152172

PATENTANS PRt)CHE

Getriebe für Kraftfahrzeuge mit einer Hauptwelle, einem fest auf der Hauptwelle angebrachten Synchronkörper, Zahnrädern für Vorwärts- und Rückswärtsfahrt, die auf der Hauptwelle beiderseits des Synchronkörpers drehbar angeordnet sind und auf der dem Synchronkörper zugewandten Seite Klauenkränze aufweisen, deren Verzahnung derjenigen des Synchronkörpers entspricht, einem in Axialrichtung gleitend auf dem Synchronkörper verschiebbaren Klauenring, der wahlweise mit einem der Klauenkränze in Eingriff zu brin-

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ORIGINAL INSPECTED

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gen ist, und einer Schaltgabel, die mit einem Endbereich den Klauenring erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich der Schaltgabel (5) mit dem Klauenring (4) in einem eine relative Axialbewegung zulassenden Eingriff steht, und daß Federn (5b,5h) zwischen dem Klauenring (4) und der Schaltgabel (5) angeordnet sind, die die Schaltgabel in Bezug auf den Klauenring in den Mittelbereich der gegenseitigen Axialbewegung vorspannen.
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2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klauenring (4) auf der äußeren Oberfläche eine umlaufende Nut (4a) aufweist, in die die Schaltgabel (5) in Axialrichtung verschiebbar eingreift.
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich der Schaltgabel (5) eine Anzahl von Bohrungen (5a,5f) parallel zur Achse der Hauptwelle (1) aufweist, in denen die Federn (5b,5h) untergebracht sind.
4. Getriebe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Zapfen (5c) in den Bohrungen (5a), gegen deren rückwärtige Enden die Federn (5b) anliegen und deren vordere Enden gegen die Seitenwände (4b,4c) der Nut (4) anliegen.
5. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine Anzahl von Führungsstücken (5g) in der Nut (4a) des Klauenringes (4) liegen, und daß sich die Federn (5h) zwischen den Führungsstücken und den Bohrungen (5f) der Schaltgabel befinden.
6. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Enden der Bohrungen (5f) abwechselnd auf beiden Seiten der Schaltgabel angeordnet sind.

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7. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (5f) der Schaltga bel (5) Sackbohrungen sind.
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