DE3013856C2

DE3013856C2 - Rückschaltsicherung für Getriebe

Info

Publication number: DE3013856C2
Application number: DE19803013856
Authority: DE
Inventors: Gerold 7994 Langenargen Bieber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1985-03-21
Also published as: FR2480388A1; JPS56150627A; FR2480388B1; BR8102162A; GB2073832B; DE3013856A1; GB2073832A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückschaltsicherung für ein Getriebe nach dem Oberbegriff vom Anspruch 1, deren Schaltung in bekannter Weise synchronisiert wird, insbesondere aber für ein mehrgängiges, mechanisches Schaltgetriebe mit einer die Getriebegänge erweiternden Bereichsgruppe.

Bei einem mechanischen Schaltgetriebe insbesondere mit einer synchronisiert schaltbaren Bereichsgruppe, welche zwei Stufen, »schnell-langsam« oder »direktlangsam«, aufweist, besteht das Problem beim Schalten von der schnellen in die langsame Gruppe die Synchronisierung dieser Schaltung gegen zu hohe Diffcrenzdrehzahl, die bei zu frühem Rückschaltcn vorkommen und zum Ausfall der Synchronisierung führen, zu schützen. Da eine solche Schallung in der Regel in der Stellung »Getriebe neutral« erfolgt, gibt es für den Fahrer keine Möglichkeit seinen Fehler zu erkennen. Wird nun nach einer solchen Fehlschaltung ein Gang eingelegt, so wird der Motor durch Überdrehen beschädigt. Bisher wurde diese Situation durch einen »Molor-Ubcrdrchzahlschutz« z.B. DE-PS 1946496: DE-PS 2040 195; DE-PS 20 65 856 sehr aufwendig mit Hilfe einer elektronischen Drehzahlahfrage und Auswertung in einem E- Baustein, der seinerseits einen Sperrzylinder betätigt, abgesichert Bei der Verwendung bestimmter Getricbeschaltungen, wie beispielsweise einer f/W-Schaltung, entfällt dieser bekannte »Motor-Überdrchzahlschutz«, während die oben beschriebene Möglichkeit zu Fehlschaltungen weiterhin besteht.

Aus der älteren Anmeldung DE-OS 29 36 009 ist eine Rückschaltsicherung bei einem synchronisierten ilückwärtsgang bekanntgeworden. Diese Einrichtung ist in die Schaltkupplung für den Rückwärtsgang eingebaut und soll ein Schalten solange verhindern, wie das Fahrzeug noch in Vorwärtsrichtung sich bewegt und die Abtriebswelle nicht im Prinzip stillsteht Zu diesem Zweck sind mehrere Sperrhebel in Aus sparungen der Führungsmuffe untergebracht, die um axial ausgerichtete Achsen schwenkbar gelagert sind und bei sehr geringer Fahrgeschwindigkeit oder bei Stillstand von einer Druckfeder in der ausgerückten Lage gehalten werden und bei einer zu hohen Fahrge-

2ö schwindigkeit in Folge der Fliehkraft aus der Mantelfläche des Synchronkörpers heraus schwenken und über einen Anschlag an der Schiebemuffe deren Bewegung sperren, so daß es zu keiner Kupplung mit dem Kupplungskörpcr für den Rückwärtsgang kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Rückschaltsicherung für Geiriebe nach dem Oberbegriff vom Anspruch 1 weiter zu vereinfachen, ohne dabei die Schaltkupplung in ihrem Aufbau zu verändern, und sie so auszubilden, daß sic sich besonders auch für die

Gruppcnumschaltung eignet

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen vom Anspruch 1 gelöst

Diese Rückschaltsicherung besteht demnach aus einer Verriegelungseinrichtung welche in dem Synchron-

körper angeordnet ist und die Schiebemuffe bei Überschreitung einer bestimmten Drehzahl am Umschalten hindert, wodurch eine schädliche Fehlschaltung unterbunden wird. Dabei weist die Verriegelungseinrichtung einen Fliehkörper auf, welcher im Synchronkörper radial verschiebbar angeordnet ist, weil dadurch der gesamte Flichkörpcr als Fliehgewicht zur Wirkung gelangt. In seiner radial ausgeschobenen Position ragt dieser Fliehkörper aus der Mantelfläche des Synchronkörpers her- vor und steht an dem Innendurchmesser der Schiebcmuffc in einer Aussparung an, wobei die Sperrung in axialer Richtung an einem Anschlag dieser Aussparung erfolgt. In seiner radial eingeschobenen Position wird der Flichkörper von einer Druckfeder so gehalten, daß

so er voll vom Synchronkörper aufgenommen wird.

Die Druckfeder ist in einer Innenbohrung des Fliehkörpers angeordnet und stützt sich einerseits im Bohrungsgrund und andererseits über ein Druckstück, welches ein Bolzen oder eine Kugel sein kann, an der Schie- bemuffc ab. Dabei ist die Feder so ausgelegt, daß dieses Fliehgewicht bis zu einer Drehzahl, die für die Synchronisierung ungefährlich ist. in seiner unteren, eingeschobenen Lage im Synchronkörper bleibt. Wird die Drehzahl größer, so bewegt sich der Flichkörpcr entgegen der Federkraft in seine ausgeschobene Position und stützt sich dabei in der Schiebemuffe ab.

Der Fliehkörper hat seinerseits in radialem Schnitt gesehen eine T-Form, dessen Kopfteil von oben gesehen eine Doppel-T-Form aufweist. Im Synchronkörper ist diese besondere Form des Flichkörpcrs so eingearbeitet, daß sich dieser leicht in radialer Richtung bewegen läßt.

Befindet sich der Flichkcrpcr unter Einwirkung hoher

Drehzahlen mit seinem Kopfteil im Bereich der Aussparung in der Schiebemuffe, verhindert der Anschlag zumindest ein Schalten in die langsame Gruppe. Dem Fahrer stehen jedoch weiterhin alle Gänge der schnellen Gruppe zur Verfugung.

Aus der GB-PS 13 14 383 ist eine Verriegelungseinrichtung bei einem Wechselgetriebe bekannt, die das Einschalten des Rückwärtsganges so lange verhindert, wie die Kraftübertragungswcllc nicht im wesentlichen still sieht. Die Sperrung erfolgt über Bolzen die als Fliehgewichte wirken und von einer Ringfeder in der radial innenliegenden Stellung gehalten werden. Die Sperreinrichtung ist aber nicht in einer synchronisierten Schaltkupplung angeordnet und benötigt auch zusätzlich axialen Bauraum.

Eine Synchronisiereinrichtung mit im Synchronkörper in axialen Nuten angeordneten Sperrstücken, ist aus der DE-OS 27 06 661 bekannt. Die Sperrstücke wirken aber nicht als drehzahlabhängige Schaltsperrcn, sondern im Zusammenhang mil der Synchronisierung, in der, wie bekannt, bei Gleichlauf die Sperrwii kung aufgehoben ist. Darüber hinaus verbinden sie die beiden Synchronringe in einer Doppelschaltkupplung zu einer Einheit und verhindern auf diese Weise das nicht gewollte Schleifen der Synchronringe am Synchronkörper.

Aus der DE-AS 10 69 476 ist ein Haltestift mit einer Innenbohrung und einer darin gelagerten Feder bekannt, wobei sich diese im Bohrungsgrund und andererseits über ein Druckstück an der Schiebemuffe abstützt.

Der Haltestift ist nicht im Synchronkörper, sondern in den Synchronringen angeordnet und hält diese zusammen. Er ist also fest, und die Feder mit dem Druckstück bewirkt lediglich die Zentrierung der Synchronringe in der Neutrallage sowie das Ansynchronisieren bei der Verschiebung der Schiebemuffe zum Zwecke einer Gangschaltung.

Die Schaltsicherung nach der Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit dem in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen leilwcisen axialen Schnitt durch eine Synchronisierung mit eingebauter erfindungsgemäßen Schaltsichprungursd

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 11-11 aus Fig. 1.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, besieht die Schallsiehcrung aus einer Verriegelungseinrichtung I, welche in einem ringförmigen, mit einem Planelenhohlrad 16 fest verbundenen Synchronkcrper 13 radial verschieblich angeordnet ist. Die Verriegelungseinrichtung 1 besteht aus einem Fliehkörper 10, welcher im wesentlichen eine T-förmigc Ausbildung besitzt, wobei sein Kopfteil von oben gesehen (siehe Fig. 2) eine Doppel-T-Form aufweist. Eine dieser besonderen Formgebung enisprechcndc Ausnehmung 20 ist im Synchronkörper 13 vorgesehen, derart, daß der Fliehkörper f0 in seiner Gänze in der Ausnehmung 20 eintauchen kann, so daß der Fliehkörper 10 mit seinem Kopfteil nicht aus der Mantelfläche des Synchronkörpers 13 hcrausragt. Mit dem Synchronkörper 13 ist eine Schiebemuffe 3 über eine Schaltgabel 2 axial verschiebbar, jedoch drchfcst verbunden. Diese Schiebemuffe 3 weist in ihrem Innendurchmesser 6 eine Aussparung 4 auf, welche etwas größer als die Breite 21 des Fliehkörper-Kopfteiles ausgebildet ist. Die Aussparung 4 ist an ihrem einen, linken Ende offen, während sie an der entgegengesetzten, rechten Seite durch C^-T rechtwinklige Schulter begrenzt ist, die einen Anschlags bildet. Im Flithkörper 10 ist eine Bohrung 11 vorgesehen, in welcher eine Druckfeder 12 und ein Druckstück 9 derart angeordnet sind, daß sich die Feder 12 einerseits am Grund der Bohrung 11 und andererseits am Druckstück 9, welches seinerseits am Grund der Aussparung 4 ansteht, abstützt und durch weiche der FHehkörper 10 in der Ausnehmung 20 radial in den Synchronkörper hineingedrückt wird. Zu den beiden Seiten des Synchronkörpers 13 sind je ein

to Synchronring 7 bzw. 17 angeordnet, welche jeweils mit einem Kupplungskörper 8 bzw. 18 zusammenwirken. Der Kupplungskörper 8 ist dabei dreh- und verschiebfest mit einem Antriebselement 15 verbunden.
Durch die Auswahl einer möglichst weichen Feder

is kann die Drehzahldifferenz zwischen der eingeschobenen bzw. ausgeschöbenen Position klein gehalten werden.

Die Aussparung für den Fliehkörper in der Irineribohrung der Schiebemuffe ist mindest'- v, so breit wie der Fliehkörper selbst, so daß dieser in der Stellung »schnelle Gruppe« oder auch noch »neutral« in die Schiebemuffe eintauchen kann. Diese Aussparung ist dabei in axialer Richtung an einer Seite offen, während sie an der anderen Seite rechtwinklig abgesetzt ist und einen Anschlag bildet.

Die Schaltsicherung funktioniert in folgender Weise: Wie schon erwähnt, weist die Bereichsgrüppe zwei Schaltstufen, eine langsame und eine schnelle Stufe auf. In der Zeichnung Fig. 1 ist die Bereichsgruppe mit eingeschalteter schnellen Stufe dargestellt, bei welcher sich die Schiebemuffe 3 in ihrer äußeren rechten Position befindet, wodurch der Kupplungskörper 8 mit der Welle 15, die Schiebemuffe 3, der Synchronkörper 13 mit PIanetenhohlrad 16 drehfest miteinander verbunden sind und wodurch, stellt man sich das weitere Pianetengetriebe vor, das Planetenhohlrad 16 mit dem mit der Welle 15 starr verbundcinen Steg der Planetenräder fest ^rbunden ist. In dieser eingeschalteten, direkten (schnellen) Stufe besitzt das Fahrzeug eine relativ hohe Fahrgesciiwindigkcit, also auch die eingeschalteten Teile 15,16, 13, 3 und 8 eine relativ hohe Drehgeschwindigkeit, so daß der im Synchronkörper vorgesehene ;jnd dessen Drehbewegung mitvollziehende Fliehkörper 10 sich durch die entsprechend hohen, auftretenden Fliehkräfte entgegen der Kraft der Feder 12 radial nach außen bewegt, bis er an der Schiebemuffe ansteht. Versucht nun der Fahrer die Gruppe in die langsame Stufe zu schalten so wird die Schaltmuffe 3 über die Schaltgabel 2 nach links geschoben, jedoch nur um den kurzen Weg, bis die

so Schiebemuffe 3 mit ihrem Anschlag 5 an dem ihr nunmehr im Wege stehenden Kopfteil des Fliehkörpers 10 £.ijUiit. Ein Durchschalten der Schiebemuffe 3 bis in die linke Position, in welcher das Planetenhohlrad 16 mit dem Kupplungskörper 18 drehfest verbunden ist, wird hiermit verhindert. Dadurch ist ein durch die hohe Drehzahl der Welle verursachtes Überdrehen des Motors nicht mehr möglich.

Dem Fahrer bleibt jedoch die Möglichkeit wieder die rechte, schnelle Stufe einzuschalten und nunmehr über

bo das Haiiptgciriicbe seine Fahrt zu beeinflussen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rückschaltsicherung für Getriebe, die in Schaltkupplungen mit Synchronisiereinrichtungen angeordnet sind, insbesondere für mehrgängige mechanische Schaltgetriebe mit einer die Getriebegänge erweiternden Bereichsgruppe, wobei die Schaltkupplung aus einem Synchronkörper und einer auf diesem axial verschiebbaren, jedoch drehfest angeordneten Schaltmuffe sowie vorrangig beidseitig angeordneten Synchronringen und Kupplungskörpern besteht, im Synchronkörper Verriegelungselemente vorgesehen sind, die fliehkraftabhängig durch den Eingriff in Aussparungen, die, den Verriegelungselementen zugeordnet, mindestens an einer Seite einen Anschlag aufweisen, in der Schiebemuffe angeordnet sind und in ihrer innenliegenden Position von einer Druckfeder so gehalten werden, daß sie in dieser Stellung aus der fvläiiiclfiäche des Synchrenkörpers nicht herausragen, während sie in ihrer durch die Fliehkraft bewirkten äußeren Position mit dem Kopfteil in einer Aussparung der Schiebemuffe eingreifen und die axiale Bewegung der Schiebemuffe sperren, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente aus mindestens einem, in bezug auf die Schaltkupplung radial verschiebbar angeordneten Fliehkörper (10) bestehen, in dessen Innenbohrung (11) die Druckfeder (12) angeordnet ist, die sich einer:--its im Bohrungsgrund und andererseits über ein Druckstück (9) an ^er Schiebemuffe (3) abstützt.

2. Rückschaltsicherung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkörper (10) in radialem Schnitt (Fig. 1) eine T- Form aufweist.

3. Rückschaltsicherung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkörper (10) einen als Doppel-T-ausgebildeten Kopfteil (Fig.2) besitzt und daß im Umfang des Synchronkörpers (13) eine entsprechende, diesem Kopfteil in seiner Gänze aufnehmende Ausnehmung (20) vorgesehen ist.