DE3208979A1

DE3208979A1 - Synchronisiereinrichtung

Info

Publication number: DE3208979A1
Application number: DE19823208979
Authority: DE
Inventors: Walter 7990 Friedrichshafen Griesser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1983-09-22
Also published as: IT1161906B; BR8301241A; IT8319730A0; GB8306730D0; GB2117067A

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für formschlüssige Schaltkupplungen von Zahnräderwechselgetrxeben nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine solche Synchronisiereinrichtung ist aus der DE-PS 26 28 039 bekannt, wobei die Federn den Anschlagnocken in der Aussparung des Muffenträgers jeweils in der Mittellage halten sollen, wenn die Reibeinrichtung nicht wirkt, um Drehschwingungen, die zu einer Beschädigung oder einem Bruch der Verdrehanschläge führen können, zu verhindern. Weiter sollen harte Anschläge bei trotzdem auftretenden Drehschwingungen gemildert werden. Infolge der systembedingten Auslegung mit relativ weichen Federn und unter Berücksichtigung der Heftigkeit von auftretenden Drehschwingungen war es mit einer solchen Einrichtung nicht möglich, den Anschlagnocken in der Mittelstellung der Aussparung zu halten und damit die negativen Auswirkungen von Drehschwingungen zu vermeiden. Die geringe Abfederung der harten Schläge aus den Drehschwingungen und damit die Beschädigung am Anschlagnocken des Reibringes wie auch an den Verdrehanschlägen des Muffenträgers konnten deshalb nicht völlig verhindert werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, bei einer Synchronisiereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 eine gegenüber Drehschwingungen unempfindliche Mitnahmeeinrichtung zwischen dem Muffenträger und einem Reibring zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.

Wenn die Verdrehanschläge in der Aussparung des Muffenträgers selbst durch Federn oder Federeinrichtungen gebildet werden, ist es möglich, relativ starke Federn zu verwenden, die in optimaler Weise auf die Heftigkeit der Drehschwingungen abgestimmt werden können, ohne daß die Auslenkung des Reibringes in die Sperrstellung beeinträchtigt wird, weil ja vom Anschlagnocken des Reibringes bis zu den Verdrehanschlägen keinerlei Hemmnisse - Federspannung - überwunden werden muß.

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Es können auch Federn oder Federeinrichtungen mit einer sehr hohen dämpfenden Wirkung, die gleichfalls den Drehschwingungen entgegenwirkt, zur Anwendung kommen.

Auch können bei einem ansynchronisierten und in die Sperrstellung sich bewegenden bzw. schon in der Sperrstellung sich befindenden Reibring durch Drehschwingungen ausgelöste Stoßkräfte und harte Schläge nicht mehr vorzeitig entsperren - was zu erheblichen Beschädigungen führt - weil alle Schläge ausreichend abgefedert und gedämpft werden.

Darüber hinaus wird der sehr oft auftretenden Schwergängigkeit beim Entsperren, die nach der Erzielung des Gleichlaufes durch Haftreibung im Ruhezustand zwischen den zu entsperrenden Teilen auftritt, entgegengewirkt. Bei dem stoßartigen Zusammenbrechen des Reibmomentes zwischen den Reibflächen am Reibring und am Kupplungskörper ist die relativ starke Feder in der Lage, eine Mikro-· bewegung vom Anschlag weg auszuführen, wodurch auch die Haftreibung zusammenbricht.

Werden die Federeinrichtungen mit einer oder mehreren Tellerfedern gebildet, so kann der Federweg sehr kurz sein, was in bezug auf die Verdrehanschläge in Verbindung mit der für die Sperrung notwendigen Auslenkung wichtig ist. Trotzdem können bei relativ kleinem Federweg sehr große Federkräfte gewonnen werden. Eine besonders gute Dämpfung kann mit mehr als einer Tellerfeder erzielt werden.

Aber auch einfache, vorrangig an einem ü-förmigen, federnden Blechteil außen an den Schenkeln angebrachte Gummi- bzw. Kunststoffedern (Gummipuffer) erfüllen die Bedingungen in vorteilhafter Weise bei einer sehr einfachen und damit kostengünstigen Gestaltung .

Im folgenden werden weitere Einzelheiten der Erfindung in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt und anhand von Zeichnungen erläutert.

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Es zeigen:

Pig. 1, IA Synchronisiereinrichtungen im Längsschnitt.

Fig. 2 einen Teilschnitt durch den Muffenträger.

Fig. 3 einen Teilschnitt nach Fig. 2, jedoch in

einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Die Synchronisiereinrichtung nach Fig. 1, IA sind zwei Beispiele einer doppelt ausgeführten Schaltkupplung, um in einem Zahnräderwechselgetriebe wahlweise zwei Zahnräder 1 und 2, die auf einer Getriebewelle 3 drehbar gelagert sind, von dieser Getriebewelle 3 wechselseitig aus- oder einschalten zu können.

Hierzu ist jedes der Zahnräder 1, 2 mit einem Kupplungskörper 11 bzw. 21 drehfest verbunden, in die eine axial verschiebbare Schaltmuffe 5 einrückbar ist. Die Schaltmuffe 5 ist auf einem auf der Getriebewelle 3 dreh- und axialfest angeordneten Muffenträger 4 axial verschiebbar, jedoch drehfest gelagert. Zwischen dem Muffenträger 4 und dem Kupplungskörper 11, 21 sind jeweils als Einrücksperre mit Sperrzähnen 16, 26 versehene Reibringe 12, 22 angeordnet, deren Reibflächen 13, 23 mit entsprechenden Gegenflächen, wie dargestellt kegeligen Gegenflächen 14, 24 der Kupplungskörper 11 und 21, zusammenwirkeni Die Reibringe 12 und 22 stehen über am Umfang verteilte Anschlagnocken 15, 25, die axial in Aussparungen 41 im Muffenträger 4 hineinragen, mit diesen in Drehverbindung,-wobei. Über beidseitig von den Anschlagnocken 15, 25 in der Aussparung 41 angeordnete Federeinrichtungen 6, 7 Verdrehanschläge 61, 71 bilden und ein bestimmtes, aus der Sperrverzahnung ableitbares Drehspiel erlauben.

In Fig. 1, 2 sind eine Aussparung 41 im Muffenträger 4 mit einem Anschlagnocken 15 des Reibringes 12 sowie mit Federeinrichtungen 6/ 6A dargestellt, wobei die Federeinrichtung 6 mit einer Tellerfeder 6 2 und die Federeinrichtung 6A mit mehreren Teller-Akte 5814 F

ausgeführt sind, die von Druckbolzen 6 3 über deren Bohrung 6 4 gehalten und geführt sind, während diese wiederum in quer zur Aussparung 41 vorgesehenen Bohrungen 42 im Muffenträger 4 längsbeweglich geführt sind.

Ein weiteres Ausführungsbexspiel zeigen Fig Λ A .3. In einer Aussparung 410 im Muffenträger 40 ragt, wie nach Fig. 2, ein Anschlagnocken 25 des Reibringes 22. Die Verdrehanschläge 71 werden von einem Federelement 7 gebildet, das aus einem U-förmig gebogenen, federnden Blechteil 72 mit auf den Schenkeln außen aufvulkanisierten oder aufgeklebten z. B. Gummi-/Kunststoffpuffern (Gummifeder 75) besteht. Dabei kann dieses Federelement 7 in den Muffenträger 40 nur eingeklemmt, aber auch z. B. durch Kleben befestigt sein. Die Länge des U-förmigen Federelementes 7 entspricht in etwa der Breite des Muffenträgers 40.

Im nicht geschalteten Zustand kann sich aufgrund der Bedingungen in der Synchronisiereinrichtung - die aus Kräften in Umfangsrichtung, Schleppkräften aus den Schmier- und Kühlmitteln sowie auch sich aus Drehschwingungen ergeben - der Anschlagnocken 15, 25 infolge des Drehspaltes zwischen den Verdrehanschlägen 61, 71 ( Fig. 2 und 3) völlig frei einstellen. Ein Anschlagen an den Verdrehanschlägen erfolgt wegen der Federung und Dämpfung relativ weich, wobei die Dämpfung auch noch zum Abklingen vorhandener Schwingungen beiträgt.

Wird ansynchronisiert, verdreht sich der Anschlagnocken 15, 25 je nach den Umlaufbedingungen der zu schaltenden Zahnräder 1, und der Welle 3 in Richtung eines Verdrehanschlages 61, 71, wenn er nicht schon vorher - aus den schon beschriebenen Bedingungen heraus - an dem gleichen Verdrehanschlag zur Anlage gekommen ist. Die in Richtung auf den Verdrehanschlag 61, 71 wirkenden Kräfte sind dabei abhängig vom Reibmoment an den Reibflächen 13, 14 oder 23, 24. Die Federn 62, 75 bzw. Federeinrichtungen 6, 6A, 7 sind so bemessen, daß die minimale und maximale Einfederung der Verdrehanschläge 61, 71 in allen Fällen zu einer sicheren Sperrung an den

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Sperrzähnen 16, 26, die am Reibring 12, 22 angeordnet sind, führen, d. h. daß in bekannter Weise über die Schaltzähne 51 die Schiebemuffe am überschieben so lange gehindert wird, wie kein Gleichlauf erreicht ist. Während des Synchronisiervorganges auftretende Drehschwingungen werden abgefedert und gedämpft und können deshalb zu keinen harten Schlägen führen, die eine vorzeitige Entsperrung bewirken können.

Bei Gleichlauf bricht das Reibmoment zusammen und damit fällt die Omfangskraft auf Null ab und die Federeinrichtung 6, 6A, 7 bewirkt eine geringfügige Verdrehung des Anschlagnockens 15, 25 in Richtung auf die Mitte der Aussparung 41, 410 zu. Damit werden aus den Gleichlaufbedingungen herrührende Haftreibungen leichter überwunden, so daß sich das Entsperrverhalten verbessert.

Derartige Synchronisiereinrichtungen sind nicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es ist z. B. auch möglich, anstelle der Konusreibflächen Lamellen einzusetzen. Weiter ist es z. B. auch möglich, daß die Reibflächen und die Schaltverzahnung nicht an einen Kupplungskörper, sondern direkt am Zahnrad angeordnet ist.

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	Bezugszeichen	Zahnrad
1	Kupplungskörper
11	Reibring
12	Reibfläche
13	Reibfläche
14	Anschlagnocken
15	Sperrzähne
16	Zahnrad
2	Kupplungskörper
21	Reibring
22	Reibfläche
23	Reibfläche
24	Anschlagnocken
25	Sperrzähne
26	Welle
3	40 Muffenträger
4,	410 Aussparung
41,	Bohrung
42	Schaltmuffe
5	Schaltzähne
51	6A Federeinrichtung (mit Tellerfedern)
6,	Verdrehanschlag
61	Tellerfeder
62	Druckbolzen
63	Bohrung in Tellerfedern
64	Federeinrichtung (Federelement)
7	Verdrehanschlag
71	U-förmiges Blechteil
72	Schenkel
73

75 Gummifeder (Kunststoffeder)

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02.03.1982
TZS pz-hg

Claims

ZAHNRADFABRIK .FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesel1schaft Friedrichshafen

Synchronisiereinrichtung

Ansprüche

(!.'Synchronisiereinrichtung für formschlüssige Schaltkupplungen von Zahnräderwechselgetrieben, mit einer axial verschiebbaren und in einem Kupplungszahnkranz einrückbaren Schaltmuffe, einem dreh- und axialfest auf einem Getriebeteil angeordneten, die Schaltmuffe tragenden Muffenträger und einem als Einrücksperre ausgebildeten Reibring, der über Verdrehausschläge mit dem Muffenträger in einer Verdrehspiel aufweisenden Drehverbindung steht, wobei zwischen dem Muffenträger in einer Aussparung desselben und dem Anschlagnocken des Reibringes, der in die genannte Aussparung hineinragt, Federn angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Verdrehanschläge (61, 71) im Muffenträger (4, 40) von Federn oder Federeinrichtungen (6, 6A, 7) gebildet werden.
2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Federeinrichtungen (6, 6A, 7) einen kleinen Federweg haben, so daß die Verdrehanschläge (61, 71) bei unterschiedlicher Belastung nur geringfügig von dem für die Sperrung notwendigen Verdrehwinkel abweichen.

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3. Synchronisiereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß die Federeinrichtungen (6, 6A, 7) eine hohe Dämpfung aufweisen.
4. Synchronisiereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet , daß die Federeinrichtung (6) mindestens eine Tellerfeder (62) aufweist.
5. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die in der Aussparung (41) des Muffenträgers (4) zu beiden Seiten des Anschlagnockens (15) vom Reibring (12) angeordneten Tellerfedern (62) über in Längsrichtung bewegliche Druckbolzen (63) in deren Bohrung (64) und dieser in einer Bohrung (42) im Muffenträger 84), die lotrecht zur Aussparung (41) verläuft, geführt sind.
6. Synchronisiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtungen (Federelement 7) Gummi- bzw. Kunststoff edern (75) aufweisen.
7. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Aussparung (410) des Muffenträgers (40) zu beiden Seiten des Anschlagnockens (25) vom Reibring (22) angeordneten Gummifedern (75) in Richtung auf den Anschlagnocken (25) zu eine Metal!abdeckung (Schenkel 73) aufweisen.

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8. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aussparung (410) des Muffenträgers (40) ein ü~förtniges Federelement (7) angeordnet ist, das aus einem in den Schenkeln (73) federnden U-Profil besteht, daß beide Schenkel (73) außen aufvulkanisierte bzw. aufgeklebte Gummi- bzw. Kunststofffedern (75) aufweisen und daß die Länge des Federelementes etwa der Breite des Muffenträgers (40) entspricht.

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