DE3421472A1 - Synchronisiervorrichtung fuer getriebe - Google Patents

Synchronisiervorrichtung fuer getriebe

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DE3421472A1
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Description

Patentanwälte
Dr.ror.net Thomas Borendt
Dr.-Ing. Hans Leyh innere Wiener GIr. 20-D 8000 München 80
Unser Zeichen: A 14 Lh/fi
DANA CORPORATION
4500 Dorr Street
Toledo, Ohio, U.S.A.·
Synchronisiervorrichtung für Getriebe
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A 14 778
Dana Corporation
Beschreibung
342U72
Die Erfindung betrifft eine Synchronisiervorrichtung für Getriebe, insbesondere handgeschaltete Getriebe.
Bekannte handgeschaltete Getriebe haben Synchronisiervorrichtungen mit Schaltklauen unterschiedlicher Form. Ein wesentlicher Nachteil derartiger Synchronisiervorrichtungen liegt darin, daß sie durch auf die Schaltklaue einwirkende Zentrifugalkräfte verschoben werden. Darüber hinaus kommt es vor, daß die Schaitklauen bei den bekannten Synchronisiervorrichtungen sich mit ihren ineinandergreifenden Teilen verklemmen, insbesondere mit ihren zugeordneten Sperr-Ringen.
Wenn die Schaltklauen, die längs des Umfangs eines Schaltmuffenträgers angeordnet sind, nicht gleichmäßig in die Sperr-Ringe eingreifen, verkanten oder verklemmen sich die letzteren, was einen beschleunigten Verschleiß der Synchronisiervorrichtung zur Folge hat.
Die Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung vermeidet diese Verschiebung der Schaltklauen unter zentrifugalen und Federkräften, und es wird ferner erreicht, daß die Schaltklauen sich nicht oder weniger mit den Sperr-Ringen verklemmen. Die Schaltklauen nach der Erfindung haben ferner Lagerflächen entfernt von ihren gegenüberliegenden Enden, wodurch ein gleichmäßiger Eingriff der Schaltklauen mit den entsprechenden Sperr-Ringen der Synchronisiervorrichtung gefördert wird und das unerwünschte Verkanten verhindert wird, das bei nicht gleichförmiger Belastung der Ringe auftritt.
Vorzugsweise umfaßt die Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung eine Schaltmuffe, die nicht-drehbar auf einem drehbaren ringförmigen Muffenträger montiert ist. Der Träger hat eine Mehrzahl von radialen Kerben oder Nuten in seinem Außenumfang und ein Paar Sperr-Ringe sind auf jeder Seite des Trägers angeordnet. Jede der Nuten trägt eine Schaltklaue, die
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axial mit der Schaltmuffe in Eingriff bringbar ist. Durch die Schaltmuffe wird somit die Schaltklaue axial bewegt in Eingriff mit jeweils einem der Sperringe. Jeder Sperring hat einen Schlitz zur Aufnahme der gegenüberliegenden Enden jeder Schaltklaue und jeder dieser Schlitze ist voll umschlossen. Die Enden der Schaltklaue sjnd daher umfaßt und können nicht durch Zentrifugalkräfte oder Federkräfte radial nach außen aus dem Ring herausgedrückt werden. Jede Schaltklaue trägt ferner ein Paar gegenüberliegender, radial sich erstreckender Lagerflächen, von denen jede axial einwärts abgestuft ist, relativ zu den in den Schlitz eingreifenden Enden der Schaltklauen.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
Fig. 1 im Schnitt einen Teil eines handgeschalteten Getriebes zeigt, das mit einer Synchronisiervorrichtung nach der Erfindung versehen ist.
Fig. 2 zeigt in auseinandergezogener Darstellung die Synchronisiervorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt perspektivisch eine Schaltklaue und Teile eines Schaltmuffenträgers der Synchronisiervorrichtung nach Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine Synchronisiervorrichtung 10, die zwischen einem linken und einem rechten Getrieberad 12, 14 angeordnet ist. Die Vorrichtung umfaßt einen Schaltmuffenträger 20, der eine Nabe 21 hat, die auf eine Hauptgetriebewelle 16 aufgesetzt und mit dieser z.B. durch Keilverzahnung 18, 19 drehfest verbunden ist.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, hat der Schaltmuffenträger 20 eine Nut 22, die ihrerseits eine Schaltklaue 24 aufnimmt. Ein Schaltring 28 erfaßt die Schaltklaue mit Hilfe eines Zahnes 30 an der Schaltklaue 24, wobei der Zahn 30 in einer querverlaufenden Nut oder Rille 32 im Schaltring 28 aufgenommen wird.
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Der Schaltring 28 kann alternativ axial nach links oder nach rechts bewegt werden. Er erfaßt die Schaltklaue 24, die ihrerseits, wie noch beschrieben wird, alternativ das Zahnrad 12 oder das Zahnrad 14 mit dem Trägerring 20 drehfest koppelt.
Wie Fig. 1 zeigt, ist auf jeder Seite des Schaltmuffenträgers 20 ein Syhnchronisierkonus 34 und 36 angeordnet. Die Synchronisierkonen sind mit den Zahnrädern 12, 14 z.B. mittels Keilverzahnung 35 und 37 drehfest verbunden und rotieren jeweils mit den einzelnen Zahnrädern. Zwischen jedem Synchronisierkonus und dem Schaltmuffenträger 20 sind linke und rechte Synchronisiersperringe 38 und 40 angeordnet. Die Arretierringe oder Sperrringe haben Aussparungen 48 und 50 (die Aussparung 48 ist in Fig. 2 deutlicher zu sehen), welche die linken und rechten gegenüberliegenden Enden 44 und der Schaltklaue 24 aufnehmen. Vorzugsweise wird eine Mehrzahl, wie z.B. drei oder vier Schaltklauen verwendet, die um den Umfang des Schaltmuffenträgers 20 angeordnet sind und in Nuten 22 sitzen. Jede Schaltklaue 24 hat eine linke und eine rechte Auflagerfläche 52 und 54, die radial verlaufen zum entsprechenden Kontakt mit linken und rechten Sperringen 38 und 40. Die Auflagerflächen 52 und 54 nach der Erfindung sind vollständig separat und abgesetzt von den gegenüberliegenden Enden 44 und 46 der Schaltklauen 24, um eine größere Eingriffsgleichmäßigkeit zu erreichen, wie noch beschrieben wird.
Die linken und rechten Synchronisierkonen 34 und 36 haben Zähne 34' und 36', sowie Konusflächen 34" und 36". Die linken und rechten Arretierringe 38 und 40 haben ebenfalls Zähne 38' und 40', sowie Konusflächen 38" und 40". Die Konusfläche 34" des linken Konus 34 arbeitet somit mit der Konusfläche 38" des linken Sperringes 38 zusammen, wenn die letztere nach links gedrängt wird durch die Auflagerflächen 52 der Schaltklauen 24. Eine solche Bewegung nach links wird erreicht durch eine Linksbewegung der Schaltmuffe 28, wodurch die Schaltklauen verschoben werden und ihre Auflagerflächen mit dem linken Arretierring 38 in Eingriff gelangen. Durch die Linksbewegung des linken Arretierringes 38 wird die Konusfläche 38" in Reibungseingriff mit der Konusfläche 34" gebracht, wodurch eine relative Drehung zwischen Muffenträger 20 und Zahnrad 12 gestoppt wird. Bei Beendigung der relativen Drehung
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zwischen den letztgenannten Teilen wird die Schaltmuffe frei und kann nach links weitergleiten, wobei eine axial verlaufende Nut 42 über den Sperrzahn 38' und den Konus-Zahn 34' gleitet» um das Zahnrad 12 selektiv festzulegen. Alternativ kann die Schaltmuffe 28 nach rechts bewegt werden, wodurch eine entsprechende Festlegung des Zahnrades 14 bezüglich des Schaltmuffenträgers 20 bewirkt wird. '"
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind die Sperringe 38 und 40 mit Ausnehmungen und 50 versehen, die voll umschlossen sind.So bildet die Ausnehmung 48, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, eine volle Einfassung oder ein Gehäuse zum Halten der Enden 44 der Schaltklauen 24. Jede Ausnehmung hat somit einen radial außen liegenden Verschlußteil oder Wandteil 56, durch den das Ende 44 der Schaltklaue gegen eine Verschiebung relativ zu dem Sperring unter allen radial auswärts gerichteten Kräften abgestützt und gehalten ist. Der Wandteil 56 der Ausnehmung 48 bildet somit eine Sperre oder Halterung gegen eine Verschiebung unter Belastung, was bei den bisherigen Synchronisiervorrichtungen ein Hauptnachteil war. Gemäß der Erfindung werden demgegenüber die Schaltklauen zwangsläufig bzw. zwangsweise in ihren Ausnehmungen gehalten, auch bei extremen Zentrifugalkräften und/oder Federkräften.
In Fig. 3 ist die Schaltklaue 24 in der Nut des Schaltmuffenträgers 20 angeordnet, wobei die Auflagerfläche 52 erkennbar ist. Diese Auflagerfläche 52 ist vollständig getrennt von dem Ende 44 der Schaltklaue 24. Die separate Auflagerfläche ist damit weniger der Gefahr ausgesetzt, zu verklemmen oder zu verkanten, da sie außerhalb der Ausnehmung 48 des Sperrings 38 liegt. Die Enden 44 und 46 der Schaltklaue, die in die Ausnehmungen der Sperringe eingreifen, sind damit keiner axialen Belastung ausgesetzt und daher frei zur Aufnahme von quer gerichteten Belastungen. Dieses Merkmal wirkt auch asymmetrischen Kräften zwischen dem Schaltmuffenträger 20 und den Sperringen 38 und 40 entgegen, wobei die Auflagerflächen 52, 54 einen radialen Belastungs bereich darstellen, der vollständig unbelastet von den nicht-planaren Kupplunc kräften der Wände der Ausnehmungen 48, 50 ist. Dies führt zu einem gleichmäßigeren Eingriff der Sperringe mit den SchaltkTauen, wodurch das oben- · erwähnte Verklemmen oder Verkanten der Sperringe verhindert wird.
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342U72
In der beschriebenen, bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung wird eine Feder 26, vorzugsweise eine Blattfeder, verwendet, die radial zwischen dem Schaltmuffentra'ger 20 und jeder Schaltklaue 24 angeordnet ist. Die Enden der Feder sind axial durch ein Paar radial einwärts gerichteter, axial im Abstand angeordneter Nasen 58 und 60 (Fig. 2) gehalten, die integrale Teile der Schaltmuffe sind. Die Feder bildet sowohl einen Mechanismus zum Belasten der Schaltklaue 24 und-der Schaltmuffe 28, und sie gibt der Schaltklaue eine gewisse Flexibilität für den gleichmäßigen Eingriff mit den Sperringen.

Claims (8)

A 14 778 Dana Corporation Patentansprüche 3421472
1. Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe, mit einer Schaltmuffe, die drehfest auf einem drehbaren ringförmigen Schaltmuffenträger montiert ist, der eine axial verlaufende Nut in seinem Außenumfang hat, einem Sperring, der axial neben dem Schal tmuffenträ'gerr ing angeordnet ist, einer Schaltklaue, die in der Nut sitzt und in die Schaltmuffe eingreift zur axialen Verschiebung in Eingriff mit dem Sperring, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring eine Ausnehmung (48, 50) zur Aufnahme eines Endes (44, 46) der Schaltklaue (24) hat, und daß Mittel vorgesehen sind, um dieses Ende der Schaltklaue (24) gegen radial auswärts gerichtete Kräfte zu halten.
2. Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei auf jeder Seite des Schaltmuffenträgers ein Sperring angeordnet ist, dadurch gekenn-
'.' '. zeichnet, daß die Schaltklaue (24) ein Paar axial entgegengesetzter Enden (44, 46) aufweist, sowie ein Paar axial entgegengesetzt angeordneter, radial verlaufender Auflagerflächen (52, 54), von denen jede axial gegen eine Seite eines der Sperringe (38, 40) anliegen kann und jede Auflagerfläche (52, 54) separat und abgesetzt von den Enden (44, 46) der Schaltklaue (24) angeordnet ist.
3. Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerflächen (52, 54) ein Paar axial entgegengesetzt liegender Wände an der Schaltklaue (24) bilden, und daß jede Wand einwärts'abgestuft ist relativ zu einem der Enden (44 bzw. 46) der Schaltklaue (24).
4. Synchronisiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (26) radial zwischen der Schaltklaue (24) und dem Schaltmuffenträger (20) angeordnet ist, und daß die Enden (44, 46) der Schaltklaue (24) radial einwärts sich erstreckende Nasen (58, 60) aufweisen, die axial im Abstand liegende Anschläge zur Halterung der Feder (26) bilden.
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5. Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die entgegengesetzten Enden (44, 46) der Schaltklaue (24) die Sperrringe (38, 40) in allen Betriebsstellungen der Schaltklaue (24) verriegelbar sind.
6. Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (26) eine Blattfeder ist.
7. Synchronisiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial auswärts gerichteten Kräfte Fliehkräfte und Federkräfte sind, die auf die Schaltklaue (24) einwirken.
8. Synchronisiervorrichtung, gekennzeichnet durch eine Schaltmuffe, die drehfest auf einem drehbaren ringförmigen Schaltmuffenträger montiert ist, daß der Träger eine axial verlaufende Nut in seinem Außenumfang hat, daß je ein Sperring auf jeder Seite axial neben dem Schaltmuffenträger angeordnet ist, daß eine Schaltklaue in der Nut sitzt, die axial in Eingriff mit der Schaltmuffe bringbar ist zur axialen Bewegung der Schaltklaue in Eingriff mit einem der Sperringe, daß jeder Sperring eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Endes der Schaltklaue hat, daß die Ausnehmungen dieses Ende der Schaltklaue voll umschließen und gegen zentrifugale Kräfte und Federkräfte, die auf die Schaltklaue wirken, halten, daß die Schaltklaue ein Paar entgegengesetzter, axial im Abstand liegender, radial verlaufender Auflagerflächen aufweist, jede zum axialen Anschlag gegen eine Seite von einem der Sperringe, da(5 jede Auflagerfläche getrennt und abgesetzt von den Enden der Schaltklaue ausgebildet ist, daß eine Blattfeder radial zwischen der Schaltklaue und dem Schaltmuffenträger angeordnet ist, daß die Enden der Schaltklaue radial einwärts gerichtete, in axialem Abstand angeordnete Anschläge zum Halten der Feder aufweisen, und daß jede Auflagerfläche eine relativ zu dem zugehörigen Ende der Schaltklaue einwärts abgestufte Wand aufweist.
DE3421472A 1983-06-28 1984-06-08 Synchronisiervorrichtung fuer getriebe Withdrawn DE3421472A1 (de)

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