DE3431084C2

DE3431084C2 - Motorfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE3431084C2
Application number: DE3431084A
Authority: DE
Inventors: Lars Bengtsson
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1984-08-23
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2004-08-24
Also published as: IT1179225B; GB8420989D0; GB2145784B; SE450943B; GB2145784A; SE8304563L; JPH063256B2; FR2551159B1; IT8448747A1; FR2551159A1; US4656883A; SE8304563D0; IT8448747A0; JPS6095274A; DE3431084A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Motorfahrzeuggetriebe mit einer Bremse zur Dämpfung des Leerlaufratterns.

Die Kurbelwelle bei Kolbenverbrennungsmotoren dreht sich mit einem gewissen Betrag auf ungleichmäßige Weise. Wenn dies nicht unterdrückt wird, gibt dies Anlaß zu einem Ge räusch, d. h. zu einem sogenannten Leerlaufrattern, welches aus dem Eingriff der Zahnräder im Getriebe resultiert. Je niedriger der eingelegte Gang ist, um so markierender ist dieses Rattern.

Verschiedene Methoden sind bekannt, um dieses Leerlaufrat tern zu unterdrücken. Die einfachste Weise besteht darin, die Leerlaufdrehzahl zu erhöhen. Dies führt jedoch zu einem erhöhten Brennstoffverbrauch und zur erhöhten Schad stoffemission. Ein anderes einfaches Beispiel besteht in der Verwendung von Öl höherer Viskosität, welches einen größeren Drehwiderstand verursacht als dies bei normaler weise in Getrieben verwendetem Öl der Fall ist. Dies re sultiert jedoch in einer Verminderung des Wirkungsgrades und der Verschiebequalität des Schalthebels. Ein anderes Beispiel basiert auf demselben Prinzip, nämlich auf der Erhöhung des Wider standes im Getriebe. Hierzu ist eine mechanische Bremse vorgesehen, welche konstant eines der Zahnräder oder eine der Wel len im Getriebe abbremst. Dies resultiert ebenfalls in einem verminderten Wirkungsgrad und in einer verschlech terten Verschiebequalität.

Die Ungleichmäßigkeit kann ebenso außerhalb des Getriebes gedämpft werden. Eine Anzahl von Fahrzeugherstellern ver wendet derzeit einen besonderen Dämpfer, welcher auf der Kupplungsscheibe befestigt ist. Die Nachteile einer solchen Lösung bestehen u. a. darin, daß diese Lösung teuer und empfindlich ist. Die Eigenschaften des Dämpfers müssen an jeden Fahrzeugtyp angepaßt werden. Schließlich kann das Dämpfen dadurch erreicht werden, daß das Massenträg heitsmoment vergrößert wird. Dies stellt aber unter den vor genannten Lösungen eine teure Lösung dar, bei der das Ge wicht erhöht wird und die Beschleunigungswirkung vermindert.

Aus dem DE-GM 66 08 265 ist eine Einrichtung zum Unterdrücken von Getriebegeräuschen bekannt, bei der zwischen einer Getriebewelle und einem lose auf dieser gelagerten Zahnrad ein Bremsglied angeordnet ist. Das Bremsglied liegt hierbei an der Getriebewelle mit Formschluß und an dem Zahnrad durch Kraftschluß an. Das Bremsglied ist als geschlitzter Ring ausgestaltet, der mit seinem äußeren Umfang federnd an einer inneren trommelartigen Ausdrehung des Zahnrades anliegt und mit einem durch ein abgebogenes Ende gebildeten Haken in eine Nut der Getriebewelle eingreift. Aufgrund der Federspannung des Ringes kommt es bei Drehung der Getriebewelle zu einem Reibmoment zwischen dem Ring und der Ausdrehung im Zahnrad. Das Reibmoment läßt die Flanken des sich lose mitlaufenden Zahnrades ständig einseitig anliegen, so daß das störende Geräusch wechselnden Flankenspiels unterdrückt wird. Diese Wirkung der Einrichtung tritt auch bei stehendem Fahrzeug auf. Aufgrund des permanent zu überwindenden Reibmomentes resultiert jedoch zwangsläufig ein reduzierter Wirkungsgrad des Getriebes. Zusätzlich ist beim Einlegen eines Ganges die Überwindung des Reibmomentes erforderlich, dies ist ebenfalls dem Wirkungsgrad abträglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeuggetriebe der zuvor beschriebenen Art zu schaffen, welches das vorgenannte bekannte Prinzip der Erhöhung des Widerstandes im Getriebe zur Dämpfung des Leerlaufratterns ausnutzt, jedoch ohne die Reduzierung des Wirkungsgrades und der Verschiebequalität des Schalthebels.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Lösung umfaßt zur Erhöhung des Widerstandes Reibungsflächen auf Elementen, die relativ zueinander drehbar sind. Dabei erzeugen zusammenwirkende Teile aufgrund einer Relativbewegung zwischen den Elementen in einer Richtung den Eingriff zwischen den Reibflächen.

Aufgrund einer Relativdrehung in entgegengesetzter Richtung wird dieser Eingriff im wesentlichen gelöst.

So wird erfindungsgemäß die Umkehr der Drehrichtung zwischen zwei Elementen, die relativ zueinander drehbar sind, beim Vorwärtsfahren dazu ausgenützt, automatisch die durch die Reibflächen eingerichtete Bremse zu lösen.

Wenn das Fahrzeug stillsteht und sich das Getriebe in der Neutralstellung befindet, dreht sich das Niedriggang-Zahnrad, während die Ausgangswelle sich nicht bewegt. Dabei ist die Bremse betätigt. Wenn im ersten Gang d. h. im Niedriggang gefahren wird, so besteht keine Relativdrehung zwischen dem Zahnrad und der Welle. Wenn aber in allen anderen Vorwärtsgängen gefahren wird, dreht sich die Welle schneller als das Niedriggang-Zahnrad, d. h. die Relativdrehung wird hinsichtlich der Neutralstellung umgekehrt und somit die Bremse gelöst.

So schafft die Erfindung eine einfache, wirksame und automatische Vorrichtung, welche nicht die Nachteile der bekannten, ständig in Eingriff befindlichen Bremsen bewirkt, und die aufgrund ihrer Benutzung des Niedriggangzahnrades als eines der Reibelemente nur einen begrenzten Raum benötigt.

Außerdem erfolgt keine Reduzierung des Getriebewirkungsgrades und der Verschiebequalität des Schalthebels.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Fahr zeuggetriebes;

Fig. 2 und 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 mit der Darstellung der angezogenen bzw. der ge lösten Bremse; und

Fig. 4 und 5 gestreckte bzw. abgewickelte Ansichten der Bremse gemäß Fig. 2 und 3.

Das in Fig. 1 dargestellte Getriebe 1 ist in seinem Grund aufbau ein herkömmliches Vierganggetriebe mit einer nicht dargestellten Eingangswelle, einer Zwischenwelle 2 und einer Ausgangswelle 3. Die Zahnräder für den Niedriggang bzw. den zweiten Gang sind mit 4 bzw. 5 bezeichnet. Sie können mittels einer Kupplungshülse 6 mit der Ausgangswel le 3 verriegelt oder von dieser gelöst werden.

Entsprechend der Erfindung kann das Niedriggangzahnrad 4 auf einer Seite so ausgedreht werden, daß eine konische Reibfläche 10 geschaffen wird. Eine Scheibe 11 ist drehfest durch einen Kraftsitz mit der Welle 3 verbunden. Die Schei be 11 dient als ein Träger eines Reibelementes 12 desselben Materials, wie dies bei synchronisierenden Konussen verwen det wird. Das Reibelement 12 hat eine konische Fläche 13, welche mit der Reibfläche 10 des Niedriggangzahnrades 4 zusammenwirkt, und wird durch Druckfedern 14, die zwischen dem Träger 11 und dem Element 12 angeordnet sind, gegen die Reibfläche 10 gedrückt.

Der Träger 11 ist mit einem Ringabschnitt 15 hergestellt, von dem drei Ohren 16 radial abstehen, gegen die die Fe dern 14 anliegen. In Umfangsrichtung ausgerichtete Strei fen 17 gehen von diesen Ohren aus und sind aus der Ebene der Ohren herausgebogen und ragen in bogenförmig gekrümmte Ausnehmungen 18 des Reibelementes 12. Es ist am besten Fig. 4 und 5 zu entnehmen, daß die Ausnehmungen 18 mit geneigten Endrändern 19 bzw. 20 versehen sind, welche mit abgeboge nen Abschnitten 21 bzw. 22 der Streifen 17 des Trägers 11 zusammenwirken.

Wenn das Fahrzeug stationär ist und das Getriebe sich in der neutralen Stellung befindet, wird sich das Niedriggang zahnrad 4 in Richtung des Pfeiles in Fig. 2 drehen. Die Ausgangswelle 3 wird sich jedoch nicht drehen. Infolge der Relativdrehung zwischen dem Zahnrad 4 und der Welle 3 wird das Reibelement 12 die in Fig. 2 dargestellte Lage relativ zum Zahnrad 4 einnehmen. Die Federn werden die Flächen 13 des Reibelementes in Eingriff mit der konischen Fläche 10 des Zahnrades 4 drücken, so daß die sich drehenden Glieder einem Bremsmoment unterworfen werden, welches durch den Reibeingriff verursacht wird. Die aufgebrachte Kraft wird aufgrund der Tatsache verstärkt, daß die abgebogenen Ab schnitte 22 des Trägers gleichzeitig gegen die geneigten Ränder 20 des Reibelementes drücken werden, um so das Bremsdrehmoment zu verstärken. Auf diese Weise ist das Leerlaufrattern des Getriebes sogar bei sehr niedrigen Leer laufdrehzahlen gedämpft.

Wenn im ersten Gang gefahren wird, wird das Reibelement 12 immer noch gegen das Zahnrad 4 gedrückt. Da aber das Zahn rad 4 dann mit der Ausgangswelle 3 verriegelt wird, ist dies irrelevant. Nur wenn in höheren Gängen gefahren wird, ist es wünschenswert, die Bremswirkung, zu lösen um nicht den Wirkungsgrad und die Verschiebequalität des Schalthebels zu reduzieren. Bei der hier dargestellten und beschriebenen Konstruktion tritt dies ein, sobald eine Umkehr der Relativdrehung zwi schen Welle 3 und dem Zahnrad 4 auftritt, d. h. sobald die Welle sich schneller dreht als das Zahnrad 4, was nach dem Einlegen des zweiten Ganges erfolgt. Das Zahnrad 4 dreht sich immer noch in Richtung des Pfeils. Da jedoch die Wel le 3 sich schneller bewegt, wie dies durch den radial inneren Pfeil (Fig. 3) angezeigt wird, wird das Reibelement um einen begrenzten Abstand relativ zum Träger 11 in die in Fig. 3 und 5 dargestellte Lage gezogen. Aufgrund des Eingriffs zwischen den abgebogenen Abschnitten 21 des Trägers und den geneigten Rändern 19 der Ausnehmungen 18 wird das Reib element 12 gegen die Kraft der Federn 14 in Richtung auf den Träger gedrückt, so daß der Eingriff zwischen den Reib flächen auf ein vernachlässigbares Niveau reduziert wird.

Claims

1. Motorfahrzeuggetriebe mit einer Bremse zum Dämpfen des Leerlaufratterns, bei dem

a. die Bremse aus einer Reibfläche (10) an einem auf der Ausgangswelle (3) drehbar angeordneten und durch eine Kupplung (6) mit der Welle verriegelbarem Zahnrad (4) für den niedrigsten Vorwärtsgang (Niedriggangzahnrad) und einem auf einer an der Ausgangswelle (3) befestigten scheibenförmigen Träger (11) gehaltenen Reibelement (12) besteht;
b. die Reibfläche (10) des Reibelements (12) der Reibfläche (13) des Niedriggangzahnrades (4) zugeordnet ist;
c. das Reibelement (12) relativ zum Träger (11) begrenzt drehbar und axial verschiebbar ist und
d. Federmittel (14) zwischen dem Träger (11) und dem Reibelement (12) angeordnet sind, welche das Reibelement (12) in Richtung auf das Niedriggangzahnrad (4) drücken;
e. durch zusammenwirkende Teile am Träger (11) und Reibelement (12) bei begrenzter Drehung des Trägers (11) relativ zum Reibelement (12) in eine Richtung das Reibelement (12) in Richtung axial auf die Reibfläche (13) des Niedriggangzahnrades (4) und bei einer begrenzten Drehung in entgegengesetzter Richtung das Reibelement (12) von der Reibfläche (13) des Niedriggangzahnrades (4) weg axial verschoben wird.

2. Motorfahrzeuggetriebe mit einer Bremse zum Dämpfen des Leerlaufratterns gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Verschieben des Reibelementes (12) entgegen der Richtung der Federkraft bei einer Drehung des Trägers (11) relativ zum Reibelement (12) in entgegengesetzter Richtung die zusammenwirkenden Teile aus zusammenwirkenden geneigten Flächen (19, 21) bestehen, die am Träger (11) und am Reibelement (12) angeordnet sind.

3. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Verschieben des Reibelementes (12) in Richtung der Federkraft bei einer Drehung des Trägers (11) relativ zum Reibelement (12) in erstgenannter Richtung die zusammenwirkenden Teile aus zusätzlichen zusammenwirkenden Flächen (20, 22) bestehen, die am Träger (11) und am Reibelement (12) angeordnet sind.

4. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibelement (12) bogenförmig gekrümmte Ausnehmungen (18) aufweist, deren Endkanten bzw. Endränder geneigte Flächen (19, 20) bilden, und daß der Träger (11) eine Scheibe mit bogenförmig gekrümmten Streifen (17) ist, welche aus ihrer Ebene herausgebogen sind, und die in Ausnehmungen (18) ragen und Flächenabschnitte (21, 22) aufweisen, die mit den Flächen (19, 20) des Reibelementes (12) zusammenwirken, so daß aufgrund einer Relativdrehung zwischen Niedriggangzahnrad (4) und Reibelement (12) ein Eingriff zwischen der Reibfläche (10) des Reibelements (12) und der Reibfläche (13) des Niedriggangzahnrades (4) erzeugt und aufgrund einer Relativdrehung in entgegengesetzter Richtung im wesentlichen der Eingriff gelöst wird.