DE3510493C2

DE3510493C2 - Kraftumschaltmechanismus für Industriefahrzeuge

Info

Publication number: DE3510493C2
Application number: DE3510493A
Authority: DE
Inventors: Noritaka Neyagawa Osaka Sumihi
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1984-03-23
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-10-02
Also published as: US4677867A; US4730505A; JPS60154628U; JPH0143548Y2; KR850006532A; DE3510493A1; KR890000273B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftumschaltmechanismus für Industriefahrzeuge, nach dessen kennzeichnenden Merkmalen eine Schaltmuffe zweigeteilt ist, nämlich in ein Element der äußeren Umfangsseite, dessen Keil- bzw. Kerbverzahnungen mit jenen eines Getrieberads für hohe Geschwindigkeit und eines Getrieberads für niedrige Geschwindigkeit frei kämmbar sind, und in ein Element der inneren Umfangsseite, dessen Keil- bzw. Kerbverzahnung mit jener einer ersten und zweiten Antriebswelle frei kämmbar ist, wobei eine im dauernden Eingriff mit der ersten Antriebswelle befindliche Zwischenverzahnung an der inneren Peripherie des Elements der äußeren Umfangsseite ausgebildet ist, welch letzteres mit Spielpassung auf dem Element der inneren Umfangsseite befestigt ist, und wobei beide Elemente über eine Dämpfungseinrichtung derart miteinander verbunden sind, daß sie in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftumschaltmechanismus für Industriefahrzeuge, der freies Umschalten zwischen Zweiradantrieb und Vierradantrieb erlaubt.

F i g. 1 zeigt einen herkömmlichen Kraftumschaltmechanismus, bei welchem eine erste Antriebswelle 1 für den Antrieb eines Hinterrades und eine zweite Antriebsv/elle 2 für den Antrieb eines Vorderrades auf derselben Achsmitte fluchtend angeordnet und jeweils mit Außenverzahnungen 3, 4 versehen sind. Hin Getrieberad 5 für hohe Geschwindigkeit und ein Getrieberad 6 für niedrige Geschwindigkeit sind über Lager 7, 7a auf die erste und zweite Antriebswelle aufgepaßt und jeweils mit Innenverzahnungen 8, 9 versehen. Eine ringförmige Kraftumschaltmuffe 10 (Keilgelenkstück) weist eine Innenverzahnung 11 und ein Paar Außenverzahnungen 13,14 auf und ist gleichzeitig mit einer Ringnu' 16 für das Ineinandergreifen mit einer Schaltgabel ausgebildet und in axialer Richtung frei verschieblich auf die erste Antriebswelle 1 aufgekeilt.

Bei Vierradantrieb wird die Muffe 10 nach vorne verschoben, so daß das Getrieberad 6 für niedrige Geschwindigkeit über die Muffe 10 mit der ersten und zweiten Welle 1, 2 verbunden wird. Das heißt eine von einem Motor über ein Getriebe auf das Getrieberad 6 für niedrige Geschwindigkeit übertragene Kraft wird über die Keilverzahnungen 9,14 auf die Muffe 10 über die Keilverzahnungen 11, 3 von der Muffe 10 auf die erste Antriebswelle 1 und über die Keilverzahnungen 11,4 auf die zweite Antriebswelle 2 übertragen.

Bei Zweiradantrieb wird die Muffe 10 nach rückwärts verschoben, so daß das Getrieberad 5 für hohe Geschwindigkeit über die Muffe 10 mit der ersten Antriebswelle 1 verbunden wird. Das heißt eine von dem Motor über das Getriebe auf das Getrieberad 5 für hohe Geschwindigkeit übertragene Kraft wird über die Keilverzahnungen 8, 13 auf die Muffe 10 und zum Antrieb des Hinterrads über die Keilverzahnungen 11,3 von der Muffe 10 auf die erste Antriebswelle 1 übertragen.

Wenn jedoch die ringförmige Kraftumschaltmuffe 10 ein Element des Kraftumschaltmechanismus bildet, so entstehen zum Zeitpunkt des Umschaltens folgende Nachteile. Im Allgemeinen wird die Motorkraft vor der Kraftumschaltung durch eine Kupplung etc. abgeschnitten, und die Umschaltung als solche erfolgt bei stehendem Fahrzeug. Bei Umschalten von dem Zweiradantrieb auf den Vierradantrieb sind jedoch die Bedingungen für den Eingriff der Zahnräder festgelegt, weil nämlich die Antriebswelle 1 mit dem Hinterrad und die Antriebswelle 2 mit dem Vorderrad verbunden ist, so daß die Keilverzahnung 11 der Muffe 10 nicht mit der Keil-

verzahnung 4 der Antriebswelle 2 kämmen würde, was das Umschalten von dem Zweiradantrieb auf den Vierradantrieb unmöglich macht

Bei normalem Betrieb mit Vierradantrieb entsteht aufgrund von Schlupf der Räder eine Torsion zwischen den Antriebswellen 1,2, und es werden große Kontaktkräfte zwischen der Keilverzahnung 3 der Antriebswelle 1 und der Keilverzahnung 11 der Muffe 10 und zwischen der Keilverzahnung 4 der Antriebswelle 2 und der Keilverzahnung 12 der Muffe 10 erzeugt, so daß sich die Muffe 10 nicht verschieben läßt, was die Umschaltung von dem Vierradantrieb auf den Zweiradantrieb unmöglich machen würde. Aus diesem Grunde wird eine Umschaltung von einer hohen in eine niedrige Geschwindigkeit und umgekehrt unmöglich.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftumschaltmechanismus der vorgenannten Art derart weiterzubilden, daß ein Umschalten zwischen Vierradantrieb und Zweiradantrieb und zwischen hoher Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit durch nur einmalige Schaltmuffenbetätigung auf einfache und zuverlässige Weise selbst dann möglich ist, wenn die Vorderrad- und Hinterradantriebswellen aufgrund einer Phasenabweichung hinsichtlich ihrer Verzahnungen nicht fluchten oder ein Torsion zwischen diesen Wellen entsteht.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu ist nach den kennzeichnenden Merkmalen der Erfindung eine Muffe zweigeteilt, nämlich in ein Element der äußeren Umfangsseite, dessen Verzahnung bzw. Kerbverzahnung mit jener eines Getrieberads für hohe Geschwindigkeit und eines Getrieberads für niedrige Geschwindigkeit frei kämmbar ist, und in ein EIement der inneren Umfangsseite, dessen Verzahnung bzw. Kerbverzahnung mit jener der Antriebswellen frei kämmbar ist. An der inneren Peripherie des Elements der äußeren Umfangsseite ist eine Zwischenverzahnung ausgebildet, die sich in dauerndem Eingriff mit der ersten Antriebswelle befindet Das Element der äußeren Umfangsseite ist über eine Spielpassung an der äußeren Peripherie des Elements der inneren Umfangsseite angeordnet bzw. gehalten, und die Elemente der jeweils äußeren und inneren Umfangsseite sind über eine Dämpfungseinrichtung derart miteinander verbunden, daß sie in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 eine vertikale Schnittansicht eines herkömmlieh ausgebildeten Kraftumschaltmechanismus;

F i g. 2 eine vertikale Schnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftumschaltmechanismus in einer ersten bevorzugten Ausführungsform;

F i g. 3 eine vertikale Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kraftumschaltmechanismus in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;

Fig.4 eine Schnittansicht nach der Linie IV-IV von F i g. 3.

Die obere Hälfte von F i g. 2 zeigt den Zustand bei Vierradantrieb, während die untere Hälfte den Neutralzustand zeigt. Dabei sind Teile, die identisch sind mit jenen von F i g. 1 mit identischen Bezugsziffern gekennzeichnet In F i g. 2 sind eine erste und zweite Antriebswelle 1, 2 durch ein Richtlagermetall 19 auf derselben Achsmitte fluchtend angeordnet, wobei die erste Antriebswelle 1 zum Beispiel mit den Hinterrädern und die zweite Antriebswelle 2 mit den Vorderrädern verbunden ist Ein Getrieberad 5 für hohe Geschwindigkeit ist über ein Lager 7 frei drehbar an der ersten Antriebswelle 1 befestigt, und ein Getrieberad 6 für niedrige Geschwindigkeit ist über ein Lager 7a frei drehbar an der zweiten Antriebswelle 2 befestigt Beide Getrieberäder 5,6 kämmen mit entsprechenden Zahnrädern eines Getriebes (nicht abgebildet), wodurch Motorkraft über eine Kupplung etc. übertragen wird. Die Drehgeschwindigkeit des Getrieberads 5 für hohe Geschwindigkeit ist höher als jene des Getrieberads 6 für niedrige Geschwindigkeit

Äußere Keil- bzw. Kerbverzahnungen 3, 4 sind jeweils an der ersten und zweiten Antriebswelle 1,2 und innere Keil- bzw. Kerbverzahnungen 8,9 jeweils an den Naben der beiden Getrieberäder 5, 6 ausgebildet Die Keilverzahnung 8 des Getrieberads 5 für hohe Geschwindigkeit ist der Keilverzahnung 3 der ersten Antriebswelle 1 zugewandt, wobei dazwischen ein Freiraum vorhanden ist Die Keilverzahnung 9 des Getrieberads 6 für niedrige Geschwindigkeit ist der Keilverzahnung 4 der zweiten Antriebswelle 2 zugewandt Dazwischen ist ebenfalls ein Freiraum vorgesehen.

Ein zwischen den beiden Getrieberädern 5, 6 angeordnete ringförmige Kraftumschaltmuffe 10 (Keilverbindung) ist zweigeteilt, nämlich in ein Element 20 der äußeren Umfangsseite und in ein Element 21 der inneren Umfangsseite. Das Element 20 der äußeren Umfangsseite sitzt auf der äußeren Peripherie des Elements 21 der inneren Umfangsseite, und zwar derart, daß beide Elemente über einen dazwischen vorhandenen ringförmigen Spielraum d in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind. Dabei ist die Muffe so ausgelegt, daß eine unmittelbare bzw. direkte Kraftübertragung von dem Element 20 der äußeren Umfangsseite auf das Element 21 der inneren Umfangsseite nicht stattfindet.

Keilverzahnungen 13,14, die in losem Eingriff mit den Keilverzahnungen 8, 9 der Getrieberäder 5, 6 stehen, sind an der äußeren Umfangsfläche des Elements 20 der äußeren Umfangsseite ausgebildet. Eine mit der Verzahnung 3 der ersten Antriebswelle 1 dauernd im Eingriff befindliche Zwischenverzahnung 22 ist an der inneren Peripherie des hinteren Endbereichs des Elements 20 der äußeren Umfangsseite ausgebildet. Eine ringförmige Federscheibe bzw. ein Federring 23 sitzt an der inneren Umfangsseite eines vorderen Endbereichs des Elements 20 der äußeren Umfangsseite und ist durch einen Schnappring begrenzt. Das Element 20 der äußeren Umfangsseite weist an seiner äußeren Peripherie eine Ringnut 16 auf, in die eine Schaltgabel 15 eingreift.

Das Element 21 der inneren Umfangsseite ist in einem axial mittleren Bereich zwischen der Zwischenverzahnung 22 und der Federscheibe 23 angeordnet. Eine mit der Verzahnung 3 der ersten Antriebswelle 1 in dauerndem Eingriff befindliche Keil- bzw. Kerbverzahnung 11 ist an der inneren Umfangsfläche des Elements 21 der inneren Urnfar.gsseite ausgebildet und mit der KLcilvcrzahnung 4 der zweiten Antriebswelle 2 frei kämmbar.

Eine erste Schraubenfeder 25, die das Element 21 der inneren Umfangsseite in bezug auf das Element 20 der äußeren Umfangsseite nach vorne drückt, und eine zweite Schraubenfeder 26, die das Element 21 in bezug auf das Element 20 nach hinten drückt, sind als Dämpfungseinrichtung vorgesehen. An dem Element 21 der

inneren Umfangsseite sind eine nach hinten offene erste Vertiefung bzw. Ausnehmung 27 für die Ausnahme einer Feder und eine nach vorne offene zweite Vertiefung bzw. Ausnehmung 28 für die Aufnahme einer Feder ausgebildet, wobei die erste Feder 25 nach hinten abführend in die erste Federaufnahmevertiefung 27 und die zweite Feder 26 nach vorne abführend in die zweite Federaufnahmevertiefung 28 eingesetzt ist. Das hintere Ende der ersten Feder 25 drückt gegen einen Mantel 22a der Zwischenverzahnung 22, während das vordere Ende der zweiten Feder 26 gegen die Rückseite der Federscheibe 23 drückt. Das Element 21 der inneren Umfangsseite ist in axial zentraler Lage zwischen der Federscheibe 23 und der Zwischenverzahnung 22 gehalten. Die erste Feder 25 ist zum Beispiel an drei in Umfangsriehiung gleich beabstandeten Steilen angeordnet, ebenso wie die zweite Feder 26.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Kraftumschaltmechanismus wird nachstehend erläutert.

Wenn die gesamte Muffe 10 zur Vorderseite hin bewegt wird, wie das in der oberen Hälfte von F i g. 2 dargestellt ist, greift die frontseitige Keilverzahnung 14 des Elements 20 der äußeren Umfangsseite mit der Keilverzahnung 9 des Getrieberads 6 für niedrige Geschwindigkeit und die Keilverzahnung 11 des Elements 21 der inneren Umfangsseite gleichzeitig mit der Keilverzahnung 4 der zweiten Antriebswelle 2 ineinander, wodurch der Zustand des Vierradantriebs bei niedriger Geschwindigkeit geschaffen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kraftübertragungsweg wie folgt: Die Kraft wird von dem Getrieberad 6 für niedrige Geschwindigkeit über die Keilverzahnungen 9 und 14, das Element 20 der äußeren Umfangsseite und die Keilverzahnungen 22 und 3 auf die erste Antriebswelle 1 und von dort über die Keilverzahnungen 3 und 11, das Element 21 der inneren Umfangsseite und die Keilverzahnungen 11 und 4 auf die zweite Antriebswelle 2 übertragen. Dadurch werden beide Wellen 1 und 2 mit niedriger Geschwindigkeit gedreht

Wenn die gesamte Muffe 10 aus der in der unteren Hälfte von F i g. 2 gezeigten Neutrallage zur Rückseite hin verschoben wird, greift die rückseitige äußere Umfangsverzahnung 13 des Elements 20 der äußeren Umfangsseite mit der Keilverzahnung 8 des Getrieberads 5 für hohe Geschwindigkeit ineinander, wobei sich die Keilverzahnung 11 des Elements 21 der inneren Umfangsseite von der Keilverzahnung 4 der zweiten Antriebswelle 2 löst Auf diese Weise wird der Zustand des Zweiradanriebs bei hoher Geschwindigkeit geschaffen, in welchem nur die erste Antriebswelle 1 gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kraftübertragungsweg wie folgt: Die Kraft wird von dem Getrieberad 5 für hohe Geschwindigkeit über die Keilverzahnungen 8 und 13, das Element 20 der äußeren Umfangsseite und die Keilverzahnungen 22 und 3 nur auf die erste Antriebswelle 1 übertragen.

Wird bei Anhalten des Fahrzeugs im Zustand des Zweiradantriebs zwischen der Verzahnung 11 der Muffe 10 und eine Verzahnung 4 der zweiten Antriebswelle 2 eine Phasendifferenz erzeugt, so Findet die Umschaltung von dem Zweiradantrieb auf den Vierradantrieb folgendermaßen statt: Wenn die Muffe 10 aus der in der unteren Hälfte von Fig.2 dargestellten Neutrallage nach vorne verschoben wird, greift die Keilverzahnung 14 des Elements 20 der äußeren Umfangsseite mit der Keilverzahnung 9 des Getrieberads 6 für niedrige Geschwindigkeit ineinander, wobei aber der Kontakt bzw. der gegenseitige Angriff der Keilverzahnung 11 des Elements 21 der inneren Umfangsseite mit der Verzahnung 4 der zweiten Antriebswelle 2 lediglich auf das hintere Ende der Verzahnung 4 beschränkt ist, das heißt ein richtiger bzw. voller Eingriff zwischen der Verzahnung 11 und der Verzahnung 4 findet nicht statt. Dadurch wird die erste Feder zusammengedrückt.

Sobald die Phasen der beiden Keilverzahnungen 4 und 11 nach Ingangsetzen des Fahrzeugs übereinstimmen, wird die Keilverzahnung 11 des Elements 21 der inneren Umfangsseite durch die elastische Kraft (Rückstellkraft) der ersten Feder 25 in Eingriff mit. der Keilverzahnung 4 der Antriebswelle 2 gebracht, wodurch der Zustand des Vierrradantriebs automatisch hergestellt wird.

Wenn bei Anhalten des Fahrzeugs im Zustand des Vierradantriebs aufgrund von Schlupf der Räder etc. zwischen den Antriebswellen 1 und 2 eine Torsion entsteht, die eine große Druckkraft zwischen der Verzahnung 3 der ersten Antriebswelle 1 und der Verzahnung 11 der Muffe 10 oder zwischen der Verzahnung 4 der zweiten Antriebswelle 2 und der Verzahnung 11 der Muffe 10 bewirkt, wird auf folgende Weise von Vierradauf Zweiradantrieb umgeschaltet: Wenn im Falle einer zwischen den Antriebswellen 1 und 2 erzeugten Torsion die Antriebsart von Vierradantrieb bei niedriger Geschwindigkeit (in der oberen Hälfte von F i g. 2 dargestellte Position) auf Zweiradantrieb bei hoher Geschwindigkeit umgeschaltet wird, so bewegt sich nur das Element 20 der äußeren Umfangsseite gegen die Kraft der zweiten Feder nach rückwärts, um so zunächst den Zustand des Vierradantriebs bei hoher Geschwindigkeit zu schaffen. In diesem Moment ist das Element 21 der inneren Um/angsseite durch die Verzahnungen 3,4 beider Wellen 1, 2 gesperrt bzw. verriegelt Es erfolgt jedoch keine direkte Drehmomentübertragung zwischen den beiden Elementen 20,21, weil nämlich das Element 20 der äußeren Umfangsseite unter Spielpassung auf dem Element 21 der inneren Umfangsseite angeordnet ist, wodurch sich das Element 20 der äußeren Umfangsseite in bezug auf das Element 21 der inneren Umfangsseite leichtgängig nach rückwärts bewegen läßt. Wenn dann die Fahrzeuglast auf der Seite der zweiten Antriebswelle 2 nach Beginn der Bewegung des Fahrzeugs aus dem momentan vorhandenen Bewegung des Fahrzeugs aus dem vorübergehenden Zustand des Vierradantriebs bei hoher Geschwindigkeit heraus vorübergehend zu Null wird, wird das Element 21 der inneren Umfangsseite durch die elastische Kraft der zweiten Feder 26 nach rückwärts bewegt, wodurch die Antriebsart automatisch auf Zweiradantrieb bei hoher Geschwindigkeit umgestellt wird.

F i g. 3 zeigt die vorliegende Erfindung in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, in welcher nur ein Federtyp einer Schraubenfeder 29 als Dämpfungseinrichtung verwendet wird. Dabei ist an der inneren Umfangsfläche des Elements 20 der äußeren Umfangsseite eine Federaufnahmevertiefung 30 ausgebildet und die äußere Umfangsfläche des Elements 21 der inneren Umfangsseite weist eine der Federaufnahmevertiefung 30 entsprechende Federaufnahmevertiefung 31 auf. Die Feder 29 ist in zusammengedrücktem Zustand in einen durch die beiden Vertiefungen 30,31 gebildeten zylinderförmigen Raum derart eingesetzt daß sie in axialer Richtung dehnbar ist Das vordere Ende der Feder 29 ist über eine Federscheibe 32 durch ringförmige Halteplatten 33, 34 großen und kleinen Durchmessers begrenzt während das hintere Ende der Feder 29 über eine Federscheibe 36 durch eine ringförmige Halteplatte 35

kleinen Durchmessers und einen schulterförmigen Bereich des Elements 20 der äußeren Umfangsseitc begrenzt isl. Die Halteplatte 33 großen Durchmessers ist mittels eines Schnapprings oder dergleichen axial unbeweglich an der inneren Umfangsfläche des Elements 20 der äußeren Umfangsseite befestigt, während die Halteplatten 34, 35 kleinen Durchmessers mittels eines Schnapprings axial unbeweglich an der äußeren Umfangsfläche des Elements 21 der inneren Umfangsseite befestigt sind.

Wie F i g. 4 zeigt, ist die Feder 29 zum Beispiel an vier Stellen vorgesehen, die in Umfangsrichtung gleich beabstandet sind.

Die Federscheiben 32,36 sind in den Vertiefungen 30, 31 angeordnet, wobei dazwischen in Umfangsrichtung jeweils ein Spielraum vorhanden ist, wodurch das Element 20 der äußeren Umfangsseite relativ zu dem Element 21 der inneren Umfangsseite in geringem Maße drehbar ist.

In den F i g. 3 und 4 sind Teile, die identisch sind mit jenen von F i g. 2, mit identischen Bezugsziffern gekennzeichnet.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Kraftumschaltmechanismus nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird nachstehend erläutert.

Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform wird die Feder 29 zusammengedrückt, wenn sich das Element 20 der äußeren Umfangsseite relativ zu dem Element 21 der inneren Umfangsseite entweder in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt, und zwar ist die Feder 29 so ausgelegt, daß sie sowohl die Funktion der ersten Feder 25 als auch der zweiten Feder 26 von F i g. 2 ausübt.

Zusätzliche Abwandlungen der Erfindung sind wie folgt möglich:

(1) Die ersten und zweiten Federn 25, 26 von Fig.2 können abwechselnd in Umfangsrichtung vorgesehen werden, wobei eine fluchtende Anordnung auf ein- und derselben Kreislinie nicht notwendig ist.

(2) Die erste Antriebswelle kann für den Antrieb eines Vorderrads und die zweite Antriebswelle für den A.ntrieb eines Hinterrads verwendet werden. Es ist auch ein Antrieb beider Vorderräder möglich.

(3) Die Dämpfungseinrichtung kann auch in Form eines elastischen Gummikorpers oder einer Luftfederung vorgesehen werden.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Kraftumschaltmechanismus ist wie folgt:

Die ringförmige Kraftumschaltmuffe 10 ist zweigeteilt, nämlich in ein Element 20 der äußeren Umfangsseite, dessen Keil- bzw. Kerverzahnungen 13,14 mit jenen 8, 9 des Getrieberads 5 für hohe Geschwindigkeit und des Getrieberads 6 für niedrige Geschwindigkeit frei kämmbar sind, und in ein Element 21 der inneren Umfangsseite, des Keil- bzw. Kerbverzahnung 11 mit jenen 3, 4 der ersten und zweiten Antriebswelle 1, 2 frei kämmbar sind. Das Element 20 der äußeren Umfangsseite ist mit Spielpassung auf dem Element 21 der inneren Umfangsseite angeordnet Eine Zwischenverzahnung 22, die sich in dauerndem Eingriff mit der Keilverzahnung 3 der ersten Antriebswelle 1 befindet, ist an dem Element 20 der äußeren Umfangsseite ausgebildet Beide Elemente 20, 21 sind über eine Dämpfungseinrichtung in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar. Mit einem solchermaßen ausgebildeten Kraftumschaltmechanismuswerden folgende Wirkungen erzielt:

(1) Selbst wenn das Fahrzeug unter solchen Bedinungen angehalten wird, daß die Verzahnungen 3, 4 der Vorderrad- und Hinterradantriebswellen 1, 2 aufgrund einer Phasendifferenz nicht miteinander kämmen oder daß eine Lasteinwirkung vorhanden ist, sorgt die einmalige Betätigung der Muffe 10 für sicheres Umschalten zwischen hoher und niedriger Geschwindigkeit bei anhaltendem Fahrzeug und für sicheres Umschalten zwischen Zweiradantrieb und Vierradantrieb bei beginnender Bewegung des Fahzeugs, und zwar mit Hilfe der Rückstellkraft der Dämpfungseinrichtung. Der Umschaltvorgang durch die Muffe 10 läßt sich zuverlässig und ohne Schwierigkeiten durchführen, das heißt die Möglichkeit einer nicht durchführbaren Umschaltung ist zuverlässig ausgeschlossen. Darüberhinaus werden unangenehme Begleiterscheinungen wie beispielsweise Geräuschentwicklung durch Aneinanderschlagen der Zahnräder verhindert

(2) Dadurch, daß das Element 20 der äußeren Umfangsseite mit Spielpassung auf dem Element 21 der inneren Umfangsseite befestigt, findet keine direkte Drehmomentübertragung zwischen den beiden Elementen 20, 21 statt, so daß eine axiale Bewegung des Elements 20 relativ zu dem Element 21 stets leichtgängig möglich ist. Dadurch lassen sich Schwierigkeiten wie beispielsweise eine Nichtumschaltbarkeit zuverlässig vermeiden.

(3) Die Vorgänge des Umschaltens zwischen hoher und niedriger Geschwindigkeit sowie zwischen Zweiradantrieb und Vierradantrieb sind zum Beispiel durch die Verbindung einer Schaltgabel 15 mit der als eine Einheit ausgebildeten Muffe 10 möglich. Dadurch erhält der Mechanismus insgesamt kleinere Abmessungen, und die Herstellungskosten werden entsprechend gesenkt.
1 erste Antriebswelle

2 zweite Antriebswelle

3 äußere Keil- bzw. Kerbverzahnung

4 innere Keil- bzw. Kerbverzahnung

5 Getrieberad für hohe Geschwindigkeit

6 Getrieberad für niedrige Geschwindigkeit 7,7 a Lager

8,9 innere Keil- bzw. Kerbverzahnung

10 Schaltmuffe

11 innere Keil- bzw. Kerbverzahnung 13,14 äußere Keil- bzw. Kerbverzahnung

15 Schaltgabel

16 Ringnut

19 Richtlagermetall

20 Element der äußeren Umfangsseite

21 Element der inneren Umfangsseite 22 Zwischenverzahnung

22a Mantel

23 Federscheibe

25 erste Schraubfeder

26 zweite Schraubenfeder

27 rückseitig offene Federaufnahmevertiefung

28 frontseitig offene Federaufnahmevertiefung

29 Schraubenfeder

30,31 Federaufnahmevertiefungen 32 Federscheibe

33,34,35 Halteplatten
36 Federscheibe

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftumschaltmechanismus für Industriefahrzeuge, mit einer ersten und zweiten Antriebswelle, die auf derselben Achsmitte angeordnet sind, einem Getrieberad für hohe Geschwindigkeit und einem Getrieberad für niedrige Geschwindigkeit, die jeweils an der ersten und zweiten Antriebswelle angeordnet sind, Keil- bzw. Kerbverzahnungen, die an beiden Wellen und an beiden Getrieberädern ausgebildet sind, einer zwischen beiden Getrieberädern in axialer Richtung frei verschieblich angeordneten Kraftumschaltmuffe und Keil- bzw. Kerbverzahnungen die an der Muffe ausgebildet sind, wobei das Getrieberad für niedrige Geschwindigkeit über die Muffe mit der ersten und zweiten Antriebswelle verbunden wird, wenn sich die Mu^ffe in der Vierradantrieboposition befindet, und wobei das Getrieberad für hohe Geschwindigkeit über die Muffe mit der ersten Antriebswelle verbunden wird, wenn sich die Muffe in der Zweiradantriebsposition befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (10) zweigeteilt ist, nämlich in ein Element (20) der äußeren Umfangsseite, dessen Keil- bzw. Kerbverzahnungen (13,14) mit Keil- bzw. Kerbverzahnungen (8, 9) der Getrieberäder (5,6) frei kämmbar sind, und in ein Element (21) der inneren Umfangsseite, dessen Keil- bzw. Kerbverzahnung (11) mit Keil- bzw. Kerbverzahnungen (3, 4) der Antriebswellen (1, 2) frei kämmbar ist, daß eine mit der ersten Antriebswelle (1) in dauerndem Eingriff befindliche Zwischenverzahnung (22) an dem Element (20) der äußeren Umfangsseite ausgebildet ist, daß das Element (20) der äußeren Umfangsseite mit Spielpassung an der äußeren Peripherie des Elements (21) der inneren Umfangsseite angeordnet ist und daß beide Elemente (20,21) über eine Dämpfungseinrichtung (25, 26; 29) derart miteinander verbunden sind, daß sie in axialer Richtung relativ zueinander beweglich sind.

2. Kraftumschaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schraubenfeder (25), die das Element (21) der inneren Umfangsseite relativ zu dem Element (20) der äußeren Umfangsseite nach vorne drückt, und eine zweite Schraubenfeder (26), die das Element (21) relativ zu dem Element (20) nach hinten drückt, als Dämpfungseinrichtung vorgesehen sind.

3. Kraftumschaltmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine rückseitig offene erste Federaufnahmevertiefung (27) und eine frontseitig offene zweite Federaufnahmevertiefung (28) in dem Element (21) der inneren Umfangsseite ausgebildet sind, daß die erste Feder (25) in die erste Federaufnahmevertiefung (27) eingesetzt ist, derart, daß deren rückseitiges Ende gegen das rückseitige Ende eines Mantels (22a^ des Elements (20) der äußeren Umfangsseite gedrückt wird, und daß die zweite Feder (26) in die zweite Federaufnahmeöffnung (28) eingesetzt ist, derart, daß deren vorderes Ende gegen das vordere Ende einer Federscheibe (23) des Elements (20) der äußeren Umfangsseite gedrückt wird.

4. Krafturnschaltmechanismus nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Federaufnahmevertiefungen (30, 31) jeweils an der inneren Umfangsfläche des Elements (20) der äußeren Umfangsseite und an der äußeren Umfangsfläche

des Elements (21) der inneren Umfangsseite ausgebildet sind, daß Federn (29) nur eines Federtyps als Dämpfungseinrichtung in durch die beiden Vertiefungen (30, 31) gebildete zjlinderförmige Räume eingesetzt sind, wobei die vorderen Enden der Federn (29) an einer frontseitigen Federscheibe (32) des Elements (20) der äußeren Umfangsseite und einer frontseitigen Federscheibe (32) des Elements (21) der inneren Umfangsseite und die rückseitigen Enden der Federn (29) an einer rückseitigen Federscheibe (36) de₃ Elements (20) der äußeren Umfangsseite und einer rückseitigen Federscheibe (36) des Elements (21) der inneren Umfangsseite zur Anlage gebracht werden.