DE3810904A1

DE3810904A1 - Synchronisiervorrichtung fuer ein leistungsuebertragungsgetriebe

Info

Publication number: DE3810904A1
Application number: DE3810904A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Fukuhara; Tetsuo Ikeda
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1988-10-20
Also published as: GB8807662D0; US4852709A; GB2203205B; GB2203205A; JPS63246540A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisiervorrichtung für ein Leistungsübertragungsgetriebe, beispielsweise auf eine Synchronisiervorrichtung für ein Hand-Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs.

Die beigefügten Fig. 10 bis 15 zeigen einen Stand der Tech nik, wie er beispielsweise in der japanischen Schrift Toku kai Nr. 58 - 28 606 offenbart ist, wobei diese Figuren einen Teil eines Leistungsübertragungsgetriebes darstellen. In der in Fig. 10 gezeigten neutralen Stellung sind ein Schiebekeil 8 einer Muffe 1, ein Schiebekeil 9 eines Synchronringes 3 und ein Schiebekeil 10 eines Getrieberades 6 axial angeordnet. Ein Keil 4 wird durch eine Kupplungsnabe 2 in Umfangsrich tung, durch die Muffe 1 und eine Feder 5 radial sowie durch den Synchronring 3 axial in seiner Lage gehalten.

In der in Fig. 11 gezeigten Schaltstellung ist der Schiebe keil 8 der Muffe 1 mit der Kupplungsnabe 2, dem Synchronring 3 und dem Getrieberad in Eingriff. Die Länge L in Fig. 11 muß geringer als eine vorbestimmte Länge sein, um eine Bewe gung des Keils 4 in der durch einen Pfeil angegebenen Rich tung zu verhindern. Deshalb ist für die Muffe 1 eine relativ große axiale Länge erforderlich. Die Muffe 1, der Schiebekeil 8, der Keil 4 und der Synchronring 3 sind in radialer Rich tung im wesentlichen fest.

Eine Reibkonusfläche 7 am Getrieberad 6 hat im Vergleich mit dem Durchmesser der Muffe 1 einen geringen Durchmesser. Dem zufolge hat die Reibkonusfläche 7 ein geringes Leistungsüber tragungsvermögen.

Bei dem in der Fig. 14 gezeigten Stand der Technik ist an stelle des Keils 4 von Fig. 11 ein Ring 51 vorgesehen. Jedoch hat auch die Reibkonusfläche 54 in Fig. 14 einen geringen Durchmesser und ein geringes Leistungsübertragungsvermögen. Der in Fig. 15 gezeigte Stand der Technik weist zwei Reibko nusflächen 55 auf, so daß diese ein größeres Leistungsüber tragungsvermögen haben. Jedoch benötigt die Vorrichtung von Fig. 15 eine Vielzahl von Teilen und ist insofern ziemlich teuer in ihrer Herstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Synchronisiervorrichtung für eine Leistungsübertragung zu schaffen, die an einer vorgegebenen Reibkonusfläche eine hö here Leistung übertragen kann.

Hierbei ist es ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte Syn chronisiervorrichtung für eine Leistungsübertragung zur Ver fügung zu stellen, die eine geringe oder geringere Anzahl von Teilen gegenüber dem Stand der Technik aufweist.

Um die Aufgabe zu lösen, das genannte Ziel und die erstreb ten Vorteile zu erreichen, umfaßt die erfindungsgemäße Syn chronisiervorrichtung eine in Abhängigkeit von einer An triebsquelle gedrehte Welle, eine an der Welle für eine Dre hung mit dieser befestigte Kupplungsnabe mit einem äußeren Schiebekeil, eine Muffe mit einem inneren Schiebekeil, der mit dem äußeren Schiebekeil der Kupplungsnabe zum Eingriff zu bringen ist, und mit einer radial außerhalb des inneren Schiebekeils befindlichen inneren Reibkonusfläche, ein an der Welle drehbar gehaltenes Getrieberad mit einer äußeren Keilfläche, in der erste sowie zweite Nuten ausgebildet sind, und mit einer kreisförmigen, zwischen den ersten sowie zweiten Nuten befindlichen Kehle, wobei die Keilfläche zwei ineinander übergehende Schrägflächen mit unterschiedlichen Neigungs winkeln aufweist, einen Synchronring mit einer äußeren, mit der inneren Reibkonusfläche in Reibschlußanlage zu bringen den Reibkonusfläche und mit einem inneren Vorsprung, der mit der äußeren Keilfläche des Getrieberades zum Eingriff zu brin gen ist, und eine in der kreisförmigen Kehle angeordnete Fe der, die längs der Schrägflächen der äußeren Keilfläche beweg bar ist und den Synchronring zur Muffe hin belastet.

In bevorzugter Weise haben die Schrägflächen einen steil geneigten, an die kreisförmige Kehle anschließenden Abschnitt und einen an diesen Abschnitt anschließenden, sanft geneigten Abschnitt. Ferner können die Kupplungsnabe und die Welle ein teilig miteinander ausgebildet sein.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich nungen anhand seiner bevorzugten Ausführungsform erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Synchronisiervorrich tung in der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Frontansicht nach der Linie II-II in der Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht aus der durch den Pfeil III in Fig. 2 angegebenen Richtung;

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bereichs IV von Fig. 1;

Fig. 5 eine zu Fig. 1 gleichartige Darstellung mit der nach rechts verschobenen Muffe;

Fig. 6 eine zu Fig. 1 gleichartige Darstellung mit der nach links verschobenen Muffe;

Fig. 7 eine zu Fig. 3 gleichartige Darstellung mit der Vor richtung in einem Schaltzustand;

Fig. 8 eine zu Fig. 3 gleichartige Darstellung mit der Vor richtung in einem Sperrzustand;

Fig. 9 eine zu Fig. 3 gleichartige Darstellung mit der Vor richtung im Zustand einer vollendeten Schaltung;

Fig. 10 den Querschnitt einer Synchronisiervorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 11 eine zu Fig. 10 gleichartige Darstellung mit nach rechts verschobener Muffe;

Fig. 12 einen vergrößerten Querschnitt der Schiebekeile von Fig. 11 in einer Schaltstellung;

Fig. 13 eine zu Fig. 12 gleichartige Darstellung mit den Schiebekeilen in einer Sperrstellung;

Fig. 14 einen Querschnitt einer weiteren Vorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 15 einen Querschnitt einer noch anderen Vorrichtung nach dem Stand der Technik.

Gemäß den Fig. 1-9 sind Reibkonusflächen 26 (26 a, 26 b) an einer Außenfläche eines Synchronringes 23 bzw. an einer ln nenfläche einer Muffe 21 angeordnet.

Der Synchronring 23 weist eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nasen 28 auf, die in Abständen voneinander rund um den Ring angeordnet sind und einwärts vorragen. Ein Getrieberad 25 umfaßt erste Nuten 27 a (Fig. 7), in denen die Vorsprünge 28 axial bewegbar und in Umfangsrichtung oder radial fest sind, und zweite Nuten 27 b, in die die Vorsprünge 28 im Schaltzu stand lose eingreifen.

Die Schaltmuffe 21 hat einen Schiebekeil 29, der radial inner halb einer Reibkonusfläche 26 a liegt. Auch die Kupplungsnabe 22 und das Getrieberad 25 sind mit Schiebekeilen versehen, wobei der Schiebekeil 30 der Kupplungsnabe 22 und derSchiebe keil 31 des Getrieberades 25 beide radial innerhalb der Reib konusfläche 26 liegen.

Das Getrieberad 25 umfaßt eine kreisförmige Kehle 32, eine erste Reibkonusfläche 33 und eine zweite Reibkonusfläche 34 zwischen den Keilen 29 und 31. Radial außenseitig ist in der kreisförmigen Kehle 32 eine Feder 24 angeordnet. Die erste Reibkonusfläche 33 weist eine schroffe oder starke Neigung auf, während die zweite Reibkonusfläche 34 eine allmählich und sanft verlaufende Neigung hat. Das Getrieberad 25 hat zwischen der ersten Nut 27 a und der zweiten Nut 27 b eine Schrägfläche 37. Der Synchronring 23 ist ebenfalls an einer Seite mit einer Schrägfläche 38 versehen, wie Fig. 3 zeigt.

Wenn im neutralen Zustand (Fig. 1-3) die Drehung der Kupp lungsnabe 22 zur Drehung des Getrieberades 25 unterschiedlich ist, dann drehen die Muffe 21 mit der Kupplungsnabe 22 und der Synchronring 23 mit dem Getrieberad 25. Zwischen den Reibkonusflächen 26 a und 26 b ist ein Spalt vorhanden, weshalb an den Reibkonusflächen 26 eine Reibungskraft nicht auftritt. Im Schaltzustand drücken, wenn die Muffe 21 eine axiale Be wegung mit Bezug zum Getrieberad 25 ausführt, die Muffe 21 gegen den Synchronring 23 und der Synchronring 23 gegen die Feder 24. Demzufolge bewegt sich die Feder 24 auf der ersten geneigten Fläche 33 in axialer Richtung und wird ausgedehnt. Diese Kraft der Feder 24 wird auf die Reibkonusflächen 26 übertragen, so daß in radialer Richtung eine Reibungskraft erzeugt wird. Dann kommen die Vorsprünge 28 des Synchronrin ges 23 mit der einen Seite der ersten Nuten 27 a in Anlage (Fig. 7).

Wenn eine weitere Schalt- oder Schubkraft aufgebracht wird, dann bewegen sich die Muffe 21, der Synchronring 23 und die Feder 24 in axialer Richtung mit Bezug zum Getrieberad 25, wobei die Feder 24 auf der zweiten geneigten Fläche 34 eine Bewegung ausführt (Fig. 5). Deshalb berührt die Schrägfläche 38 des Vorsprungs 28 die Schrägfläche 37 zwischen der ersten Nut 27 a und der zweiten Nut 27 b (Fig. 8).

Wenn die Drehung des Getrieberades 25 zur Drehung der Kupp lungsnabe 22 unterschiedlich ist, dann ist die Reibungskraft an den Reibkonusflächen 26 größer als die Kraft zwischen der Schrägfläche 38 des Synchronringes 23 und der Schrägfläche 37 des Getrieberades 25. Deshalb wird der Synchronring 23 an einer axialen Bewegung mit Bezug zum Getrieberad 25 ge hindert.

Ist die Drehung des Getrieberades gleichartig zur Drehung der Kupplungsnabe 22, so bewegt sich der Synchronring 23 axial mit Bezug zum Getrieberad 25, wobei dann der Schiebe keil 29 der Muffe 21 mit dem Schiebekeil 31 des Getrieberades 25 zum Eingriff kommt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Schalten in die Antriebsstellung vollendet.

Wenn die Schaltung in ihre neutrale Stellung gebracht wird, dann wird der Schiebekeil 29 der Muffe 21 vom Schiebekeil 31 des Getrieberades 25 getrennt. Dadurch tritt eine Dre hung zwischen der Kupplungsnabe 22 und dem Getrieberad 25 ein. Der Synchronring 23 wird durch die Kraft der Feder 24 in die neutrale Stellung bewegt.

In Fig. 1 ist die Kupplungsnabe 22 mit der Welle 40 in Ein griff. Jedoch kann in einer anderen Ausführungsform die Kupp lungsnabe 22 einstückig mit der Welle 40 ausgebildet sein.

Bei Kenntnis der durch die Erfindung vermittelten Lehre sind dem Fachmann Abänderungen und Abwandlungen der erläuterten, bevorzugten Ausführungsform an die Hand gegeben, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Claims

1. Synchronisiervorrichtung für ein Leistungsübertragungsge triebe mit einer in Abhängigkeit von einer Antriebsquelle gedrehten Welle, gekennzeichnet

- durch eine an der Welle (40) für eine Drehung mit die ser befestigte Kupplungsnabe (22) mit einem äußeren Schiebekeil (30),
- durch eine Muffe (21) mit einem inneren Schiebekeil (29), der mit dem äußeren Schiebekeil (30) der Kupplungsnabe zum Eingriff zu bringen ist, und mit einer radial außer halb des inneren Schiebekeils befindlichen inneren Reib konusfläche (26 b),
- durch ein an der Welle (40) drehbar gehaltenes Getriebe rad (25) mit einer äußeren Keilfläche, in der erste sowie zweite Nuten (27 a, 27 b) ausgebildet sind, und mit einer kreisförmigen, zwischen den ersten sowie zweiten Nuten befindlichen Kehle (32), wobei die Keilfläche zwei ineinander übergehende Schrägflächen (33, 34) mit unterschiedlichen Neigungswinkeln aufweist,
- durch einen Synchronring (23) mit einer äußeren, mit der inneren Reibkonusfläche (26 b) in Reibschlußanlage zu brin genden Reibkonusfläche (26 a) und mit einem inneren Vor sprung (28), der mit der äußeren Keilfläche des Getriebe rades zum Eingriff zu bringen ist, und
- durch eine in der kreisförmigen Kehle (32) angeordnete Feder (24), die längs der Schrägflächen (33, 34) der äußeren Keilfläche bewegbar ist und den Synchronring (23) zur Muffe (22) hin belastet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen einen steil geneigten, an die kreisför mige Kehle (32) angrenzenden Abschnitt (33) und einen an diesen anschließenden sanft geneigten Abschnitt (34) um fassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kupplungsnabe (22) und die Welle (40) einteilig miteinander ausgebildet sind.