DE3815638A1 - Gangschalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gangschalteinrichtung für ein synchronisierglieder­ freies Stufenwechselgetriebe von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 35 07 565 ist eine Synchronisiereinrichtung für ein Stufenwechselge­ triebe eines Fahrzeugs bekannt, die die Synchronisierung der miteinander zu kuppeln­ den Getriebeglieder während eines Schaltvorganges nicht mit den herkömmlichen, in das Getriebe integrierten mechanischen Mitteln, sondern durch eine Motorbeeinflus­ sung nach dem Ausrücken des alten Getriebeganges erreicht. Besondere Synchronisier­ glieder sind daher nicht mehr erforderlich.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, für ein mit einer der­ artigen Synchronisiereinrichtung ausgerüstetes Stufenwechselgetriebe eine Gangschalt­ einrichtung zu schaffen, die möglichst wenig Bauraum erfordert und darüber hinaus die Möglichkeit für eine einfache Automatisierung bietet.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß wird also die Schiebemuffe von einer auf der Getriebewelle gehalte­ nen Servostelleinrichtung, die aus einer hydraulisch beaufschlagbaren Stellkolbenan­ ordnung besteht, betätigt. Dabei kann die Servoanordnung einen mit der Schiebemuffe verbundenen Ringkolben aufweisen, der in einen auf der Getriebewelle gehaltenen, ra­ dial nach außen offenen Ringzylinder eingreift, der beispielsweise aus einem im Quer­ schnitt U-förmigen Ring gebildet ist. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfin­ dung ergeben sich gemäß den Merkmalen der übrigen Ansprüche.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand jeweils eines vergrößerten Ausschnittes aus einem Stufenwechselgetriebe gezeigt, die im folgenden näher erläutert werden. Dabei sind für jeweils gleiche oder vergleichbare Bauteile die gleichen, gegebenenfalls mit einem Strich versehenen Bezugszeichen verwendet worden.

In der Zeichnung ist jeweils mit 1 eine Getriebewelle des Stufenwechselgetriebes an­ gegeben, auf der mittels einer Steckverzahnung 3 eine Schiebemuffe 2 drehfest, aber axial verstellbar gehalten ist. Die Schiebemuffe 2 weist an beiden Stirnseiten jeweils eine als Innenverzahnung ausgebildete Kupplungsverzahnung 5 a und 5 b auf, die durch Axialverschiebung jeweils mit einer Gegenverzahnung 6 a bzw. 6 b eines der Schiebe­ muffe 2 benachbarten Gangrades 4 a bzw. 4 b koppelbar ist. Die Gangräder 4 a bzw. 4 b sind auf der Getriebewelle 1 drehbar gelagert, wozu in der Fig. 1 ein Nadellager 7 für das in der Zeichnung linke Gangrad 4 a angedeutet ist.

Die Axialverstellung der Schiebemuffe 2, die in der Zeichnung in einer mittleren Nicht­ eingriffsstellung dargestellt ist, erfolgt mit Hilfe einer hydraulischen Servoanordnung 8, die zwischen der Schiebemuffe 2 und der Getriebewelle 1 angeordnet ist. Diese Servo­ anordnung 8 besteht dabei aus einem auf der Getriebewelle 1 gehaltenen radial nach außen offenen Ringzylinder 11, der aus einem U-förmigen Ring mit endseitigen Begren­ zungsbünden 12, 13 gebildet ist. Dieser Ringzylinder 11 ist mit Hilfe eines Sicherungs­ ringes 20 auf der Getriebewelle 1 axial fixiert und weist in seinen Endbereichen An­ schlußbohrungen 14 und 17 auf, die mit in der Getriebewelle 1 angeordneten Druckmit­ telleitungen 15, 16 bzw. 18, 19 in Verbindung stehen.

In diesen auf der Getriebewelle 1 axial fixierten Ringzylinder 11 greift ein an der Schiebemuffe 2 starr befestigter Ringkolben ein, der aus einem Zylinderring 9 mit ei­ ner radial nach innen vorstehenden umlaufenden Kolbennase 10 besteht. Dieser Ring­ kolben 9, 10 ist bei der Ausführung nach der Fig. 1 in einer von einer Stirnseite der Schiebemuffe 2 eingebrachten zylindrischen Ausnehmung 23 beispielsweise durch Preß­ sitz gehalten. Die in den Ringzylinder 11 hineinragende Kolbennase 10 bildet gegenüber dem Ringzylinder 11 auf beiden Seiten Arbeitsräume 21 und 22, die über die Anschluß­ bohrungen 14 und 17 sowie die Druckmittelleitungen 15 und 16 bzw. 18 und 19 von ei­ ner hier nicht gezeigten Druckmittelquelle mit Druckmittel beaufschlagbar sind.

Die Ausführung nach der Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach der Fig. 1 lediglich dadurch, daß die hydraulische Servoanordnung 8′ dort etwa in der Mittelebene der Schiebemuffe 2′ und nicht in einem Stirnseitenbereich angeordnet ist. Damit diese Anordnung aber montierbar bleibt, ist an der Getriebewelle 1′ ein Absatz vorgesehen und die Steckverzahnung ist in zwei Teilverzahnungen 3 a und 3 b mit unterschiedlichen Durchmessern unterteilt. Darüber hinaus weist die Schiebemuffe 2′ einen in einer zylin­ drischen Ausnehmung 26, beispielsweise durch Preßsitz, gehaltenen Haltering 25 auf, der an seiner Innenkontur eine der Steckverzahnung 3 a entsprechende Innenverzahnung besitzt und der mit seiner in der Zeichnung linken Stirnseite den Ringkolben 9′, 10′ in der Ausnehmung 23′ axial fixiert.

Um die in der Zeichnung gezeigte hydraulische Servoanordnung montieren zu können, muß wenigstens eines der Bauteile, d. h. entweder der Ringzylinder 11 oder der Ringkol­ ben 9, 10 geteilt sein. Eine Möglichkeit besteht darin, den Ringkolben 9, 10 am Umfang mit einem Schlitz zu versehen, so daß er durch radiale Aufweitung in den Ringzylinder eingefügt werden kann. Beim anschließenden Einbau in die Schiebemuffe 2 erfolgt dann eine radiale Zusammenpressung des Ringzylinders, so daß der Schlitz im wesentlichen wieder geschlossen wird und damit zumindest am Kolben keine direkte Verbindung zwischen den beiden Arbeitsräumen 21 und 22 entsteht.

Die Axialverschiebung der Schiebemuffe 2 erfolgt nun in der Weise, daß je nach Ver­ schieberichtung entweder der Arbeitsraum 21 oder der Arbeitsraum 22 über die An­ schlußbohrung 14 bzw. 17 und die in der Getriebewelle 1 vorgesehenen Druckmittellei­ tungen 15, 16 sowie 18, 19 mit Druckmittel versorgt wird. Das Zurückschalten in die Ausgangsposition bzw. in die andere Eingriffsposition erfolgt dann durch entsprechende Druckbeaufschlagung des anderen Arbeitsraumes.

Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß für die Betätigung der Schiebemuffe 2 ein sehr kleines und einfaches Bauelement vorgesehen ist, so daß die Schiebemuffe selbst relativ schmal ausgeführt werden kann. Da diese Schalteinrichtung für alle Gangräder des Stufenwechselgetriebes in analoger Weise ausgeführt werden kann, ergibt sich auf diese Weise eine relativ kurze axiale Bauweise für das Gesamtgetriebe.

Die hydraulische Servoanordnung ist an einer Stelle vorgesehen, die relativ kleine Durch­ messer aufweist; folglich ist der Fliehkrafteinfluß auf das Druckmittel relativ gering.

Durch beidseitige Druckbeaufschlagung auf die Ringflächen des Ringkolbens 9, 10 bzw. des Ringzylinders 11, 12, 13 kann bei dauernder Ölzufüllung eine geringe Leckage zu­ gelassen werden. In diesem Fall würde die Verstellung der Schiebemuffe durch Versper­ ren einer Zuleitung erfolgen, so daß der über die andere Zuleitung zugeführte Druck den Ringkolben und damit die Schiebemuffe verschiebt.

Claims (7)

1. Gangschalteinrichtung für ein synchronisiergliederfreies Stufenwechselgetriebe von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, mit einer auf einer Getriebe­ welle drehfest gehaltenen, eine Kupplungsverzahnung aufweisenden Schiebemuffe, die durch Axialverschiebung mit einem eine Kupplungsgegenverzahnung aufweisenden und auf der Getriebewelle drehbar gelagerten Gangrad verbindbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schiebemuffe (2) durch eine auf der Getriebewelle (1) ge­ haltene, über in der Getriebewelle angeordnete Druckmittelleitungen (15, 16, 18, 19) hydraulisch beaufschlagbare Servoanordnung (8) betätigbar ist.

2. Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoan­ ordnung (8) einen mit der Schiebemuffe (2) verbundenen Ringkolben (9, 10) aufweist, der in einen auf der Getriebewelle (1) gehaltenen, radial nach außen offenen Ring­ zylinder (11) eingreift.

3. Gangschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringzylin­ der (11) aus einem im Querschnitt U-förmigen Ring gebildet ist.

4. Gangschalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringzylinder (11) im Bereich seiner axialen Enden (12, 13) mit den in der Getriebe­ welle (1) angeordneten Druckmittelleitungen (15, 16, 18, 19) in Verbindung stehende Anschlußbohrungen (14, 17) aufweist.

5. Gangschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (9, 10) am Umfang geschlitzt ist.

6. Gangschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (9, 10) an einer Stirnseite der Schiebemuffe (2) gehalten ist.

7. Gangschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (9′, 10′) in der Mittelebene der Schiebemuffe (2′) gehalten ist.