DE3939393A1 - Synchronisiervorrichtung fuer ein kraftfahrzeug-zahnraeder-wechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisiervorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Zahnräder-Wechselgetriebe gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Ausführungen solcher Synchronisiervorrichtungen sind die Gangzahnräder im allgemeinen unmittelbar auf der Ge­ triebewelle gelagert. Dies hat zur Folge, daß die Getriebewel­ le, wenn mehrere solcher Synchronisiervorrichtungen auf ihr angeordnet sind, aus Montagegründen mehrere Durchmesserstufungen aufweist. Diese Durchmesserstufungen können so weit gehen, daß an dem den geringsten Wellendurchmesser aufweisenden Wellen­ ende Probleme für die Übertragung der anstehenden Drehmomente entstehen können. Einer Vergrößerung der Wellendurchmesser stehen dagegen häufig Bauraumgründe entgegen. Auch im Bereich der Mitnahmeverzahnung zwischen dem Synchronkörper und der Getriebewelle können sich Probleme für die Drehmomentübertragung ergeben, da die axiale Breite der Mitnahmeverzahnung durch die axiale Breite des Synchronkörpers bestimmt wird. Eine Ver­ größerung der Synchronkörperbreite kann aber zu einer Vergrö­ ßerung der axialen Baulänge des Getriebes führen, was ebenfalls nicht erwünscht ist. Schließlich ergeben sich noch daraus Pro­ bleme, daß auf der Getriebewelle Einstiche und Freidrehungen für Sicherungsringe und für die Durchmesserstufungen vorgesehen sind, die infolge Kerbwirkung eine Verringerung der Biege- und Torsionssteifigkeit der Getriebewelle verursachen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Synchronisiervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art zu schaffen, die gegenüber den bisher bekannten Ausführungen verbessert ist. Insbesondere sollen die zuvor erwähnten Nachteile weitgehend vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale. Zweckmäßige Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die von der Erfindung vorgesehene Lagerung der Gangzahn­ räder unmittelbar auf der Nabe des Synchronkörpers ergibt sich zum einen die Möglichkeit, die sonst bisher erforderliche Durch­ messerstufung der Getriebewelle in Fortfall kommen zu lassen und gleichzeitig gleiche Lagergrößen für alle Gangzahnräder verwenden zu können. Der Entfall der Anordnung von Lagersitzen auf der Welle vereinfacht die Herstellung der Getriebewelle, die wegen des Wegfalls der Durchmesserstufung auch keine Probleme bei der Übertragung der Drehmomente mehr hat. Der darüber hinaus erreichbare Entfall von Einstichen und Freidrehungen auf der Welle erhöht die Biege- und Torsionssteifigkeit der Welle. Durch die Lagerung der Gangzahnräder auf der Nabe des Synchron­ körpers werden für die Montage wesentliche Vorteile dadurch erzielt, daß eine gesamte Einheit, bestehend aus dem Synchron­ körper, den Gangzahnrädern und den zwischen diesen angeordneten Bauteilen, zusammen vormontiert und auf die Getriebewelle aufge­ schoben werden kann.

Durch das weitere im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannte Merkmal, gemäß dem die Mitnahmeverzahnung der Getriebewelle in axialer Richtung breiter bemessen ist als der Steg des Syn­ chronkörpers wird die Möglichkeit geschaffen, wesentlich größere Drehmomente zu übertragen. Da die axiale Breite der Mitnahme­ verzahnung nun nicht mehr auf die Breite des Steges des Synchron­ körpers angewiesen ist, kann die Stegbreite selbst reduziert werden. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, abgesehen von der notwendigen Baulänge der übrigen Teile der Synchronisier­ vorrichtung die axiale Baulänge des Getriebes selbst zu verringern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines teilweisen Längsschnittes durch einen Teil eines Kraftfahrzeug-Zahnräder-Wechselgetriebes gezeigt, das im folgen­ den näher erläutert wird. Dabei ist mit 1 eine Getriebewelle und mit 2 eine Synchronisiervorrichtung für zwei Getriebegänge des Wechselgetriebes angegeben. Mit 3 ist ein Synchronkörper insgesamt bezeichnet, der einen radial verlaufenden Steg oder Scheibenkörper 4 und eine am radial inneren Umfang im wesentli­ chen axial verlaufende Nabe 5 mit einem in der Zeichnung sich nach links erstreckenden Nabenteil 5 a und einem in der Zeichnung sich nach rechts erstreckenden Nabenteil 5 b besitzt. Am radial äußeren Umfang weist der Synchronkörper 3 ein zylindrisches Teil 6 mit einer Außenverzahnung 7 auf, in die eine Schiebemuf­ fe 8 mit einer entsprechenden Innenverzahnung eingreift.

Am Innenumfang der Nabe 5 des Synchronkörpers 3 ist eine Innen­ verzahnung 9 vorgesehen, die mit einer auf der Getriebewelle 1 angebrachten Mitnahmeverzahnung 10 im Eingriff steht.

Der äußere Durchmesser der Nabenteile 5 a und 5 b dient als Innen­ durchmesser für Lager 11 und 12, über die Gangzahnräder 13 und 15 mit den jeweiligen Gangstufen zugeordneten Verzahnungen 14 und 16 gelagert sind.

Auf den Gangzahnrädern 13, 15 sind bei dem hier gezeigten Aus­ führungsbeispiel Kupplungszähne aufweisende Ringe 17 und 18 beispielsweise durch Schweißen gehalten, die konische Außen­ konturen zum Zusammenwirken mit entsprechenden konischen Innen­ konturen an Synchronringen 19 und 20 aufweisen.

Die Funktion der Synchronisierung mittels einer hier darge­ stellten Synchronisiervorrichtung ist an sich bekannt und braucht im einzelnen nicht näher erläutert zu werden. Auch sind hier nicht sämtliche Elemente für eine solche Synchronisiervorrichtung dargestellt. So fehlen zum Beispiel die üblicherweise vorge­ sehenen Sperrstücke, für die verschiedene Auführungen bekannt sind.

Der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Gangzahnräder 13 und 15 nicht direkt auf der Getriebewelle 1, sondern auf der axial nach beiden Seiten hin auskragenden Nabe 5 des Synchronkörpers 3 gelagert sind. Dadurch kann die axiale Breite der auf der Getriebewelle 1 vorgesehenen Mitnahmeverzahnung 10 wesentlich verbreitert werden, wobei ein symmetrisch von dem Synchronkörper nach beiden Seiten sich erstreckende Anordnung vorteilhaft sein kann. Sie könnte zum Beispiel so breit gemacht werden, wie die Breite der Nabe 5 ist. Jedoch ist auch die axiale Breite der Nabe kein Begrenzungs­ kriterium für die Mitnahmeverzahnung. Diese könnte vielmehr auf der gesamten Länge der Getriebewelle vorgesehen sein, da ohnehin auch für verschiedene Synchronisiervorrichtungen der gleiche Verzahnungsdurchmesser vorgesehen sein kann. Anstelle einer durchgehenden Verzahnung auf der Getriebewelle können aber auch mehrere im Abstand voneinander angeordnete Verzahnun­ gen vorgesehen sein.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel sind im übrigen rechts und links von der Mitnahmeverzahnung 10 noch zwei Führungsbünde 22 auf der Welle angeordnet, die den Innen­ durchmesser der Innenverzahnung 9 der Nabe 5 des Synchronkörpers 3 führt.

Durch die Lagerung der Gangzahnräder auf den Nabenteilen 5 a, 5 b der Nabe 5 entfällt die zuvor für die Montage erforderliche Durchmesserstufung der Getriebewelle 1. Die Gangzahnräder 13 und 15 können vielmehr mittels gleichgroßer Lager 11, 12 auf dem Synchronkörper 3 gelagert sein, wodurch sich auch für die Gesamtheit der in einem Getriebe verwendeten Synchronisiervor­ richtungen eine Reduzierung der Bauteilevielfalt und eine Ver­ einfachung der Bauteile ergibt. Durch diese Ausbildung wird zudem eine Montagevereinfachung erreicht, da nunmehr die gesamte Synchronisiervorrichtung vormontiert und als separate Einheit auf die Getriebewelle 1 aufgeschoben werden kann.

In der Zeichnung nicht gezeigt sind beiderseits der Synchroni­ siervorrichtung gegebenenfalls anzubringende Anlaufscheiben und Sicherungsringe, die aber nicht in die Welle eingreifen müssen. Im übrigen sind dafür aber verschiedene Ausführungen denkbar, die hier aber nicht Gegenstand der Erfindung sind.

Claims (5)

1. Synchronisiervorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Zahnräder- Wechselgetriebe mit einem auf einer Getriebewelle unverdreh­ bar gehaltenen Synchronkörper und mit drehbar gegenüber der Getriebewelle gelagerten, den jeweiligen Getriebegängen zugeordneten Gangzahnrädern, die zwecks Einschaltung eines Getriebeganges mittels einer auf dem Synchronkörper axial verschiebbar, aber unverdrehbar gehaltenen Schiebemuffe formschlüssig mit dem Synchronkörper verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronkörper (3) in dem der Ge­ triebewelle (1) zugewandten radial inneren Bereich eine Nabe (5) aufweist, auf deren sich nach beiden Seiten hin von einem mittleren radialen Steg (4) des Synchronkörpers aus axial erstreckenden Nabenteilen (5 a, 5 b) die Gangzahnräder (13, 15) gelagert sind, und daß eine mit einer Innenverzahnung (9) der Nabe (5) in Eingriff bringbare Mitnahmeverzahnung (10) der Getriebewelle (1) in axialer Richtung zumindest breiter bemessen ist als der Steg (4) des Synchronkörpers (3).

2. Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Nabenteile (5 a, 5 b) einen im wesent­ lichen gleichgroßen Außendurchmesser zur Aufnahme jeweils eines gleichgroßen Lagers (11, 12) für die Gangzahnräder (13, 15) aufweisen.

3. Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewelle (1) im wesentlichen ohne Durchmesserstufung ausgeführt ist.

4. Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewelle (1) mehrere im Abstand voneinander angeordnete, in den Durchmessern übereinstimmende Mitnahmeverzahnungen (10) für verschiedene Synchronisiervorrichtungen aufweist.

5. Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewelle (1) eine axial durchgehende Mitnahmeverzahnung zur Aufnahme verschiedener Synchronisiervorrichtungen aufweist.