DE4312316A1 - Reibvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Insbesondere bei Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen wird oft ein sogenanntes "Rasseln" als störend empfunden. Sowohl im Zug- als auch im Schubbetrieb sowie im Bereich der Motorleerlaufdrehzahl kommt es aufgrund des zwischen den Zahnradzähnen vorhandenen Spiels zu Schwingungen der Losräder. Zur Dämpfung solcher Losrad­ schwingungen ist es beispielsweise aus der gattungsgemäßen DE- 31 37 205-C2 bekannt, ein auf einer Welle befindliches Zahnrad über eine Reibvorrichtung gegen die Welle festzulegen. In an sich vor­ teilhafter Weise sind bei der gattungsgemäßen Reibvorrichtung die das Zahnrad beaufschlagenden Reibkörper so ausgelegt, daß sie un­ ter der Wirkung der Fliehkraft im Bereich größerer Motordrehzah­ len das Zahnrad freigeben und erst im Bereich der Motorleerlauf­ drehzahl durch die Wirkung einer der Fliehkraft entgegengerichte­ ten Federkraft den Reibschluß herstellen. Nachteilig an dieser Reibvorrichtung ist jedoch, daß sowohl das die Reibkörper beauf­ schlagende Federsystem als auch die Fixierung der Reibvorrichtung gegenüber der Welle einen großen Aufwand an Material und Bauraum erfordert.

Eine Verbesserung gegenüber der zuvor beschriebenen Reibvorrich­ tung ist der DE-37 36 146-C1 entnehmbar. Die dort beschriebene Reibvorrichtung ist ebenfalls als gattungsbildend anzusehen und zeigt Reibkörper, die in platzsparender Bauweise unterhalb einer Schaltmuffe angeordnet sind. Das dort dargestellte Druckfedersy­ stem mit radial um den Umfang verteilten Schraubenfedern ist aber konstruktiv ebenfalls sehr aufwendig und überdies kompliziert zu montieren.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Reibvorrichtungen so weiterzubilden, daß sie wenig Bauraum beanspruchen, leicht herstellbar sind und eine einfache Montage ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin­ dung.

Erfindungsgemäß wird also in der Reibvorrichtung ein Ringelement verwendet, an dem zumindest eine im wesentlichen radial nach in­ nen - also entgegen der Fliehkraft - wirkende, federelastische Zunge vorgesehen ist. Ein solches Ringelement kann besonders platzsparend in einer Ausnehmung des Zahnrades untergebracht wer­ den. Die Ausnehmung selbst ist in dem Zahnrad durch einen einfa­ chen Drehvorgang herstellbar. Auf diese Weise ist es möglich, die erfindungsgemäße Reibvorrichtung insbesondere in schon bestehende Getriebekonzepte zu integrieren. Für die Massenfertigung ist es dabei besonders günstig, einen bandförmigen Ring aus Federstahl zu verwenden, bei dem vier gleichmäßig über dem Umfang verteilte zungenförmige Blattfedern durch teilweises Ausstanzen und geziel­ te Überdehnung am Fußpunkt hergestellt werden. Man erhält auf diese Weise ein materialeinheitliches und einteiliges Ringele­ ment, welches durch eine einfache Eindrückbewegung in die Ausneh­ mung des Zahnrades montierbar ist. In besonders vorteilhafter Weise erlaubt ein bandförmiges Ringelement zudem eine einfache Befestigung der Reibkörper an dem Federelement. Zu diesem Zweck kann am freien Ende der zungenförmigen Blattfedern ebenfalls durch einen einfachen Stanzvorgang ein Loch vorgesehen werden, so daß Reibkörper und Ringelement miteinander verstiftet werden kön­ nen. Denkbar ist aber auch eine Fixierung durch ein umgebogenes Zungenende, das in eine entsprechend ausgeformte Vertiefung des Reibkörpers greift. Durch diese Maßnahme ist die die Losrad­ schwingungen reduzierende Dämpfungseinrichtung komplett vormon­ tierbar und kann in entsprechend angepaßten Anordnungen von Welle und Zahnrad ohne Probleme eingesetzt werden.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Zeichnung entnehmbar. Es zeigt

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Reibvorrichtung im einge­ bauten Zustand in einer Seitenansicht,

Fig. 2: eine Ansicht gemäß Schnitt II-II in Fig. 1,

Fig. 3: ein zur Reibvorrichtung gehörendes Federelement in einer Seitenansicht.

Man erkennt in Fig. 1 ein mit 1 bezeichnetes Ringelement, an dem zungenförmige Blattfedern 2 bis 5 angeformt sind. Diese sind ringsegmentartig gleichmäßig um den Umfang herum verteilt und über Haltestifte 6 bis 9 (der Einfachheit halber ist nur der Hal­ testift 8 in einem Teilausriß verdeutlicht worden) mit Reibkör­ pern 10 bis 13 verbunden. Das Ringelement 1 wird in einer Ausneh­ mung 14 (siehe auch Fig. 2) des in dieser Ansicht nur aus­ schnittsweise dargestellten Zahnrades 15 gehalten. Mit 16 ist ei­ ne Welle bezeichnet, auf der hier ein zu einem Kraftfahrzeug Schaltgetriebe gehörender Synchronkörper 17 über eine Verzahnung 18 drehfest gehalten ist. Dieser Synchronkörper 17 ist Träger ei­ ner hier nicht weiter dargestellten Schaltmuffe, mittels derer das Zahnrad 15 und der drehfest mit der Welle 16 gekoppelte Syn­ chronkörper 17 formschlüssig miteinander verbunden werden können. Der Synchronkörper 17 weist eine ringförmige Lauffläche 19 auf, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Reibkörper 10 bis 13 entspricht.

In Fig. 2 wird deutlich, daß das hier zweiteilig ausgeführte Zahnrad 15 über eine Wälzlagerung 20 gegenüber der Welle 16 als Losrad ausgeführt ist. Die Ansicht gemäß Fig. 3 zeigt das Ring­ element 1 in einer Seitenansicht und verdeutlicht die vorzugswei­ sen mittels eines Stanzvorganges erzeugten, zungenförmigen Blatt­ federn 4 und 5.

Für die erfindungsgemäße Reibvorrichtung wird zweckmäßigerweise ein Ringelement 1 vorgesehen, dessen Querschnitt im wesentlichen flachbandförmig ist. Bei Verwendung eines Federstahls können dann durch einfach zu realisierende Stanzvorgänge die zungenförmigen Blattfedern 2 bis 5 erzeugt werden. In Abhängigkeit von der Fe­ derstahlcharakteristik und dem Gewicht der Reibkörper 10 bis 13 ist im Hinblick auf die Leerlaufdrehzahl eines Antriebsmotors (hier nicht dargestellt) die Überdehnung an den Fußpunkten der zungenförmigen Blattfedern 2 bis 5 so zu wählen, daß im Bereich der Motorleerlaufdrehzahl die Reibkörper 10 bis 13 die Lauffläche 19 des Synchronkörpers 17 beaufschlagen und bei größer werdenden Drehzahlen des Antriebsmotors infolge Fliehkraftwirkung gegen die Rückstellkraft der Blattfedern 10 bis 13 nach außen drängen und so die Lauffläche 19 freigeben.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ringelement 1 in die Ausnehmung 14 des Zahnrades 15 hineinge­ preßt worden und wird somit kraftschlüssig gehalten. Es ist aber auch möglich, eine formschlüssige Befestigung des Ringelementes 1 in der Ausnehmung 14 vorzusehen. Die Reibkörper 10 bis 13 beste­ hen aus einem verschleißfesten Material hohen spezifischen Ge­ wichts (beispielsweise Messing). Durch das hohe spezifische Ge­ wicht kann die radiale Ausdehnung der erfindungsgemäßen Reibvor­ richtung besonders klein gehalten werden.

Auch hinsichtlich der Befestigungen von Blattfedern und Reibkör­ pern ist die Erfindung nicht auf das in der Zeichnung darge­ stellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist beispielsweise ne­ ben der in den Fig. 1 und 2 dargestellte formschlüssige Ver­ bindung mittels Haltestift auch eine stoffschlüssige Verbindung denkbar. Es ist aber auch eine Fixierung durch eingebogene Zun­ genenden möglich, welche in entsprechenden Schlitzen der Reib­ körper verankert werden (im Bild nicht dargestellt). Eine solche Gestaltung ist besonders kostengünstig herstellbar und stellt ei­ ne leichte Montierbarkeit sicher.

Hinsichtlich der Anordnung des Ringelementes 1 können je nach Einbaulage auch Varianten in Betracht gezogen werden, bei denen das Ringelement 1 auf einem der Welle 16 zugeordneten Bauteil ge­ halten werden. Die zungenförmigen Blattfederenden müßten dann al­ lerdings nach außen aus dem Ringelement 1 herausgedrückt werden, um so eine nach innen - also in Richtung der Drehachse der Welle - gerichtete Rückstellkraft erzeugen zu können. Aber auch bei ei­ ner solchen Einbauvariante ist darauf zu achten, daß die Verbin­ dung der Blattfederenden jeweils in der Mitte der Reibkörper er­ folgt. Dabei wäre aber zu beachten, daß dann die Rückstellung durch Fliehkraft bei höherer Drehzahl nicht wirkt.

Im übrigen wird darauf hingewiesen, daß der Einsatz erfindungsge­ mäßer Reibvorrichtungen nicht auf die Verwendung im Kraftfahr­ zeug-Schaltgetriebe beschränkt ist. Denkbar ist eine derartige Reibvorrichtung beispielsweise auch in Antrieben von Werkzeug­ maschinen.

Claims (10)

1. Auf ein mit einer Welle (16) drehfest verbindbares Zahnrad (15) zumindest mittelbar wirkende Reibvorrichtung mit wenig­ stens einem Reibkörper (10 bis 13), bei dem entgegen der Wir­ kung wenigstens eines Federelementes der Reibschluß mit einem Gegenkörper (Synchronkörper 17) durch Fliehkraftwirkung auf­ hebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement durch wenigstens ein Ringelement (1) gebildet ist, an dem zumindest eine im wesentlichen radial nach innen wirkende, federelasti­ sche Zunge (Blattfedern 2 bis 5) vorgesehen ist.

2. Reibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (1) und die Zunge (Blattfedern 2 bis 5) ein­ teilig ausgebildet sind.

3. Reibvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (1) aus einem bandförmigen Federstahl gebildet ist.

4. Reibvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (Blattfedern 2 bis 5) eine aus dem Federstahl durch Stanzung erzeugte Blattform aufweist.

5. Reibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper (10 bis 13) über wenigstens einen Haltstift (6 bis 9) mit dem Ringelement (1) verbunden ist.

6. Reibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (1) in dem Zahnrad (15) gehalten ist.

7. Reibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (1) zumindest mittelbar mit der Welle (16) verbunden ist.

8. Reibvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (1) in einem Los­ rad (Zahnrad 15) eines Schaltgetriebes gehalten ist.

9. Reibvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenreibkörper ein mit einer Getriebewelle (Welle 16) zu­ mindest drehfest verbundener Synchronkörper (17) ist, auf dem eine mit Klauen versehene Schaltmuffe zur Herstellung eines Formschlusses zwischen der Getriebewelle (Welle 16) und dem Zahnrad (15) verschiebbar ist.

10. Reibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Zunge (Blattfedern 2 bis 5) ein umgebogenes Zungenende aufweist, das in einer Vertiefung des Reibkörpers (10 bis 13) selbsthaltend arretierbar ist.