DE4340139C2

DE4340139C2 - Einspurvorrichtung für ein Rückwärtsgang-Zwischenrad in einem Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe

Info

Publication number: DE4340139C2
Application number: DE19934340139
Authority: DE
Inventors: Guido Dr Hopf; Harald Fitzner
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2013-11-26
Also published as: DE4340139A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspurvorrichtung für ein Rückwärtsgang-Zwischenrad in einem Kraftfahrzeug-Wech selgetriebe, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art.

Aus der DE-AS 20 18 399 ist eine Einspurvorrichtung für ein Rückwärtsgang-Zwischenrad in einem Kraftfahrzeug-Wechselge triebe bekannt, wie sie im wesentlichen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläutert ist.

Bei dieser bekannten Einspurvorrichtung ist ein Rückwärts gang-Zwischenrad auf einer festen Achse drehbar gelagert und ist zunächst in ein auf der Antriebswelle angeordnetes breiteres Zahnrad und darauf folgend in ein Zahnrad auf der Vorgelegewelle in Eingriff bringbar. Am Rückwärtsgang-Zwi schenrad ist ein Bremskonus mittel- oder unmittelbar ange ordnet, der während der Einrückbewegung über eine Sperr einrichtung mit einem am Gehäuse festgelegten Gegenkonus zusammenwirkt, um die Drehzahl des Zwischenrades auf Null hin abzubauen.

Die vorliegende Erfindung ist auch bei Einspurvorrichtungen für ein Rückwärtsgang-Zwischenrad in einem Kraftfahrzeug wechselgetriebe anwendbar, bei der das auf einer festen Achse drehbar gelagerte Rückwärtsgang-Zwischenrad in stän digem Eingriff mit einem auf der Antriebswelle angeordneten Zwischenrad steht und sich daher mit diesem dreht.

Die Sperreinrichtung besteht hierbei aus mit dem Brems konus verbundenen Führungsstiften, die mit entsprechenden Führungsbohrungen im Gehäuse zusammenwirken, wobei Schrä gen an den Führungsstiften und an den Gehäusebohrungen da für sorgen, daß bei drehendem Rückwärtsgang-Zwischenrad ein Durchschalten solange verhindert wird, bis die Drehzahl auf Null abgefallen ist.

Die bekannte Einspurvorrichtung weist damit den Nachteil auf, daß nach erfolgtem Abbau der Drehzahl die miteinander in Eingriff zu bringenden Zahnräder zumindest um den Betrag der miteinander zusammenwirkenden Schrägflächen während des abschließenden Einrückvorganges gegeneinander verdreht wer den müssen. Beobachtungen haben gezeigt, daß für dieses Verdrehen je nach Getriebekonstruktion hohe Kräfte erfor derlich sein können, die den Schaltkomfort beim Einlegen des Rückwärtsganges wesentlich verschlechtern.

Die bekannte Einspurvorrichtung weist noch den Nachteil auf, daß sie verhältnismäßig viel Bauraum erfordert.

Die bekannte Einspurvorrichtung ist auch noch in einer Aus führungsform bekannt, bei der die Sperreinrichtung inner halb einer auf der festen Achse angeordneten Schiebehülse ausgebildet ist.

Aus der DE-PS 29 16 626 ist eine Einspurvorrichtung ähn licher Art bekannt, bei der ebenfalls eine Sperreinrichtung innerhalb einer Schiebehülse angeordnet ist, wobei jedoch diese Schiebehülse zur Verringerung des Platzbedarfes un mittelbar innerhalb des Rückwärtsgang-Zwischenrades ange ordnet wurde.

Aus der DE-OS 27 51 699 ist eine Einrichtung zur geräuschlo sen Schaltung eines Rückwärtsganges von Geschwindigkeitswech selgetrieben, insbesondere von Kraftfahrzeugen bekannt, bei der an einem Zwischenrad ein Bremskonus mittel- oder unmit telbar angeordnet ist, der über eine bei Drehzahldifferenz wirksame Sperreinrichtung auf einen am Gehäuse festgelegten Gegenkonus abbremsend einwirkt, diese Sperreinrichtung wird jedoch durch unterschiedlich breite Führungsnuten in der na benförmigen Schaltradverlängerung gebildet, an deren Übergang schräge Sperrflächen vorgesehen sind, die mit dachförmig zu gespitzten Stirnflächen von Sperrzähnen in Eingriff kommen, die sich vom Bremsring radial nach innen erstrecken.

Bei dieser bekannten Einspurvorrichtung ist ein Einrücken des Schaltrades nur unter geringfügiger Rückdrehung des Bremsrin ges möglich, wodurch wieder die hohen Kräfte erforderlich werden können, die den Schaltkomfort beim Einlegen des Rück wärtsganges beeinträchtigen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einspurvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art derart zu verbessern, daß sie einerseits einen geringen Platzbedarf erfordert und daß sie andererseits trotz einer zuverlässigen Sperrwirkung bei vorhandener Drehzahldif ferenz dem abschließenden Einrücken des Rückwärtsgang-Zwi schenrades nicht den bisher bekannten erheblichen und stö renden Widerstand bei einem erforderlichen Verdrehen aus der Sperrstellung entgegensetzt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Einspurvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru ches 1 die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 aufge zeigten Merkmale aufweist.

Dadurch, daß der am Zwischenrad verschiebbar oder fest an geordnete Bremskonus über zwei bzw. drei sich durch Füh rungen im Rückwärtsgang-Zwischenrad oder im Gegenkonus er streckende Führungselemente gehalten ist und mit einem zum Gehäuse drehfesten Gegenkonus bzw. dem Bremskonus zusammen wirkt und die bei sich drehenden Zwischenrad wirksame Sperreinrichtung aus den Führungselementen und den Führun gen gebildet ist, wobei die Länge der letzteren so kurz be messen ist, daß bei einem infolge einer Drehzahldifferenz wirkenden Drehmoment ein Klemmen der Führungselemente in ihren Führungen bewirkt wird, wodurch das Durchschalten des Rückwärtsgang-Zwischenrades verhindert wird, bis die Dreh zahl auf Null abgefallen ist, wird ein Durchschalten des Rückwärtsgang-Zwischenrades ohne Verdrehung und damit ohne störende Einflüsse ermöglicht.

Die zusammenwirkenden Führungen und Führungselemente können hierbei in einfacher weise als Führungsbohrungen und mit diesen zusammenwirkenden Führungsstangen ausgebildet sein.

In bevorzugter Weise werden die zusammenwirkenden Führungen und Führungselemente durch rechteckige Führungsausnehmungen in einem das Zwischenrad aufnehmenden Hülsenbauteil ausge bildet und die Führungselemente werden als darin aufgenom mene rechteckige Laschenglieder ausgebildet.

Der am Rückwärtsgang-Zwischenrad angeordnete Bremskonus kann auch fest am Zwischenrad ausgebildet sein, wobei dann der Gegenkonus mittelbar über Führungen kurzer Länge auf Führungselementen am Gehäuse geführt ist (siehe Fig. 3).

Der am Rückwärtsgang-Zwischenrad fest oder verschiebbar angeordnete Bremskonus kann als Außenkonus (siehe Fig. 1 und 3) oder als Innenkonus (siehe Fig. 2) ausgebildet sein und der am Gehäuse festgelegte Gegenkonus muß hierzu ent sprechend komplementär ausgebildet werden. Ebenso kann an Stelle einer Einfach-Konusanordnung eine Doppel-Konusanord nung (siehe Fig. 14) vorgesehen werden.

Um ein einwandfreies Sperren der Vorrichtung auch bei stoß artigem Ineingriffkommen der Bremskonen sicherzustellen, kann einer der Bremskonen über eine Feder abgestützt und damit bereits vor Erreichen der Sperrstellung mit dem Gegenkonus zur Anlage gebracht werden. Hierdurch wird der zwischen den beiden Konusflächen befindliche Ölfilm vor Er reichen der Sperrstellung weggepreßt, so daß in Sperrstel lung der volle Reibwert wirksam ist.

Die Befestigung der Führungen wird vorzugsweise als eine Gelenk-Verbindung ausgeführt, um eine möglichst hohe Klemm wirkung zu erzielen.

In bevorzugter Weise kann die Führungslänge an den Füh rungselementen in Form der Laschenglieder an gegenüber liegenden Seitenkanten unterschiedlich ausgebildet sein, wodurch sich eine drehrichtungsabhängig unterschiedliche Klemmfunktion ergibt.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Figuren gezeigter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Rückwärts gang-Zwischenrad mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspurvorrichtung;

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt ähnlich Fig. 1 mit einer etwas veränderten Ausführungsform des Brems- bzw. Gegenkonus und mit einer Abfederung des Gegenkonus;

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch ein Rückwärts gang-Zwischenrad mit einer einfacheren Aus führungsform der erfindungsgemäßen Einspurvor richtung;

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Rückwärtsgang-Zwischen rades mit einer erfindungsgemäßen Einspurvor richtung und einer Voranlageeinrichtung und

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Rückwärtsgang-Zwischen rades mit einer erfindungsgemäßen Einspurvor richtung und einer Voranlageeinrichtung;

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines Rückwärtsgang-Zwischen rades mit einer erfindungsgemäßen Einspurvor richtung und Voranlegeeinrichtung;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6;

Fig. 9 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform ähnlich der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform,

Fig. 10 und 11 entsprechende Schnitte entlang der Linien X bzw. XI in Fig. 9.

Fig. 12 und 13 eine weitere Ausführungsform ähnlich Fig. 6, mit einem Laschenglied für eine drehrichtungsabhängig unter schiedliche Klemmfunktion und

Fig. 14 und 15 eine weitere Ausführungsform ähnlich Fig. 6, mit einer als Doppel-Konusan ordnung ausgebildeten Bremsanordnung.

In den Fig. 1 und 2 sind übereinstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, lediglich die baulich voneinander abweichenden Bauteile sind mit Bezugszeichen mit einem Strich-Index gekennzeichnet.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 auf einer feststehenden Achse 2 drehbar und axial ver schiebbar angeordnet.

Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 ist hierbei in seiner aus gerückten Stellung in gestrichelten Linien dargestellt. Je weils in der oberen Hälfte der Figuren ist das Rückwärts gang-Zwischenrad 1 in seiner Einspurstellung in das Zahnrad der Antriebswelle gezeigt und jeweils in der unteren Hälfte der Figuren ist das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 in seiner endgültig eingerückten Stellung gezeigt, in der es sowohl mit dem Zahnrad der Antriebswelle als auch mit dem Zahnrad der Abtriebswelle in Eingriff steht.

Die mit dem Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 zusammenwirkenden Zahnräder sind in den Figuren in Strich-Punkt-Linien ange deutet. Ein breiteres Zahnrad 3 ist hierbei auf einer An triebswelle (nicht gezeigt) angeordnet, während ein normal breites Zahnrad 4 auf einer Abtriebswelle (nicht gezeigt) angeordnet ist.

Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 weist eine Nabenbohrung 5 auf, mit der es, ggf. unter Zwischenschaltung einer Lager büchse, auf der festen Achse 2 axial verschiebbar und dreh bar aufgenommen ist. Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 weist die übliche Eingriffsverzahnung 6 und eine Ringnut 7 zum Eingriff einer die Einrückbewegung bewirkenden Schaltgabel (nicht gezeigt) auf.

Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 ist mit zwei oder drei am Umfang gleichmäßig verteilten Führungsbohrungen 8 von kur zer Führungslänge X versehen, in die sich Führungsstangen 9 mit einem Schiebesitz erstrecken, deren andere freie Enden 10 über eine gelenkige Verbindung 11 einen Bremskonus 12 tragen. Der Bremskonus 12 wirkt mit einem Gegenkonus 13 zusammen, der z. B. über eine Stiftverbindung 14 drehfest am Getriebegehäuse 15 festgelegt ist. Die gelenkige Verbindung 11 der Führungsstange 9 am Bremskonus 12 bewirkt bei einem zwischen Bremskonus 12 und Gegenkonus 13 übertragenen Dreh moment ein Verklemmen der Führungsstange 9 in den Führungs bohrungen 8.

Anschließend an die Führungsbohrungen 8 mit kurzer Füh rungslänge X weist das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 eine er weiterte Innenbohrung 16 auf, die mit einer radialen Ring gut 17 zur Aufnahme eines Ringfederelementes 18 versehen ist. Die Führungsstange 9 sind hierbei mit einer Einschnü rung 19 und einem im Durchmesser verringerten Abschnitt 20 versehen, die mit dem Ringfederelement 18 zusammenwirken, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Es wird darauf aufmerksam gemacht, daß die erfindungsgemäße Einspurvorrichtung auch funktioniert, wenn das Ringfeder element 18 und die Einschürung 19 bzw. der im Durchmesser verringerte Abschnitt 20 nicht vorgesehen werden. Diese Maßnahmen dienen dazu, eine definierte Klemmposition sicherzustellen und nach erfolgtem Einrücken des Rückwärts ganges beim nachfolgenden Ausrücken die Vorrichtung wieder in Ausgangsstellung zu bringen.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich gegenüber der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Aus führungsform nur dadurch, daß anstelle eines Bremskonus als Innenkonus ein Bremskonus 12′ als Außenkonus verwendet wird und dementsprechend der Gegenkonus 13′ als Innenkonus aus gebildet sein muß. Weiterhin ist eine Abfederung des Gegen konus 13′ in Form einer Schraubenfeder 26 vorgesehen.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Einspurvorrichtung wird nachfolgend erläutert.

Wird das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 aus seiner in gestri chelten Linien gezeichneten Stellung mittels einer in die Ringnut 7 eingreifenden Schaltgabel in Fig. 1 betrachtet nach rechts verlagert, so gelangt die Verzahnung 6 zunächst in Eingriff mit der Verzahnung des breiteren Zahnrades 3 auf der Antriebswelle und das in seiner Ruhelage stillste hende Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 wird von der drehenden Antriebswelle 3 mitgenommen. Das in der Ringnut 17 angeord nete Ringfederelement 18 kommt in Anlage an die Schulter der Einschnürung 19 an den Führungsstangen 9 und drückt hierdurch den Bremskonus 12 auf den feststehenden Gegen konus 13. Solange sich das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 dreht, entsteht hierbei aufgrund der Reibung zwischen den Konen ein Drehmoment, das zum Verklemmen der Führungsstan gen 9 in ihren Führungsbohrungen 8 von kurzer Führungslänge X führt und ein weiteres Verschieben des Rückwärtsgang-Zwi schenrades 1 verhindert. Fällt die Drehzahl auf Null ab, so ist die Klemmwirkung zwischen den Führungsstangen 9 und den Führungsbohrungen 8 aufgehoben und das Rückwärtsgang-Zwi schenrad 1 kann unter radialem Nachgeben des Federelementes 18 in Fig. 1 betrachtet weiter nach rechts verschoben wer den, wodurch die Führungsstangen 9 nach hinten aus den Füh rungsbohrungen 8 im Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 heraustre ten und die Verzahnung 6 des Rückwärtsgang-Zwischenrades 1 in das Zahnrad 4 an der Abtriebswelle eingespurt werden kann. Das Einspuren erfolgt hierbei ohne ein erforderliches Verdrehen aus einer Sperrschräge bei einer Drehzahl von Null und ist dementsprechend geräuschlos und komfortabel.

Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die erfindungsge mäße Einspurvorrichtung grundsätzlich auch ohne das Ringfe derelement 18 und die Einschnürung 19 bzw. den im Durchmes ser verringerten Abschnitt 20 an den Führungsstangen denk bar ist, denn bei einer zweckentsprechenden Auslegung der Gleitführungs-Passung zwischen den Führungsstangen 9 und den Führungsbohrungen 8 kann ein anfängliches Mitnehmen der Führungsstangen 9 durch das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1 be wirkt werden, wodurch der Bremskonus 12 zur Anlage gegen den Gegenkonus 13 gebracht wird, worauf durch das hierbei auftretende Reaktions-Drehmoment sofort ein derartiges Ver kanten der Führungsstangen 9 in den Führungsbohrungen kur zer Führungslänge X auftritt, so daß ein Verschieben des Rückwärtsgang-Zwischenrades 1 durch das Anklemmen der Gleitführung bis zum Stillstand verhindert wird. Über das durch die Axialkraft zwischen dem Bremskonus 12 und dem Gegenkonus 13 wirkende Reibmoment wird die Antriebswelle auf eine Drehzahl von Null abgebremst, wobei die Klemmwir kung zwischen den Führungsstangen 9 und den Führungsboh rungen 8 aufgehoben und ein vollständiges Einspuren des Rückwärtsgang-Zwischenrades 1 geräuschlos und mit geringem Kraftaufwand ermöglicht wird.

In Fig. 3 wird eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Einspurvorrichtung erläutert, in der für im wesent lichen gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen nur mit einem Doppelstrich-Index versehen verwendet werden.

Ein Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′ ist wieder auf einer fe sten Achse 2′′ axial verschiebbar und drehbar angeordnet und kann mit einem breiteren Zahnrad 3 auf einer Antriebs welle (nicht gezeigt) und einem normal breiten Zahnrad 4 auf einer Abtriebswelle (nicht gezeigt) in Eingriff ge bracht werden. Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′ weist wieder eine Nabenbohrung 5′′ auf, mit der es unmittelbar oder mittels einer Lagerbüchse (nicht gezeigt) auf der festen Achse 2′′ verschiebbar und drehbar gelagert ange ordnet ist. Anschließend an die Nabenbohrung 5′′ ist das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′ mit einer zentralen Bohrung 16′′ versehen, deren äußeres Ende in einen als Innenkonus ausgebildeten Bremskonus 12′′ übergeht.

Ein als Ringbauteil ausgebildeter Gegenkonus 13′′ ist mit einer Anzahl von zwei oder drei Führungsbohrungen 8′′ von kurzer Führungslänge X′′ versehen, und in den Führungsboh rungen 8′′ werden zylindrische Führungsstangen 9′′ aufge nommen, die im Getriebegehäuse 15′′ über eine Kugelkopf/ Bohrungsverbindung 21/22 gelenkig und über einen Seeger ring 23 gesichert oder, wie im unteren Teil der Fig. 3 bei 24/25 gezeigt, nach außen freikragend im Getriebegehäuse 15′′ fest aufgenommen sind.

Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einspurvorrich tung weist einen besonders geringen Bauaufwand auf, weil der Bremskonus 12′′ unmittelbar am Rückwärtsgang-Zwischen rad 1′′ ausgebildet werden kann, der erforderliche Gegen konus 13′′ als ein einfaches, ringförmiges Drehteil mit lediglich den erforderlichen Führungsbohrungen 8′′ ausge bildet werden kann und die erforderlichen Führungsstangen 9′′ als einfache Rundstäbe ausgebildet werden können.

Die Führungslänge X′′ der Führungsbohrungen 8′′ für die Führungsstangen 9′′ wird hierbei so ausgelegt, daß bei einer auftretenden Drehzahldifferenz sofort ein Verkanten der Schiebeführung auftritt und ein Durchschalten des Rück wärtsgang-Zwischenrades 1′′ so lange unterbunden wird, bis durch Abbremsen der Drehzahl auf Null das Anklemmen der Gleitführung aufgehoben wird und ein geräuschloses Ein rücken des Rückwärtsgang-Zwischenrades 1′′ mit geringem Kraftaufwand ermöglicht wird.

Grundsätzlich können die Führungsstangen 9′′ anstelle eines Gelenkes 21/22 auch eine feste Verbindung 24/25 mit dem Ge häuse aufweisen und von ihrer Biegeelastizität her so aus gelegt sein, daß damit das erwünschte Anklemmen der Gleit führung erreicht wird. Bei einem Ausrücken des Rückwärts gang-Zwischenrades 1′′ kann der Gegenkonus 13′′ durch Schraubenfedern 26 an den Führungsstangen 9′′ wieder in seine Ausgangslage zurückgeführt werden. Seeger-Ringe 27 vermeiden ein Auseinanderfallen der Bremsvorrichtung bei ihrer Rückkehr in ihre Ausgangslage.

Bei den in Fig. 4 und 5 gezeigten weiteren Ausführungs formen der Erfindung sind im wesentlichen übereinstimmende Bauteile mit dem gleichen nur mit einem dreifachen Strich index versehenen Bezugszeichen bezeichnet.

Ein Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′′ ist wieder auf einer feststehenden Achse 2′′′ drehbar und axial verschiebbar an geordnet und kann mit den in Strich-Punkt-Linien angedeu teten Zahnrädern 3 und 4 zum Schalten eines Rückwärtsganges in Eingriff gebracht werden.

Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′′ weist eine Nabenbohrung 5′′′ auf, die mit einem bestimmten Spiel auf der festen Achse 2′′′ axial verschiebbar und drehbar aufgenommen ist. Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′′ weist die übliche Ein griffsverzahnung 6′′′ auf, sowie eine Ringnut 7′′′, in die eine Schaltgabel (nicht gezeigt) zum Übertragen der Ein rückbewegung eingreifen kann. Wenn diese Schaltgabel ein seitig am Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′′ angreift, kann hierdurch ein Verkippen des Rückwärtsgang-Zwischenrades mit seiner Nabenbohrung 5′′′ gegenüber der Achse 2′′′ auftre ten, wodurch es bei einem Verschieben zu einem unerwünsch ten Verklemmen der in den Führungsbohrungen 8′′′ im Rück wärtsgang-Zwischenrad 1′′′ aufgenommenen Führungsstangen 9′′′ kommen kann. Die Führungsstangen 9′′′ sind wieder mit Einschnürungen 19′′′ versehen, die mit einem Ringfederele ment 18′′′ zusammenwirken.

Der gegenüber den Ausführungsformen in Fig. 1 und 2 wesent liche Unterschied besteht hierbei darin, daß hier die Füh rungsstangen 9′′′, die an sich in der gleichen Weise mit den Führungsbohrungen 8′′′ von kurzer Führungslänge X′′′ zusammenwirken, zweiteilig ausgeführt sind. Und zwar ist deren freies Ende 10′′′ getrennt ausgebildet und mit dem Bremskonus 12′′′ in ähnlicher Weise bei 21/22′′′ gelenkig verbunden, wie in Fig. 1 und 2. Das Ende 10′′′ bildet einen getrennten Führungsstift 31, der in einer Führungsbohrung 32 im verdickten Ende 33 der Führungsstange 9′′′ aufge nommen wird. Die Verdickung 33 weist eine Konusrampe 34 auf, mit der sie in eine Führungsbohrung 35 im Rückwärts gang-Zwischenrad 1′′′ hineingeführt werden kann, wodurch dann nach einem Verschieben des Rückwärtsgang-Zwischenrades 1′′′ über die kurze Führungslänge X′′′ hinaus der verdickte Bereich 33 und die Führungsbohrung 35 nunmehr für eine un geklemmte Führung der Führungsstangen 9′′′ im Rückwärts gang-Zwischenrades 1′′′ sorgt.

In den beiden Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 sind Vor anlageeinrichtungen gezeigt, die vermeiden, daß bei einem extrem schnellen Schalten ein impulsartiges Aufeinander treffen der beiden Konusflächen erfolgt und einen Reibwert aufbau schon vor Erreichen der Sperrstellung erzielt wird.

Die beiden Konusflächen werden durch eine weiche Feder vor ab aneinandergedrückt und beim Einschieben des Rückwärts gang-Zwischenrades in die Antriebswellenverzahnung beginnen die Konusflächen aufeinander zu reiben, so daß der Ölfilm reißt und ein Bremsmoment aufgebaut wird, das an den Füh rungsstangen wirksam wird.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist die Voran lageeinrichtung in Form einer konzentrisch zur festste henden Achse 2′′′ angeordnete Schraubenfeder 26′′′ ge bildet, die sich einerseits am Rückwärtsgang-Zwischenrad 1′′′ und andererseits am Bremskonus 12′′′ abstützt. Diese Voranlageeinrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß ein bestimmtes, durch die Schraubendruckfeder 26′′′ bewirktes Reibmoment auch bei bereits vollständig eingerücktem Rück wärtsgang wirksam und damit bremsend und verschleißfördernd wirksam bleibt.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird dieser aufgezeigte Nachteil dadurch vermieden, daß innerhalb der Bohrungen 32 für die Führungsstifte 31 Schraubendruckfe dern 36 angeordnet werden, die bei einem Verschieben des Rückwärtsgang-Zwischenrades 1′′′ durch das Zusammenwirken des Ringfederelementes 18′′′ mit den Einschnürungen 19′′′ an den Führungsstangen 9′′′ die Führungsstangen 9′′′ mitge nommen werden und hierdurch infolge der Zusammendrückung der Schraubenfedern 36 der erwünschte Reibwertaufbau be wirkt wird. Dadurch erfolgt bei weiterem Verschieben des Rückwärtsgang-Zwischenrades 1′′′ ein Anklemmen der Füh rungsstangen 9′′′ in ihren Führungsbohrungen 8′′′ mit kurzer Führungslänge X′′′ und ein weiteres Durchschaltendes Rückwärtsgang-Zwischenrades 1′′′ ist erst bei Drehzahl Null möglich. Da dann die Klemmwirkung zwischen den Füh rungsstangen 9′′′ und den Führungsbohrungen 8′′′ aufgehoben wird, können sich die Schraubenfedern 36 entspannen und die Führungsstangen 9′′′ entlang der Führungsbohrungen 8′′′ nach links in Fig. 5 gesehen, entspannen und ein ständiges Bremsmoment bei eingerücktem Rückwärtsgang fällt weg.

Damit hierbei eine definierte Ausgangslage sichergestellt wird, ist auf der festen Achse 2′′′ eine Anschlagscheibe 37 mittels eines Sprengringes 38 angeordnet.

Im Zusammenhang mit den Fig. 6 bis 11 werden zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, deren prin zipielle wirkungsweise mit den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen übereinstimmt, wo jedoch anstelle von zu sammenwirkenden Führungsstangen und Führungsbohrungen im Querschnitt rechteckige Führungslaschen und Führungsausneh mungen verwendet werden, um bei in Umfangsrichtung wirken den höheren Bremskräften ein unter Umständen mögliches Ver biegen von runden Führungsstangen sicher zu vermeiden.

Da die beiden in den Fig. 6 und 9 gezeigten Ausführungs formen einander sehr ähnlich sind, sind wieder die in Fig. 6 benutzen Bezugszeichen in der Fig. 9 gleichlautend ver wendet und nur bei abweichender Bauform sind die entspre chenden Bauteile mit einem Strich-Index versehen worden.

In den Fig. 6 und 9 ist auf einem Hülsenbauteil 40 ein Rückwärtsgang-Zwischenrad 41 axial verschiebbar angeordnet und vermittels des Hülsenbauteiles 40 auf der festen Achse 42 drehbar gelagert. Die mit dem Rückwärtsgang-Zwischenrad 41 zusammenwirkenden Zahnräder sind hier nicht im einzelnen dargestellt, sie entsprechen jedoch den entsprechenden Zahnrädern, wie sie in Fig. 1 mit den Bezugszeichen 3 und 4 bezeichnet sind.

Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 41 weist eine Nabenbohrung 45 auf, mit der es auf dem Hülsenbauteil 40 verschiebbar auf genommen ist und über das Hülsenbauteil 40 ggf. unter Zwi schenschaltung von Lagerbüchsen auf der festen Achse 42 drehbar gelagert ist.

Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 41 weist die übliche Ein griffsverzahnung 46 und eine Ringnut 47 auf, in die eine Schaltgabel (nicht gezeigt) zum Übertragen der Einrückbe wegung eingreift. Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 41 ist in diesem Fall mit zwei um 180 Grad versetzt angeordneten Füh rungsausnehmungen 48 versehen, die in zweckmäßiger Weise durch einen Räumvorgang in ihrer im Querschnitt recht eckigen Form hergestellt werden können.

In Fig. 6 sind in den Führungsausnehmungen 48 rechteckige Laschengliedern 49 angeordnet, wobei jedoch deren unmittel bar mit den Führungsausnehmungen 48 zusammenwirkenden Enden auf eine kurze Führungslänge von X beschränkt ist, d. h., der übrige Teil der Laschenglieder 49 ist entsprechend mit einer Einschnürung versehen.

An ihren anderen freien Enden 50 sind die Laschenglieder 49 mit einer zylindrischen Abrundung versehen, mit der sie ge lenkig in einer Aufnahme 51 in dem mit dem Bremskonus 52 verbundenen Hülsenbauteil 40 angeordnet sind. Der Gegen konus 53 ist auf der festen Achse 42 angeordnet und wird über einen Vorsprung 54 gegenüber dem Getriebegehäuse 55 drehfest gehalten.

Das Rückwärtsgang-Zwischenrad 41 ist benachbart der Ring nut 47 mit einer Ringnut 57 zur Aufnahme eines Ringfeder elementes 58 versehen, das eine in einer radialen Bohrung 59 angeordnete Kugel 60 beaufschlagt. Die Laschenglieder 49 sind an ihrer zur Kugel 60 liegenden Oberfläche mit zwei Kugelrasten 61 und 62 versehen. Die Laschenglieder 49 wei sen weiterhin einen radialen Stift 63 auf, der sich durch ein Langloch 64 im Hülsenbauteil 40 erstreckt und als Wi derlager für eine Schraubenfeder 65 dient, deren anderes Ende sich gegen eine Schulter am Hülsenbauteil 40 des Bremskonus 42 abstützt.

In Fig. 9 ist anstelle des radial ausragenden Stiftes 63 am Laschenglied 49, das Laschenglied 49′ an seinem freien Ende mit einer radial nach innen ragenden Abkantung 66 versehen, mit der es in die entsprechende Aufnahme 51 im Hülsenbau teil 40′ des Bremskonus 52′ gelenkig eingreift. Eine Schraubendruckfeder 67 ist hierbei zwischen der Schulter an der Abkantung 66 des Laschengliedes 49′ und dem Bremskonus 52′ angeordnet.

Nunmehr wird die Funktionsweise der beiden in den Fig. 6 und 9 gezeigten Ausführungsformen beschrieben.

Wird das Rückwärtsgang-Zwischenrad 41 in den Figuren be trachtet nach rechts verschoben, so wird über die durch das Ringfederelement 58 belastete Kugel 60 und die Kugelrasten 61 das entsprechende Laschenglied 49 bzw. 49′ axial mit bewegt und hierdurch entweder die Feder 65 oder die Feder 67 vorgespannt, so daß es zu einem Reibwertaufbau kommt.

Durch das nunmehr an den Laschengliedern 49 bzw. 49′ auf tretende Drehmoment tritt ein Verkanten der Laschenglieder 49 bzw. 49′ in ihren Führungsausnehmungen 48 auf und ein weiteres Verschieben des Rückwärtsgang-Zwischenrades 41 wird verhindert. Sobald die Drehzahl auf Null abgesunken ist, wird die Klemmwirkung aufgehoben und das Rückwärts gang-Zwischenrad 41 kann unter Ausfedern der Kugel 60 über die in ihrer Stellung verbleibenden Laschenglieder 49 bzw. 49′ nach rechts in den endgültigen Eingriff verschoben wer den.

Da hierdurch die Federn 65 und 67 die Möglichkeit haben, die Laschenglieder 49 und 49′ wieder in ihre Ausgangslage zu schieben, verbleibt bei eingerücktem Rückwärtsgang kein Restreibmoment an den Bremskonen.

Selbstverständlich muß dafür gesorgt werden, daß bei den entsprechenden Verkantungsbewegungen zum Anklemmen der Laschenglieder 49 und 49′ ein unerwünschtes Verklemmen in den gelenkigen Bereichen vermieden wird und dementsprechend sind die entsprechenden Bereiche z. B. wie aus den Fig. 8 und 11 ersichtlich, an den Kanten abgerundet oder an den Seiten ballig ausgeführt.

In den Fig. 12 und 13 bzw. 14 und 15 sind zwei weitere Aus führungsformen der Erfindung gezeigt, bei denen die Bau teile die ähnlich den Bauteilen der Ausführungsform nach Fig. 6 sind, mit den gleichen, nur mit einem Doppel- oder Dreifach-Index versehen sind.

Da die Bauform und die Funktionsweise der Ausführungsformen der Fig. 12 bis 15 den vorgehend beschriebenen Ausführungs formen entsprechen, werden sie hier im einzelnen nicht nochmal beschrieben, sondern es werden nur die wesentlichen Unterschiede zu den früheren Ausführungsformen behandelt.

Wie aus den Fig. 12 und 13, insbesondere Fig. 13, hervor geht, weisen die Laschenglieder 49′′ an gegenüberliegenden Seitenkanten unterschiedliche Führungslängen x und y auf, wodurch sich eine drehrichtungsabhängig unterschiedliche Klemmfunktion ergibt. Bei einer solchen Ausführungsform wird sichergestellt, daß z. B. bei leicht nach rückwärts rollendem Fahrzeug das Einlegen des Rückwärtsganges er leichtert wird.

Wie aus den Fig. 14 und 15, insbesondere dem rechten Teil der Fig. 14 zu entnehmen ist, unterscheidet sich die vor liegende Bauform von den vorhergehend beschriebenen da durch, daß an Stelle einer Einfach-Konusanordnung eine Doppel-Konusanordnung für die Bremsvorrichtung vorgesehen ist.

Hierbei ist konzentrisch innerhalb zum Bremskonus 53′′′ ein weiterer Bremskonus 68 auf der festen Achse 42′′′ angeord net und mit diesem über einen Stift 69 drehfest verbunden. Zwischen den beiden Konusflächen der beiden Bremskonen 53′′′ und 68 ist ein Doppelkonusring 70 angeordnet, der bei 54′′′ in geeigneter Weise am Gehäuse 55′′′ drehfest gehal ten ist.

Die oben beschriebene Doppelkonus-Bremsanordnung wirkt in bekannter Weise wie eine Doppel-Synchronisierung und stellt auf kompakten Raum eine höhere Bremswirkung zur Verfügung.

Claims

1. Einspurvorrichtung für ein Rückwärtsgang-Zwischenrad (1) in einem Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, das auf einer festen Achse (2) drehbar gelagert ist und in Eingriff mit einem auf der Antriebswelle angeordneten breiteren Zahnrad (3) steht oder mit diesem in Eingriff bringbar ist und darauf folgend mit einem Zahnrad (4) auf der Vor gelegewelle in Eingriff bringbar ist und wobei am Zwi schenrad (1) ein Bremskonus (12) mittel- oder unmittel bar angeordnet ist, der über eine bei Drehzahldifferenz wirksame Sperreinrichtung auf einem am Gehäuse festge legten Gegenkonus (13) abbremsend einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß

- der am Zwischenrad (1 bzw. 41) verschiebbar oder fest angeordnete Bremskonus (12 bzw. 52) über zwei bzw. drei sich durch Führungen (8 bzw. 48) im Zwi schenrad (1 bzw. 41) oder im Gegenkonus (13′′) er streckende Führungselemente (9 bzw. 49) gehalten ist und
- mit dem am Gehäuse (15) über eine Stiftverbindung (14 bzw. 54) festgelegten Gegenkonus (13 bzw. 53) bzw. dem Bremskonus (12′′) abbremsend zusammenwirkt und
- die bei Drehzahldifferenz wirksame Sperreinrichtung aus den Führungselementen (9 bzw. 49) und den Füh rungen (8 bzw. 48) gebildet ist, deren Führungslänge (X) so kurz bemessen ist, daß das an den Bremskonen wirkende Drehmoment zum Klemmen der Führungselemente (9 bzw. 49) in ihren Führungen (8 bzw. 48) führt.

2. Einspurvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die den am Zwischenrad (1) fest oder verschiebbar angeordneten Bremskonus (12) haltenden Führungen durch Führungsbohrungen (8) im Zwischenrad (1) und die Führungselemente als sich durch diese erstrecken de Führungsstangen (9 ) ausgebildet sind.

3. Einspurvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die den am Zwischenrad (41) verschiebbar angeordne ten Bremskonus (52) haltenden Führungen durch recht eckige Führungsausnehmungen (48) in einem das Zwi schenrad (41) aufnehmenden Hülsenbauteil (40) ausge bildet sind und die damit zusammenwirkenden Füh rungselemente als rechteckige Laschenglieder (49) ausgebildet sind.

4. Einspurvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- der am Zwischenrad (1′′) angeordnete Bremskonus (12′′) unmittelbar am einen Ende des Zwischenrades (1′′) ausgebildet ist und
- mit dem zum Gehäuse (15′′) verschiebbar angeordneten Gegenkonus (13′′) abbremsend zusammenwirkt und
- die bei Drehzahldifferenz wirksame Sperreinrichtung aus dem Gegenkonus (13′′) mit Führungsbohrungen (8′′) und darin aufgenommenen Führungsstangen (9′′) besteht, wobei die Führungslänge (X) der Führungs bohrungen (8′′) so kurz bemessen ist, daß das an den Bremskonen wirkende Drehmoment zum Klemmen der Füh rungsstangen (9′′) in den Führungsbohrungen (8′′) führt.

5. Einspurvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- der am Zwischenrad (1) fest oder verschiebbar an geordnete Bremskonus (12 bzw. 12′) als Innen- (siehe Fig. 1) oder als Außenkonus (siehe Fig. 2) und
- der am Gehäuse (15) festgelegte Gegenkonus (13 bzw. 13′) hierzu komplementär ausgebildet ist.

6. Einspurvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Zwischenrad (1) mit einer zentralen Bohrung (16) und einer darin angeordneten Ringnut (17) versehen ist, in der ein Ringfederelement (18) angeordnet ist und
- an den Führungsstangen (9) Einschnürungen (19) und im Durchmesser abgesetzte Abschnitte (20) vorgesehen sind und
- das Ringfederelement (18) mit den Einschnürungen (19) zusammenwirkt, um eine definierte Klemmposition für den Abbremsvorgang und ein Zurückführen der Vor richtung in die Ausgangsposition zu gewährleisten.

7. Einspurvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Bremskonus (12′′) mit die Führungsstange (9′′) umgebende Schraubenfedern (26) zusammenwirkt, die ihn in seine Ausgangslage zu Beginn der Einrückbe wegung des Zwischenrades (1′′) zurückführen.

8. Einspurvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Zwischenrad (1′′′) mit einer Führungsbohrung (8′′′) von bestimmter Führungslänge (X) versehen ist und
- an den Führungsstangen (9′′′) ein über eine Konus fläche (35) angeschlossener erweiterter Führungs durchmesser (33) vorgesehen ist, der mit einer er weiterten Führungsbohrung (34) im Zwischenrad (1′′′) zusammenwirkt, um nach einer begrenzten Verschiebe bewegung die Anklemmung aufzuheben und eine unge klemmte Schiebeführung der Führungsstangen (9′′′) in der Führungsbohrung (8′′′) bereitzu stellen.

9. Einspurvorrichtung nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Verbindung der freien Enden (10 bzw. 10′′′) mit dem Bremskonus (12′′ bzw. 12′′′) in Form einer Kugelgelenk-Verbindung (21/22′′′) ausge bildet ist, deren Lösen in Zugrichtung durch ein Sicherungselement (23′′′) verhindert ist.

10. Einspurvorrichtung nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Führungsstangen (9′′′) zweiteilig ausge führt sind und durch eine Führungsstift/Füh rungsbohrung-Verbindung (31/32) ein Verschieben des Zwischenrades (1′′′) unmittelbar nach der Anklemmphase ermöglichen.

11. Einspurvorrichtung nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Voranlageeinrichtung in Form des auf der festen Achse (2) axial verschiebbar angeordne ten, über eine leichte Schraubendruckfeder (26, 26′′ bzw. 26′′′) am Gehäuse (15, 15′′ bzw. 15′′′) abgestützten Gegenkonus (13′), vorge sehen ist.

12. Einspurvorrichtung nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Voranlageeinrichtung in Form des auf der festen Achse (2′′′) axial verschiebbar angeord neten, über eine leichte Schraubendruckfeder (26′′′) am Zwischenrad (1′′′) abgestützten Bremskonus (12′′′) vorgesehen ist.

13. Einspurvorrichtung nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Voranlageeinrichtung in Form von in Boh rungen (32) in den Führungsstiften (9′′′) ange ordneten leichten Schraubendruckfedern (36), die sich an den Führungsstifte (31) abstützen, bereitgestellt wird.

14. Einspurvorrichtung nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Führungslänge an den Führungselementen in Form der Laschenglieder (49′′) an gegenüberlie genden Seitenkanten unterschiedlich (x/y) aus gebildet sind.

15. Einspurvorrichtung nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Bremsanordnung als Doppelkonusanordnung (53′′′, 68/69 und 70) ausgebildet ist.