DE4404093C2 - Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes über eine Synchronisiereinrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes über eine SynchronisiereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes
über eine Synchronisierungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Einrichtungen zum Synchronisieren von Schaltvorgängen, beispielsweise von
einer ersten in eine zweite Gangstufe, umfassen nach üblicher Bauart einen
Synchronring, der mit einer Schaltmuffe in Wirkverbindung steht und welcher mit
einem Kupplungskörper eines Losrades durch axiales Verschieben in Eingriff
bringbar ist. Über eine auf die Schaltmuffe einwirkende federbelastete Kugel wird
eine sogenannte Überschiebekraft an der Schaltmuffe erzeugt, die eine axiale
Anpreßkraft auf einen Sperrstein und den Synchronring bewirkt. Diese axiale
Anpreßkraft wirkt auf den Synchronring und verschiebt diesen axial. Dabei
kommen Synchronring und Reibring der Antriebswellendrehzahl einerseits und
der Konusring mit der Abtriebsdrehzahl andererseits in Verbindung.
Aus der US-PS 5 267 636 ist eine Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes
über eine Synchronisiereinrichtung bekannt, deren Schaltmuffe über
federbelastete Kugeln umfassende Druckstücke in einer Neutral- und
Schaltstellung gehalten ist, wobei die Kugeln an der Innenumfangsfläche in
ersten Ausnehmungen der Schaltmuffe haltend eingreifen und bei einer an der
Schaltmuffe erzeugten Überschiebekraft eine axiale Anpreßkraft auf einen die
Kugel führenden Sperrstein und einen Synchronring erfolgt.
Bei dieser bekannten Vorrichtung wird eine zum Anmeldungsgegenstand völlig
verschiedene Problemlösung verfolgt, indem eine Synchronisation des nicht in
Eingriff zu bringenden Zahnrads verhindert wird. Des weiteren ist aus der DE-OS
25 10 657 eine Zahnkupplung in einem Getriebe bekannt, bei der eine
ansteigende Kraftspitze der Überschiebekraft erfolgt und eine Rastkugel
überschreitet nicht eine zweite Übertrittskante.
Bei diesem Synchronisierungssystem üblicher Bauart wird in dieser Position die
Synchronisiereinrichtung völlig entriegelt und die Schaltmuffe kann axial
weitergeschoben werden, wobei zum idealen Herstellen eines Formschlusses die
Voraussetzung ist, daß eine momentane Drehzahlgleichheit, d. h. keine
Differenzdrehzahl, besteht. Es tritt in der Praxis auf, daß die synchronisierten
Drehzahlen auseinanderlaufen und es beim Durchschalten zu einem sogenannten
Schaltkratzen kommt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zum Schalten zu schaffen,
mit der die genannten Nachteile vermieden werden und das sogenannte Schaltkratzen
unterbunden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß durch zwei nacheinander angeordnete und durch
Übertrittskanten voneinander getrennte Ausnehmungen in der Innenumfangsfläche der
Schaltmuffe eine im Sperrstein gehaltene federbelastete Kugel eine
Nachsynchronisierung erzielt wird.
Die Ausnehmungen bewirken jeweils eine Kraftspitze der Überschiebekraft der
Schaltmuffe und zwischen diesen beiden Kraftspitzen wird ein Abfall der
Überschiebekraft bewirkt damit die verspannte Synchronisierung kurzzeitig gelockert
und die Schaltmuffe dann geringfügig axial verschoben werden kann.
Diese zweite Kraftspitze, hervorgehoben durch die zweite Ausnehmung, bewirkt, daß
eine nochmalige axiale Anpreßkraft auf den Synchronring erzeugt wird. Dieser wird
somit zum zweiten Mal angepreßt, wodurch eine sogenannte Nachsynchronisierung
erzielt wird. Die ursprünglich synchronisierten Teile, deren Drehzahlen aber wieder
auseinanderlaufen, werden hierdurch über Reibschluß angekoppelt, so daß ein
kratzfreies Durchschalten möglich wird.
Zur Erzielung der unterschiedlichen Kraftspitzen sowie der Abfälle der Überschiebekraft
dienen die Merkmale gemäß der Ansprüche 1 bis 3.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4
beinhaltet eine mögliche
Ausgestaltung der zweiten Ausnehmung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 bis 4 mögliche Stellungen einer Schaltmuffe einer Synchronisiereinrichtung mit
einem Sperrstein und entsprechend positionierten federbelasteten
Kugeln, und
Fig. 5 bis 8 zu den Darstellungen der Fig. 1 bis 4 entsprechende
Kraft-/Weg-Diagramme.
Die Schaltmuffe 1 umfaßt an der Innenumfangsfläche 6 zwei hintereinander
angeordnete Ausnehmungen 2 und 3, welche durch eine Übertrittskante 4 voneinander
getrennt sind. Eine weitere Übertrittskante 5 ist zwischen der zweiten Ausnehmung 3
und der Innenumfangsfläche 6 vorgesehen. Diesen Ausnehmungen 2 und 3 steht eine
Kugel 7 in einem Sperrstein 8 gegenüber, welche über eine Feder 9 unter Spannung
zur Schaltmuffe 1 angeordnet ist.
In Verschieberichtung 10 der Schaltmuffe 1, beispielsweise zum Schalten von einem
ersten in einen zweiten Gang eines Getriebes gesehen sind die Ausnehmungen 2 und
3 unmittelbar hintereinanderliegend angeordnet. Die eine Übertrittskante 4 zwischen
den beiden Ausnehmungen 2 und 3 weist einen größeren Innendurchmesser D auf als
die weitere nachfolgende Übertrittskante 5′ die einen kleineren Innendurchmesser d
besitzt.
Diese Übertrittskanten 4, 5 bewirken über die Kugel 7 bei einem Verschieben der
Schaltmuffe 1 zwei Kraftspitzen 14 und 16 sowie einen Kraftabfall 15 zwischen diesen
Kraftspitzen. In Diagrammen Fig. 5 bis Fig. 8 sind über den Weg S und die
Überschiebekraft Ü der Kraftverlauf dargestellt. Entsprechend zugeordnet ist in den
Fig. 1 bis 4 die Position der Schaltmuffe 1 dargestellt.
Die Ausnehmung 3 kann aus einer Hohlkehle 11, einer Nut, einer ebenen Fläche
oder einer schrägen Fläche bestehen, wesentlich ist nur, daß sich zwei Übertrittskanten
4 und 5 ausbilden.
In den Fig. 1 bis 4 sind Ausnehmungen 3 in Form von Hohlkehlen 11
dargestellt.
In Fig. 1 ist die Schaltmuffe 1 nach Durchlaufen einer Neutralstellung
I dargestellt, bei der die Kugel 7 hinter der ersten Ausnehmung
2 angeordnet ist.
In der nachfolgenden Stellung II ist die Schaltmuffe 1 zum Ansynchronisieren in
Pfeilrichtung 10 verschoben und die Kugel 7 wird in die Feder 9 gedrückt wodurch der
Sperrstein geringfügig in Richtung 13 zum Synchronring
(nicht dargestellt) verschoben
wird. Die Kugel 7 bewirkt durch Überwinden der zwischen den beiden Ausnehmungen
2 und 3 vorgesehenen Übertrittskante 4 eine erste Kraftspitze 14 der Überschiebekraft
Ü der Schaltmuffe 1.
Beim weiteren Verschieben der Schaltmuffe 1 nimmt die Kugel 7 eine Stellung in der
Ausnehmung 3 wie z. B. in der Hohlkehle 11
ein. In dieser Position III erfolgt eine Entsperrung der Synchronisation und es fällt die
Überschiebekraft Ü bis zu einem Punkt 15 (Fig. 6) ab. Die verspannte
Synchronisierung wird gelockert und die Schaltmuffe 1 kann axial verschoben werden.
Durch die weitere Übertrittskante 5 am Auslauf der zweiten Ausnehmung 3 bewirkt die
Kugel 7 beim Weiterverschieben der Schaltmuffe 1 in Pos. IV (Fig. 3) die zweite
Kraftspitze 16. Diese ist höher als die erste Kraftspitze 14 ausgelegt. Diese hohe
Kraftspitze 16 bewirkt über den Sperrstein 8 eine nochmalige Anpressung auf den
Synchronring, wodurch eine zweite Anpressung und hierdurch eine
Nachsynchronisierung erfolgen kann.
Wie in Fig. 4 näher dargestellt, wird ein Formschluß durch Schieben der
Schaltmuffe 1 in die Durchschaltstellung V erzielt, wobei die Kugel 7 auf der
Innenumfangsfläche 6 der Schaltmuffe 1 entlanggleitet.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes über eine Synchronisierungseinrichtung,
deren Schaltmuffe über federbelastete Kugeln umfassende Druckstücke in einer
Neutral- und Schaltstellung gehalten ist, wobei die Kugeln an der Innenumfangsfläche in
ersten Ausnehmungen der Schaltmuffe haltend eingreifen und bei einer an der
Schaltmuffe erzeugten Überschiebekraft eine axiale Anpreßkraft auf einen die Kugel
führenden Sperrstein und einen Synchronring erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Innenumfangsfläche (6) der Schaltmuffe (1) eine an die erste Ausnehmung (2)
unmittelbar anschließende zweite Ausnehmung (3) zur Erzielung von ansteigenden
Kraftspitzen (14 und 16) der Überschiebekraft (Ü) der Schaltmuffe (1) mit
zwischenliegendem Entsperrvorgang der Synchronisierung angeordnet ist, zwischen
den beiden Ausnehmungen (2 und 3) sowie der Innenumfangsfläche (6) der
Schaltmuffe (1) Übertrittskanten (4 und 5) vorgesehen sind und daß nach der zweiten
Übertrittskante (5) ein axialer Abschnitt der Innenumfangsfläche (6) der Schaltmuffe (1)
folgt, wobei die Kugel (7) zur Synchronisierung derartig mit den Übertrittskanten (4, 5)
der Schaltmuffe (1) in Verbindung steht, daß unterschiedlich hohe Kraftspitzen (14, 16)
der Überschiebekraft (Ü) erzeugbar sind und über die Position der Kugel (7) in der
zweiten Ausnehmung (3) der Schaltmuffe (1) ein Kraftabfall (Punkt 15) der
Überschiebekraft (Ü) zwischen den beiden Kraftspitzen (14 und 16) einleitbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des
Übertritts von der ersten Ausnehmung (2) in die zweite Ausnehmung (3) die
Übertrittskante (4) vorgesehen ist, welche einen größeren Innendurchmesser (D) als die
weitere Übertrittskante (5) von der zweiten Ausnehmung (3) zur Innenumfangsfläche (6)
der Schaltmuffe (1) aufweist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der
Übertrittskante (4) mit großem Innendurchmesser (D) eine erste niedrige Kraftspitze
(14) und an der Übertrittskante (5) mit kleinerem Innendurchmesser (d) die zweite
nachgeschaltete höhere Kraftspritze (16) der Überschiebekraft (Ü) der Schaltmuffe (1)
erzielbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Ausnehmung (3) aus einer Hohlkehle (11) besteht.
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