DE870644C

DE870644C - Gleichlaufeinrichtung in Geschwindigkeits-Wechselgetrieben, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE870644C
Application number: DEP4973A
Authority: DE
Inventors: Leopold Schmid
Original assignee: Porsche Konstruktionen GmbH and Co KG
Current assignee: Porsche Konstruktionen GmbH and Co KG
Priority date: 1951-01-19
Filing date: 1951-01-19
Publication date: 1953-04-02

Description

Gleichlaufeinrichtung in Geschwindigkeits-Wechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung in Geschwindigkeits-wechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit verschiebbarer und mit einem Reibkörper ausgestatteter Schaltmuffe, welcher Reibkörper vor dem Eingriff der Schaltzähne in Reibungseingriff mit einem mit dem zu kuppelnden Getriebeteil verbundenen Reibkörper gelangt, und auf Mittel zum Z'erhindern des Ineingriffbringens der Schaltzähne, solange nicht Gleichlauf erreicht ist.
Bei den bekannten Gleichlaufeinrichtungett mit Sperrvorrichtung kann der die Schaltung Betätigende eine praktisch unbegrenzte Kraft auf die beiden eine Vorkupplung darstellenden Reibkörper der Gleichlaufeinrichtung ausüben, die sich in verstärkter Reibung auswirkt. Dadurch wird der Gleichlaufv organg wohl beschleunigt, es tritt aber ein rascher Verschleiß und eine baldige Zerstörung der Vorkupplung auf. Außerdem sind die Vorrichtungen der genannten Art kompliziert und bestehen aus vielen zu bearbeitenden Teilen, wodurch sie nicht nur reparaturanfällig, sondern auch teuer werden. Ein wesentlicher. -Nachteil der Vorkupplungen mit unbegrenzter Anpreßkraft ist auch, daß dann, wenn die Hauptkupplung zwischen Motor und Getriebe nicht ganz. freigibt, überhaupt nicht geschaltet werden kann.
Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß die Schaltzähne der Schaltmuffe einen der Reibkörper bilden und als Anschläge zur Verhinderung des nicht synchronisierten Einschältens ausgebildet sind. Die Schaltzähne der Muffe erfüllen also einen dreifachen Zweck, sie wirken. als Schaltzähne, als Reibkörper und als Anschlagflächen. für die Sperrvorrichtung, wodurch die verwendeten Bauteile auf ein Minimum gebracht werden. Der zweite Reibkörper besteht aus einem .geschlitzten, federnden und gegen Verdrehung gesicherten Ring. Es kann dann, wenn Reibungsschluß zwischen den Schaltzähnen der Schaltmuffe und des Ringes hergestellt ist, keine zusätzliche Kraft ausgeübt werden, welche zur Verstärkung der Reibung verwendet würde, sondern es wird dem Schaltenden fast unmöglich gemacht, durchzuschalten, solange der Ring seine Gleichlaufärbeit noch nicht beendet hat.
Sehr raumsparend wird die Vorrichtung, wenn der Muffenträger an seinem Umfang Sperrkörper mit Schrägflächen aufweist, -die in Aüsnehmungen des Innenzahnkranzes der Schaltmuffe greifen. Die Sperrkörper bestehen aus einem hammerartig verstärkten Kopf und einem schmäleren Steg. In dem Zahnkranz der Schaltmuffe sind Zahnlücken mit anschließenden kürzeren, mit Anlaufflächen ausgestatteten Zähnen zur Anlage bzw. für den Durchgang der Sperrkörper des Muffenträgers vorgesehen. Um die Sperrwirkung für beide Schaltstellungen gleichzumachen, sind der verstärkte Kopf und damit die Schrägflächen der Sperrkörper und in entsprechender Weise die Anlaufflächen der kürzeren Schaltzähne'der Muffe einmal nach der einen und darauffolgend nach der anderen Seite des Muffenträgers gerichtet. Dabei liegt der Winkel für die Schrägflächen vorzugsweise zwischen zo und q.5°..
In der Zeichnung; welche eine beispielsweise Ausführung der Erfindung zeigt, ist Fig. r ein senkrechter Mittellängsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 durch die Gleichlaufeinrichtung nach der Erfindung mit den anliegenden Teilen eines Getriebes, Fig. 2 ein Schnitt-nach der Ebene II-II der Fig. i, Fig. 3 ein Schaubild der Fig: i in kleinerem Maßstab, wobei die einzelnen Bauteile getrennt gezeichnet sind, und Fig. 4 bis 6 Teilausschnitte in größerem Maßstab, aus welchen die Wirkung der Sperrvorrichtung ersichtlich ist.
Auf der treibenden -Welle i sitzt gegen Verdrehung und Längsverschiebung gesichert ein Muffenträger 2. Am äußeren Umfang des Muffenträgers sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in gleichem Abstand voneinander beispielsweise sechs Sperrkörper 3 angeordnet. Sie bestehen aus einem hammerartig verstärkten Kopf 4 und einem schmäleren Steg 5 (Fig. 3). Zwischen denn Kopf 4. und dem Steg 5 sind schräge Anlaufflächen 6 vorgesehen. Auf dem Muffenträger ist eine Schaltmuffe 7 verschiebbar angeordnet. Sie weist eine Innenschaltverzahnung S auf: Die Sperrkörper 3 des Muffenträgers führen sich am Fußkreis der Schaltverzahnung,der Schaltmuffe. Es sind deshalb in gleichem Abstand wie auf dem Muffenträger durch Weglassen von Schaltzähnen Zahnlücken vorgesehen. Die den Lücken zunächst liegenden Schaltzähne g und io sind kürzer ausgeführt und besitzen schräge Anschlagflächen i i. Es werden dadurch Ausnehmungen z2 für die Sperrkörper geschaffen.
Auf jeder Seite des Muffenträgers ist ein geschlitzter Gleichlaufring 13 bzw. 14 angeordnet. !auf der Welle i sind Kupplungsstücke 15 bzw. 16 in,*' Schaltzähnen 17 bzw. i8 verdrehbar angeordnet. Auf den Kupplungsstücken sind die Getrieberäder ig bzw. 2o aufgeschrumpft oder auf andere Weise mit den Kupplungsstücken verbunden. Das Kupplungsstück i5 besitzt eine seitliche Nase 21, welche in den Schlitz des Ringes 13 eingreift, und Blas Kupplungsstück 16 besitzt eine Nase 22, welche in den Schlitz des Ringes 1q. eingreift. Dadurch -sind die Ringe gegen Verdrehung gesichert. Diese Art der Mitnahme bewirkt ein Aufspreizen des Gleichlaufringes und dadurch eine Erhöhung der Anpreßkraft, bevor Gleichlauf- erreicht ist. Der verstärkte Kopf q. und damit die schrägen Anlaufflächen 6 der Sperrkörper 3 sind am Umfang des Muffenträgers --- abwechselnd nach verschiedenen Seiten des Muffenträgers gerichtet (Fig. 3). In entsprechender Weise sind dann auch die kurzen Schaltzähneg und io abwechselnd an verschiedenen Seiten der Schaltmuffe angeordnet. Der Zweck dieser Anordnung ist, nach beiden Seiten des Muffenträgers mit Sperrwirkung schalten zu können.
Beim Schalten wird die Schaltmuffe 7 aus ihrer neutralen Lage (Fig. i), die der Leerlaufstellung entspricht, entweder nach links oder nach rechts, je nachdem, welcher Gang des Getriebes geschaltet werden soll; verschoben. Die Kopfflächen der Schaltzähne bilden eine unterbrocheneReibfläche, die beim Verschieben der Schaltmuffe in Reibungsschluß mit der Umfangsfläche eines der Gleichlaufringe 13 oder 14 kommt. Da die Ringe gegen Verdrehung gesichert.sind, wird dann, wenn Reibungsschluß hergestellt ist, die Schaltmuffe in Umfangsrichtung innerhalb des durch den Abstand der kurzen Zähne g und io gegebenen Spieles z2 verdreht, so daß entweder die Stellung nach Fig. 4. oder Fig. 5 zustande kommt. Der Gleichlaufring drückt bei der Schaltung nach der einen Richtung den Zahn g und bei der Schaltung nach der anderen Richtung den Zahn io gegen den Sperrkörper 3. Es wird, wenn nur Fig. 5 weiter betrachtet wird, auf den Zahn io durch den Schaltdruck eine Kraft P ausgeübt. Die Kraft P und der Winkel a erzeugen ein Rückstellmoment um die Achse der Antriebswelle; welches dem Moment, das aus dem Reibungsschluß des Gleichlaufringes und dem vorgenannten Winkel ä resultiert, entgegenwirkt. Nach Eintritt von Gleichlauf drückt die Schaltkraft P die Muffe über den Winkel a wieder in die neutrale Lage (Fig. 6), so daß die Schaltzähne S mit den Schaltzähnen 17 bz1y: i8 der Kupplungsstücke in Eingriff kommen. Der Winkel a liegt vorzugsweise zwischen io und 4.5°.
Der die Vorrichtung Schaltende kann keine unbegrenzte Anpreßkraft ausüben. Ein Überlasten der Kupplungselemente, dargestellt durch die Gleichlaufringe und durch die Reibflächen der Schaltmüffenzähne, kann nicht auftreten. Es ist daher auch nicht möglich, durch eine zusätzliche Kraft die Gleichlaufwirkung zu beschleunigen, sondern es wird durch die Sperrvorrichtung fast unmöglich gemacht, die Schaltung vor Erreichung von Gleichlauf zu vollenden. Durch die Verwendung federnder Ringe wird aber eine Servowirkung während des Ingleichlaufbringens erzielt, da die Anpreßdrücke gegen das Ende des Ringe, welches an der Nase des Kupplungsstückes aufliegt, stark abnehmen.
Beim Schalten von einem niedrigen in einen höheren Gang, beispielsweise vom dritten in den vierten Gang, ist bekanntlich eine geringere Gleichlaufarbeit zu leisten als im umgekehrten Fall. Es liegt eine :Lusführung innerhalb des Erfindungsbereiches, wenn beispielsweise der höchste Gang des Getriebes, der nur von unten nach oben geschaltet werden kann, ohne eine Sperre ausgeführt ist. Es kann auch die Sperrwirkung für die verschiedenen Gänge einer Ausführung dadurch verschieden gemacht werden, daß die Winkel u, den die Schrägflächen bilden, verschieden groß gemacht werden. So kann beispielsweise der 1-@-inkel a für den ersten Gang kleiner gewählt werden als für den dritten Gang.

Claims

PATEN T A N S h P l C n E i. Gleichlaufeinrichtung in Geschwindigkeits-Wechselgetrieben, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit verschiebbarer und mit einem Reibkörper ausgestatteter Schaltmuffe, welcher Reibkörper vor dem Eingriff der Schaltzähne in Reibungseingriff mit einem mit dem zu kuppelnden Getriebeteil verbundenen Reibkörper gelangt, und Mittel zum Verhindern des Ineingriffbrin gens der Schaltzähne. solange nicht Gleichlauf erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzähne der Schaltmuffe einen der Reibkörper bilden und als Anschläge zur Verhinderung des nicht synchronisierten Einschattens ausgebildet sind.
2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Reibkörper aus einem geschlitzten, federnden und gegen Verdrehung gesicherten Ring besteht.
3. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenträger an seinem Umfang Sperrkörper mit Schrägflächen aufweist, die in Ausnehmungen des Inneirzahrlkranzes der Schaltmuffe greifen. d.
Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper aus einem hamrnerartig verst:irkten Kopf und einem schmäleren Steg bestehen.
5. Gleichlaufeinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zahnkranz der Schaltmuffe Zahnlücken mit anliegenden kürzeren, mit Anlaufflächen ausgestatteten Zähnen zur Anlage bzw. für den Durchgang der Sperrkörper des @-Iuffenträgers vorgesehen sind.
6. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß der verstärkte Kopf und damit die Schrägflächen der Sperrkörper und in entsprechender Weise die Anlaufflächen der kürzeren Schaltzähne der Muffe einmal nach der einen und darauffolgend nach der anderen Seite des Muffenträgers gerichtet sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 59. 709; Opel Technische Nachrichten, Heft z v. Februar 1950, S. 29- bis 26.