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Gleichlaufeinrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung für
Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, in welcher die
aus. geschlitzten und federnden Ringen bestehenden Gleichlaufkörper unter der Einwirkung
von-Stützringen stehen, welche mit gegenüberliegenden Anschlägen versehen sind.
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Bei Gleichlaufeinrichtungen tritt allgemein der Mangel auf, daß das
Schalten eines Ganges bei stillstehendem Fahrzeug, wenn nicht ein Zahn der Schaltverzahnung
in der Ebene einer Zahnlücke der Schaltmuffe liegt, nur unter Aufwendung größerer
Schaltkräfte möglich ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein mit Leerlaufdrehzahl
arbeitender Motor auch die Zahnräder des Wechselgetriebes umlaufen läßt und diese
nach dem Auskuppeln der Kupplung je nach Öltemperatur mehrere Sekunden weiterlaufen,
bis sie zum Stillstand kommen. D.a ein Fahrer jedoch sofort nach dem Auskuppeln
einen Gang einlegen will, d. h. daß er nicht wartet, bis die Zahnräder stillstehen,
wird zum Einschalten desselben Gleichlaufarbeit benötigt. Auch bei Verwendung geschlitzter
und federnder Gleichlaufringe, welche unter der Wirkung von Stützringen stehen,
wird eine solche Gleichlaufarbeit benötigt, da die weiterlaufenden Zahnräder von
der Schaltmuffe abgebremst werden müssen. Das Ingleichlaufbringen hat zur Folge,
daß die durch die Stützringe erhöhte Servowirkung der Gleichlaufringe einen hohen
Anpreßdruck auf
die Schaltmuffe ausübt, wodurch sich diese nur unter
Aufbietung höherer Schaltkräfte verdrehen läßt. Das Verdrehen- der Schaltmuffe in
Umlaufrichtung ist jedoch notwendig, um ihre Schaltverzahnung mit dem Klauenträger
des entsprechenden Gangrades in Eingriff zu bringen.
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Gemäß der Erfindung werden diese Mängel dadurch vermieden, daß der
Stützring in der einen Umfangsrichtung die Servowirkung der Gleichlaufringe erhöht
und in der anderen Umfangsrichtung durch einen Sperrkörper wirkungslos zwischen
seinen Anschlägen in Lage gehalten wird. Dadurch kann der Stützring in einer Stellung
keine Kraft auf den Gleichlaufring ausüben, so daß lediglich dessen geringe Eigenspannung
auf die Schaltmuffe wirkt. Die Schaltmuffe kann sich dadurch gegenüber dem Gleichlaufring
leicht verdrehen, wodurch das Einschalten eines Ganges bei Stillstand des Fahrzeuges
ohne besondere Aufmerksamkeit und ohne mehrmaliges Auskuppeln der Kupplung voll=
zogen werden kann.
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Gleichzeitig ist jedoch beim Schalten von einer höheren Gangstufe
in den Gang, welcher bei Stillstand des Fahrzeuges eingelegt wird, eine höhere Gleichlaufarbeit
erforderlich, da die mit der Schaltmuffe in Eingriff zu bringenden Schaltzähne mehr
oder weniger stark beschleunigt werden müssen. Es ist deshalb bei diesem Schaltvorgang
im Gegensatz zur Schaltung bei Stillstand des Fahrzeuges ein hoher Anpreßdruck der
Gleichlaufringe erwünscht. Da der Stützring in der entgegengesetzten Stellung seine
die Servowirkung erhöhende Arbeit ausüben kann, wird sich der Gleichlaufring unter
hohem Druck gegen die Schaltmuffe drücken, wodurch eine kurze Schaltzeit erzielt
wird.
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Der Sperrkörper besteht vorzugsweise aus einem Bundbolzen, welcher
zwischen- der Innenfläche des Stützringes und der Nabe des zugeordneten Klauenträgers
eingefügt ist. Die Verwendung dieses einzigen zusätzlichen Bauteiles ermöglicht
es, zwei entgegengesetzte Bedingungen auf einfache und sichere Weise zu erfüllen.
Die günstigste Wirkung ergibt sich dann, wenn der Bundbolzen in gleichem Abstand
zwischen den Anschlägen des Stützringes angeordnet und in der Nabe des Klauenträgers
eingesetzt ist.
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In den Zeichnungen, welche eine beispielsweise Ausführungsform der
Erfindung veranschaulichen, ist Fig. I ein senkrechter Mittellängsschnitt durch
einen Teil eines Wechselgetriebes mit dem erfindungsgemäßen Sperrkörper; Fig. 2
ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. I in einer Arbeitsstellung, bei welcher
der Sperrkörper wirkungslos zwischen den Anschlägen des Stützringes gehalten wird,
und Fig. 3 eine Ansicht des Stützringes in einer wirksamen Arbeitsstellung.
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In dem in Fig. I gezeigten Ausschnitt eines Schaltmuffengetriebes
sind mit der Abtriebswelle I Zahnräder :2 und 3 drehbar, aber nicht längs verschiebbar,
verbunden. Die Zahnräder 2 und 3 sind in ständigem Eingriff mit den auf einer nicht
gezeigten Antriebswelle befestigten Zahnrädern. Auf der Abtriebswelle I ist ein
Muffenträger 4 verkeilt, auf welchem eine Schaltmuffe 5 längs verschiebbar ist.
Anschlagscheiben 6 und 7 sind zwischen dem Muffenträger 4 und den Zahnrädern 2,
3 angeordnet. Auf die Nabe der Zahnräder sind Klauenträger 8 und g aufgeschrumpft,
deren Schaltzähne Io, II mit entsprechenden Schaltzähnen 12 der Schaltmuffes am
Ende des Schaltvorganges in Eingriff kommen. Auf den Naben 13, 14 der Klauenträger
8, g sind geschlitzte, federnde und vorgespannte Gleichlaufringe 15 angeordnet,
welche durch Klemmringe 16 gegen Längsverschiebung gesichert sind. Zwischen der
Nabe 13, 14 der Klauenträger 8, g und den Gleichlaufringen 15 sind mit Spiel Stützringe
17 angeordnet. Die Stützringe 17 weisen gegenüberliegende Anschläge 18 und I9 auf.
Der Anschlag 18 ist an der Außenfläche 2o des Stützringes angeordnet und ragt zwischen
die geschlitzten Enden der Gleichlaufringe 15, während der Anschlag I9 auf der Innenfläche
2I des Ringes 17 angeordnet und in eine Nut 22 des Klauenträgers.8 bzw. g greift.
Im gleichen Abstand von den Anschlägen 18, I9 ist zwischen der Innenfläche 21 des
Ringes 17 und der Nabe 13 des Klauenträgers 8 ein Bundbolzen 23 angeordnet.
Der Bundbolzen 23 weist einen zylindrischen Teil 24 auf, der in eine Bohrung 25
der Nabe 13 eingesetzt ist. Der Bund 26 des Bolzens 23 liegt satt an der Umfangsfläche
27 der Nabe 13 auf.
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Zum Schalten des ersten Ganges bei stillstehendem Fahrzeug wird die
Schaltmuffe 5 aus ihrer neutralen Lage (Fig. I), die der Leerlaufstellung entspricht,
mit Bezug auf die Zeichnung nach links verschoben. Dadurch kommen die Kopfflächen
der Schaltzähne I2 der Schaltmuffe 5 in Reibungsschluß mit der Umfangsfläche der
Gleichlaufringe 15. Der in Reibungsschluß gebrachte Gleichlaufring wird von der
umlaufenden Schaltmuffe in der in Fig. 2 eingezeichneten Drehrichtung - mitgenommen.
Der Gleichlaufring versucht nun seinerseits, den Stützring 17 entgegen der Wirkung
des Anschlages ig_ zu verdrehen. Dies hat zur Folge, daß sich die Innenfläche 2i
des Stützringes 17 gegen den Bund 26 des Bolzens 23 anlegt.- Der Stützring 17 kann
nach dem Anlegen an den Bolzen keine Wirkung mehr auf den Gleichlaufring ausüben,
so daß lediglich dessen Eigenspannung an der Schaltmuffe 5 wirkt. Diese Eigenspannung
genügt jedoch, um die Drehzahlunterschiede des bei diesem Schaltvorgang langsam
umlaufenden Zahnrades 2 mit dem ihm zugeordneten Antriebsrad auszugleichen. Ist
Gleichlauf . erreicht, d. h. besteht zwischen der Schaltmuffe 5 und dem Gleichlaufring
15 keine Relativdrehzahl mehr; so kann die Schaltmuffe über den Gleichlaufring 15
hinweggeschoben und mit den Schaltzähnen io des Klauenträgers -in Eingriff gebracht
werden. Damit ist der Gangwechsel vollzogen.
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Die Fig. 3 *zeigt eine Schaltstellung, bei welcher von der zweiten
durch das Zahnrad 3 gebildeten Gangstufe auf die durch das Zahnrad 2 verkörperte
erste
Gangstufe geschaltet wird. Diese Schaltung hat eine Drehrichtungsänderung der Gleichlaufringe
zur Folge, da nicht wie bei der vorher beschriebenen Schaltung die Gleichlaufringe
abgebremst, sondern beschleunigt werden müssen.
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In der Fig.3 ist die Umfangsrichtung der Schaltung eingezeichnet.
Der Gleichlaufring ist hierbei in der Lage, auf den Anschlag 18 eine Kraft auszuüben,
unter deren Wirkung sich die Außenfläche 2o des Stützringes 17 an die Innenfläche
28 des Gleichlaufringes preßt. Dieser vom Stützring am ablaufenden Ende des Gleichlaufringes
ausgeübte Anpreßdruck hat zur Folge, daß die Servowirkung erhöht und dadurch rasch
Gleichlauf erzielt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf Schaltmuffengetriebe beschränkt, sondern
für jede Art von Geschwindigkeits-Wechselgetrieben verwendbar. Auch können bei größerem
Stützringdurchmesser statt eines einzigen Sperrkörpers mehrere desselben am Umfang
der Nabe angeordnet werden, wodurch übermäßige Verformungen vermieden werden.