DE942785C

DE942785C - Synchronization device for a motor vehicle gear change transmission

Info

Publication number: DE942785C
Application number: DED16864A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Degenhardt
Original assignee: Brown Getriebe Deutsch GmbH
Current assignee: Brown Getriebe Deutsch GmbH
Priority date: 1954-01-27
Filing date: 1954-01-27
Publication date: 1956-05-09

Description

Gleichlaufeinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung für ein insbesondere für Schlepper geeignetes Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe, dessen Zahnräder durch einen in einer hohlen Getriebewelle verschiebbaren Ziehkeil mit dieser Getriebewelle kuppelbar sind und bei dem mit der Getriebewelle Gleichlaufelemente verbunden sind, die an die zu kuppelnden Zahnräder anlegbar sind.Synchronization device for a motor vehicle gear change transmission The invention relates to a synchronization device for a particular for Tractor suitable motor vehicle gear change transmission, its gears through a draw key with this gear shaft that can be displaced in a hollow gear shaft can be coupled and in which synchronizing elements are connected to the gear shaft, which can be applied to the gears to be coupled.

Im Kraftfahrzeugbau sind eine Reihe von einwandfrei arbeitenden Synchrongetrieben bekannt, die aber wegen der auftretenden hohen Drehzahlen sehr kompliziert und daher teuer sind. Derartige Synchrongetriebe können beim Schlepper schon aus Preisgründen nicht Verwendung finden. Außerdem geht im Schlepperbau die Tendenz dahin, eine möglichst kleine Geschwindigkeitsabstufung zu erreichen, d. h. eine größere Anzahl von Gängen einzubauen, so daß der Aufwand bei Verwendung üblicher Synchronisationseinrichtungen erheblich wäre und die Getriebe schlecht ausgenutzt würden.In the automotive industry there are a number of synchronous gears that work perfectly known, but very complicated and therefore because of the high speeds that occur are expensive. Such synchronous gears can be used on the tractor for reasons of price not find use. In addition, there is a tendency in tractor construction to do one as possible to achieve small speed gradations, d. H. a greater number of gears to be installed, so that the effort when using conventional synchronization devices would be significant and the gearboxes would be poorly used.

Die erfindungsgemäße Gleichlaufvorrichtung ist insbesondere für Schleppergetriebe konstruiert. Im Schlepperbau kommen fast durchweg langsam laufende Motoren zur Anwendung, die verhältnismäßig schwere Schwungräder haben, bedingt durch die geringe Drehzahl der Motoren. Außerdem erleichtern schwere Schwungräder das mitunter notwendig werdende Anwerfen der Motoren von Hand.- Infolge dieser Umstände ist es nicht möglich, beim Befahren von Steigungen das Drehmoment entsprechend der Motorenkennlinie voll auszunutzen, da bei abfallender Drehzahl eine verhältnismäßig lange Zeit erforderlich ist, den Motor bei Schaltvorgängen auf die erforderliche Drehzahl zu bringen. Infolgedessen ist eine zusätzliche Beschleunigungsarbeit notwendig, die durch den Geschwindigkeitsverlust des Fährzeuges bedingt ist.The synchronizing device according to the invention is particularly suitable for tractor transmissions constructed. Slow-running engines are almost always used in tractor construction, which have relatively heavy flywheels, due to the low speed of the engines. aside from that Heavy flywheels sometimes make this easier it is necessary to start the engines by hand.- As a result of these circumstances it is not possible when driving up inclines, the torque according to the motor characteristic to be fully exploited, since a relatively long time is required when the speed drops is to bring the engine to the required speed when switching operations. Consequently additional acceleration work is necessary due to the loss of speed of the vehicle is conditional.

Ein Getriebe- mit Ziehkeilschaltung hat die bekannten Vorzüge des ständigen Radeingriffs, der einfachen Herstellung von Rädern und Welle sowie der geringen Baulänge.A gear with draw-key circuit has the well-known advantages of constant wheel engagement, the simple manufacture of wheels and shaft as well as the short overall length.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines derartigen Getriebes, so daß die Gleichlaufelemente eine Servowirküng erreichen und daß deren Bremskräfte bei einem größeren Drehzahlunterschied verstärkt werden. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gleichlaufelemente in radialer Richtung spreizbar sind.The object of the invention is to develop such a device Transmission, so that the synchronizing elements achieve a servo effect and that their Braking forces are increased at a greater speed difference. This task is achieved according to the invention in that the synchronizing elements in the radial direction are spreadable.

Die Gleichlaufelemente bestehen aus Formfedern, die auf einer mit der Welle formschlüssig verbundenen Scheibe angeordnet sind und in einer zylindrischen Aussparung des Zahnrades mit der Drehzahl der Welle umlaufen. Beim Schalten werden diese Federn vor dem eigentlichen Kuppeln des Rades mit der Welle durch einen oder mehrere Stifte gespreizt. Sie legen sich dabei in die Aussparungen des Zahnrades und bewirken dadurch eine entsprechende Beschleunigung oder Abbremsung des Rades gegenüber der Wellendrehzahl. Durch eine entsprechende Ausbildung der Formfedern kann die Federcharakteristik in -ihrer Steigung beeinflußt und damit die Kennlinie der Reibungsarbeit verändert werden.The synchronizing elements consist of shaped springs on a with the shaft positively connected disc are arranged and in a cylindrical Rotate the recess of the gear at the speed of the shaft. When switching will be these springs before the actual coupling of the wheel to the shaft by an or several pins spread. You lay down in the recesses of the gear and thereby cause a corresponding acceleration or deceleration of the wheel versus the shaft speed. By appropriately designing the shaped springs can influence the spring characteristic in its slope and thus the characteristic the friction work can be changed.

Eine Bremswirkung, die in der einen Drehrichtung stärker ist als in der anderen, erhält man, wenn zwei Federn verwendet werden, die so aufgehängt sind, daß zwei umlaufende Bremsfedern gebildet werden.A braking effect that is stronger in one direction of rotation than in the other, obtained by using two springs suspended in this way that two revolving brake springs are formed.

Weiter ist durch entsprechende Wahl der Federkennlinie und des Federgewichtes eine mehr oder -weniger starke Servowirkung durch die Fliehkraft des Eigengewichtes erreichbar, da mit Zunehmen des Drehzahlunterschiedes auch die Bremskräfte entsprechend größer werden.Next is through the appropriate choice of the spring characteristic and the feather weight a more or less strong servo effect due to the centrifugal force of its own weight achievable, as the braking forces increase accordingly as the speed difference increases grow.

Zweckmäßig wird die Scheibe, welche die Feder trägt, als Abstandsscheibe ausgebildet und zwischen zwei Zahnrädern angeordnet. Sie trägt dann auf beiden Seiten Bremselemente und kann wahlweise von dem rechts oder links auf der Scheibe liegenden Rad zur Beschleunigung benutzt werden.The disk that carries the spring is useful as a spacer disk formed and arranged between two gears. She then carries on both sides Braking elements and can be selected from the one lying on the right or left of the disc Wheel can be used for acceleration.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Schnitt durch zwei Räderpaare mit verschiedener Übersetzung in Leerlaufstellung nach der Linie II-II der Fig. 2, Fig. 2 einen rechtwinklig zu Fig. I gelegten Schnitt, Fig. 3 den gleichen Schnitt wie Fig. I, jedoch mit einem gekuppelten Radaar und Fig. 4 den gleichen Schnitt wie Fig. 2, jedoch mit Federn, die zwei auflaufende Bremselemente bilden.The subject of the invention is shown in the drawing, for example, namely Fig. I shows a section through two pairs of wheels with different translation in the idle position according to the line II-II of Fig. 2, Fig. 2 at right angles to Fig. I laid section, Fig. 3 the same section as Fig. I, but with one coupled radar and Fig. 4 the same section as Fig. 2, but with springs, which form two emerging braking elements.

Das Ziehkeilgetriebe besteht nach Fig. I aus einer hohlen Getriebewelle, auf der die beiden Schalträder 2 und 3 zwischen seitlichen Begrenzungsringen 4 und der Zwischenscheibe I2 gelagert sind. Die beiden Begrenzungsringe 4 sind hier beispielsweise durch zwei Spreizringsicherungen 5 gegen seitliches Verschieben gesichert. Die Schalträder 2 und 3 weisen in ihrer Bohrung zwei oder mehrere Einkerbungen 6 auf, in die in an sich bekannter Weise - beim Verschieben der Schaltwelle 8 die Schaltkugeln 7 gedrückt werden.According to Fig. I, the draw key gear consists of a hollow gear shaft, on which the two ratchet wheels 2 and 3 between the lateral limiting rings 4 and the intermediate disk I2 are stored. The two limiting rings 4 are here for example secured against lateral displacement by two expanding ring locks 5. The ratchet wheels 2 and 3 have two or more notches 6 in their bore, into which in in a manner known per se - when moving the selector shaft 8, the selector balls 7 be pressed.

Die Schalträder 2 und 3 enthalten auch die zylindrischen Aussparungen Io, die für die Aufnahme der Reibungsfedern II bestimmt sind. Diese Federn II sind auf der Zwischenscheibe I2 durch Stifte I3 befestigt und werden durch weitere Stifte I4 zusätzlich gehalten. Die Zwischenscheibe I2 ist mit der Welle I formschlüssig verbunden, beispielsweise mittels einer Scheibenfeder I5.The ratchet gears 2 and 3 also contain the cylindrical recesses Io, which are intended to accommodate the friction springs II. These springs II are attached to the washer I2 by pins I3 and are held by additional pins I4 also held. The intermediate disk I2 is form-fitting with the shaft I. connected, for example by means of a woodruff key I5.

In Leerlaufstellung. (Fig. I) laufen die Schalträder 2 und 3, die von auf der Welle I6 sitzenden Rädern entsprechend ihrem Übersetzungsverhältnis mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden. Nach Einleiten des Schaltvorganges; der durch Verschieben der Schaltwelle 8 ausgelöst wird, werden zunächst die Stifte I7 durch die Welle I hindurch nach außen gedrückt. Sie spreizen dabei die Reibfedern II, die sich in die Aussparungen I0 des Zahnrades legen und dieses gegenüber der Welle I verzögern bzw. beschleunigen. Nach entsprechender Anpassung der Drehzahlen von Welle und Zahnrad kann die Geschwindigkeitsstufe stoßfrei geschaltet werden. In Fig. 3 ist ein Schaltrad in gekuppelter Stellung gezeigt.In neutral. (Fig. I) run the ratchet wheels 2 and 3, the of wheels seated on shaft I6 according to their transmission ratio be driven at different speeds. After initiating the switching process; which is triggered by moving the selector shaft 8, the pins are first I7 pushed through the shaft I outwards. You spread the friction springs II, which lay in the recesses I0 of the gear and this opposite the Decelerate or accelerate wave I. After adjusting the speeds accordingly The speed level of the shaft and gear can be switched smoothly. In Fig. 3, a ratchet wheel is shown in the coupled position.

Die Bremsfeder II wird beispielsweise so ausgebildet, wie sie in Fig.2 dargestellt ist. Durch diese Formgebung wird eine gebrochene Feder- und Arbeitskennlinie erreicht, da sich die Feder zuerst an den Stellen I8 und I9 anlegt -und da dann diese Feder durch den restlichen, noch nicht ausgenutzten Weg der Stifte I7 über das Segment 20,2I zusätzlich angepreßt wird.The brake spring II is designed, for example, as shown in FIG is shown. This shape creates a broken spring and working characteristic achieved, because the spring is first applied to points I8 and I9 - and then there this spring through the remaining, not yet used path of pins I7 the segment 20,2I is additionally pressed.

Die Bremsfeder hat bei dieser Ausführung einen auflaufenden und einen ablaufenden Teil, und sie eignet sich besonders für Getriebe mit wechselnder Relativdrehrichtung. Eine Feder mit leicht gekrümmter Kennlinie wird erhalten, wenn die Spreizung an der Stelle 23 beispielsweise durch ein keilförmigesElement vorgenommen wird.In this version, the brake spring has one leading and one running part, and it is particularly suitable for gears with alternating relative direction of rotation. A spring with a slightly curved characteristic is obtained when the expansion is on the location 23 is made, for example, by a wedge-shaped element.

Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Bremselemente besteht darin, daß zwei auflaufende Teile angeordnet werden, wodurch eine Verstärkung der Bremswirkung erzielt wird. In Fig. q. ist eine aus zwei auflaufenden Teilen iia, iib bestehende Bremsfeder dargestellt, die von den Stiften 13, 13Q, 22 und 2,2" gehalten wird.There is another possibility of training the braking elements in that two accruing parts are arranged, whereby a reinforcement of the Braking effect is achieved. In Fig. Q. is one of two accruing parts iia, iib shown existing brake spring that is supported by pins 13, 13Q, 22 and 2.2 " is held.

Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. ist es angebracht, daß, um ein einwandfreies Anliegen. der Bremsfedern an den zylindrischen Aussparungen der Räder in jedem Falle zu gewährleisten, zwischen den Stiften 17 und den Bremsfedern II, IIa, IIb ein federndes Zwischenglied eingeschaltet ist.In the embodiments shown in the drawings. is it appropriate that to a impeccable concern. the brake springs to ensure between the cylindrical recesses of the wheels in each case the pins 17 and the brake springs II, IIa, IIb switched on a resilient intermediate member is.

Durch Einfügung weniger Bauteile gemäß der Erfindung kann somit eine wesentliche Erleichterung des Schaltvorganges erreicht werden. Die Einfachheit der verwendeten Elemente und deren Billigkeit ermöglicht ihre Verwendung insbesondere auch im Schlepperbau, wo bisher Schubrädergetriebe vorherrschend waren, bei denen die Drehzahl durch Zwischengas angeglichen werden mußte, was bei den langsam laufenden Motoren mit großen Schwungrädern und daher langsamer Beschleunigung unzulässig lange Schaltpausen verursachte. Synchrongetriebe, die aus dem Autobau bekannt sind, erweisen sich für Schlepper infolge ihrer Kompliziertheit als zu teuer. Sie konnten sich daher in der Praxis nicht einführen.By inserting fewer components according to the invention, a substantial simplification of the switching process can be achieved. The simplicity of the elements used and their cheapness enables their use in particular also in tractor construction, where pusher gearboxes were prevalent up to now the speed had to be adjusted by double-declutching, which was the case with the slow-running Motors with large flywheels and therefore slow acceleration for an inadmissibly long time Caused switching breaks. Synchronous transmissions, which are known from the car industry, prove are too expensive for tractors due to their complexity. You could therefore do not introduce in practice.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Synchronization device for a motor vehicle gear change transmission, its gears by a draw key that can be moved in a hollow gear shaft can be coupled to this gear shaft and with the gear shaft synchronizing elements are connected, which can be applied to the gears to be coupled, characterized in that that the synchronizing elements can be spread in the radial direction.

2. Synchronization device according to claim i, characterized in that the synchronizing elements are shaped springs (II, IIQ, IIb) are connected to the gear shaft (i) in a form-fitting manner Disc (i2) are attached and which are attached to the inner surfaces of cylindrical, Place the recesses (I0) provided on the gears (2,3).

3. Synchronization device according to claims i and 2, characterized in that the synchronizing element from a shaped spring (i i, Fig. 2) with symmetrically arranged halves consists of which one runs up when putting on and the other runs off.

4. Synchronization device according to claims i and 2, characterized in that for each toothed wheel (2, 3) two separate shaped springs (IIa, IIb, Fig. 4) are provided, both when creating accumulate.

5. synchronization device according to claims i to 4, characterized in that between the synchronization elements spreading pins (I7) and the synchronization elements (II, I ia, i ib) each have a resilient intermediate member is arranged. Attached publications: German patent specifications No. 843 048, 867 957, 876952-