WO2017157374A1 - Schiebemuffe zum schalten von gangstufen eines schaltgetriebes - Google Patents

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teeth
tooth
stops
stop
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Dennis Tonsen
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D2023/0662—Details relating to special geometry of arrangements of teeth

Definitions

  • Designation of the invention Sliding sleeve for shifting gear stages of a manual transmission
  • the present invention relates to a sliding sleeve for shifting gears of a manual transmission.
  • Sliding sleeves serve as coupling elements in synchronizers by hand and / or automatically switched motor vehicle transmission. They connect a gear shaft rotationally fixed with a rotatably mounted on the transmission shaft gear.
  • the sliding sleeve is arranged concentrically to the transmission shaft and rotationally fixed on a likewise non-rotatably connected to the transmission shaft synchronizer body.
  • the sliding sleeve is displaceable in the longitudinal direction of the transmission shaft and can be coupled with a gear wheel.
  • a trained mostly as a circumferential groove guide is provided for a shift fork.
  • the sliding sleeve can be moved in the longitudinal direction of the gear shaft on the synchronizer body until it is coupled to the gear or moved back to its neutral position.
  • U1 proposes a sliding sleeve with one or more stops, which are arranged on the tooth heads as projections pointing radially inward. If the sliding sleeve is moved axially in the installed state, the stops serve as a movement limitation in the axial direction. If a gear is engaged, the stops are located on the front side of a coupling body. They should thus ensure the correct end position of the sliding sleeve. The fact that the stops do not interact with the teeth of the coupling body and the gear wheel, the tips of the teeth are not loaded.
  • sliding sleeves are known, DE 10 2005 061 481 A1, DE 10 2007 051 741 A1, DE 101 63 830 A1, in which a plurality of teeth are interconnected in the circumferential direction to form a stop.
  • the preparation of these stop teeth in forming sleeves produced by forming is problematic because the baseband is limited formable and exact contour production of important for the switching force characteristic Zahnflanken- form in the attacks is difficult.
  • reworking such as bending and calibrating are complex because the material has a different bending behavior in the area of the block teeth formed by the stops than in the other teeth.
  • DE 10 201 1 056 259 A1 shows a sliding sleeve with a serration, in the notch of a pressure piece can be latched, wherein the serration is widened in its central portion.
  • DE 10 2010 016 715 A1 shows a sliding sleeve with different tooth lengths, whereby all teeth ne have the same width and no stops are arranged in the spaces.
  • the object of the present invention is seen to provide a low-wear and effective axial stop for the teeth of a sliding sleeve, which allows a better bending behavior of the sliding sleeve.
  • the sliding sleeve preferably has a height contour which corresponds to the undeformed state of the base band.
  • the width of the tooth gap can be as narrow as possible.
  • one or more stops are arranged, wherein in the event that a plurality of stops are arranged in the tooth gap, they are spaced apart.
  • the spacing ensures that the flexural rigidity is maintained to the required extent.
  • the spacing of the individual stops relative to one another is preferably carried out both in the circumferential direction and possibly in the axial direction.
  • two stops are arranged in the tooth space, which are spaced from each other in the circumferential direction.
  • the two stops are symmetrical and separated by a groove-like area.
  • the groove-like region may be formed by the base band of the sliding sleeve.
  • the tooth gap is formed by the omission of exactly one tooth.
  • a narrow tooth space has the advantage that, in addition, many teeth are involved in the transmission of torque and the additional load acting on the tooth spaces limiting end teeth is minimized.
  • the tooth gap is formed by the elimination of two, three or more teeth.
  • the stops extend in the axial direction shorter than the other teeth. The shorter the stops, the less they contribute to the stiffening and the better the required tooth shape can be realized with the rooftops and undercuts on the adjacent teeth.
  • the radial height of the stops preferably does not extend beyond the tooth roof of the adjacent teeth. In certain embodiments, it is useful if the height of the stops is less than that of the tooth roof. Thus, the height of the stops can be between 50% and 100% of the tooth height.
  • the width of the stops is preferably narrower than a tooth width measured in the tooth base.
  • the width of the attacks can be between 50% and 100% of the tooth height. Especially with tooth gaps that are larger than a tooth width, the width of the attacks can also go beyond the tooth width.
  • a further tooth is provided between two stops, which tooth is preferably designed as a bar tack.
  • a bartack forms a drain contour for a spring-loaded pressure piece, which initiates the Vorsynchronisation.
  • the further tooth is spaced from the stops by at least one tooth width.
  • the sliding sleeve is produced by cold forming in one embodiment.
  • a cut sheet metal strip is profiled as a semi-finished product and then bent into a ring.
  • the cut to a sheet metal spurs material forms the baseband from which the teeth are introduced in the normal direction.
  • the contact surfaces may each have a defined edge for mutual contact of a tooth of the coupling teeth.
  • the abutment surfaces are each rounded off for the mutual tangential abutment of a tooth of the coupling toothing. Both variants ensure that there is line contact on both sides of the relevant tooth of the coupling toothing, without the tooth head coming into contact with the flat bottom of the stop of the sliding sleeve comes.
  • the design of the stops should be chosen so that the contact surfaces are so far apart that the heads of the coupling teeth remain non-contact. As a result, the previously leading to excessive wear contact of the tooth heads is avoided, whereby the wear behavior of the sliding sleeve according to the invention is significantly improved.
  • two offset by 180 degrees or three offset by 120 degrees arranged axial stops can be provided.
  • more than three axial stops arranged uniformly or unevenly over the inner circumference of the sliding sleeve can be provided.
  • the stops can optionally be made by means of a stamping process.
  • the stops can optionally be arranged evenly over the inner circumference of the sliding sleeve, but need not. Uneven distribution is also possible, e.g. with five existing stops and 54 teeth of the internal teeth.
  • Fig. 1 shows a synchronizer of a motor vehicle transmission according to known prior art.
  • Fig. 2 shows a perspective view of a part of a first invention
  • FIG. 3 shows a plan view of the sliding sleeve according to FIG. 2.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a part of a second sliding sleeve according to the invention with stops.
  • FIG. 1 shows in longitudinal section the upper half of a shaft 1 with a shaft axis (not shown).
  • a synchronizer body 2 is arranged non-rotatably as a hub, which is coupled via a toothing with the shaft 1.
  • the synchronizer body 2 carries an external toothing 3, which is in engagement with an internal toothing 4 of a sleeve-shaped sliding sleeve or sliding sleeve 5.
  • a gear wheel 6 is rotatably mounted on the shaft 1, which has a main toothing 7, which is engaged with other elements of the transmission (not shown).
  • a rotationally fixed coupling between the shaft 1 and the gear wheel 6 can be made, if this is desired for the insertion of a certain gear ratio.
  • the rotationally fixed coupling takes place via the sliding sleeve 5, which can be moved axially to the right.
  • a synchronizer ring 1 1 between the sliding sleeve 5 and gear 6 is provided in a known manner , This has an outer toothing 12 which can be brought into engagement with the internal toothing 4 of the shift sleeve 5. Furthermore, the synchronizer ring 1 1 has a friction surface 13 which cooperates with a complementary friction surface 14 on the gear wheel to bring about a compensation of the speed differences during the switching process.
  • the main teeth 7 of the gear wheel 6 may have a smaller diameter than the coupling teeth 8.
  • the axial displacement movement of the shift sleeve 5 is thus not limited by the main toothing 7 and the associated end face of the gear wheel 6.
  • at least one stop is known in the art 15 between two adjacent teeth of the internal teeth 4 of the shift sleeve 5 is provided. This stop 15 abuts on the coupling teeth 8 of the gear wheel 6, when the sliding sleeve 5 correspondingly far axially (in Figure 1 to the right) is moved. A further axial displacement of the sliding sleeve 5 is thereby prevented.
  • FIG. 2 illustrates an example sliding sleeve according to the invention 5 with two stops 15, 16 in a tooth gap 17.
  • the sliding sleeve 5 has an internal toothing 4 with teeth 18 which extend over the entire axial width of the sliding sleeve.
  • the teeth 18 are formed as teeth with a roof toothing and have in their axial profile on a first roof section 19 subsequent undercut 20, merges into an axial wall 21.
  • the teeth 18 are made by profiling a cut to length sheet metal strip.
  • the tooth gap 17 is formed by the omission of exactly one tooth.
  • two stops 15, 16 are arranged, which are symmetrical to each other and arranged.
  • the stops 15, 16 each adjoin the teeth gap limiting end teeth 22, 23, which do not differ from the other teeth 18 in the other.
  • the axial length of the stops 15, 16 corresponds to the axial length of the axial wall, so that the end teeth 22, 23 protrude with their undercuts 20 and the roof sections 19.
  • the radial height of the tooth gap 17, with the exception of the stops 15, 16 corresponds to the base band 24 of the sliding sleeve 5.
  • a groove channel 25 (FIG. 3) is formed, the material of which has not been stretched and which permits a certain flexural flexibility as an axially continuous region.
  • the radial height of the stop is slightly less than that of the toothed roof 26.
  • On its flanks 27 of the otherwise rectangular stop 15 is slightly rounded.
  • FIG. 4 shows a second sliding sleeve 4 according to the invention, in which, unlike the first sliding sleeve 4 according to FIGS. 2 and 3, the tooth gap 17 is formed by the omission of a plurality of teeth.
  • a bar tack 28 is arranged in the middle of the tooth gap 17 .
  • the bar tack 28 is spaced from the end teeth 22, 23 such that a region is formed between the respective stop 15, 16 and the bar tack 28 which corresponds in its radial height to the base 24.
  • two teeth each are missing laterally of the locking groove 28.
  • the locking groove 28 has a recess 29 for a detent ball, not shown, of a detent.
  • the displaced for producing the recess 29 material 30 may be arranged laterally to Riegelut leopard 28, without affecting the function of the sliding sleeve 4. Because the sliding sleeve is less loaded in the tooth gap, it is advantageous to provide there the connection 31 of the ends of the cut sheet metal strip.

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Abstract

Schiebemuffe (5) zum Schalten von Gangstufen eines Schaltgetriebes mit einer Innenverzahnung (4), die Zähne (18) zum Eingriff in eine Kupplungsverzahnung (8) eines Gangrades (6) aufweist, einem Anschlag (15, 16) zur Begrenzung der axialen Verschiebbarkeit der Schiebemuffe und einer Zahnlücke (17) in der Innenverzahnung (4), die durch den Entfall eines oder mehrerer Zähne gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (15, 16) in der Zahnlücke (17) angeordnet ist, unmittelbar an einen der die Zahnlücke (17) einfassenden Zähne (22, 23) angrenzt und von dem anderen die Zahnlücke (17) einfassenden Zahn (23, 22) beabstandet ist.

Description

Titel
Bezeichnung der Erfindung Schiebemuffe zum Schalten von Gangstufen eines Schaltgetriebes
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebemuffe zum Schalten von Gangstufen eines Schaltgetriebes.
Schiebemuffen dienen als Kupplungselemente in Synchronisiereinrichtungen von Hand und/oder automatisiert geschalteter Kraftfahrzeuggetriebe. Sie verbinden eine Getriebewelle verdrehfest mit einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten Gangrad. Dabei ist die Schiebemuffe konzentrisch zur Getriebewelle und drehfest auf einem ebenfalls drehfest mit der Getriebewelle verbundenen Synchronkörper angeordnet. Die Schiebemuffe ist in Längsrichtung der Getriebewelle verschiebbar und mit einem Gangrad kuppelbar. Es sind unterschiedliche Ausführungsformen derartiger Schiebemuffen bekannt. Meist weisen sie an ihrer Innenmantelfläche eine nach innen weisende Verzahnung auf, die in eine Gegenverzahnung des Synchronkörpers und im geschalteten Zustand in eine Verzahnung des Gangrades eingreift. Am Außenumfang der Schiebemuffe ist eine zumeist als Umfangsnut ausgebildete Führung für eine Schaltgabel vorgesehen. Mit der Schaltgabel kann die Schie- bemuffe in Längsrichtung der Getriebewelle auf dem Synchronkörper verschoben werden, bis sie an das Zahnrad gekuppelt oder wieder in ihre Neutralstellung zurück bewegt ist.
Beim Kuppelvorgang von Gangrad und Schiebemuffe müssen die in der Regel unterschiedlichen Drehzahlen von Welle und Gangrad zunächst aneinander angeglichen werden, damit die Verzahnungen von Schiebemuffe und Gangrad möglichst ohne Widerstand, geräuscharm und beschädigungsfrei ineinander geschoben werden können. Dieser Angleichung der Drehzahlen dient der Synchronring, welcher mit der Welle bzw. mit der Schiebemuffe verdrehbar geführt ist, diesen gegenüber jedoch einen gewissen Spielraum in Umfangsrichtung hat. Während des Ausgleichens der Drehzahlen ist der Synchronring relativ zur Schiebemuffe um den ihm möglichen Winkelversatz verdreht, wodurch seine Sperrverzahnung ein weiteres axiales Vorschieben der Schiebemuffe so lange blockiert, bis sich die Drehzahlen von Schiebemuffe und Gangrad angeglichen haben. Anstelle eines Synchronringes können auch mehrere Synchronringe vorgesehen sein, um die Leistungsfähigkeit der Synchronisierung zu erhöhen.
Die axiale Verschiebung der Schiebemuffe in Richtung des Gangrades muss in der Regel be- grenzt werden, um eine Dauerbelastung des Synchronringes zu vermeiden. Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Begrenzungsmittel ist beispielsweise die Anordnung einer zusätzlichen Scheibe hinter dem Synchronring, wodurch allerdings das Gewicht sowie die axiale Baulänge der Anordnung erhöht werden. Um diese Probleme zu vermeiden, wird in der EP 1 231 396 A1 vorgeschlagen, zwischen den Zähnen der Schiebemuffe einen Anschlag anzuordnen, welcher die axiale Bewegung der Schiebemuffe begrenzt. Bei dieser Variante treten allerdings im Bereich der Zahnspitzen sehr hohe Belastungen auf. Die Zahnspitzen werden angestoßen und im Dauerbetrieb beschädigt. Dies führt zunächst zu einem Komfortverlust, kann bei stärkerem Verschleiß jedoch auch die Funktion der Schaltvorrichtung beeinträchtigen.
Die DE 20 2006 010 407 U1 schlägt eine Schiebemuffe mit einem oder mehreren Anschlägen vor, die auf den Zahnköpfen als radial nach innen weisende Vorsprünge angeordnet sind. Wird die Schiebemuffe im verbauten Zustand axial bewegt, so dienen die Anschläge als Be- wegungsbegrenzung in axialer Richtung. Ist ein Gang geschaltet, liegen die Anschläge stirnseitig an einem Kupplungskörper an. Sie sollen damit die richtige Endlage der Schiebemuffe gewährleisten. Dadurch dass die Anschläge nicht mit der Verzahnung des Kupplungskörpers bzw. des Gangrades zusammenwirken, sind auch die Spitzen der Zähne nicht belastet. Weiterhin sind Schiebemuffen bekannt, DE 10 2005 061 481 A1 , DE 10 2007 051 741 A1 , DE 101 63 830 A1 , bei denen mehrere Zähne untereinander in Umfangsrichtung verbunden sind, um einen Anschlag zu bilden. Die Herstellung dieser Anschlagzähne bei umformtechnisch hergestellten Schiebemuffen ist problematisch, weil das Grundband nur begrenzt umformbar ist und eine exakte Konturherstellung der für den Schaltkraftverlauf wichtigen Zahnflanken- form im Bereich der Anschläge erschwert ist. Insbesondere sind Nacharbeiten wie Biegen und Kalibrieren aufwändig, weil das Material im Bereich der durch die Anschläge gebildeten Blockzähne ein anderes Biegeverhalten aufweist als bei den übrigen Zähnen.
DE 10 201 1 056 259 A1 zeigt eine Schiebemuffe mit einem Kerbzahn, in dessen Kerbe ein Druckstück verrastbar ist, wobei der Kerbzahn in seinem Mittelabschnitt verbreitert ist. DE 10 2010 016 715 A1 zeigt eine Schiebemuffe mit unterschiedlichen Zahnlängen, wobei alle Zäh- ne die gleiche Breite aufweisen und in den Zwischenräumen keine Anschläge angeordnet sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, einen möglichst verschleißarmen und wirkungsvollen axialen Anschlag für die Verzahnung einer Schiebemuffe bereitzustellen, der ein besseres Biegeverhalten der Schiebemuffe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Durch die Anordnung des Anschlags in einer Zahnlücke, deren Lückenbreite durch den Entfall mindestens eines Zahns bestimmt ist, steht genügend Material in unmittelbarer Nähe des Anschlags zur Verfügung, um einerseits den Anschlag auszubilden und andererseits dadurch die Innenverzahnung lokal nicht zu sehr zu versteifen. Auf der dem angrenzenden Zahn abge- wandten Seite des Anschlags weist die Schiebemuffe vorzugsweise eine Höhenkontur auf, die dem unverformten Zustand des Grundbands entspricht.
Dadurch dass der Anschlag zudem an einen vorhandenen Zahn unmittelbar anschließt, kann die Breite der Zahnlücke möglichst schmal ausfallen.
In der Zahnlücke sind ein oder mehrere Anschläge angeordnet, wobei für den Fall, dass mehrere Anschläge in der Zahnlücke angeordnet sind, diese voneinander beabstandet sind. Durch die Beabstandung ist sichergestellt, dass die Biegesteifigkeit in dem erforderlichen Maße erhalten bleibt. Die Beabstandung der einzelnen Anschläge zueinander ist vorzugsweise sowohl in Umfangsrichtung als auch ggf. in Axialrichtung vorgenommen. Vorzugsweise sind zwei Anschläge in der Zahnlücke angeordnet, die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind. In einer besonderen Ausgestaltung sind die beiden Anschläge symmetrisch ausgebildet und durch einen nutartigen Bereich voneinander getrennt. Der nutartige Bereich kann durch das Grundband der Schiebemuffe gebildet sein.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Zahnlücke durch den Entfall genau eines Zahnes gebildet. Eine derart schmale Zahnlücke hat den Vorteil, dass weiterhin viele Zähne an der Drehmomentübertragung beteiligt sind und die Mehrbelastungen, die auf die die Zahnlücke begrenzenden Endzähne wirkt, minimiert ist. In anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Zahnlücke durch den Entfall zweier, dreier oder mehr Zähne gebildet ist. Vorzugsweise erstrecken sich die Anschläge in Axialrichtung kürzer als die übrigen Zähne. Je kürzer die Anschläge sind, desto weniger tragen sie zur Versteifung bei und desto besser lässt sich die erforderliche Zahnform mit den Dachspitzen und Hinterschnitten an den angren- zenden Zähnen realisieren.
Die radiale Höhe der Anschläge erstreckt sich vorzugsweise nicht über das Zahndach der benachbarten Zähne. In bestimmten Ausführungsformen ist es sinnvoll, wenn die Höhe der Anschläge geringer ist als die des Zahndachs. So kann die Höhe der Anschläge zwischen 50% und 100% der Zahnhöhe betragen.
Die Breite der Anschläge ist bevorzugt schmaler als eine Zahnbreite im Zahngrund gemessen. So kann die Breite der Anschläge zwischen 50% und 100% der Zahnhöhe betragen. Insbesondere bei Zahnlücken, die größer als eine Zahnbreite sind, kann die Breite der Anschläge auch über die Zahnbreite hinausgehen.
Der Bereich, der in Umfangsrichtung zwischen dem Anschlag und dem benachbarten Zahn, an den der Anschlag nicht angrenzt, liegt, entspricht in seiner radialen Erstreckung bevorzugt dem Grundband der Schiebemuffe, um das Kalibrieren zu erleichtern.
In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen zwei Anschlägen ein weiterer Zahn vorgesehen, der bevorzugt als ein Riegelnutzahn ausgebildet ist. Ein Riegelnutzahn bildet eine Ablaufkontur für ein federbelastetes Druckstück, das die Vorsynchronisation einleitet. Der weitere Zahn ist von den Anschlägen mindestens um eine Zahnbreite beabstandet.
Die Schiebemuffe ist in einer Ausführungsform kaltumformtechnisch hergestellt. Dazu kann vorgesehen sein, dass ein abgelängtes Blechband als Halbzeug profiliert und dann zu einem Ring gebogen wird. Das zu einem Blechstriefen abgelängte Material bildet das Grundband, aus dem in Normalrichtung die Verzahnung eingebracht wird.
Wahlweise können die Anlageflächen jeweils eine definierte Kante zur beiderseitigen Anlage eines Zahns der Kupplungsverzahnung aufweisen. Von Vorteil kann es jedoch auch sein, wenn die Anlageflächen jeweils abgerundet sind zur beiderseitigen tangentialen Anlage eines Zahns der Kupplungsverzahnung. Beide Varianten sorgen dafür, dass es zu einer Linienbe- rührung zu beiden Seiten des jeweils betroffenen Zahns der Kupplungsverzahnung kommt, ohne dass der Zahnkopf mit dem flachen Grund des Anschlages der Schiebemuffe in Kontakt kommt. Die Gestaltung der Anschläge ist so zu wählen, dass die Anlageflächen so weit voneinander beabstandet sind, dass der Köpfe der Kupplungsverzahnung berührungsfrei bleiben. Hierdurch wird der bisher zu starkem Verschleiß führende Kontakt der Zahnköpfe vermieden, wodurch das Verschleißverhalten der erfindungsgemäßen Schiebemuffe deutlich verbessert ist.
Je nach gewünschter Belastbarkeit und Einsatzzweck der Schiebemuffe kann nur ein derartiger Anschlag, zwei um 180 Grad versetzt oder drei um 120 Grad versetzt angeordnete axiale Anschläge vorgesehen sein. Wahlweise können mehr als drei gleichmäßig oder ungleichmä- ßig über den Innenumfang der Schiebemuffe angeordnete axiale Anschläge vorgesehen sein.
Die Anschläge können wahlweise mittels eines Stempelvorganges hergestellt sein. Die Anschläge können wahlweise gleichmäßig über den Innenumfang der Schiebemuffe angeordnet sein, müssen dies jedoch nicht. Auch eine ungleichmäßige Verteilung ist möglich, z.B. bei fünf vorhandenen Anschlägen und 54 Zähnen der Innenverzahnung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand von Figuren beschrieben, die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen.
Fig. 1 zeigt eine Synchronisiereinrichtung eines Kraftfahrzeugschaltgetriebes gemäß bekanntem Stand der Technik. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer ersten erfindungsgemäßen
Schiebemuffe mit Anschlägen.
Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf die Schiebemuffe nach Figur 2. Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer zweiten erfindungsgemäßen Schiebemuffe mit Anschlägen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die schematische Darstellung der Figur 1 verdeutlicht die Elemente einer Synchronisiereinrichtung nach dem Stand der Technik, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung relevant sind. Die Figur 1 zeigt im Längsschnitt die obere Hälfte einer Welle 1 mit einer nicht dargestellten Wellenachse. Auf der Welle 1 ist ein Synchronkörper 2 als Nabe drehfest angeordnet, welcher über eine Verzahnung mit der Welle 1 gekoppelt ist. Der Synchronkörper 2 trägt eine Außenverzahnung 3, welcher mit einer Innenverzahnung 4 einer hülsenförmigen Schaltmuffe bzw. Schiebemuffe 5 in Eingriff steht. Weiterhin ist auf der Welle 1 drehbar ein Gangrad 6 angeordnet, welches eine Hauptverzahnung 7 aufweist, die mit anderen Elementen des Getriebes (nicht dargestellt) in Eingriff steht.
Mit dem Schaltgetriebe kann eine drehfeste Koppelung zwischen der Welle 1 und dem Gangrad 6 hergestellt werden, wenn dies für das Einlegen eines bestimmten Übersetzungsverhältnisses gewünscht ist. Die drehfeste Koppelung erfolgt dabei über die Schiebemuffe 5, welche axial nach rechts verschoben werden kann. Durch eine solche axiale Verschiebung der Schaltmuffe 5 in Richtung des Gangrades 6 (in Figur 1 nach rechts) kann die Innenverzahnung 4 der Schaltmuffe 5 mit der Kupplungsverzahnung 8 des Kupplungskörpers 9, wel- eher drehfest mit dem Gangrad 6 verbunden ist, in Eingriff gebracht werden. Dadurch wird die gewünschte drehfeste Koppelung zwischen Gangrad 6 und Welle 1 hergestellt, da die Schiebemuffe 5 über die Außenverzahnung 3 des Synchronkörpers 2 und die Innenverzahnung 4 der Schiebemuffe 5 während der gesamten Verschiebung drehfest mit der Welle 1 gekoppelt bleibt. Durch eine axiale Verschiebebewegung der Schiebemuffe 5 in Fig. 1 nach links kann in analoger Weise eine Koppelung mit dem zweiten Gangrad 10 hergestellt werden.
Um die anfänglich in der Regel unterschiedlichen Drehzahlen von Gangrad 6 und Welle 1 vor dem Ineinandergreifen der Innenverzahnung 4 der Schiebemuffe 5 und der Kupplungsverzahnung 8 des Gangrades 6 aneinander anzugleichen, ist in bekannter Weise ein Synchron- ring 1 1 zwischen Schiebemuffe 5 und Gangrad 6 vorgesehen. Dieser hat eine Außenverzahnung 12, die mit der Innenverzahnung 4 der Schaltmuffe 5 in Eingriff gebracht werden kann. Weiterhin hat der Synchronring 1 1 eine Reibfläche 13, die mit einer komplementären Reibfläche 14 am Gangrad zusammenwirkt, um beim Schaltvorgang einen Ausgleich der Drehzahlunterschiede herbeizuführen.
Wie aus Figur 1 erkennbar ist, kann die Hauptverzahnung 7 des Gangrades 6 einen kleineren Durchmesser als die Kupplungsverzahnung 8 aufweisen. Die axiale Verschiebebewegung der Schaltmuffe 5 wird somit durch die Hauptverzahnung 7 bzw. die zugehörige Stirnfläche des Gangrades 6 nicht begrenzt. Um dennoch in konstruktiv einfacher und auch bei Schaltgetrie- ben mit kleinen Zahnabständen durchführbarer Weise eine Begrenzung der axialen Verschiebebewegung der Schaltmuffe 5 zu erreichen, ist in bekannter Weise mindestens ein Anschlag 15 zwischen zwei benachbarten Zähnen der Innenverzahnung 4 der Schaltmuffe 5 vorgesehen. Dieser Anschlag 15 stößt an die Kupplungsverzahnung 8 des Gangrades 6 an, wenn die Schiebemuffe 5 entsprechend weit axial (in Figur 1 nach rechts) verschoben wird. Eine weitere axiale Verschiebung der Schiebemuffe 5 wird dadurch verhindert.
Die perspektivische Ansicht der Figur 2 verdeutlicht beispielhaft eine erfindungsgemäße Schiebemuffe 5 mit zwei Anschlägen 15, 16 in einer Zahnlücke 17. Die Schiebemuffe 5 weist eine Innenverzahnung 4 mit Zähnen 18 auf, die sich über die gesamte axiale Breite der Schiebemuffe erstrecken. Die Zähne 18 sind als Zähne mit einer Dachverzahnung ausgebildet und weisen in ihrem axialen Profil an einen ersten Dachabschnitt 19 anschließenden Hinterschnitt 20 auf, in eine Axialwandung 21 übergeht. Die Zähne 18 sind durch Profilieren eines abgelängten Blechstreifens hergestellt.
Die Zahnlücke 17 ist durch den Entfall genau eines Zahns gebildet. In der Zahnlücke 17 sind zwei Anschläge 15, 16 angeordnet, die zueinander symmetrisch ausgebildet und angeordnet sind. Die Anschläge 15, 16 grenzen jeweils an die die Zahnlücke begrenzenden Endzähne 22, 23 an, die sich im übrigen nicht von den anderen Zähnen 18 unterscheiden. Die axiale Länge der Anschläge 15, 16 entspricht der axialen Länge der Axialwandung, so dass die Endzähne 22, 23 mit ihren Hinterschnitten 20 und den Dachabschnitten 19 hervorstehen. Die radiale Höhe der Zahnlücke 17 entspricht mit Ausnahme der Anschläge 15, 16 dem Grundband 24 der Schiebemuffe 5.
Zwischen den Anschlägen 15, 16 ist ein Nutkanal 25 (Figur 3) ausgebildet, dessen Material nicht gestreckt wurde und als axial durchgehender Bereich eine gewisse Biegeflexibilität er- laubt. Die radiale Höhe des Anschlags ist etwas geringer als die des Zahndachs 26. An seinen Flanken 27 ist der ansonsten quaderförmige Anschlag 15 leicht verrundet.
Figur 4 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Schiebemuffe 4, bei der im Unterschied zur ersten Schiebemuffe 4 nach den Figuren 2 und 3 die Zahnlücke 17 durch den Entfall mehrerer Zähne gebildet ist. Mittig in der Zahnlücke 17 ist ein Riegelnutzahn 28 angeordnet. Der Riegelnutzahn 28 ist zu den Endzähnen 22, 23 so beabstandet, dass zwischen dem jeweiligen Anschlag 15, 16 und dem Riegelnutzahn 28 ein Bereich ausgebildet ist, der in seiner Radialhöhe dem Grundband 24 entspricht. In dem gezeigten Beispiel fehlen jeweils zwei Zähne seitlich zur Riegelnut 28. Die Riegelnut 28 weist eine Vertiefung 29 für eine nicht dargestellte Rastkugel einer Arretierung auf. Das zur Herstellung der Vertiefung 29 verdrängte Material 30 kann seitlich zum Riegelnutzahn 28 angeordnet sein, ohne die Funktion der Schiebemuffe 4 zu beeinträchtigen. Weil die Schiebemuffe in der Zahnlücke weniger belastet ist, ist es vorteilhaft, dort die Verbin- dung 31 der Enden des abgelängten Blechstreifens vorzusehen.
Bezugszeichenliste
1 Welle
2 Synchronkörper
3 Außenverzahnung
4 Innenverzahnung
5 Schiebemuffe, Schaltmuffe
6 Gangrad
7 Hauptverzahnung
8 Kupplungsverzahnung
9 Kupplungskörper
10 zweites Gangrad
11 Synchronring
12 Außenverzahnung
13 Reibfläche
14 Reibfläche
15 Anschlag
16 Anschlag
17 Zahnlücke
18 Zahn
19 Dachabschnitt
20 Hinterschnitt
21 Axialwandung
22 Endzahn
23 Endzahn
24 Grundband
25 Nutkanal
26 Zahndach
27 Flanke
28 Riegelnutzahn
29 Vertiefung
30 verdrängtes Material
31 Verbindung

Claims

Patentansprüche
1. Schiebemuffe (5) zum Schalten von Gangstufen eines Schaltgetriebes mit
- einer Innenverzahnung (4), die Zähne (18) zum Eingriff in eine Kupplungsverzahnung (8) ei- nes Gangrades (6) aufweist,
- einem Anschlag (15, 16) zur Begrenzung der axialen Verschiebbarkeit der Schiebemuffe und
- einer Zahnlücke (17) in der Innenverzahnung (4), die durch den Entfall eines oder mehrerer Zähne gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschlag (15, 16) in der Zahnlücke (17) angeordnet ist, unmittelbar an einen der die Zahnlücke (17) einfassenden Zähne (22, 23) angrenzt und von dem anderen die Zahnlücke (17) einfassenden Zahn (23, 22) beabstandet ist.
2. Schiebemuffe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Anschläge (15, 16) in der Zahnlücke angeordnet sind, die an jeweils unterschiedliche Zähne angrenzen.
3. Schiebemuffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschläge (15, 16) voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind.
4. Schiebemuffe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Anschlägen (15, 16) genau ein Zahn (28) angeordnet ist.
5. Schiebemuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (4) mehrere Zahnlücken (17) mit Anschlägen (15, 16) aufweist.
6. Schiebemuffe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (15, 16) in Axialrichtung kürzer ausgebildet sind als die Zähne (18).
7. Schiebemuffe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Anschläge (15, 16) zwischen 50% und 100% der Höhe der Zähne (18) beträgt.
8. Schiebemuffe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Anschläge (15, 16) zwischen 50% und 100% der Breite der Zähne (18) im Zahngrund beträgt.
9. Schiebemuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (5) kaltumformtechnisch hergestellt ist.
10. Schiebemuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (5) aus einem Blechband hergestellt ist.
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