Kraftfahrzeugwechselgetriebe mit einer Sperrsynchronisierung Die Erfindung
betrifft ein Kraftfahrzeugwechselge triebe mit einer Sperrsynchronisierung durch
einen auf einem drehfest und axial verschieblich auf der Getriebevelle gelagerten
Schieberad über Schaltsteine verschiebbaren, an einen Konus des dem Schieberad zugeordneten
Getriebeschaltrades anpreßbaren Sperrsynchronring, wobei die Enden der Schaltsteine
in stirnseitige Ausnehmungen des Sperrsynchronringes eingreifen. Bei dieser gebräuchlichen
Sperrsynchronisierung liegt also der Sperrsynchronring im axialen Schaltweg zum
Schieberad, und der Fahrer muß beim Einrücken des Schieberades gegen das mit ihm
zum Einlegen des betreffenden Ganges drehfest zu kuppelnde Getriebeschaltrad, welches
zunächst nicht mit der Drehzahl des Schieberades umläuft, erst den Sperrsynchronring
gegen das Schaltrad pressen, wobei dieser durch Reibungsschluß die gewünschte Synchronisierung
vermittelt und danach den weiteren Schaltweg des Schieberades bis zum Eingriff mit
dem Getrieberad freigibt.Motor vehicle change gearbox with a locking synchromesh The invention
relates to a motor vehicle change gear with a locking synchronization
one mounted on a non-rotatable and axially displaceable on the gear shaft
Sliding wheel displaceable via switching stones, on a cone of the sliding wheel assigned
Gear shift wheel press-on locking synchromesh ring, the ends of the shift stones
engage in the end recesses of the locking synchromesh ring. In this common
Locking synchronization is so the locking synchromesh ring in the axial shift path to
Sliding wheel, and the driver must when engaging the sliding wheel against the one with him
gear shift wheel to be coupled in a rotationally fixed manner for engaging the relevant gear, which
does not initially rotate at the speed of the sliding wheel, first the locking synchronizer ring
press against the ratchet wheel, whereby this the desired synchronization by frictional engagement
mediated and then the further switching path of the sliding wheel until it engages with
releases the gear wheel.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Fahrer bei dieser Schaltbewegung
möglichst weitgehend von der Aufbringung der erwähnten Kupplungskraft für das Andrücken
des Sperrsynchronringes an das Schaltrad- zu entlasten, um insbesondere heim Herunterschalten
eine raschere und leichtere Handhabung zu ermöglichen. Hierfür wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß nehen den Enden der Schaltsteine mit der Getriebehauptwelle fest
verbundene Führungskörper angeordnet sind und die Führungskörper sowie die gegen
diese geöffneten Ausnehmungen im Sperrsynchronring mit einander benachbarten übereinstimmenden
Schrägflächen versehen sind. Diese Schrägflächen werden durch das mit dem reibungsschlüssigen
Andrücken des Synchronringes gegen das Schaltrad übertragene synchronisierende Drehmoment
gegeneinandergedrückt, wodurch eine axiale Keilkraftkomponente entsteht, die den
Reibungsschluß selbsttätig verstärkt, ohne daß der Fahrer den Getriebeschalthebel
stärker gegen die neue Schaltstellung zu drücken hat.The object of the invention is to assist the driver in this switching movement
As much as possible from the application of the aforementioned coupling force for pressing
of the locking synchronizer ring to relieve the ratchet, in particular to downshift home
to enable faster and easier handling. For this purpose, according to the invention
suggested that nehen the ends of the shift blocks to the main shaft of the transmission
connected guide body are arranged and the guide body and against
these open recesses in the locking synchronizer ring with adjacent matching
Inclined surfaces are provided. These inclined surfaces are caused by the friction-locked
Pressing the synchronizer ring against the synchronizing torque transmitted to the ratchet
pressed against each other, creating an axial wedge force component that the
Frictional engagement intensifies automatically without the driver having to press the gearshift lever
has to push harder against the new switch position.
Damit die Schaltsteine nicht etwa ungewollt gegen den Sperrsynchronring
schlagen und dann durch die erfindungsgemäße Keilkraftunterstützung ein unbeabsichtigtes
Schalten einleiten können, werden zweckmäßig die Schaltsteine und der Sperrsynchronring
durch einen über die Führungskörper gleitenden in einer gemeinsamen Ring- bzw. Quernut
der Schaltsteine und des Sperrsynchronringes angeordneten Sicherungsring verbunden.
Vorteilhaft ist dabei die Quernut, soweit sie in den Schaltsteinen verläuft, etwa
doppelt so breit wie der eingelegte Sicherungsring: Dadurch erhalten nämlich die
Schaltsteine beim Synchronisieren ein die gleichmäßige Kraftübertragung begünstigendes
Spiel. Die Erfindung möge an Hand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
weiter erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
auf einen Teil eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes mit zwei zu kuppelnden Zahnrädern,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 1 ohne Schieberad und Fig.
3 einen teilweisen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 2.So that the shift stones do not accidentally hit the locking synchronizer ring
beat and then an unintentional due to the wedge force support according to the invention
Can initiate shifting, the shift stones and the locking synchromesh ring are useful
by one that slides over the guide body in a common annular or transverse groove
the shift stones and the locking synchronizer ring arranged circlip connected.
The transverse groove is advantageous if it runs in the shift stones, for example
twice as wide as the inserted locking ring: This means that the
Shift stones when synchronizing a smooth power transmission favoring
Game. The invention may be based on the exemplary embodiment shown schematically in the figures
further explained. 1 shows a partially sectioned side view
on a part of a motor vehicle gearbox with two gear wheels to be coupled,
FIG. 2 is a plan view of the representation according to FIG. 1 without the sliding wheel and FIG.
3 shows a partial cross section along line III-III in FIG. 2.
Auf der Getriebehauptwelle 1 sind sowohl ein Schieberad 2 als auch
ein Schaltrad 3 angeordnet, wobei das Schaltrad in bekannter Weise auf der Getriebewelle
lose umlaufend gelagert ist, während das Schieberad mit Hilfe von Keilnuten 4 auf
der Getriebewelle geführt ist. Die Keile des Schieberades sind gleichzeitig dessen
Kupplungszähne. Auf dem Umfang der Getriebewelle sind gleichmäßig verteilt mehrere,
z. B. drei Führungsnuten 5 vorgesehen, in denen jeweils ein sogenannter Schaltstein
6 verschiebbar gelagert ist. In der jeder Führungsnut zugeordneten Rast 7 ist eine
Kugel 8 angeordnet, die mittels einer Druckfeder 9 gegen eine Ringnut 10 in den
Keilen des Schieberades gedrückt wird. Die Kugeln durchgreifen in einer Bohrung
11 die Schaltsteine 6, so daß diese bei Betätigung des Schieberades 2 mitgenommen
werden. Das Schaltrad 3 ist an der dem Schieberad zugewandten Seite mit Kupplungszähnen
12 und mit einem Konus 13 versehen. Auf diesem Konus liegt lose ein Sperrsynchronring
14, der an seinem Umfang die Sperrzähne 15 trägt und an seiner zum Schieberad weisenden
Stirnseite mit der Anzahl der Schaltsteine entsprechenden Ausnehmungen 16 versehen
ist, in die die Schaltsteine mit ihren Enden 17 eingreifen. Neben diesen Enden sind,
ebenfalls in die Ausnehmungen des Synchronringes eingreifend,
Führungskörper
18 fest mit der Getriebewelle 1 verbunden. Diese Führungskörper besitzen, dem Synchronring
zugewandt, eine seitliche Schrägfläche 19, die mit einer seitlichen Schrägfläche
20 der Ausnehmungen 16 am Synchronring zusammenwirkt. Das Ende 17 der Schaltsteine
kann mit einer von der Stirnseite ausgehenden seitlichen Aussparung 21 versehen
und die Führungskörper, wie die Fig. 2 zeigt, darin angeordnet sein. Die Schaltsteine
6 und der Synchronring 14 sind mit einer gemeinsamen Ring-bzw. Quernut 22 versehen,
in die ein Sicherungsring 23, z. B. ein Sprengring, eingelegt ist. Dieser Sicherungsring
verbindet die Schaltsteine und den Synchronring miteinander und verhindert, daß
der Synchronring beim Fahrbetrieb ohne Betätigung des Schieberades und damit der
Schaltsteine über die Führungskörper durch eine Umfangskraft ungewollt auf den Konus
des Schaltrades aufgedrückt wird. Die Führungskörper 18 liegen mit ihrer Oberfläche
unterhalb des Sicherungsringes 23.On the main transmission shaft 1 are both a sliding gear 2 and
a ratchet wheel 3 is arranged, the ratchet wheel in a known manner on the gear shaft
is loosely mounted circumferentially, while the sliding wheel with the help of keyways 4 on
the transmission shaft is guided. The wedges of the sliding wheel are at the same time that
Clutch teeth. Evenly distributed on the circumference of the gear shaft are several,
z. B. three guide grooves 5 are provided, in each of which a so-called switching block
6 is slidably mounted. In the detent 7 assigned to each guide groove there is a
Ball 8 arranged, which by means of a compression spring 9 against an annular groove 10 in the
Wedges the sliding wheel is pressed. The balls reach through in a hole
11 the switching stones 6, so that they are taken along when the sliding wheel 2 is actuated
will. The ratchet wheel 3 has coupling teeth on the side facing the sliding wheel
12 and provided with a cone 13. A locking synchronizer ring lies loosely on this cone
14, which carries the ratchet teeth 15 on its circumference and on its facing towards the sliding wheel
The face is provided with recesses 16 corresponding to the number of switching blocks
is, in which the switching blocks engage with their ends 17. Beside these ends are
also engaging in the recesses of the synchronizer ring,
Guide body
18 firmly connected to the transmission shaft 1. These guide bodies have the synchronizer ring
facing, a lateral inclined surface 19, which with a lateral inclined surface
20 of the recesses 16 cooperates on the synchronizer ring. The end 17 of the switching stones
can be provided with a lateral recess 21 extending from the end face
and the guide bodies, as shown in FIG. 2, can be arranged therein. The switching stones
6 and the synchronizer ring 14 are with a common ring or. Transverse groove 22 provided,
in which a locking ring 23, for. B. a snap ring is inserted. This locking ring
connects the shift stones and the synchronizer ring and prevents
the synchronizer ring when driving without actuating the sliding wheel and thus the
Switching stones over the guide body unintentionally on the cone by a circumferential force
of the ratchet is pressed. The guide bodies 18 lie with their surface
below the circlip 23.
Die Quernut 22 ist in den Schaltsteinen 6 etwa doppelt so breit wie
der eingelegte Sicherungsring 23, so daß sich die Schaltsteine beim Schalt- bzw.
Bremsvorgang mit einem ausreichenden axialen Spiel bewegen können.The transverse groove 22 is about twice as wide as in the shift blocks 6
the inserted circlip 23, so that the switching stones when switching or
Can move braking process with sufficient axial play.
Durch Betätigung eines nicht dargestellten Schalthebels und einer
in die Ringnut 24 des Schieberades 2 eingreifenden Schaltgabel wird das Schieberad
in Richtung zum Schaltrad 3 bewegt. Das Schieberad nimmt hierbei durch die in die
Ringnut 10 eingreifenden Kugeln 8 die Schaltsteine 6 mit, die mit ihren Enden 7
den Synchronring 14 auf den Konus 13 des Schaltrades 3 drücken. Infolge der unterschiedlichen
Umlaufgeschwindigkeiten zwischen Schieberad und Schaltrad schlägt der Synchronring
14 mit der Schrägfläc he 20 seiner Ausnehmungen 16 gegen die Schrägfläche 19 der
Führungskörper 18 und versperrt mit seinen Zähnen 15 zunächst dem Schieberad 2 den
weiteren Schaltweg. Durch die auftretende Tangential-oder Umfangskraft wird der
Synchronring weiter fest auf die Schrägflächen 19 der Führungskörper 18 gedrückt
und die Tangentialkraft dabei in eine senkrecht auf die Schrägfläche 19 und in eine
in Achsrichtung auf das Schaltrad 3 wirkende Kraftkomponente zerlegt. Die Tangentialkraft
wird also zum Teil in eine Schubkraft umgewandelt, die zusätzlich den Synchronring
automatisch auf den Konus drückt, wodurch sieh die Bremswirkung vergrößert, bis
der Gleichlauf des Schiebe- und Schaltrades erreicht ist und die Zahnschräge 25
der Kupplungszähne 26 des Schieberades auf die Zahnschräge der Sperrzähne 15 des
Synchronringes 14 auftreffen. Jetzt kann der Synchronring durch Weiterschieben des
Schieberades durch Wirkung der Zahnschrägen so weit verdreht werden, bis er den
weiteren Schaltweg des Schieberades bis zum Eingriff mit den Kupplungszähnen 12
des Schaltrades 3 freigibt. Der Schaltvorgang ist somit durchgeführt und der Übergang
von einer höheren auf eine niedrigere Gangstufe ohne schädliche Beanspruchung der
Kupplungszähne des Schalt- bzw. Schieberades bei verminderter Kraftanstrengung des
Fahrers vollzogen.By operating a shift lever, not shown, and a
The shift fork engaging in the annular groove 24 of the sliding wheel 2 becomes the sliding wheel
moved in the direction of ratchet 3. The sliding wheel takes this through the into the
Annular groove 10 engaging balls 8 with the switching stones 6, which with their ends 7
press the synchronizer ring 14 onto the cone 13 of the ratchet 3. As a result of the different
The synchronizing ring beats the rotational speeds between the sliding gear and the ratchet wheel
14 with the inclined surface 20 of its recesses 16 against the inclined surface 19 of the
Guide body 18 and blocked with its teeth 15 initially the sliding wheel 2 the
further switching path. The tangential or circumferential force that occurs is the
The synchronizer ring is pressed firmly onto the inclined surfaces 19 of the guide body 18
and the tangential force in a perpendicular to the inclined surface 19 and in a
In the axial direction acting on the ratchet 3 force component is broken down. The tangential force
is thus partially converted into a thrust force that also acts on the synchronizer ring
automatically presses on the cone, which increases the braking effect until
the synchronism of the sliding and ratchet wheel is achieved and the tooth slope 25
the coupling teeth 26 of the sliding wheel on the tooth slope of the ratchet teeth 15 of the
Synchronizer ring 14 hit. Now the synchronizer ring can be moved by pushing the
Sliding wheel can be rotated by the action of the tooth bevels until it reaches the
further shifting path of the sliding wheel until it engages with the clutch teeth 12
of the ratchet 3 releases. The switching process is thus carried out and the transition
from a higher to a lower gear without damaging the
Coupling teeth of the indexing or sliding wheel with reduced effort of the
Driver completed.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt,
sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt werden. So kann z. B.
zu beiden Seiten der Schaltsteine 6 je ein Führungskörper 18 mit Schrägflächen 19
angeordnet sein und die Rast 16 im Synchronring 14 eine entsprechende zweite Schrägfläche
20 erhalten, so daß sowohl beim Herunter- als auch beim Heraufschalten die axiale
Kraftkomponente zur Wirkung kommt. Weiter ist es möglich, bei entsprechender Wahl
der Schrägflächen auf die Verzahnung des Synchronringes zu verzichten.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described,
but can be modified within the scope of the inventive concept. So z. B.
a guide body 18 with inclined surfaces 19 on each side of the switching blocks 6
be arranged and the detent 16 in the synchronizer ring 14 has a corresponding second inclined surface
20 obtained so that both downshifting and upshifting the axial
Force component comes into effect. It is also possible with the appropriate choice
of the inclined surfaces to forego the toothing of the synchronizer ring.