DE1455870B2

DE1455870B2 - Vorrichtung zum synchronisieren der miteinander zu kuppelnden schaltkupplungshaelften eines fahrzeug-stufenwechselgetriebes mit selbsttaetiger umschaltung

Info

Publication number: DE1455870B2
Application number: DE1965R0040199
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1964-03-27
Filing date: 1965-03-24
Publication date: 1976-07-29
Also published as: US3364795A; ES311040A1; DE1455870A1; FR1418814A; OA01560A; GB1105782A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Synchronisieren der miteinander zu kuppelnden Schaltkupplungshälften eines Fahrzeug-Stufenwechselgetriebes mit selbsttätiger Umschaltung und mit einer Vergleichseinrichtung, die eine proportional der Motordrehzahl angetriebene Welle und eine im entgegengesetzten Drehsinn proportional der Getriebeausgangsdrehzahl angetriebene Welle aufweist, bei Abweichung von der Synchrondrehzahl auf die Beschleunigungseinrichtung des Motors einwirkt und bei Gleichlauf das Kuppeln der Schaltkupplungshälften bewirkt, ferner mit einer der Vergleichseinrichtung zugeordneten Vorrichtung zur Berücksichtigung der gewählten Gangstufe.

Bei einer derartigen aus der DT-PS 8 21 305 bekannten Vorrichtung besteht die Vergleichseinrichtung im wesentlichen aus einem Getriebe von der Bauart der Kegelräderausgleichgetriebe, dessen Zentralräder von miteinander zu verbindenden Wellen des Hauptwechselgetriebes im entgegengesetzten Sinn angetrieben werden. Bei gleicher Drehzahl der Wellen steht das Gehäuse des Ausgleichgetriebes still. Bei einer Drehzahldifferenz läuft das Gehäuse mit der halben Differenzdrehzahl um und steuert durch seine Drehbewegung die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungseinrichtung, in diesem Fall die Kraftstoffzufuhr an der Kraftstoffpumpe, des Motors. Zum Schalten der verschiedenen Gangstufen mit Hilfe dieses Ausgleichgetriebes ist dem Ausgleichgetriebe ein Hilfsstufengetriebe vorgeschaltet, das durch den Gangwählhebel eingestellt wird. Durch dieses Hilfsstufengetriebe werden die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse der den einzelnen Kupplungen zugeordneten Gangstufen des Hauptwechselgetriebes berücksichtigt. Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch durch die Verwendung eines Ausgleichgetriebes und eines Hilfsstufengetriebes, welches genausoviel Gangstufen und Kupplungen aufweisen muß wie das Hauptwechselgetriebe, einen außerordentlich komplizierten und teuren Aufbau auf. Obwohl bei eingekuppeltem Hauptwechselgetriebe die Räder des Hilfsstufengetriebes und des Ausgleichgetriebes annähernd kraftlos umlaufen, ist wegen der nicht zu vermeidenden Herstellungstoleranzen mit Abnutzungen und auch einer nicht unerheblichen Geräuschentwicklung zu rechnen.

Es ist ferner aus der FR-PS 13 25 886 eine Vergleichseinrichtung für das synchronisierte Umschalten von Stufenwechselgetrieben bekannt, bei der zwei Generatoren verwendet werden, von denen der eine durch die Getriebeeingangswelle und der andere durch die Getriebeausgangswelle angetrieben wird. Der Schaltvorgang kann nur bei Gleichlauf der beiden zu verbindenden Wellen vor sich gehen, der mit Hilfe der Spannungen der beiden Generatoren ermittelt wird. Als Hilfsparameter zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Gangstufen wird die Stellung eines die Getriebeschaltgabeln betätigenden Organs verwendet. Einer der Generatoren weist mehrere Statorwicklungen auf, die in Abhängigkeit von der Stellung dieses Betätigungsorgans zu- oder abgeschaltet werden. Außer ihrer Baugröße und ihres Gewichtes weisen derartige Generatoren auch den Nachteil höherer Herstellungskosten auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Synchronisieren der miteinander zu kuppelnden Kupplungshälften eines Fahrzeug-Stufenwechselgetriebes mit selbsttätiger Umschaltung der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau ist sowie geräusch- und verschleißarm arbeitet.

Die diese Aufgabe lösende erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die beiden Wellen der Vergleichseinrichtung treiben drehbar gelagerte Dauermagnete an, die in an sich bekannter Weise von drehbar gelagerten Glocken aus leitendem Material umgeben sind (Wirbelstrommagnete),

b) die beiden Glocken sind miteinander verbunden und werden durch eine Feder in einer mittleren Winkellage gehalten,

c) in Stromkreisen, die auf die Beschleunigungseinrichtung des Motors bzw. auf die Kupplung einwirken, sind Kontakte vorgesehen, die bei bestimmten Winkellagen der Glocken geschlossen werden, und

d) einer der Dauermagneten bzw. seine Glocke ist in Abhängigkeit von der Stellung der Betätigungsor-

gane des Stufenwechselgetriebes axial verschiebbar angeordnet.

Durch die Verwendung von Glocken und Dauermagneten, ähnlich wie sie bei den bekannten, nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden Tachometern zu finden sind, ist die Vergleichsvorrichtung äußerst einfach in ihrem Aufbau, von kleiner Baugröße und arbeitet außerdem verschleiß- und geräuscharm. Durch einfache Axialverstellung eines der Dauermagneten gegenüber seiner Glocke bzw. umgekehrt kann die Vergleichsvorrichtung den verschiedenen Übersetzungsverhältnissen der einzelnen Gangstufen angepaßt werden. Hierzu genügt eine mechanische Verbindung zwischen dem Dauermagneten bzw. seiner Glocke und den Betätigungsorganen des Stufenwechselgetriebes.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Vergleichseinrichtung ist von einem Gehäuse 1 umschlossen, in welchem Wellen 7 und 23 drehbar gelagert sind. Die Welle 23 wird über eine biegsame Welle 2 proportional der Motordrehzahl angetrieben. Über eine zweite biegsame Welle 3 sowie ein ■ Zahnradpaar 4, 5 wird die Welle 7 proportional der Getriebeausgangsdrehzahl, jedoch im entgegengesetzten Drehsinn zur Welle 23 angetrieben. Die Welle 7 trägt einen Dauermagneten 6, der von einer Glocke 19 aus leitendem Material umgeben ist. Die Glocke 19 ist mittels einer Welle 20 in dem Gehäuse 1 drehbar gelagert und mit einer zweiten, ähnlichen Glocke 21 drehfest verbunden. Diese Glocke 21 umschließt einen zweiten Dauermagneten 22, der mit einer Traghülse 29 verbunden ist. Die Traghülse 29 ist axial verschiebbar, jedoch drehfest auf'der Welle 23 angeordnet. Zu diesem Zweck sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Welle 23 und der Traghülse 29 axiale Nuten vorgesehen, in welchen mehrere Kugeln 24 angeordnet sind. Die Traghülse 29 ist über ein Gestänge 25 mit den Betätigungsorganen des Stufenwechselgetriebes 30 verbunden.

Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß der von der proportional zur Motordrehzahl angetriebenen Welle 23 angetriebene Dauermagnet 22 über das Gestänge 25 mit den Betätigungsorganen des Stufen- ·) Wechselgetriebes 30 so verbunden ist, daß sich der Dauermagnet bei eingeschaltetem Gang mit größter Untersetzung in maximalem Abstand von der zugehörigen Glocke 21 befindet.

Mittels einer an der Welle 20 angreifenden Spiralfeder werden die beiden Glocken 19,21 in einer mittleren Winkellage gehalten. Mit der Welle 20 ist ferner ein Kontakt 27 verbunden, der mit einem stationären Kontakt 28 zusammenwirkt. Die beiden Kontakte 27,28 liegen in Stromkreisen einer an sich bekannten, auf die Beschleunigungseinrichtung des Motors bzw. die Kupplung einwirkenden Steuereinrichtung 31.

Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist eine Steuereinrichtung zum Schalten des Stufenwechselgetriebes 30 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Stellung des Gaspedals dargestellt. Da diese Steuereinrichtung nicht zur Erfindung gehört, erübrigt sich eine nähere Beschreibung. Beim Überschreiten oder Unterschreiten einer gewissen, durch die biegsame Welle 3 übertragenen, der Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen Getriebeausgangsdrehzahl werden in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals von der Schalteinrichtung 32 Signale zum Gangwechsel abgegeben.

Wird ein derartiges Signal abgegeben, so werden die Hälften der gerade eingerückten Schaltkupplung des Stufenwechselgetriebes getrennt, und es wird dann die Vergleichseinrichtung wirksam. Dreht der Motor beim Aufwärtsschalten zu schnell, so wird an der Glocke 21 ein Drehmoment erzeugt, das größer ist als das durch den Getriebeausgang an der Glocke 19 erzeugte Drehmoment. Hierdurch werden die Glocken 19, 21 entgegen der Kraft der Feder 26 aus ihrer Mittellage im Drehsinn der Welle 23 mitgenommen. Der-Kontakt 27 entfernt sich von dem Kontakt 28, wodurch über die auf die Beschleunigungseinrichtung des Motors einwirkende Steuereinrichtung 31 eine Verlangsamung des Motors herbeigeführt wird. Sobald Gleichlauf zwischen den beiden zu kuppelnden Schaltkupplungshälften erreicht ist, sind die in den beiden Glocken 19 und 21 erzeugten Drehmomente gleich groß, die Glocken kehren dann unter Wirkung der Feder 26 in ihre mittlere Winkellage zurück und über an sich bekannte Mittel wird das Einrücken des neuen Ganges bewirkt. Bei jedem Gangwechsel verändert das mit den Betätigungsorganen des Stufenwechselgetriebes 30 verbundene Gestänge 25 die Axialentfernung des Dauermagneten 22 von seiner Glocke 21, wobei das an der Glocke 21 erzeugte Drehmoment um so größer ist, je weiter der Dauermagnet 22 in die Glocke 21 eintaucht. Es wird somit den verschiedenen Übersetzungsverhältnissen der einzelnen Gangstufen Rechnung getragen und das Einrücken der Schaltkupplungshälften erfolgt immer erst dann, wenn beide Hälften Gleichlauf erreicht haben.

Dreht beim Abwärtsschalten der Motor gegenüber der Getriebeausgangswelle zu langsam, so wird in der Glocke 19 ein größeres Drehmoment erzeugt als in der Glocke 21. Die Glocke 19 dreht sich im Sinne der Welle 7 und bewirkt durch Schließen der Kontakte 27,28 eine Beschleunigung des Motors. Bei Gleichlauf der beiden Schaltkupplungshälften kehren die Glocken 19, 21 wieder in ihre mittlere Winkellage zurück und es wird dann durch bekannte Mittel das Signal zum Einrücken des Ganges gegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Synchronisieren der miteinander zu kuppelnden Schaltkupplungshälften eines Fahrzeug-Stufenwechselgetriebes mit selbsttätiger Umschaltung und mit einer Vergleichseinrichtung, die eine proportional der Motordrehzahl angetriebene Welle und eine im entgegengesetzten Drehsinn proportional der Getriebeausgangsdrehzahl angetriebene Welle aufweist, bei Abweichung von der Synchrondrehzahl auf die Beschleunigungseinrichtung des Motors einwirkt und bei Gleichlauf das Kuppeln der Schaltkupplungshälften bewirkt, ferner mit einer der Vergleichseinrichtung zugeordneten Vorrichtung zur Berücksichtigung der gewählten Gangstufe, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die beiden Wellen (7, 23) der Vergleichseinrichtung treiben drehbar gelagerte Dauermagnete (6 und 22) an, die in an sich bekannter Weise von drehbar gelagerten Glocken (19 bzw. 21) aus leitendem Material umgeben sind (Wirbelstrommagnete),

b) die beiden Glocken (19 und 21) sind miteinander verbunden und werden durch eine Feder (26) in einer mittleren Winkellage gehalten,

c) in Stromkreisen, die auf die Beschleunigungseinrichtung des Motors bzw. auf die Kupplung einwirken, sind Kontakte (27, 28) vorgesehen, die bei bestimmten Winkellagen der Glocken geschlossen werden, und

d) einer der Dauermagnete bzw. seine-Glocke ist in Abhängigkeit von der Stellung der Betätigungsorgane des Stufenwechselgetriebes (30) axial verschiebbar angeordnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der proportional zur Motordrehzahl angetriebenen Welle (23) angetriebene Dauermagnet (22) über ein Gestänge (25) mit den Betätigungsorganen des Schaltgetriebes (30) so verbunden ist, daß sich der Dauermagnet bei eingeschaltetem Gang mit größter Untersetzung in maximalem Abstand von der zugehörigen Glocke (21) befindet.