DE1555158A1 - Vorrichtung zum Synchronisieren von Wechselgetrieben fuer Fahrzeuge,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Synchronisieren von Wechselgetrieben für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge 11 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Synchronisieren von Wechselgetrieben für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei eine Schaltmuffe drehfest, aber axial verschiebbar auf einem an der Welle festgelegten Muffenträger angeordnet ist und wobei diese Schaltmuffe mit mindestens einem ihr gegenüber begrenzt drehbeweglichen Gleichlaufring mit einer Sperrverzahnung derart in Verbindung stehtg daß dieser Gleichlaufring bei axialer Bewegung der Muffe mit seiner Reibfläche zum Anliegen an der Gegenreibfläche des Zahnrades gebracht wird und erst nach erzieltem Gleich-lauf die Muffe durch seine Sperrverzahnung hindurchtreten läßt zum Eingriff mit den am Zahnrad.festgelegten Eingriffszähnen und wobei zwischen Schaltmuffe und Gleichlaufring Federmittel angeordnet sind. Bei Wechselgetrieben der vorstehenden Art ergibt sich-vielfach beim Durchtreten der Schaltmuffe durch die Sperrvärzahnung des Gleichlaufringes ein erheblicher Widerständ.' Dies liegt daran, daß der Gleichlaufring an der Gegenfläche haftet bzw. durch eine axiale Kraftkomponente noch gegen diese Gegenfläche angedrückt wird, sodaß er sich durch die Schal tmuffe nur unter erhöhteem Widerstand aus seiner verdrehten Lage in seine Ilormals tel.Lung zurÜckdrehen läßt. Dieri2r Nachbeil macht sich besonders störend beim EInlogen (los ersten Gungeo bemerkbar.
• Die hat (11o (ILE)icieij lf.--tohtt,11f3 zur "angi- ange),7,-obenen 13U) tl.Lotit) Aufgal)o bei dan Vorrichtungen dadurch2 daß blattfederähnliche Knickfedern vorgesehen sindy die mit ihren etwa achsnormal nach innen weisenden Enden unter nur geringem Spiel in entsprechende Nuten an den Gleichlaufringen eingreifen und daß diese Federn in der Mittelstellung der Schaltmuffe ihre gestreckte Lage aufweisen und daß sie beim Ausknicken ihre Länge verkürzen, und daß jeder Gleichlaufring eine Anschlagfläche zum Anschlagen am Schaltmuffenträger aufweist. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß nun die Knickfedern - die geyrissermaßen eine Verbindung der beiden Gleichlaufringe darstellen - nach erzieltem Gleichlauf den Gleichlaufring * aus seiner Anlage an der Gegenreibfläche herausziehen. Er läßt sich infolgedessen beim Durchschalten von der Schaltmuffe ohne weiteres in seine Normallage zurückdrehen. Ein erhöhter Widerstand'dabei kann nicht auftreten. Es sind zwar schon Federmittel zwischen Schaltmuffe und Gleichlaufringen bekanntg die ebenfalls als Knickfedern ausgebildet sind. Dabei ist die Anordnung aber gerade umgekehrt getroffen. Diese Knickfedern gehen erst beim Durchschalten der Schaltmuffe aus einer geknickten in eine etwa gestreckte Lage über. Die erfindungsgemäß angestrebte Wirkung kann mit diesen Federn nicht erzielt werden. Sie ist auch bei diesen bekannten Anordnungen gar nicht beabsichtigt worden, An sich ist es beliebig) welche Ebene man für die Knickfedern und ihre Funktion vorsieht. Jedoch wird es zweckmäßig sein, hierfür eine Ebene zu wählen, welche die Achse der Synchronisiervorrioht,uii"., enthält. 1fLerfür schlägt die HIrf-Indung dann lin einzolnen vor, daß jede Knickfeder an jedem Gleiuli-laufring an seiner radial nach außen gekehrten P1,iche und diese Drehpunkt bzw. dient. Die Wahl dieser Aufiagestelle ist ebenfalls wieder beliebig. So wäre es z.B. möglich, eine Kante des Gleichlaufringes zu diesem Zweck zu benutzen. Die Khickfeder selbst hat in solchen Fällen, in Draufsicht gesehen, im wesentlichen die Form eines sich in Achsrichtung erstreckenden längeren Rechtecks. Die Erfindung be#rorzugt jedoch eine derartige Ausbildung, daß zur Bildung dieser Auflagestelle die Knickfeder im Bereich jedes Gleichlaufringes seitliche Ansätze hat, die eine#auf den Gleichlaufring hin geriefitete Wölbung aufweisen. Dies hat den Vorteil, daß man eine genauere AÜflage erhält und sich auch die Auflagestelle'z.B. an einer scharfen Kante nicht abnutzen kann. Die Knickfeder selbst hat in diesem Fall, in Draufsicht gesehen, eine etwa H-förmige Gestalt. Weiterhin wird es dabei zweckmäßig sein, wenn erfindung#gemäß diese seitlichen Ansätze sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken und so angeordnet sind, daß sie auf der dem Schaltmuffenträger zugewandten Seite unmittelbar neben der Nut des Gleichlaufringes liegen. Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung hat jede Knickfeder an jedem in die Nut des Gleichlaufringes eingreifenden Endteil in der Symmetrieebene der Feder eine in Richtung auf den Schaltmuffenträger hinweisende Wölbung. liadurch erzielt man eine genau definierte Anlage der Knickfeder am Gleichlaufring. Dies ist z.B. dann besonders von Vorteil, wenn gleichmäßig verteilt ani Umfang der Synchronisiervorrichtung drei Knickfedern angeordnet sind. Man erhält in diesem Fall eine exakte Dreipunktauflage für den Gleichlaufring beim Einknicken der Federn. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß jede Knickfeder an jedem in die Nut eines Gleichlaufringes eingreifenden Endes auf der dem Schaltmuffenträger abgewandten Seite abgeschrägt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Feder sich nicht in der Hut verl#lemnien kann, wenn sie sich während des Einknickens schief stellt. Dieses Einknicken kann man übrigens noch da-' durch erleichtern, daß erfindungsgemäß die der Knickfeder zugewandte Fläche'am Gleichlaufringg ausgehend von seiner Nut, nach dem Schaltmuffenträger hin entsprechend der geknickten Lage der.Peder geneigt ist. Auf diese Weis-e kann unter Umständen auch eine bessere Raumausnützung erzielt werden. Nach einem weiteren Erfindungsgedanken weist die Knickfeder, in Draufsicht gesehen2 zentral eine etwa halbkugelförmige Eingriffsnocke aufg die mit einer in der Schaltmuffe vorgesehenen Ausnehmung zusammenwirkty welche Neigungsflächen aufweist. Mit Hilfe dieser Neigungsflächen wird beim Durchschalten die Eingriffsnocke nach innen gedrückt und die Feder zum Knicken gebracht. Hierbei wird besonderer Viert auf die kugelförmige Ausbildung der Nocke gelegt, weil sich sonst - wie z.B. im Pall der zylinderförmigen Aus-bildung bei den vorher genannten bekannten Anordnungen - diese Eingriffsnocke beim Einknicken aufspreizen und so der Verkürzung der Feder entgegenwirken könnte. Auch bei der Erfindung wird zweckmäßig in an sich behannter Weise die Ausnehmung als Hingnut am Innenumfang der, -Schaltniuffe angeordnet sein, Besonders vorteilhaft ist-es,-jedoch, wenn erfindungsgemäß die Neigungsflächen von innen nach außen flacher werden. Diese Neigungsänderung kann stetig oder stufenweise mit scharfen oder allmählichen Übergangen erfolgen. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die auf den Handschalthebel wirkende Schaltkraft etwa konstant zu halten und die beim Durchschalten der Schaltmuffe sich ändernde Kräfte durch Änderung der Radialkomponente zu berücksichtigen. Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt: Fig.1-3 einen Schnitt durch die Synchronisiervorrichtung (auszugsvreise) in der l##littel.2i;ellung, der Synchronisierstellung und der einge.rückten Stellungg Fig.4 die knickfeder in Draufsicht und 19 5' einen Schnitt durch eine -#""inzelheit 'einer anderen Ausführungsfo-rm. Nach den Piguren 1 - 3 ist in an sich bekannter Weise ein Schaltmuffenträger 10 auf einer nicht mehr dargestellten Vielle drehfest und axial unverschiebbar befestigt. Auf dieser Wellesitzen weiterhin lose drehbar Zahnräder, die ebenfalls nicht mehr dargestellt sind. 11i-t diesen Zahnrädern drehfest verbunden sind Kupplungskörper 11 und 12, welche Eingriffsverzahnungen 13 aufweisen. Die Ausbildung ist in Bezug auf die achsnormale Ebene des Schaltmuffenträgers 10 symmetri sch und es wird im folgenden nur die eine Seite beschrieben.
• Der Schaltmuffenträger 10 nimmt mit einer Verzahnung 14 drehfest, aber axial verschiebbar eine Schaltmuffe 15 auf, in die.eine,nicht mehr darges.tellte Schaltgabel in an sich bekannter Weise eingreift. Die Verzahnung 16 der'Schaltmuffe 15 ist - wie üblich - an ihren Enden pfeilförmig zugespitzt. Sie wirkt zusammen mit einer Sperrverzahnung 17, die am Gleichlaufring 18 angeordnet ist. Beide Gleichlaufringe 18 sind gegenüber dem Schaltmuffenträger 1:0 um einen geringen Betrag vordrehbar. Sie haben innenliegende konische Gleichlaufflächen 199 die mit entsprechenden Gegen ' flächeh 20 an den Klauenkörpern 11 und 12 zusammenwirken.
• Beide Gleichlaufringe 18 sind durch eine Knickfeder 21 miteinander verbundeng die in der Mittelstellung der Schaltmuffe 15 entsprechend Plig.1 ihre gestreckte Lage aufweist. Sie greift mit ihren radial einwärts gekehrten Enden 22 in eine Nut 23 am Gleichlaufring 18 ein.. Unmittelbar neben (i.Leser Nut 23 welot die Peder eine einwärts gekehrte Wölbung 24. auf, A- '#che '15 dgo 2io 'Waf de- 1171 C. Z l> aufliegt. Die Knickfeder 21'hat zentral in ihrer Llitte eine tadial auswärts gekehrtehalbhugelförmige Nocke 26. IJit dieser# greift sie in eine am Innenumfang der'S#"haltmuffe 15-be-'-findliche Nut 27 ein. Diese J-KTut ist mit 1,1eigungsflächen 28 und 2,9 versehen, die von der Syhimetrieebene aus nach außen immer flacher werden. Nach Figur 4 hat.die Knickfeder 21 eine etwa H-förmige Gestalt. Die einwärts gekehrten Wölbungen 24 sind-dabei nur- in den H-Armen angeordnet. Die einwärts c:-ekehrten Enden 22 sind in ihrer 71:Iitte ebenfalls mit einer in Richtung auf den Schaltmuffenträg.er hin gerichtete---i WölbLing-30 versehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die einWärtz gekehrten Enden 22 die Nut 23 am Gleichlaufring 18 nur mit geringem Spiel ausfüllen. Dabei sind die Enden 22 (siehe hierzu Fig.1) an ihren den Zahnrädern zugevi andten Außenseiten mit Abschrägungen 31 versehen. An den Gleichlaufringen 18 sind Anschlagflächen 32 vorgesehen, die dem Schaltmuffenträger 10 zugewandt sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Knic!.-federn 21-gleichmäßig über den Umfang der Synchronisiervorrichtung verteilt sind. Es können z.B. drei Stück vorhanden sein. Der nachstehend,im einzelnen beschriebene Vorgang des Synchronisierens ist grundsätzlich bekannt, t , 1 In der gemäß Figur 1 sind beide Gleichlaufringe 18 von den Gegenflächen 20 an den Ki#pplit,igs,#-örpern 11 und 12 i,:ib""ehoben. Beide Zahnräder laufen also- leer mit. Me (Ueichlaufringe stehen dabei durch die 21 tintereinander und mit der So.'LiLtltiiii-if-fe 15 in Verbindung. W-i-Vd --LILS ill lliäUr 1 MittelSte11.1-1119 ZUril die 15 links

  bewegt, so nimmt sie dabei unter geringer Zusammendrückung

  .der Knickfeder 21 nach innen beide Gleichlaufringe 18 nach'

  links mit, Der linke Gleichlaufring liegt mit seiner konischen

  Gleicillauffläche 19 an der Gegenfläche 2 0 unter Reibung an

  und verdreht sich auf seiner Mit,#'ellage Ulh einen üTingen Be-

  trag. Dadurch hindert seine, Sperrverzahnung 17 die Schaltmuffe 15 am weiteren Durchtreten bis in die Eingriffsverzahnung 13. Diese Stellung ist in Figur 2 dargestellt. Der rechte Gleichlaufring 18 ist dabei von der Knickfeder 21 nach links mitgenommen worden und liegt mit seiner Anschlagfläche 32 unmittelbar vor dem Schaltmuffenträger 10. Die Knickfeder 21 ist in dieser Stellung ganz leicht nach innen eingeknicktv S-obald Gleichlauf erzielt ist, hört das Reibmoment an den Gleichlaufflächen 19/20 --auf. Infolgedessen kann mit der Handkraft an der Schaltmuffe 15 nun die Sperrwirkung an der Sperrverzahnung 17/16 Uberwunden werden.-Dabei wird mit der Schaltmuffe 15 durch die Neigungsfläche 29 die Knickfeder 21 ganz nach innen zusammengedrückt. Ihre Länge wird also verkürzt. Infolgedessen zieht bie den rechten.Gleichlaufring 18 so weit nach links, daß dieser mit seiner Anschlagfläche 32 an der Stirnseite 33 des Schaltmuffenträgers 10 anschlägt (siehe hierzu Fig.3). Dieser Anschlag dient nun als Abstützung für die ganze Knickfeder 219 die wiederum infolge ihrer Verkürzung mit ihrem.anderen Ende 22 den linken Gleichlaufring 18 etwas - nach rechts von der Gegenkonusfläche 20 abzieht. An diesen Gleichlaufflächen 19/20 tritt-nunmehr kein Haftmoment mehr auf und der Gleichlaufring 18 läßt sich ohne weiteres in seine Normalstellung zurückdrehen. Dem Durchtreten der Schaltmuffe 15 durch die Sperrverzahnung 17 bis zum Eingriff in die Ein-' griffsverzahnung 13 (siehe hierzu Fig.3) wird nunmehr kein' Widerstand mehr entgegengesetzt. Aus den Figuren 1 bis 3 ist ersichtlich, daß die einwärts gerichteten #llölb,--#ingen 24 gewissermaßen als Drehpunkt bzw. Drehadhse beim KnickvorGang der Federn 21 die--,en. Weiterhin kann man erkennen, daß die Abschrägungen 31 ein Festklemmen der Federenden 22 in den Nuten 23 verhindern. Nach Figur 5 - die im übrigen eine gleich aufgebaute Anordnung zeigt - sind die äußeren Flächen 34 der Gleichlaufringe 18 im Anschluß an die Nut 23 in Richtung auf den .Schaltmuffenträger 10 hin geneigt ausgebildet. Die Neigung entspricht dabei etwa der Neigung, welche die Knickfeder 21 in ihrer geknickten Lage einnimmt. 11an kann auf diese ';.leise die Vorrichtung in radialer Richtung kleiner bauen.

Claims (2)

1. Ansprüche; 1. Vorrichtun g zum Synchronisieren von Wechse#1getrieben für Fahrz.euge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei eine Schaltmuffe drehfest, aber axial verschiebbar auf einem an der Welle festgelegten Muffenträger angeordnetist und wobei diese Sohaltmuffe mit mindestens einem ihr gegenüber begrenzt drehbeweglichen GleiChlaufring mit einer Sperrverzahnung derart in Verbindung stelitt daß dieser Gleichlaufring bei axialer Bewegung der Uluffe mit-seiner Reibfläche zum Anliegen an der Gegenreibfläche des Zahnrades gebracht wird und erst nach erzieltem Gleichlauf die 1-".luffe durch seine Sperrverzahnung hindurchtreten läßt zum Eingriff mit den am Zahnrad festgelegten Eingriffszähnen und wobei zwischen Schaltmuffe und Gleichlaufring Federmittel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß blattfederähnliche Knickfedern (21)"--#mi-b ihren etwa achsnormal nach innen weisenden Enden (22) unter nur geringem Spiel in entsprechende Nuten (23) an*den Gleichlaufringen (18).eingreifen und daß diese Federn in der Mittelstellung der Schaltmuffe (15) ihre gestreckt e Lage aufweisen und beim Ausknicken ihre Länge verkürzen, und daß jeder Gleichlaufring (18) eine AnsQhlagfläche (32) zum Anschlag am Schaltmuffenträger ('10) aufweist.
2. 2. Vorrichtung - nach Anspr uch ly-dadurch gekennzeichnet, daß jede Knickfader (21) an jedem Gleichlaufring (18) mindestens an einer Stelle seiner radial nach außen*gekehrten Fläche aufliegt und diese Auflagestelle als Drehpunkt bzw. Drehachse beim Einknicken dient. 31.Vorrichtung nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet,-daß zur Bildung dieser Auflagestelle die Knickfeder (21) im Bereich jedes GIleichlaufringes (18). seitliche 'Ansätze hat, die eine auf den Gleichlaufring (18)# hIn-gerichtete 11ölbung #(24) 'aufweisen. 4. Vorrichtung nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, daß diese seitlichen Ansätze sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken und so angeordnet sind, daß sie auf der dem Schaltmuffenträger (10) zugewan dten Seite unmittelbar neben der Nut (23) des Gleichlaufringes (18) liegen. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der AnsDrüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Knickfeder (2-1) an jedem in die Nut (,23) des Gleichlaufringes (18) eingreifenden Endteil (22) in der Simmetrieebene der Feder (21) eine in Richtung auf den Schaltmuffenträger (10) hin weisende Wölbung (30) aufweist. 6. Vorrichtung nach einem oder rilehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeäe Kn-bkfeder (21) an jedem in die Nut (23) eines Gleichlaufringes (18) eingreifenden Ende (22) auf der dem Schaltmuffenträger CD (10) abgewandten Sei-to abges#chrägt ist. 7. Vorri chtung nach einem-oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Knickfeder zugewandte Fläche (34) am Gleichlaufring (18), ausgehend von seiner Nut (23), nach-dem Schaltmuffenträger (10) hin entsprechend der geknickten Lage der Feder (21) geneigt ist. CD 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 71 dadurch gekennzeichnet, daß die Knickfeder (21), in Draufsicht gesehen2 zentral eine etwa halbkugelförmige Eingriffsnocke (26) aufweist, die mit einer in der Schalt-' muffe (15) vorgesehenen Ausnehmung (27) zusammenwirkt, welche Neigungsflächen (28)29) aufweist. ZD 9. Vorrichtung nach Anspruch 89 dadurch gekennzeichnet, daß diese Ausnehmung (27) in an sich bekannter Weise als Ringnut um Innenumfang der Schialtmuffe 05) angeor(Inet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder gl dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsflächen (28929) von innen nach außen flacher werden.