DE1952597A1

DE1952597A1 - Synchronisiertes Getriebe

Info

Publication number: DE1952597A1
Application number: DE19691952597
Authority: DE
Inventors: Shinichi Itoh; Hideki Morino; Yoshitaka Sogo; Yukio Tomita
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1968-10-21
Filing date: 1969-10-18
Publication date: 1970-06-18
Also published as: DE1952597B2; US3620338A

Description

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha, No. 1, Toyota-cho, Toyoda-shi, Ai chi-ken/japan

Synchronisiertes Getriebe.

Die Erfindung betrifft ein synchronisiertes Getriebe mit einer Getriebewelle, einem frei auf dieser drehbaren Getrieberad, das mit einem Zahnring versehen 1st und mit einer im wesentlichen parallel zur Getriebewelle verschiebbaren Schiebemuffe, die über eine Verzahnung mit dem Zahnring in Eingriff gebracht werden kann und dann die Drehung der Getriebewelle auf das Getrieberad überträgt.

Bei Getrieben dieser Art wird der Schaltvorgang dadurch ausgeführt, daß die Schiebemuffe mit Hilfe eines Schalthebels in einer zur Getriebewelle im wesentlichen parallelen Richtung verschoben wird. Dabei wird die Schiebemuffe mit der Verzahnung des Zahnringes in Eingriff gebracht, wodurch zwischen dem Getrieberad und der Getriebewelle eine Antriebsdrehung übertragen werden kann.

Um zu verhindern, daß die Schiebemuffe bei ihrer Verschiebung gegenüber dem Getrieberad zu weit, alsoüber dieses hinaus, geschoben wird, wird bisher am Ende der Verzahnung des Zahnringes eine Ringscheibe angeordnet. Diese dient als Anschlag zur Begrenzung der Verschiebebewegung der Schiebemuffe.

Diese als Anschlag dienende Ringscheibe stellt bei einem synchronisierten Getriebe einen zusätzlichen technischen Aufwand dar. Auch der Zusammenbau des Getriebes wird durch eine solche zusätzliche Ringscheibe erschwert.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine zu weite Verschiebung der Schiebemuffe zu verhindern, ohne daß die Anwendung

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eines zusätzlichen Bauteiles erforderlich ist. Ferner sollen Aufbau und zusammenbau des Getriebes vereinfacht werden. Es doll ferner möglich sein, die zur Begrenzung der Schiebebewegung erforderlichen Konstruktionsmittel gleich bei der Herstellung des Zahnringes oder der Schiebemuffe anzubringen. Im übrigen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, die Schwierigkeiten und Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Für ein synchronisiertes Getriebe der eingangs genannten Art mit einem auf einer Getriebewelle frei drehbaren Getrieberad, das mit einem Zahnring versehen ist, und mit einer Schiebemuffe wird deshalb zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß am Zahnring oder an der Schiebemuffe Anschläge vorgesehen sind, die die Verschiebung der Schiebemuffe begrenzen.

Wenn man derartige Anschläge direkt an der Schiebemuffe oder an dem Zahnring gleich bei der Herstellung anbringt, kann die bisher als Anschlag dienende zusätzliche Ringscheibe entfallen; damit werden auch Aufbau und Zusammenbau des Getriebes vereinfacht.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist gegeben, wenn sich die Anschläge am äußeren Rand der Verzahnung des Zahnringes befinden. Diese Anschläge können entweder an jedem der Zähne oder auch nur an einzelnen, im bestimmten Winkelabstand zueinander versetzten Zahngruppen vorgesehen sein. Ferner ist es denkbar, daß die am äußeren Rande der Verzahnung des Zahnringes befindlichen Anschläge so ausgebildet sind, daß sie ineinander übergehen. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist gegeben, wenn die Verzahnung der Schiebemuffe mit Anschlagschultern versehen ist, die die Verschiebung der Schiebemuffe begrenzen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben; im einzelnen zeigen:

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Fig. 1 einen Schnitt durch ein Getriebe nach der Erfindung, wobei sich das Getriebe in der Leerlaufstellung befindet;

Fig. 2 einen Teilscnnitt durch das Getriebe nach Fig. 1, bei dem jetzt jedoch eine Gangstufe eingeschaltet ist;

Fig. J> einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig.l;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Teil der Fig. 1;

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführung zu der Darstellung nach Fig. 6;

Fig. 8 die Ansicht einer anderen Ausführungsform; Fig. y einen» Längsschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig.8; Fig. 10 Ansichten von abgewandelten Ausführungsformen zu der bis fig.12 Darstellung nach Fig. ό.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist auf eine Getriebe» welle 1, die die Abtriebswelle eines synchronisierten Getriebes sein kann, eine Zaiinr ad büchse 3 aufgesetzt, auf der ein im folgenden als zweites GEtrieberad bezeichnetes Getrieberad ρ drehbar angeordnet ist. Die Verzahnung 4 des zweiten Getrieberades 5 steht mit der Verzahnung 8 eines Getrieberades 7 in Eingriff, das nachfolgend als drittes Getrieberad bezeichnet wird und das auf einer weiteren Getriebewelle i sitzt, die ihrerseits parallel zu der ersten Getriebewelle 1 angeordnet ist. Die zweite Getriebewelle 6 wird durch einen hier nicht dargestellten Motor angetrieben und trägt ein Getrieberad 9, das nachfolgend als viertes Getrieberad bezeichnet wird.

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Dieses vierte Getrieberad 9 ist parallel zum dritten Getrieberad 7 angeordnet und hat eine Verzahnung 12, die mit einer Verzahnung 11 eines weiteren Getrieberades 10 in Eingriff steht; letzteres wird nachfolgend"als erstes Getrieberad bezeichnet und ist auf die erste Getriebewelle 1 drehbar aufgesetzt.

Ein erster Zahnring 13 ist auf einem als Nabe ausgebildeten Teil des ersten Getrieberades 10 drehfest befestigt. Die am äußeren Umfang des ersten Zahnringes 13 befindliche Verzahnung 14 liegt auf gleicher Höhe mit der Verzahnung 18 eines Zahnringes 17* der im folgenden als Synchronisierring bezeichnet wird und eine konische Innenfläche Io aufweist, die auf einem konisch geformten Nabenteil l'j des ersten Zahnringes 13 aufliegt.

Ein Nabenring 21 mit einer an seinem Umfang befindlichen Verzahnung .20 ist drehfest auf die erste Getriebewellelaufgesetzt. Der Nabenring 21 ist an seinem Umfang mit drei Einschnitten 22, 23 -und 24 versehen, die in einem V/i nke lab st and von 120° zueinander angeordnet sind, wie es aus Fig. 3 hervorgeht. In diesen Einschnitten 22, 23 und 24 befinden sich lose eingepasste Federkeile 25, 26 und 27·

Es sind Federringe 29 und 30 vorgesehen, die die Federkeile 25,

und 27 nach außen drücke, so daß diese in entsprechende innere

Einscnnitte 34, 35 und 36 der Schiebemuffe 35 eingreifen; hierbei

steht die Innenverzahnung 32 mit der Verzahnung 20 des Nabenringes

21 in Eingriff. Am Umfang der Schiebemuffe 33 ist eine Ringnut 38 vorgesehen, in die eine Gabel 37 eines hier nicht gezeigten Schalthebels eingreift.

Der Synchronisierring 17 ist in entsprechender Weise mit drei an seinem Umfang verteilten Einschnitten 41, 42 und 43 versehen, deren Lage derjenigen der Einschnitte 22, 23 und 24 des Nabenrings entspricht und die Fortsetzungen dieser Einscnnitte darstellen. (Fig. 4). Somit können in einer Arbeitsstellung des Getriebes die am Umfang verteilt angeordneten Einscnnitte 22 bis 24 und 41- 43

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-5-mit den Pederkeilen 25 bis 27 in Eingriff gebracht werden.

In ähmlicher Weise ist auf dem zweiten Getrieberad 5 sin zweiter Zahnring 51 drehfest angeordnet. Dieser Zahnring 51 hat einen konisch geformten Nabenteil 52 und an seinem Umfang eine Verzahnung 56, die auf gleicher Höhe mit einer Verzahnung 55 am Umfang eines Zahnringes 54 liegt, der nachfolgend als Synchronisierring bezeichnet wird und eine konische Innenfläche 55 aufweist, die auf dem Nabenteil 52 aufliegt. Der Synchronisierring 54 ist in der selben Weise mit drei am Umfang verteilt angeordneten Einschnitten versehen wie der Synchronisierring I7.

Als Anschläge zur Begrenzung der Verschiebebewegung der Schiebemuffe 33 nach links in einer zur ersten Getriebewelle 1 parallelen Richtung sind auf beiden Seiten alle Zähne der Verzahnung 14 oder nur eines Teiles dieser Zähne des Zahnringes 13 in der Nähe seines äußeren Randes Anschläge I9 vorgeaäien. (Fig. 5 und 6). Diese Anschläge 19 stehen in Richtung der Zahnbreite der Verzahnung&heraus. Die Anschläge 19 können entweder zugleich mit den Zähnen der Verzahnung 14 oder anschliessend hergestellt werden. An der rechten Außenseite der Verzahnung 50 des zweiten Zahnringes 51 sind in ähnlicher Weise Anschläge 57 vorgesehen.

Die Arbeitsweise des hier beschriebenen Getriebes ist folgende:

Wenn die Schiebemuffe 33 aus ihrer in Pig. I dargestellten neutralen Lage durch Betätigung des hier nicht dargestellten Schalthebels nach links verschoben wird, läuft der Synchronisierring 17* dessen konische Innenfläche 16 an dem konischen Nabenteil I5 des ersten Zahnringes 13 zum Anschlag kommt, mit der selben Geschwindigkeit wieder Zahnring 13; hierdurch können die Zähne der Verzahnung 14 des ersten Zahnringes 13 und die Zähne der Verzahnung 18 de Synchronisierringes 17 miteinander auf gleiche Höhe gelangen, so daß die Schiebemuffe 33 die in Pig. 2 dargestellte Lage erreichen kann und zwischen- dem ersten Getrieberad 10 und der ersten Getriebewelle 1 eine Antriebsverbindung hergestellt wird.

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Eine Verschiebung der Schiebemuffe 33 über ihre äusserste Lage hinaus wird dadurch verhindert, daß die Innenverzahnung 32 der Schiebemuffe 33 gegen die Anschläge 19 der Verzahnung 14 des ersten Zahnringes 13 stößt. Demnach wird die Verschiebung der Schiebemuffe 33 nach links parallel zur ersten Getriebewelle 1 begrenzt, da die Anschläge 19 Vorsprünge darstellen, die eine weitere Verschiebung der Schiebemuffe 33 nicht zulassen.

In ähnlicher Weise wird eine Antriebsverbindung zwischen dem zweiten Getrieberad 5 und der ersten Getriebewelle 1 erreicht.

Wie aus Fig. 7 erkennbar, sind bei der dort gezeigten Ausführungs-r form die Zähne der Verzahnung 14 des ersten Zähnringes 13 nicht mit seitlichen Vorsprüngen nach Art der Anschläge 19 versehen; dafür hat die Innenverzahnung 32 der Schiebemuffe 33 an beiden Zahnseiten Anschlagschultern όΟ, die beim Anstoßen gegen die Zähne der Verzahnung 14 eine weitere Verschiebung der Schiebemuffe 33 verhindern.

Die die Verschiebewegung begrenzenden Anschlagschultern 60 können gleichzeitig mit der Innenverzahnung 32 der Schiebemuffe 33 hergestellt werden.

In den Fig. 8-10 ist eine Ausführungsforra dargestellt, bei der die die Verschiebewegung begrenzenden seitlichen Anschläge an den entsprechenden Zähnen der Verzahnung 14 miteinander verbunden sind bzw. ineinander übergehen, wie es an der Stelle 19' dargestellt ist. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, daß sie auch ein besonders kräftiges Schalten des Getriebes gut aushält.

Bei den In Fig. 11 dargestellten Zähnen der Verzahnung 14 und der Innenverzahnung 32 sind die miteinander in Eingriff gelangenden Teile der selben zusätzlich abgeschrägt, um zu verhindern, daß die Zähne der Innenverzahnung 32 gegenüber den Zähnen der Verzahnung 14 in dieser Betriebsstellung der Schiebemuffe 33 außer Eingriff geraten.

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ORIGINAL

Dei dem in Fig. 12 gezeigten, aiji&ußeren Rand der Verzahnung 14 liegenden Anschlägen 19'' haben diese an ihren der Schiebemuffe 33 zugewandten Seiten eine Form, die der Form der Zahnkanten der Innenverzahnung 32 entspricht. So wird die bei der Verschiebung der Schiebemuffe 33 in achsialer Richtung auftretende Kraft auf die Stirnfläche der Anschläge 19'' verteilt, so daß die Zuverlässigkeit hinsichtlich der Belastbarkeit der Anschläge 19'' beträchtlich verbessert wird.

Es ist verständlich, daß Abweichungen von dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgen können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

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Ansprüche;

SynchronisJa?tes Getriebe mit einer Getriebewelle, einem frei auf dieser drehbaren Getrieberad, das mit einem Zahnring versehen ist, und mit einer im wesentlichen parallel zur Getriebewelle verschiebbaren Schiebemuffe, die über eine Verzahnung mit dem Zahnring in Eingriff gebracht werden kann und dann die Drehung der Getriebewelle auf das Getrieberad überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß am Zahnring (13) oder an der Schiebemuffe (33) Anschläge (Iy) vorgesehen sind, die die Verschiebung der Schiebemuffe (33) begrenzen.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anschläge (l'j) am äußeren Rand der Verzahnung (14) des Zahnringes (13) befinden.
3· Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am äußeren Rand der Verzahnung (14) des Zahnringes (13) befindlichen Anschläge (19) ineinander übergehen (Stelle 19')·
4. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (Innenverzahnung 32) der Schiebemuffe (33) mit Anschlagschultern (<5o) versehen ist, die die Verschiebung der Schiebemuffe (33) begrenzen.

5· Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken der Verzahnung (14, Innenverzahnung 32) des Zahnringes (13) und der Schiebemuffe (33) abgeschrägt sind (Fig. 11). ,

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SAO OHiGfNAt