DE2059218A1

DE2059218A1 - Sperrsynchronisierung fuer Zahnraeder-Wechselgetriebe,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2059218A1
Application number: DE19702059218
Authority: DE
Inventors: Guenter Woerner
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-12-02
Filing date: 1970-12-02
Publication date: 1972-06-22
Also published as: JPS5148540B1; GB1343968A; IT945169B; DE2059218C3; FR2117290A5; DE2059218B2; US3737016A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 8^56/4

Stuttgart-Untertürkheim 11. November 1970

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Sperrsynchronisierung für Zahnräder-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisierung für Zahnräder-Wechselgetriebe ,insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer auf einem Träger drehfest aber axial verschieblich angeordneten Schaltmuffe mit Kupplungszähnen zum Eingriff in entsprechende Gegenzähne am Zahnrad und mit einer nach innen gerichteten Konusfläche zum Zusanunenwirken mit dem Außenkonus eines Synchronringes» der mit radial nach innen ragenden Fortsätzen in Aussparungen eines sich vom Zahnrad aus auf die Schaltmuffe hin erstreckenden und eine Gegenverzahnung tragenden Ringansatzes -begrenzt drehbeweglich und gegen Federwirkung axial verschiebbar ist, wobei an den Fortsätzen des Synchronringes Schrägflächen zum Zusammenwirken mit entsprechend geneigten Abweisflächen an den Seiten der Aussparung angeordnet bind.

Bei Sperrsynchronisierungen der obigen Art besteht stets der Wunsch die axiale Baulänge einer derartigen Baugruppe zu verkürzen und dabei aber am Synchronring eine ausreichende Abweiskraft zu erzeugen. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Sperrsynchronisierungen gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die einwärtsgekehrte Umfangsfläche am Ringansatz des Zahnrades als eine zur Anlage einer Hingfeder bestimmte konische Anlagefläche ausgebildet ist, deren Durchmesser nach der Schaltmuffe hin wächst und daß die Ringfeder in einer nach innen offenen Ringnut der Fortsätze am Synchronring angeordnet ist.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag ist es in vorteilhafter Weise möglich, die einzelnen Elemente einer solchen Sperrsynchronisierung gewissermaßen ineinander einzuschachteln, so daß axial sehr wenig Raum benötigt wird. Außerdem wird der Syn-

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chronring durch die Ringfeder rait seiner Reibfläche an die Schaltauffe angepreßt, sobald letztere ihre Normaletellung verläßt. Auf diese Weise wird eine ausreichende Reibkraft erzeugt, und die Synchronisierung kann auf diese Weise schnell vonstatten gehen.

Bei einer, Aueführungsform nach der Erfindung weist die konische Anlagefläche an ihrem der Sehaltmuffe Zugekehrtem Ende einen Anschlag auf als Hubbegrenzung für den Synchronring. Auf diese Weise kann die Ringfeder gewissermaßen zwei Punktionen erfüllen, indem sie nämlich im Zusammenwirken mit dem Anschlag auch noch die Normalsteilung des Synchronringes festlegt und verhindert, daß dieser etwa an der Konusfläche der Schaltmuffe kleben bleibt. Im einzelnen wird dann dazu vorgeschlagen, daß an dem der Schaltmuffe zugekehrten Ende der Anlagefläche gegebenenfalls zwischen dieser und dem Anschlag eine Ringnut an den Portsätzen des Synchronringes geringfügig übertrifft. Auf diese Weise wird beim Drehrichtungewechsel das Umschlagen des Synchronringes stark erleichtert, da die Ringfeder gegenüber der Ringnut im Ringansatz des Zahnrades ein gewisses Spiel aufweist.

Mit der Erfindung wird noch vorgeschlagen, daß die Planken der Ringnut an den Fortsätzen des Synchronringes derart geneigt sind, daß sich diese Ringnut nach innen erweitert. Hierbei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn entsprechend einem weiteren Merkmal nach der Erfindung die auf der Schaltmuffenseite liegende Flanke der Ringnut an den Fortsätzen des Synchronringes derart geneigt ist, daß sie etwa rechtwinklig zur Anlagefläche liegt. Auf diese Weise wird die von der Ringfeder erzeugte Seitenkraft am günstigsten aufgenommen.

Einzelheiten der Erfindung zei«»t das Ausführungebeispiel der Zeichnung anhand eines Querschnitts durch die Sperrsynchronisierung eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes.

Nach der Zeichnung sind auf der Welle 10 - welche die Hauptwelle des Getriebes sein kann - mittel· der Lagerungen 11 und 12,

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zwei Zahnräder 13 und ΐΛ lose drehbar gelagert. Sie stehen la Eingriff mit den entsprechenden Gegenverzahnungen, die in einem Stück mit der Welle 15 - welche die Vorgelegewelle sein kann -hergestellt sind. Deide Wellen sind mit Hilfe der Lagerungen l6 und 17 in dem nicht näher dargestellten Getriebegehäuse 18 gelagert.

Zwischen den Lagerungen 11 und 12 ist auf der Welle 10 ein Schaltmuffentrager 19 drehfest und. axial unverschiebbar befestigt. Er niamt außen eine Schaltmuffe 20 auf, die in bekannter Weise eine Ringnut 21 zum Eingriff einer nicht dargestellten Schaltgabel trägt. Sie ist außerdem mit zwei nach innen gerichteten Konusflächen 22 und 23 ausgerüstet, welche mit entsprechenden außenliegenden Konusflächen 2k und 25 an den Synchronringen 26 und 27 in an sich bekannter Weise zusammenwirken. Die Verbindung zwischen Schaltmuffentrager 19 und Schaltmuffe 20 erfolgt durch eine Verzahnung 2ß_t welche zugleich die Eingriffsverzahnung der Schaltmuffe 20 darstellt. Die Ausbildung der Teile ist zu beiden Seiten der Schaltmuffe 20 symmetrisch, so dnß in den folgenden Beschreibungen lediglich die eine Seite näher beschrieben wird.

Am Zahnrad 13 ist ein nach innen auf dem Schaltmuffentrager 19 hingerichteter Ringansatz 29 angeordnet, der außen die Eingriffsverzahnung 30 trägt, in welche nach entsprechender Schaltbewegung der Muffe 20 deren Eingriffsverzahnung 28 eingreift. Dieser Ringansatz 29 ist gleichmäßig über den Umfang verteilt an mehreren Stellen, z.B. an drei Stellen durchbrochen, und durch diese Durchbrechungen ragen Portsätze 31 an dem Synchronring nach innen· Der Synchronring 26 ist also in diesen Durchbrechungen des Ringansatzes 29 begrenzt in Umfangsrichtung bewegbar und axial verschiebbar. An den einander zugekehrten Seitenflächen in an sich bekannter Weise angeordnet, die hier nicht näher dargestellt sind.

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Der Ringanaatz 29 ist innen mit einer konischen Auflagefläche versehen, deren Durchmesser in Richtung auf die Schaltmuffe hin wächst. Diese Anlagefläche 32 iet zur Anlage einer Ringfeder bestimmt, die in einem nach innen offenen Schlitz Jh an den Fortsätzen 31 des Synchronringes 26 geführt ist. Die Anlagefläche 32 geht an ihrem Ende in eine Ringnut 35 über, welche einen etwas größeren Durchmesser aufweist, als die Ringnut 3** an den Fortsätzen 3I und die auch etwas weiter und tiefer iet als diese Ringnut 3'*· Infolgedessen liegt die Ringfeder 33 stets nur am ^ Grund der Ringnut Jh und nicht an der Ringnut 35 im Ringansatz 29 an. Jenseits der zuletzt genannten Ringnut 35 befindet aich ein Ringsegnaent 36 am Ringansatz 29, welches als Anschlag für die Ringfeder 33 wirkt und verhindert, daß diese und damit der Synchronring 26 bei der Rückwärtsbewegung der Schaltmuffe 20 an dieser kleben bleibt.

Wie die Zeichnung orkennen läßt, erweitert sich die Ringnut Jk an den Fortsätzen 31 nach innen. Die Neigung der Flanke 37 wird hierbei so gewählt, daß sie etwa rechtwinklig zur Anlagefläche 32 liegt. Auf diese Weise wird die Seitenkraft der Ringfeder 33 sobald eich diese auf der Anlagefläche befindet - am günstigsten übertragen. Weiterhin ist ersichtlich, daß der nach der Schalt- ^ muffe hin liegende Teil 38 am Fortsatz 3I, veiter nach innen reicht als der Teil 39> welcher dem Zahnrad zugekehrt ist. Auf diese Weise kann eins Zahnrad I3 am Fuß kO günstiger gestaltet werden, ohne daß sich bei der Rückwärtsbewegung des Synchronringes 26 nachteilige Wirkungen ergeben.

Der Vorgang der Synchronisierung ist im allgemeinen bekannt und hier aus der Zeichnung auch ohne weiteres erklärlich. Bewegt sich z.B. die Schaltmuffe 20 nach rechts zum Ankuppeln des Zahnrades 13 an die Welle 10, so irird zunächst der Synchronring 26 nach rechte mitgenommen, wobei er auf die nicht dargestellten Abweieflächen aufläuft und solange die Schaltmuffe an ihrer weiteren Bewegung nach rechts hindert, wie eine Drehrahldifferenz herrscht. Dabei ist die Ringfeder 33 auf die Anlagefläche

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32 gelangt und erzeugt dort eine ausreichende Kraft zum Andrücken des Synchronringeβ 26 mittels seiner Konusfläche 2k an die Sehaltmuffe. Erst bei Gleichlauf kann der Synchronring 26 mit «einen Fortsätzen 31 zwischen den Abweisflächen hindurchtreten, so daß nunmehr die Eingriffeverzahnung 28 in die Verzahnung JO an Ringansatz 29 eingeschoben werden kann. Auch in der Eingriffestellung erzeugt die Ringfeder 33 *uf der Anlagefläche 32 eine in Richtung zur Schaltmuffe hin gerichtete Rückstellkraft auf den Synchronring 26. Bei der Rückstellung jedoch schlägt die Ringfeder 33 kurz vor Erreichen der Mittelstellung der Schalt— muffe 20 am Ringsegment 36 an, so daß der Synchronring 26 axial festgehalten wird, während sich die .Schaltmuffe 20 bis in-ihre exakte Mittelstellung weiterbewegt. Dabei trennen sich die Konusflächen 22 und 24 voneinander.

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Claims

Dai»l«j—Β·ηζ Aktiengesellschaft Dai» 8456/% Stuttgart-rUntertürkhei» 11. No-reaber 1970 EPT/Roe/Bu Ansprüche

1. Sρ«rrsynchronisierung für Zahnräder-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer auf einem Träger drehfest aber

k axial verechieblich angeordneten Schaltmuffe, mit Kupplungszähnen zum Eingriff in entsprechende Gegenzähne am Zahnrad und mit einer nach.innen gerichteten Konusfläche zum Zusammenwirken mit dem Außenkonus eines Synchronringes, der mit radial nach innen ragenden Fortsätzen in Aussparungen eines sich vom Zahnrad aus auf die Schaltmuffe hin erstreckenden und eine Gegenverzahnung tragenden Ringansatzes begrenzt drehbeweglich und gegen Federwirkung axial verschiebbar ist, wobei an ύοη Fortsätzen dos Synchronringos Schrägflächen zinn Zusammenwirken Mit entsprechend geneigten Abweisflächen an den Seiton der Aussparung angeordnet sind, dadurch gekennzoiclinot, daß die einwärts gekehrte Umfangsflache am Ringansatz 29 des Zahnrades als «ine

(A
zur Anlage einer Ringfeder 33 bestimmte konische Anlagefläche

P ausgebildet ist, deren Durchmesser nach der Schaltmuffe 20 hin wächst und/claß die Ringfeder 33 iii einer nach innen offenen Ringnut 3'* der Fortsätze 31 an Synchronring 26 angeordnet ist^>)

2. Sperrsynchronisierung nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Anlagefläche 32 an ihrem der Schaltmuffe zugekehrtem Ende einen Anschlag (Ringsogment 36) aufweist, als Hubbegrenzung für den Synchronring 26. <

3. Sperreynchronisierung nach Anspruch eins oder zwei, dadurch gekennzeichnet, daß au dem der Schaltmuffe 20 zugekehrtem Knde der Anlagefläche 32 gegebenenfalls zwischen dieser und dem Anschlag eine Ringnut 35 vorgesehen ist, deren Durchmesser, Veite

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und Tiefe den der Ringnut Jk an den Fortsätzen 31 dee Synchron« ringes 26 geringfügig übertrifft.

4. Sperrsynchronisierung nach einem oder mehreren der Ansprüche eins bis drei, dadurch gekennzeichnet« daß die Flanken der Ringnut 3k an< den Fortsätzen 3* des Synchronringe· 26 derart geneigt sind, daß eich die Ringnut 3^ nach innen erweitert.

5· Sρerrsynchronisierung nach Anspruch vier« dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Schaltmuffenseite liegende Flanke 37 der Ringnut 34 an den Fortsätzen des Synchronringes derart geneigt ist, daß t sie etwa rechtwinklig zur Anlagefläche 32 liegt.

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