DE4319135C2 - Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Zahnräderwechselgetriebe für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe nach
dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Bei einem bekannten Zahnräderwechselgetriebe dieser Art (DE 37
28 903 C1) ist die Verzahnung an der Schaltschiebemuffe zur
drehfesten und axial verschiebbaren Führung auf dem Schaltmuf
fenträger zusätzlich als Kupplungsverzahnung verwendet, wobei
die entsprechende Verzahnung am Schaltmuffenträger und die Kupp
lungsverzahnung am Zahnrad im wesentlichen auf demselben Radius
zur Drehachse der Getriebewelle liegen.
Um bei eingelegtem Gang ein axiales Lösen der Kupplungsverzah
nungen - das sogenannte Gangspringen - zu vermeiden, weisen die
Zähne der Kupplungsverzahnungen jeweils durch axialen Hinter
schnitt gebildete Sicherungsflächen und korrespondierende Gegen
flächen auf, die unter einem bestimmten Schrägungswinkel
gegenüber einer normalen Geradverzahnung verlaufen und nur durch
entsprechend aufwendige Fertigungsverfahren hergestellt werden
können, obwohl die Kupplungsverzahnung und die Verzahnung zur
Führung am Schaltmuffenträger als eine einzige Verzahnung
ausgebildet sind, um eine Fertigung in einem Arbeitsgang zu
ermöglichen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentli
chen darin, bei einem Zahnräderwechselgetriebe eine flächig tra
gende Kupplungsverzahnung zu schaffen, die axial nicht hinter
schnitten ist und ein sicheres Ganghalten über die gesamte tra
gende Länge ermöglicht.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den Merkmalen
von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen des Zahn
räderwechselgetriebes nach der Erfindung zum Gegenstand.
Bei dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung sind die
Kupplungsverzahnungen von Schaltschiebemuffe und Zahnrad
geradverzahnt und ohne Hinterlegung. An der Schaltschiebemuffe
sind die Kupplungsverzahnung einerseits und die Verzahnung zur
Führung auf dem Schaltmuffenträger wirkungsmäßig voneinander
entkoppelt, z. B. in Umfangsrichtung oder radial gegeneinander
versetzt. Zur Gangsicherung wirken die zu dem Zahnrad
entgegengesetzt an der Verzahnung der Schaltschiebemuffe
liegende Sicherungsfläche und die an dem zum Zahnrad benachbart
liegenden Ende der Verzahnung am Schaltmuffenträger vorgesehene
Gegenfläche zusammen. Die Wirkstelle Schaltschiebemuffe -
Schaltmuffenträger weist eine im drehmomentübertragenden Bereich
wirksamen, beidseitig geringfügig von der geraden Flanke
abweichenden Schrägungswinkel auf, der jedoch weder an der
Schaltschiebemuffe noch am Schaltmuffenträger axial
hinterschnitten ist. Die Gangsicherungswirkung entsteht dort
durch eine axiale Kraft auf die Schaltschiebemuffe infolge des
übertragenen Drehmomentes. Diese Kraft drückt das Zahnrad in der
von der Schaltschiebemuffe weg weisenden Axialrichtung gegen
einen Anlaufbund an der Getriebewelle, ohne daß hierbei eine
Differenzdrehzahl zwischen Zahnrad und Getriebewelle auftritt.
Bei dem Zahnräderwechselgetriebe nach der Erfindung lassen sich
die axial abformbaren, in erster Linie durch spanlose Ferti
gungsverfahren wie Sintern, Pressen und Schmieden herstellbaren
Kupplungsverzahnungen einerseits und der Verzahnungen zum Führen
der Schaltschiebemuffe auf dem Schaltmuffenträger einschließlich
der Sicherungsflächen und Gegenflächen extrem kostengünstig fer
tigen. Dies ist vor allem durch den Fortfall der Hinterlegung
erreicht. Durch die ermöglichte Abformbarkeit und Erzeugung
aller Geometriekomponenten in einem einzigen Fertigungsschritt
lassen sich die bisher für jede Geometrie erforderlichen
Einzelfertigungsschritte zusammenfassen. Die "stumpfen" Zähne
der Verzahnung an der Schaltschiebemuffe zum Führen auf dem
Schaltmuffenträger lassen sich dabei im Zusammenwirken mit der
entsprechenden Geometrie am Zahnrad sehr vorteilhaft als
präziser und stabiler Begrenzungsanschlag für den Schaltweg
verwenden.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Zahnräderwechselgetriebe nach
der Erfindung in einer die Drehachse einer Getriebewelle
enthaltenden Ebene,
Fig. 2 die Kupplungsverzahnungen als Einzelheit des Zahnräder
wechselgetriebes von Fig. 1 in Abwicklung, und
Fig. 3 die Verzahnungen zur Führung der Schaltschiebemuffe auf
dem Schaltmuffenträger als Einzelheit des Zahnräderwech
selgetriebes von Fig. 1 in Abwicklung.
Auf einem Abschnitt einer im Durchmesser mehrfach abgestuften
Getriebewelle 4 eines Zahnräderwechselgetriebes ist ein ringför
miger Schaltmuffenträger 7 bewegungsfest zur Getriebewelle 4 und
konzentrisch zu deren Drehachse 6-6 angeordnet. Eine ringförmige
Schaltschiebemuffe 8 ist ebenfalls konzentrisch zur Drehachse 6-
6 auf der Getriebewelle 4 angeordnet. Die Schaltschiebemuffe 8
weist an ihrem Innenumfang eine innere axiale Keilnuten-Verzah
nung 14 auf, die in eine äußere Keilnuten-Verzahnung 13 am
Außenumfang des Schaltmuffenträgers 7 eingreift. Die
Schaltschiebemuffe 8 ist durch die Verzahnungen 13 und 14 dreh
fest und axial verschiebbar auf dem Schaltmuffenträger 7 ge
führt. Der mittlere Radius der Verzahnungen 13 und 14 zur
Drehachse 6-6 ist mit der Bezugszahl 16 angegeben.
Auf einem in den Richtungen der Drehachse 6-6 durch den Schalt
muffenträger 7 einerseits und einen radialen Bund 25 der Getrie
bewelle 4 andererseits begrenzten Abschnitt der Getriebewelle 4
ist ein Zahnrad 5 drehbar und axial unverschiebbar gelagert,
welches auf seiner der Schaltschiebemuffe 8 zugekehrten Stirn
seite eine axiale Keilnuten-Verzahnung, die sogenannte Kupp
lungsverzahnung 10, aufweist. Die Schaltschiebemuffe 8 weist auf
ihrer dem Zahnrad 5 zugekehrten Stirnseite eine korrespondie
rende Kupplungsverzahnung 9 auf, welche durch Axialverschiebung
in die Kupplungsverzahnung 10 formschlüssig einfahrbar ist. Der
mittlere Radius der Kupplungsverzahnungen 9 und 10 zur Drehachse
6-6 ist mit der Bezugszahl 15 angegeben.
Um die Kupplungsverzahnungen 9 und 10 an einer gegenüber den
Verzahnungen 13 und 14 zur Führung der Schaltschiebemuffe 8 auf
dem Schaltmuffenträger 7 räumlich getrennten Stelle anzuordnen,
ist der Radius 15 größer als der Radius 16 ausgelegt.
Die Zahnflanken 19 der Kupplungsverzahnung 9 wie auch die Zahn
flanken 20 der Kupplungsverzahnung 10 liegen jeweils in einer
zur Drehachse 6-6 parallelen Ebene, d. h., die Kupplungsverzah
nungen 9, 10 sind geradverzahnt und hinterschneidungsfrei.
Die Zähne 23 der Verzahnung 14 der Schaltschiebemuffe 8 sind in
den Richtungen der Drehachse 6-6 durch je eine in einer Radiale
bene liegende Stirnfläche 17 und 18 begrenzt. Jeder Zahn 23
weist eine der mit dem Bezugspfeil 26 (Fig. 3) definierten Dreh
richtung des Zahnrades 5 relativ zur Getriebewelle 4 zugeordnete
Sicherungsfläche 11 auf, welche in einer zur Drehachse 6-6 der
Getriebewelle 4 geneigten Ebene liegt und an dem dem Zahnrad 5
entgegengesetzten Ende 18 des Zahnes 23 ausgebildet ist. Jeder
der Zähne 24 der Verzahnung 13 des Schaltmuffenträgers 7 weist
an seinem dem Zahnrad 5 zugekehrten Ende eine zu der Sicherungs
fläche 11 korrespondierende Gegenfläche 12 auf, welche ebenfalls
in einer zur Drehachse 6-6 geneigten Ebene liegt. Wenn gemäß dem
in Fig. 3 dargestellten Schaltzustand die Kupplungsverzahnungen
9 und 10 von Schaltschiebemuffe 8 und Zahnrad 5 in gegenseitigem
Eingriff stehen und am Zahnrad 5 ein Drehmoment mit dem Drehsinn
26 auftritt, gelangen die jeweilige Sicherungsfläche 11 der
Verzahnung 14 der Schaltschiebemuffe 8 an der korrespondierenden
Gegenfläche 12 der Verzahnung 13 des Schaltmuffenträgers 7 in
Anlage, so daß ein Lösen der Kupplungsverzahnung 9 in der durch
den Pfeil 27 definierten Axialrichtung der Drehachse 6-6 aus der
Kupplungsverzahnung 10 aufgrund der Neigung der Sicherungsfläche
11 und der Gegenfläche 12 verhindert ist, wobei diese Neigung
dazu führt, daß die Verzahnung 14 der Schaltschiebemuffe 8 mit
ihren Stirnflächen 17 in der entgegengesetzten Axialrichtung ge
gen eine Anschlagfläche 28 am Zahnrad 5 zur Begrenzung des axia
len Schaltweges der Schaltschiebemuffe 8 unter dem Einfluß des
übertragenen Drehmomentes gedrückt und in Anlage gehalten wird.
Um eine entsprechende Axialsicherung für die beiden Kupplungs
verzahnungen 9 und 10 zu erhalten, wenn das Drehmoment am Zahn
rad 5 in der zur Drehrichtung 26 entgegengesetzten Drehrichtung
wirksam ist, weisen die Verzahnung 14 der Schaltschiebemuffe 8
jeweils eine entsprechende Sicherungsfläche 11a und die Verzah
nung 13 des Schaltmuffenträgers 7 jeweils eine entsprechende Ge
genfläche 12a auf. Dabei sind die verschiedenen Drehrichtungen
zugeordneten Sicherungsflächen 11 und 11a an jedem Zahn 23 sym
metrisch zu einer die Drehachse 6-6 enthaltenden Zahnmittelebene
21-21 ausgebildet. Folgerichtig sind auch die Gegenflächen 12
und 12a, die verschiedenen Drehrichtungen zugehörig sind, an je
dem Zahn 24 symmetrisch zu einer die Drehachse 6-6 enthaltenden
Zahnmittelebene 22-22 ausgebildet.
Schaltmuffenträger 7 und Schaltschiebemuffe 8 sind Teile einer
Wechselschaltkupplung, welche zum fakultativen Ankuppeln eines
zweiten Zahnrades 29 an die Getriebewelle 4 verwendet ist. Das
Zahnrad 29 ist auf einem an die zum Zahnrad 5 entgegengesetzte
Stirnseite des Schaltmuffenträgers 7 angrenzenden Abschnitt der
Getriebewelle 4 drehbar und axial unverschiebbar gelagert.
Schaltschiebemuffe 8 und Zahnrad 29 weisen in entsprechender
Weise korrespondierende Kupplungsverzahnungen 9 und 10 auf, die
in genau der gleichen Weise gegen axiales Lösen gesichert sind
wie die korrespondierenden Kupplungsverzahnungen 9 und 10 von
Schaltschiebemuffe 8 und Zahnrad 5. Dabei weist das Zahnrad 29
eine entsprechende Anschlagfläche 28 für die axiale Begrenzung
des Schaltweges der Schaltschiebemuffe 8 auf, an der die Stirn
flächen 18 der Verzahnung 14 in Anlage gehalten werden, wenn die
Kupplungsverzahnungen 9 und 10 von Schaltschiebemuffe 8 und
Zahnrad 29 in gegenseitigem Eingriff stehen und am Zahnrad 29
ein Drehmoment in einer der beiden Drehrichtungen wirksam ist.
Die entsprechenden Sicherungsflächen sind dann an dem die Stirn
fläche 17 aufweisenden Ende des jeweiligen Zahnes 23 der Ver
zahnung 14 symmetrisch zur Zahnmittelebene 21-21 ausgebildet.
Folgerichtig liegen die zugehörigen Gegenflächen jeweils an dem
dem Zahnrad 29 zugekehrten Ende des Zahnes 24 symmetrisch zur
Zahnmittelebene 22-22.
Claims (5)
1. Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einem auf ei
ner Getriebewelle in Bezug auf deren Drehachse drehbar und axial
unverschiebbar angeordneten Zahnrad und einem relativ zur Ge
triebewelle bewegungsfest und konzentrisch zur Drehachse der Ge
triebewelle angeordneten ringförmigen Schaltmuffenträger, und
bei dem eine konzentrisch zur Drehachse der Getriebewelle ange
ordnete ringförmige Schaltschiebemuffe durch korrespondierende
Verzahnungen drehfest und axial verschiebbar auf dem Schaltmuf
fenträger geführt ist und eine axiale Kupplungsverzahnung auf
weist, die unter Axialverschiebung der Schaltschiebemuffe in ei
ne korrespondierende axiale Kupplungsverzahnung des Zahnrades
einführbar ist, und bei dem die Schaltschiebemuffe mit wenig
stens einer Sicherungsfläche versehen ist, die in einer zur
Drehachse geneigten Ebene liegt und an einer korrespondierenden
Gegenfläche, die an einem der in den Richtungen der Drehachse
der Getriebewelle im wesentlichen unbeweglich festgelegten Ge
triebeteile ausgebildet ist, in Anlage gelangt, wenn die beiden
Kupplungsverzahnungen in gegenseitigem Eingriff stehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicherungsfläche (11) und die korrespondierende Gegen
fläche (12) an der jeweiligen Verzahnung (13 oder 14) zur Füh
rung der Schaltschiebemuffe (8) auf dem Schaltmuffenträger (7)
ausgebildet sind, daß die Kupplungsverzahnung (9) der Schalt
schiebemuffe (8) gegenüber der Verzahnung (14) der Schaltschie
bemuffe (8) zur Führung auf dem Schaltmuffenträger (7) an einer
räumlich versetzten Stelle (Radius 15 ≠ Radius 16) liegt und die
Sicherungsfläche (11) an dem zum Zahnrad (5) entgegengesetzten
Ende (18) der Verzahnung (14) der Schaltschiebemuffe (8) ausge
bildet ist.
2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzahnung (14) der Schaltschiebemuffe (8) zur Führung
auf dem Schaltmuffenträger (7) in der auf das Zahnrad (5) wei
senden Richtung der Drehachse (6-6) der Getriebewelle (4) durch
eine in einer Radialebene liegende Stirnfläche (17) begrenzt
ist.
3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet
daß die Zahnflanken (19 und 20) der Kupplungsverzahnungen (9 und
10) parallel zur Drehachse (6-6) ihres Getriebeteiles (Zahnrad 5
oder Schaltschiebemuffe 8) verlaufen.
4. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungsverzahnungen (9 und 10) auf einem größeren Ra
dius (15 < 16) zur Drehachse (6-6) der Getriebewelle (4) ange
ordnet sind als die Verzahnungen (13 und 14) zur Führung der
Schaltschiebemuffe (8) auf dem Schaltmuffenträger (7).
5. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltschiebemuffe (8) zwei jeweils einer der beiden
Drehrichtungen zugehörige Sicherungsflächen (11 und 11a) und der
Schaltmuffenträger (7) korrespondierende Gegenflächen (12 und
12a) aufweisen, welche symmetrisch zu einer die Drehachse (6-6)
der Getriebewelle (4) enthaltenden Zahnmittelebene (21-21 oder
22-22) eines Zahnes (23 oder 24) der Verzahnung (14 oder 13) zur
Führung der Schaltschiebemuffe (8) auf dem Schaltmuffenträger
(7) ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
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DE4319135A DE4319135C2 (de) | 1993-06-09 | 1993-06-09 | Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4319135A DE4319135C2 (de) | 1993-06-09 | 1993-06-09 | Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge |
Publications (2)
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DE4319135A1 DE4319135A1 (de) | 1994-12-15 |
DE4319135C2 true DE4319135C2 (de) | 1996-09-05 |
Family
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Family Applications (1)
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DE4319135A Expired - Fee Related DE4319135C2 (de) | 1993-06-09 | 1993-06-09 | Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge |
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DE (1) | DE4319135C2 (de) |
Cited By (1)
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DE19624774A1 (de) * | 1996-06-21 | 1998-01-22 | Blw Praezisionsschmiede Gmbh | Kupplungsverzahnung in einem Schaltgetriebe |
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DE3728903C1 (de) * | 1987-08-29 | 1988-11-24 | Daimler Benz Ag | Kupplungsverzahnung einer sperrsynchronisierten Schaltkupplung insbesondere eines Gangwechselgetriebes mit von ihrer Welle abschaltbaren Zahnraedern |
-
1993
- 1993-06-09 DE DE4319135A patent/DE4319135C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19624774A1 (de) * | 1996-06-21 | 1998-01-22 | Blw Praezisionsschmiede Gmbh | Kupplungsverzahnung in einem Schaltgetriebe |
DE19624774C2 (de) * | 1996-06-21 | 2000-06-08 | Blw Praezisionsschmiede Gmbh | Kupplungsverzahnung in einem Schaltgetriebe |
Also Published As
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DE4319135A1 (de) | 1994-12-15 |
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