DE933364C - Synchronisiereinrichtung zur Schaltung von Zahnraederwechselgetrieben - Google Patents

Description

• Synchronisiereinrichtung zur Schaltung von Zahnräderwechselgetrieben Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung zum Schalten von Zahnräderwechselgetrieben, bei der einer der zu synchronisierenden Teile Kupplungsklauen sowie eine Kegelfläche aufweist, während eine mit dem anderen Teil verbundene verschiebbbare Schaltmuffe bei Beginn ihrer Verschiebung einen Reibkegel in Eingriff mit der Kegelfläche bringt, so daß bei Vorhandensein eines Drehzahlunterschiedes der Reibkegel in eine Stellung gedreht wird, in der er die Schaltmuffe gegen eine weitere Verschiebung in die Kuppelstellung sperrt.
• Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten und vereinfachten Einrichtung der beschriebenen Art, bei der die Axialbewegung des Reibkegels während der anfänglichen Verschiebung der Schaltmuffe von dieser mittels eines Ringes übertragen wird, der einerseits lösbar mit der Schaltmuffe verbunden ist und andererseits unmittelbar auf den den, weiteren Vorschub der Muffe sperrenden Teil des Reibkegels einen Axialdruck ausübt.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die den. Axialdruck ausübenden Teile des Ringes diesen gegenüber der Muffe in zentrischer Lage halten und daß der Ring als federnder stufenförmiger Drahtring ausgebildet ist, dessen Außenstufen mit der Schaltmuffe lösbar verbunden sind und dessen Innenstufen den Axialdruck übertragen.
• Ein anderes Erfindungsmerkmal ist, daß die Außenstufen und die Innenstufen des Drahtringes durch abgewinkelte Teile verbunden sind, die in Ausschnitten des Ringflansches liegen, so daß die Umfangsbewegung des Drahtringes gegenüber der Schaltmuffe begrenzt ist.
• Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß der Drahtring mit seinen Innenstufen zwischen Radiälflächen des Flansches und die Sperrzähne eingreift, während auf seine Außenstufen ein Axialdruck von mindestens einigen Innenzähnen der Schaltmuffe ausgeübt wird, und daß die Zähne des Flansches Nuten haben, um die Innenstufen des Drahtringes aufzunehmen, und daß die Zähne der Schaltmuffe flache Verriegelungsrasten aufweisen, in die die Außenstufen des Drahtringes nachgiebig eingreifen können, so daß beim Verschieben der Schaltmuffe in Kupplungsstellung die Außen-, Innen- und Winkelstufen des Drahtringes im wesentlichen in einer radialen Ebene liegen.
• Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile .der Erfindung ergeben sich aus der felgenden ausführlichen Beschreibung an Hand der Zeichnungen. Es zeigt Fig. I einem. senkrechten Axialteilschnitt durch eine die Erfindung enthaltende Synchronisiereinrichtung, Fig. 2 einen Teilquerschnitt der Synchronisiereinrichtung nach der Linie 2-2 der Fig. I, Fig.3 einen Teilschnitt nach der Umfangslinie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 einen Axialteilschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2, Fig. 5 einen senkrechten Axialteilschnitt durch eine andere .Ausführungsform der Synchronisiereinrichtung nach der Erfindung, Fig.6 einen Teilquerschnitt der Synchronisiereinrichtung nach der Linie 6-6 der Fig. 5 und Fig.7 einen Teilschnitt nach der Umfangslinie 7-7 der Fig. 6.
• Als Beispiel einer Ausführungsform !der Erfindung ist in den Fig. I bis 4 ein Teil einer Synchronkupplung dargestellt, in der eine getriebene Welle Io durch die verschiebbare Schaltmuffe I2 mit jedem der zwei Antriebselemente I4 bzw. I6 formschlüssig verbunden werden kann. Die Antriebsteile I4 und I6 sind mit Kupplungsklauen I8 bzw. 2o ausgerüstet, deren Zähne mit den Innenzähnen 22 bzw. 24 der Schaltmuffe I2 in Eingriff kommen können.
• Die Schaltmuffe I2 sitzt auf einer Nabe 26, die durch Keilnuten 28 auf der getrielbenen Welle Io befestigt ist. Die Nabe 26 liegt in Achsrichtung fest zwischen einem auf der Welle Io vorhandenen Wellenabsatz 30 und einem in die Keilnuten eingelassenen Haltering 32. Die Nabe 26 ist mit einem Flansch 34 versehen, mit dessen Zähnen 36 die Zähne 22 und 24 der Schaltmuffe 12 im Eingriff stehen, so daß eine Antriebsverbindung zwischen der Nabe und der Muffe entsteht. Die Schaltmuffe 12 kann axial verschoben werden, um die Zähne 22 mit der Kupplungsklaue I8 und die Zähne 24 mit der Kupplungsklaue 2o in Eingriff zubringen.
• Zu beiden Seiten der Nabe 26 liegen zwei axial verlaufende ringförmige Ausnehmungen 38 bzw. 40, in denen zwei. zur Sperrung und zur Synchronisierung dienende Hohlzylinder 42 bzw, 44 die im Innern der Reibkegel 58 eingebaut sind, liegen. Auf den Hohlzylindern 42, 44 befindliche Naben 46 für die Sperrzähne 50 erstrecken sich über Durchbrüche 48 des Flansches 34 in radialer Richtung und tragen an ihrem Außenende Sperrzähne 5o, die in den Grenzlagen der Naben 46 für die Sperrzähne 5o in Sperrstellung zusammen mit den Zähnen 52 der Schaltmuffe stehen. Die Zähne 52 sind etwas kürzer als die Zähne 22, 24 und enden kurz vor den Stirnflächen der Schaltmuffe I2, so daß zwischen den Zähnen 22, 24 Lücken entstehen, in denen die Sperrzähne aufgenommen werden. Die Durchbrüche 48 sind um soviel breiter als die Sperrverzahnung 46, so daß die Sperrverzahnung 46 in Umfangsrichtung um eine Strecke gedreht werden kann, die im wesentlichen der halben Stärke der Zähne 52 zu beiden Seiten der in Fig. 2 gezeigten neutralen oder nicht sperrenden Stellung entspricht. Die miteinander kämmenden Enden der Zähne 5o und 52 sind bei 54 bzw. 56, d. h. an den Stirnflächen, abgeschrägt, so daß der Axialdruck der Zähne 52 gegen die Zähne 5o die Bewegung der Zähne 52 in die zwischen den Zähnen 50 liegenden Lücken hinein erleichtert, sobald der Sperrdruck vermindert wird, .so daß es also möglich ist, die Schaltmuffe I2 in die Kupplungsklauen I8, 2o einzukuppeln.
• Die Hohlzylinder 42, 44 sind mit stumpfen Kegeln 58 verbunden, die mit Reibelementen 6o der Antriebsteile I4 bzw. I6 zusammenarbeiten. Durch die anfängliche Reibungsberührung wird der Hohlzylinder 42 oder 44 in Sperrstellung gebracht, so lange ein Drehzahlunterschied zwischen dem jeweiligen Antriebsteil und der getriebenen Welle Io vorhanden ist. Eine weitere Reibungsberührung, die unter dem Druck der sich gegeneinanderlegenden Zähne auftritt, vermindert den Drehzahlunterschied zwischen dem Antriebsteil und dem getriebenen Teil, um einen Gleichlauf herzustellen. Bei Gleichlauf kann sich der Hohlzylinder 42 oder 44 in die in Fig.2 dargestellte neutrale Stellung bewegen, so daß die Schaltmuffe I2 in die vorher beschriebene Kupplungsstellung vorgeschoben werden kann.
• Die Erfindung schafft eine Einrichtung, durch die eine Verschiebung der Schaltmuffe I2 auf die Hohlzylinder 42 oder 44 der Reibkegel 58 übertragen wird. Diese Druckübertragungseinrichtung hat die Form eines federnden stufenförmigen Drahtringes 62 mit Außenstufen 64, die in auf den Innenflächen der Zähne 22 bzw. 24 befindlichen Nuten 66 liegen, und mit Innenstufen 68, die sich in Nuten 48 befinden, die zwischen den Innenflächen der Sperrzähne 46 und den angrenzenden, die Innen= enden der Nuten 48 bildenden Radialflächen des Flansches 34 verlaufen. Die Innenstufen 68 des Drahtringes sind mit den Außenstufen 64 durch abgewinkelte Teile oder Winkelstufen 70 verbunden, die in Schlitzen 72 liegen,, die in den Flansch 34 12 hinein von den Ausnehmungen 48 reichen. Der Eingriff der Winkelstufen mit den Enden der Ausnehmungeii 48 sichert die Drahtringe 62 gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung.
• Die Innenstufen 68 berühren die Außenfläche des 12 Reibkegelhohlzylinders 44, so daß der Ring 62 immer zentrisch zur Schaltmuffe 12 liegt. Dadurch wird verhütet, daß der Ring in eine exzentrische Lage fällt, sobald die Zähne 22 oder 24 bei der Bewegung der Schaltmuffe in Kupplungsstellung über die Ebene des Ringes hinausgegangen sind.
• Die anfängliche Verschiebung der Schaltmuffe 12 in die Kupplungsstellung wird durch die Nuten 66 auf den Drahtring 62 übertragen. Von diesem Ring wird eine Bewegung auf die Stirnfläche der Naben der Sperrzähne 46 übertragen, so daß der Reibkegel 58 in Reibungsberührung mit dem zugehörigen Reibungselement 6o gelangt. Diese anfängliche Berührung führt den Eingriff der Zähne 52 mit den Zähnen 5o herbei, so daß .der Druck von der Schaltmuffe I2 unmittelbar auf den Reibkegel übertragen wird, wodurch sich die Reibungsberührung vergrößert und Gleichlauf entsteht. Sobald die Reibungskräfte voll wirksam sind, bewegt .sich natürlich der Reibkegel nicht weiter. Während die Schaltmuffe nun weiter in ihre Kupplungsstellung bewegt wird, wird der Drahtring 62 durch Berührung mit den Stirnflächen der Naben der Sperrzähne 46 gegen eine weitere Bewegung mit der Schaltmuffe gesichert. Beim Verschieben über die Außenstufen des Ringes pressen die Zähme 22 oder 24 den Ring in geringem Maße zusammen, wobei die Zusammendrückung jedoch durch eine geringe Ausbiegung der Winkelstufen 7o aufgenommen wird. Die Winkelstufen 70 sind nicht genau radial, sondern mehr diagonal gerichtet, damit sie durchfedern können.
• Die Außenstufen 64 des Ringes verlaufen über in den Flanschteilnuten befindliche Einschnitte 74, die etwas breiter sind als die Dicke des Ringes, damit der Ring eine begrenzte Axialbewegung ausführen kann, die zur Druckübertragung auf den entsprechenden Reibkegel erforderlich ist.
• In der in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigten abgeänderten Ausführungsform der Erfindung liegen die Außenstufen 64a des Druckringes radial nach außen von der Ebene der axialen Außenenden der Nabe 46 der Sperrzähne 5o, so daß keine Nuten in den Flanschzähnen 36 erforderlich sind. Die Außenstufen 64a greifen nicht mehr in Nuten der Innenflächen der Muffenzähne 22, 24 ein, sondern werden durch die Stirnflächen der Zähne 22a, 24a berührt.
• Die Innenstufen der Drahtringe 62a sind mit den Außenstufen 64, durch abgebogene Teile oder Winkelstufen 70, verbunden, die diagonal nach innen verlaufen und in .den Räumen zwischen den Seitenenden der Ausnehmungen 48a und den Flanken der Sperrzähne 46 liegen. Die Innenstufen 68a liegen vollständig in den Ausnehmungen 48a. In diesem Fall ist die Schwingbewegung des Reibkegels durch Anlage der Sperrzähne 46 gegen die Winkelstufe 7oa begrenzt, und die Ausnehmungen 48a sind um soviel breiter, als der Dicke der beiden Winkelstufen 70a entspricht. Wie bei der ersten Ausführungsform wird der Drahtring durch Eingriff der Innenstufe 68, mit der Mantelfläche des Reibkegels geführt.
• Mit Ausnahme der oben beschriebenen abgeänderten Teile ist die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Ausführungsform der Erfindung identisch mit der in den Fig. I bis 4 dargestellten Ausführung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile.
• Obgleich als. Beispiele symmetrische Konstruktionen veranschaulicht worden sind, bei denen die Schaltmuffe entweder nach links oder nach rechts zur Erzielung eines Eingriffes mit verschiedenen Kupplungsklauen verschoben werden kann, ist die Erfindung nicht auf solche Zweiwegeanordnungen beschränkt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Synchronisiereinrichtung zum Schalten von Zahnräderwechselgetrieben, bei welcher einer der zu synchronisierenden Teile Kupplungsklauen sowie eine Kegelfläche aufweist, während eine mit dem anderen Teil verbundene verschiebbare Schaltmuffe bei Beginn ihrer Verschiebung einen Reibkegel zum Eingriff mit der Kegelfläche vorschiebt, so daß bei Vorhandensein, eines Drehzahlunterschiedes der Reibkegel in eine Stellung gedreht wird, in der er die Schaltmuffe gegen eine weitere Verschiebung in die Kuppelstellung sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung des Reibkegels (58) während der anfänglichen Verschiebung der Schaltmuffe (I2) von dieser mittels eines Ringes (62) übertragen wird, der einerseits (bei 64) lösbar mit der Schaltmuffe (I2) verbunden ist und andererseits (bei 68) unmittelbar auf den den weiteren Vorschub der Muffe (I2) sperrenden Teil (46) des Reibkegels (58) einen Axialdruck ausübt.
2. 2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die den Axialdruck ausübenden Teile (68) des Ringes (62) diesen gegenüber der Muffe (I2) in seiner zentrischen Lage halten.
3. 3. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (62) als federnder stufenförmiger Drahtring ausgebildet ist, dessen Außenstufen (64) mit der Schaltmuffe (I2) lösbar verbunden sind und dessen Innenstufen (68) den Axialdruck übertragen.
4. 4. Synchronisnereinrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3, bei der die Schaltmuffe einen Ringflansch des zu kuppelnden Teils umgibt, der Reibkegel dagegen innerhalb dieses Ringflansches angeordnet ist und außen Sperrzähne aufweist, die mit Spiel in. Zahnlücken des Ringflansches eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die druckübertragenden Teile (68) des Ringes (62) zwischen der Sperrverzahnung (46) des Reibkegels (58) und denen des Flansches (34) liegen.
5. 5. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenstufen (64) und die Innenstufen (68) des Drahtringes (6z) .durch abgewinkelte Teile (70) verbunden sind, die in Ausschnitten des Ringflansches (34) liegen, so daß die Umfangsbewegurig des Drahtringes gegenüber der Schaltmuffe (I2) begrenzt ist.
6. 6. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtring (62) mit seinen Innenstufen (68) zwischen Radialflächen des Flansches (34) und die Sperrverzahnung (46) eingreift, während auf seine Außenstufen (64) ein Axialdruck von mindestens einigen Innenzähnen (22, 24, 52) der Schaltmuffe (I2) ausgeübt wird.
7. 7. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (36) des Flansches (34) Nuten (bei 74) haben, um die Innenstufen (68) des. Drähtringes (62) aufzunehmen, und daß die Zähne (22, 24) der Schaltmuffe (r2) flache Verriegelungsrasten (66) auf-*eisen, in die die Außenstufen (64) des Drahtringes nachgiebig eingreifen können, so daß beim Verschieben der Schaltmuffe in Kupplungsstellung die Außen-, Innen und Winkelstufen (64, 68, 7o) des Drahtringes im wesentlichen in einer radialen Ebene liegen. B. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß äußere Stufen (64a) des Drahtringes (62Q) außen auf den Flanschzähnen (36) liegen, während die .abgewinkelten Abschnitte (70Q) schräg .in den Spalten zwischen den Enden der Sperrzähne (46Q) und den zugehörigen Nuten (48Q) des Flansches (34) liegen (Fig. 5 bis 7).