DE2945967C2 - Synchronisierungseinrichtung für ein Wechselgetriebe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisierungseinrichtung für ein Wechselgetriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Synchronisierungseinrichtung ist bekannt (japanische Gebrauchsmusterschrift 53-6 755). Bei dieser bekannten Synchronisierungseinrichtung drücken die axial verlaufenden Druckfedern zwei Synchronisierringe mit geringer Kraft ständig gegen die Kegelflächen der getriebenen Zahnräder, so daß auf diese Zahnräder ständig sin Reibwiderstand ausgeübt wird, der der Entstehung von Flankenspiegelgeräuschen vorbeugt, die andernfalls besonders im !«erlauf einer Brennkraftmaschine auftreten könnten, in dem die Drehzahl- und Drehmomentschwankungen sehr groß sind.

Bei der bekannten Synchronisierungseinrichtung sind die axialen Bohrungen im scheibenförmigen Abschnitt der Kupplungsnabe ausgebildet. Nachteilig bei der bekannten Synchronisierungseinrichtung ist, daß die Gefahr besteht, daß sich die axial verlaufenden Druckfedern während des Betriebes in Drehrichtung der Synchronisierringe deformieren bzw. verbiegen, so daß die {sch&ltvorginge -_m Wechselgetriebe nicht sanft und völlig stoßfrei ausgeführt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der gattungsgemäßen Synchronisierungseinrichtung die erforderliche Schaltkraft zu verringern, wenn der Schaltmechanismus betätigt wird, um von höherer zu niedriger Drehzahl zu schalten, und eine übermäßige Deformierung der Druckfedern zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Synchronisierungseinrichtung ist jede axiale Druckfeder durch die Hülse im Umfangsrichtung abgestützt, so daß übermäßigen Verformungen und dadurch verursachten Stößen beim Schalten vorgebeugt ist Dabei ist die Hülse auf Grund der speziellen Anordnung und Ausbildung der axialen Bohrung ihrerseits zuverlässig in der Kupplungsnabe befestigt und abgestützt, ohne daß zu diesem Zweck eine Verdickung des scheibenförmigen Abschnittes der Kupplungsnabe oder eine radiale Verstärkung des Flanschabschnittes der Kupplungsnabe notwendig wäre. Die Schaltkraft beim Herabschalten zu niedrigerer Drehzahl ist gering und nicht durch die Notwendigkeit, Widerstände auf Grund von Verformungen der Druckfeder zu überwinden, vergrößert

Eine Synchronisierungseinrichtung, bei der die Synchronisierringe mit Hilfe von Druckfedern unter Vorspannung gehalten werden, ist auch aus der DE-AS 14 50 879 bekannt Dabei spannen jedoch die Druckfedern beide Synchronisierringe gegeneinander und sind die Druckfedern in Bohrungen in den Schaltkeilen der Synchronisierungseinrichtung angeordnet so daß die Schaltkeile erhebliche Größe haben müssen. Im übrigen sind auch keine Hülsen zur Sicherung und Führung der Druckfedern vorgesehen. Ferner ist auch aus der US-PS 22 21 899 eine Synchronisierungsdnrichtung bekannt, bei der beide Synchronisierringe gegeneinander vorgespannt sind. Die hierzu dienenden Druckfedern sind in Schaltkeilen angeordnet, die teleskopisch ausgebildet sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronisierungseinrichtung ;

F i g. 2 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Synchronisierungseinrichtung;

F i g. 3 eine Schnittdarstellung eines Synchronisierringes der Synchronisierungseinrichtung gemäß den F i g. 1 und 2;

Fig.4 eine Ansieht*des Synchronisierringes gemäß Fig. 3;

Fig.5 eine ausschnittsweise Ansicht einer Kupplungsnabe der Synchronisierungüeinrichtungen gemäß den F i g, 1 und 2; und

Fig.6 eine den Fig. 1 und 2 ähnliche Schnittdarstellung, die einen in den Fig. 1 und 2 nicht erkennbaren Schaltkeil der Synchronisierungsiiinrichtungen zeigt

Bei den Synchronisierungsei !richtungen, die ausschnittsweise in den Fig. 1, 2 und 6 dargestellt sind, ist

eine Ksipplungsnabe ia vorgesehen, 4ie fest auf einer Abtriebswelle 2 sitzt und die mit axial verlaufenden Bohrungen 18c versehen ist, die in Umfangsrichtung einen Abstand von 120" haben. Die Lage der Bohrungen 18c ist den Rändern von Synchronisierringen 16 und 17 zugeordnet In die Bohrungen 18c sind Druckfedern R % eingesetzt, wobei die Ausbildung der Bohrungen 18c :| und die Anordnung der Druckfeder R darin weiter unten ausführlicher beschrieben ist Die Druckfedern R § drücken den Synchronisierring 17 sanft gegen eine Kegelfläche Tb eines Zahnrades 7. Die Druckkraft der ffl Druckfedern R braucht lediglich so groß zu sein, daß ein ;! ausreichender Reibwiderstand auf das Zahnrad 7 % ausgeübt wird. Keilfedern 21' drücken Schaltkeile 20 % radial «lach außen (stehe Fig.6). Die Druckkraft der % Keilfedern 21' braucht lediglich so groß zu sein, daß die Schaltkeile 20 den Synchronisierring 16 bzw. 17 gegen ; die Kegelfläche Tb oder eine Kegelfläche 6b eines % weiteren Zahnrades 6 drücken, wenn die Synchronisierungsei nrichtung in Funktion tritt und daß dadurch eine Relativdrehung zwischen den inneren Keilnuten einer •Schubmuffe 19 und den äußeren Keilnuten des Synchrariisierringes 16 bzw. 17 hervorgerufen wird, um auf diese Weise den Synchronisiervorgang zu erleichtern.

Wenn sich die Synchronisierungseinrichtung in der in F i g. 1 und F i g. 2 dargestellten Neutralstellung befindet und das Fahrzeug angehalten wird, wird die Abtriebswelle 2 nicht gedreht Eine nicht dargestellte Antriebswelle wird dagegen von der im Leerlauf arbeitenden Brennkraftmaschine über eine Hauptkupplung gedreht Nicht dargestellte Gegenräder auf einer Vorlegewelle werden dabei ständig mittels eines nicht dargestellten Eingangsrades gedreht das fest mit der Eingangswelle verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist, so daß die Zahnräder 6 und 7, die ständig in Eingriff mit den zugehörigen Gegenrädern stehen, frei auf der Abtriebswelle 2 gedreht werden. Die Druckfedern R drücken den Synchronisierring 15 sanft gegen die Kegelfläche Tb des Zahnrades 7 des Wechselgetriebes, so daß auf das Zahnrad 7 eir Reibwiderstand wirkt Dieser Reibwiderstand wird zum zugeordneten Gegenrad übertragen, das fesl mit der Vorlegewelle verbunden ist und in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad 7 steht so daß der Reibwiderstand schließlich zum Eingangsrad übertragen wird, so daß die Entstehung von Flankenspielgeräusch im Leerlauf der Brennkraftmaschine verhindert wird, in dem die Drehzahl- und Drehmomentschwankungen sehr groß sind.

Die zur Aufnahme der Druckfedern R dienenden Bohrungen 18c sind in A/Calrichtung verlaufend in der Kupplungsnabe 18 so ausgebildet daß ein Ende jeder Bohrung IPc offen ist, wogegen ihr anderes Ende zumindest teilweise geschlossen ist und daß zumindest ein Umlfangsabschnitt der Innenwand jeder Bohrung 18c in einem Flanschabschnitt 18c/des Zahnkranzes der mit Keilnuten versehenen Kupplungsnabe 18 ausgebildet ist (siehe Fig.5). In diese Bohrungen 18c fest eingesetzt ist jeweils eine zylindrische Hülse 27, wobei die Hülsen ebenfalls an einem Ende offen und am anderen Ende geschlossen sind. Die Bodenwände der Bohrungen 18c dienen als Anlage für die zylindrischen Hülsen 27, In den Hülsen 27 sind die Druckfedern R angeordnet, so daß die Hülsen Führungselemente für die Druckfedern bilden.

Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zusätzlich in die als Schraubenfedern ausgebildeten Druckfedern R Führungsstifte 28 eingesetzt Diese Führungsstifte 28 weisen Köpfe 28a auf, auf denen die Druckfedern R aufsitzen und die den Synchronisier! ing 17 gegen die zugehörige Kegelfläche Tb des Zahnrades 7 drücken. Zu diesem Zweck sind die Köpfe 28a der

is Führungsstifte 28 abgerundet, wie dies die in Fig.2 rechten Seiten der Köpfe 28a zeigen.

Von den Führungselementen, das heißt den zylindrischen Hülsen 27 und/oder den Führungsstiften 28, werden die Druckfedern R über ihre gesamte axiale Länge ausreichend geführt, so daß sie dann, wenn der Synchronisierring 17 mit der K'/.pplungsnabe 18 synchronisiert wird, an einer Verformung in Drehrichtung des Synchronisierringes 17 gehindert sind. Dabei drücken die Druckfedern R lediglich den Synchronisierring 17 auf der niedrigeren Drehzahl zugeordneten Seite gegen die zugehörige Kegelfläche Tb des Zahnrades 7. Die erforderliche Schaltkraft ist daher kleiner, wenn der Schaltmechanismus von Hand betätigt wird, um von höherer Drehzahl zu niedrigerer Drehzahl

jo zuschalten.

Wie die Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen, ist der Synchronisierring 17 mit Führungsausnehmungen 17a an solchen Stellen versehen, denen die Druckfedern R gegenüberliegea Die Druckfedern R werden daher sowohl von den Führungsausnehmungen 17a als auch von den Führungselementen 27 und/oder 28 gesichert und geführt

Die Abmessung der Führungsausnehmungen 17a in Umfangsrichtung, das heißt in Drehrichtung des Synchronisierringes 17, ist größer als der Außendurchmesser der Druckfedern R, wie dies auch auf entsprechende Weise für Keilausnehmungen 176 gilt (siehe Fig.4), in die die Keile (20) (siehe Fig.6) eingreifen, damit der Synchronisiervorgang durchgeführt werden kann. Aufgrund der Führungsausnehmungen 17a können verhältnismäßig lange Druckfedern R benutzt werden, die einfach hergestellt und eingebaut werden können.
Weil die Bohrungen 18c in der Kupplungsnabe 18 so

so ausgebildet sind, daß zumindest ein Umfangsabschnitt der Innenwand jeder Bohrung 18c im Flanschabschnitt Md des Zahnkranzes der mit Keilnuten versehenen Kupplungsnabe 18 angeordnet ist, wie dies vorstehend beschrieben ist und weil die radiale Dicke des Flanscnabschnittes led verhältnismäßig gering ist, weist die Kupplungsnabe vorzugsweise nut- bzw zahnfreie Abschnitte auf, in denen die entsprechenden Bohrungen 18causgebildet werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   J, Synch» onisierungseinrjchtupg für ein Wechselgetriebe mit zwei getriebenen Zahnrädern, die frei drehbar auf der Abtriebswelle gelagert sind, mit einer Kupplungsnabe, die fest auf der Abtriebswelle sitzt und mit axialen Bohrungen versehen ist, in die axial verlaufende Druckfedern eingesetzt sind, die zumindest einen Syhchronisierring gegen eine Kegelfläche eines getriebenen Zahnrades drücken, ι ο so daß ein Reibwiderstand auf das getriebene Zahnrad ausgeübt wird, und mit einer Schubmuffe, die ständig in Eingriff mit der Kupplungsnabe steht und diese wahlweise mit einem der getriebenen Zahnräder verbindet, wobei die Kupplungsnabe is einen scheibenförmigen Abschnitt sowie am Außenumfang einen breiteren Flanschabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Umfangsabschnitt der Innenwand jeder axialen Bohrung (t8c) im Flanschabschnitt (iSd) der Kupplungjiabe (18) ausgebildet ist, wobei in jede axiale Bohrung eine zylindrische Hülse (27) eingesetzt ist, die die in ihr angeordnete Druckfeder (R) sichert und fahrt und die sich mit einem geschlossenen Ende in dem Flanschabschnitt (18<# axial abstützt und deren offenes Ende auf das mit niedrigerer Drehzahl getriebene Zahnrad (7) weist
2. 2. Synchronisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckfeder (R) als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet ist und daß in die Schraubenfeder ein axial verlaufender Führungss'.'ftia) eingesetzt ist
3. 3. Synchronisierungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daü der Führungsstift (28) an seinem einen Ende einen abgerundeten Kopf (2Sa) aufweist, der den Synchionisierring (17) gegen die zugehörige Kugelfläche (7b) des mit niedrigerer Drehzahl getriebenen Zahnrades (7) drückt
4. 4. Synchronisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronisierring (17) Führungsausnehmungen (Ma) an solchen Stellen aufweist, denen die Druckfedern (R) zugewandt sind, so. daß jede Druckfeder jeweils sowohl von einer Führungsausnehmung als auch von der Hülse (27) gesichert und geführt ist