DE2420206B2

DE2420206B2 - Synchronisiereinrichtung für Zahnrfiderschalteinrichtung

Info

Publication number: DE2420206B2
Application number: DE2420206A
Authority: DE
Inventors: Gerold 7994 Langenargen Bieber; Alfred Dipl.-Ing. 7990 Friedrichshafen Seifried
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1974-04-26
Filing date: 1974-04-26
Publication date: 1979-08-30
Also published as: YU36557B; GB1502346A; PL97232B1; YU93175A; SE7504830L; FR2268986A1; SE413543B; IT1035474B; SE7807692L; DE2420206C3; DE2420206A1; FR2268986B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschaltgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch I.

Durch die DE-OS 15 55 158 ist eine Synchronisiereinrichtung bekannt geworden, bei der zwei Reibringe untereinander mit blattfederähnlichen Knickfedern verbunden sind, die beim Schalten durch die Schiebemuffe eingeknickt werden und sich dabei verkürzen. Diese Anordnung soll Schaltwiderstände vermindern ϊ und ist nur für Anwendungsfälle mit zwei Reibringen geeignet.

In der DE-PS 12 78 853 ist eine Synchronisiereinrichtung beschrieben, bei der an jedem Reibring ein Blechkranz mit federnden Zungen befestigt ist, wobei

in die Zungen in der Nähe der Enden wulstartig ausgebildet sind und versetzt durch öffnungen der Schiebemuffe hindurchgreifen.

Bei dieser bekannten Anordnung haben die Reibringe keine Kupplungsverzahnung und zur Sperrung der Bewegung der Schiebemuffe vor Eintritt des Gleichlaufs sind die Zungen mit Schrägen versehen, die mit den Rändern der öffnungen der Schiebemuffe zusammenwirken. Die Wülste der federnden Zungen wirken ebenfalls mit den Rändern der öffnungen der Schiebemuffe zusammen. Infolge der Vielzahl der notwendigen Öffnungen der Schiebemuffe und die Notwendigkeit, deren Ränder beiderseits anzuschrägen, ist die Herstellung der Schiebemuffe bei dieser bekannten Anordnung sehr aufwendig und schwierig.

Weiter ist nach US-PS 24 70 208 eine Synchronisiereinrichtung bekannt, bei der federnde Blechelemente an den Getrieberädern befestigt sind. Aber auch diese Synchronisiereinrichtung weist keine Sperrverzahnung auf und die Form der Blechelemente ist bezogen auf die

JO Herstellung komplizierter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiereinrichtung mit geringstmöglichem Herstell- und Montageaufwand zu schaffen, bei gleichzeitiger Dämpfung von Drehschwingungen der begrenzt

3ϊ zueinander verdrehbaren Teile.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Merkmalen.

Der Blechkranz mit den federnden Zungen läßt sich bei entsprechender Maschitienausätaitung rationell in einem einzigen Stanzarbeitsgang erzeugen und als ein Teil einfach, z. B. durch Nietung, an der Schiebemuffe oder am Reibring befestigen. Eine umlaufende Rille zur Übertragung einer begrenzten Axialkraft von der Schiebemuffe auf den Reibring ist nur an einem von diesen beiden Teilen notwendig und läßt sich meist mit geringen Kosten erzeugen, da diese Teile ohnehin spanabhebend bearbeitet werden. Schiebemuffe und Reibring stehen übsr dem Blechkranz mit Federzungen in Verbindung und lassen sich sehr einfach durch axiales

w Ineinanderschieben montieren. Die Synchronisierung beansprucht in axialer Richtung nur so wenig Platz, wie durch die axiale Breite der Schaltgabel zuzüglich deren

Verschiebewege ohnehin notwendig ist. Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich,

wenn die federnden Zungen zugleich zur Begrenzung der Drehbewegung jedes Reibringes relativ zur Schiebemuffe in der Sperrstellung ausgebildet ist. Dies kann durch entsprechende Anschläge an den Reibringen bzw. der Kupplungsmuffe geschehen, deren Lage

^h<> auf die Breite der Federzungen in Umfangsrichtung abgestimmt ist.

Die Synchronisiereinrichtung und der die federnden Zungen tragende Blechring können so gestaltet sein, daß die Enden der Federzungen entweder nach außen

f>5 oder nach innen drücken. Im ersten Fall erhält das damit zusammenwirkende Teil eine innenliegende Rille und in bezug auf die Rastkräfte ist zu berücksichtigen, daß sich die Fliehkräfte der Zungen bei umlaufender Kupplung

zur elastischen Vorspannkraft der Zungen addieren. Im zweiten Fall gilt das Gegenteil, d. h., das zusammenwirkende Teil erhält eine äußere Rille und die Fliehkräfte vermindern die Rastkräfte. In allen Fällen bewirken die Vorspannkräfte der federnden Zungen eine Dämpfung von Drehschwingungen, wodurch Kappergeräusehe vermieden und die Verdrehanschläge der Reibringe relativ zur Schiebemuffe geschont werden.

Die Rillen können so breit gehalten sein, daß stets nur eine Flanke der Rille, gleichbedeutend mit einer Stufe in der Umlaufkontur, an der federbelasteten Rastung beteiligt ist.

Zum Anbringen einer Rille zur Anlage der federnden Zungen eignen sich ohne weiteres auch Verzahnungsbereiche, sofern die Breite der federnden Zungen in Umfangsrichtung entsprechend breiter als die Zahnlükken ist.

Die Erfindung wird anhand einiger schematischer Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Synchronisiereinrichtimg mit zwei Reibringen und zwei an der Schiebemuffe befestigten Blechkränzen, deren federnde Zungen radial nach innen drücken, mit Drehwegbegrenzung der Reibringe durch die Zungen,

F i g. 2 einen Schnitt quer zur Hauptachse durch den Blechkranz der Synchronisiereinrichtung nach F i g. 1 im Bereich der Zungen, wobei Anschläge an den Reibringen als Drehwegbegrenzung durch die Zungen sichtbar sind,

Fig.3 zeigt eine Teilansicht der Synchronisiereinrichtung nach Fig. 1, und zwar eine Draufsicht von Fig. 1,

F i g. 4 eine Synchronisiereinrichtung mit zwei Reibringen und zwei an der Schiebemuffe befestigten Blechkränzen, deren federnde Zungen nach außen drücken, mit Drehwegbegrenzung der Reibringe durch die Zungen,

Fig.5 einen Schnitt quer zur Hauptachse der Synchronisiereinrichtung nach F i g. 4 entlang der Linie V- V durch ilen Blechkranz der im Bereich der Zungen, wobei Durchbrüche an den Reibringen zum Durchgreifen der Zungen sichtbar sind, die gleichzeitig als Drehwegbegrenzung dienen,

F i g. 6 eine Teilansicht der Schiebemuffe und eines Blechringes der Synchronisiereinrichtung und zwar als Draufsicht der F i g. 4,

F i g. 7 eine Synchronisiereinrichtung mit zwei Reibringen und zwei Blechkränzen, die an den Reibringen befestigt sind und in federnde Zungen nach außen drücken.

Die Synchronisiereinrichtung nach F i g. 1 bis 3 besteht aus einer drehfest, aber axial verschiebbar mit einer Getriebewelle 3 verbundenen Schiebemuffe, die in diesem Fall aus einem Profilring 4 und einem Schiebering 11 zusammengesetzt ist, wobei der Profilring 4 beiderseits außen Kupplungsverzahnungen mit abgeschrägten Obergangsflächen aufweist, mit denen die Schiebemuffe wahlweise mi* einem ersten Zahnrad 1 oder einem zweiten Zahnrad 2 verbunden werden kann, Ferner besteht die Synchronisiereinrichtung aus je einem Reibring 5 und je einem Blechkranz 6 mit einer Anzahl federnder Zungen 10 für jedes Zahnrad (1 und 2), die beiderseits am Schiebering befestigt, z. B. angenietet, sind und zugleich die Seitenführung der Schaltgabel bewirken. Die Reibringe besitzen an der Außenseite eine Rille 21, in welcher die geformten Enden der Zungen 10 mit Vorspannung anliegen. In Fig. I ist die Schaltmuffe 4, 11 in der Leerlaufstellung gezeichnet. Beim Einleiten der Schalibewegunn, beispielsweise in Richtung des Zahnrades 1, bewegen sich die Schaltmuffe 4,11 und die Blechkränze

6 sowie die Reibringe 5, die von den Blechkränzen 6 gehalten werden, im Rahmen eines geringen Spiels auf das Zahnrad 1 zu, bis die kegeligen Reibflächen von Reibring 5 und Zahnrad 1 anliegen. Bei weiterer Verschiebung gleiten die federnden Zungen 10 aus der Rille 2 des zum Zahnrad 1 zugeordneten Reibringes

ίο heraus, wobei die federnden Zungen entgegen ihrer Verspannkraft radial nach außen gedrückt werden. Hierzu ist die Überwindung einer vorbestimmten, durch Anzahl und Ausbildung der Federzungen sowie durch die Rillenform bedingten Widerstandskraft notwendig,

υ die sich als axiale Anpreßkraft von den Federzungen 10 auf den Reibring 5 und von dort über die Reibflächen überträgt, wodurch vor Eintritt des Gleichlaufes ein besi .imtes Reibmoment auf den Reibring ausgeübt wird, das diesen in die Sperrstellung verdreht. Die Rückdrehung des Reibringes 5 aus ,*sr Sperrstellung in die Schaitsteilung erfoSgt erst nac'n Eintritt des Gleichlaufes durch die abgeschrägten Übergangsflächen der Kupplungsverzahnungen an Reibring 5 und Profilring 4. Die Verdrehung zwischen Schiebemuffe 4, 11 und Reibring 5 wird begrenzt durch Anschlagflächen

7 und 8 an der Außenseite der Reibringe, die auf Breite und Lage der Federzungen 10 abgestimmt sind.

Die Synchronisiereinrichtung nach F i g. 4 entspricht in der Funktion weitgehend der Ausführung nach Fig. 1, jedoch liegen die Federzungen 10 an der Innenseite der Reibringe 45 in einer Rille an. Die Vorspannkraft der federnden Zungen ist nach außen gerichtet, und beim Verschieben der Schiebemuffe 4,11 werden die Federzungen beim Verlassen der Rille nach innen gedrückt. Die Begrenzung des Verdrehweges des Reibringes 5 gegenüber der Schiebemuffe 4, 11 erfolgt durch die Anschläge 7 und 8, die durch die Ausschnitte des unterbrochenen Verzahnungsflanschei 9 des Reibringes 5 zum Durchtritt der Federzungen 10 entstehen.

Im übrigen entspricht die Funktion derjenigen der Ausführung nach Fig. 1. Den beiden dortstehend beschriebenen Synchronisiereinrichtungen nach F i g. 1 bis 3 und F i g. 4 bis 6 ist zusätzlich gemeinsam, daß sie in axialer Richtung wenig Platz benötigen, was für die Größe des Gehäuses und Gewicht und Herstellkosten des Getriebes bedeutsam ist.

In F i g. 7 ist eine Synchronisiereinrichtung dargestellt mit zwei Reibringen 75 und zwei an den Reibringen 75 befestigten Blechkränzen 76, deren federnde Zungen 70 nach außen gegen eine Rille in der sie umgebenden Schiebehülse 71 drücken. Der dargestellte Anwendungslall betrifft die Schalteinrichtung eines Planetenpetr'ibes, bei welchem das Hohlrad 71 zugleich als Schiebehülse ausgebildet wird und wahlweise mit dem Planetenradträger 72 (Getriebe läuft als Block mit Sonnenraddrehzahl um) oder das Gehäuse 73 (Sonnenraddrehzahl wird untersetzt) verbunden werden kann. Die Begrenzung des Verdrehweges der Reibringe 74 relativ zur Schiebehülse 71 ist in F i g. 7 nicht dargestellt

eo und erfolgt dadurch, daß ein Teil der federnden Zungen 70 an Jen Enden hakenförmig umgebogen ist und diese Enden mit den Zahnlücken der Schiebehülse 7J zusammenwirken. Die Merkmale dieser Erfindung ermöglichen hier eine außerordentlich platzsparende Konstruktion mit guter Dämpfung eventueller Drehschwingungen der Reibringe 75 sowie eine Verminderung der Teile zugunsten größerer Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit.

Die Anwendung der zu Fig.7 anfangs genannten Merkmale ist nicht auf die Schaltung von Planetengetrieben beschränkt, sondern läßt sich in gleicher Weise auch auf andere Baugruppen eines Zahnräderschaltgetriebes übertragen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschaltgetriebe mit einer auf einer Getriebewelle drehfesten, aber axial verschiebbaren Schiebemuffe, die über Kupplungsverzahnungen mit mindestens einem Getrieberad verbindbar ist, und einem gegenüber der Schiebemuffe begrenzt verdrehbaren Reibrint' für jedes der kuppelbaren Getrieberäder, wobei an jedem Reibring eine Sperrverzahnung angebracht ist, die der Kupplungsverzahnung der Schiebemuffe zugeordnet ist, und die bei Drehzahlungleichheit der zu kuppelnden Teile ein weiteres Verschieben der Schiebemuffe sperrt, und wobei die Koppelung der Reibringe mit der Schiebemuffe über ein federndes, in Rillen eingreifendes und als Rastelement dienendes Blechbauteil erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechbauteil einen an der Schiebemuffe (4, 11) befestigten Blechkranz (6) darstellt, der mehrere in etwa achsparallele, radial federnde Zungen (10) aufweist, deren abgewinkelte oder gerundete freie Enden in der am Reibring (5) angebrachten umlaufenden Rille (21) mit Vorspannung anliegen und weiche die beim Schalten zu überwindende Rastung bewirken (F i g. 1 bis 6).

2. Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschaltgetriebe mit einer auf einer Getriebewelle drehfesten, aber axial verschiebbaren Schiebemuffe, die über Kupplungsverzahnungen mit mindestens einem Getrieberad verbindbar ist, und einem gegenüber der Schiebeiv.uffe begrenzt verdrehbaren Reibring für jedes der kuppelb?ren Getrieberäder, wobei an jedem Reibring eine Snerrverzahnung angebracht ist, die der Kupplungsverzahnu^·» der Schiebemuffe zugeordnet ist, und die bei Drehzahlungleichheit der zu kuppelnden Teile ein weiteres Verschieben der Schiebemuffe sperrt, und wobei die Kopplung der Reibringe mit der Schiebemuffe über ein federndes, in Rillen eingreifendes und als Rastelement dienendes Blechbauteil erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechbauteil einen am Reibring (75) befestigten Blechkranz (76) darstellt, der mehrere \a etwa achsparallele, radial federnde Zungen (70) aufweist, deren abgewinkelte oder gerundete freie Enden in der an der Schiebemuffe (71) angebrachten umlaufenden Rille (77) mit Vorspannung anliegen und welche die beim Schalten zu überwindende Rastung bewirken (F i g. 7).

3. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Zungen die Drehbewegung jedes Reibringes relativ zur Schiebemuffe begrenzen (Sperrstellung).

4. Synchronisiereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (21,77), mit welcher die Enden der federnden Zungen (10, 70) zusammenwirken, axial so breit gehalten ist, daß beim Schalten stets nur eine Flanke von beiden Rillen (77) an der federbelasteten Rastung beteiligt ist.