DE1924724A1

DE1924724A1 - Synchronisiereinrichtung fuer Fahrzeuggetriebe mit staendigem Zahneingriff

Info

Publication number: DE1924724A1
Application number: DE19691924724
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Hiraiwa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1968-05-15
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1969-11-20
Also published as: US3548983A; DE1924724C3; FR2008601A1; DE1924724B2; GB1259978A

Description

Dr. D. Thomsen H- Tie-dike

Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. Dipl.-Chem.

8000 MÜNCHEN 2

TAL 33

TELEFON 0811 /226894

TELEGRAMMADRESSE TriOPATENT

München 14. Mai 1969 case PG 23-699 / 2 3114

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City / Japan

Synchronisiereinrichtung für Fahrzeuggetriebe mit ständigem Zahneingriff

Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisiereinrichtung für Fahrzeuggetriebe mit ständigem Zahneingriff und insbesondere auf eine Synchronisiereinrichtung, bei der eine Zusatzkraft für den Synchronisiervorgang durch den Kontakt einer Schrägfläche auf dem Synchronkörper oder Sperrkörper und der Schiebemuffe ausgeübt wird.

Besteht bei Getrieben mit ständigem Zahneingriff ein großer Geschwindigkeitsunterschied zwischen den in Eingriff miteinander zu bringenden Gangrädern, ist es schwierig,. mit

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Rücksicht auf den großen Unterschied in den Umfangsgeschwindigkeiten der Gangräder diese leicht in Eingriff zu bringen.

Eine Synchronisiereinrichtung wird wirksam, wenn ei- ^ ne Schaltung auf unterschiedliche Gangräder erfolgt. Diese Einrichtung synchronisiert die sich für Eingriff nähernden Zahnräder, so daß die Zahnräder, die sich in Eingriff bewegen, mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen.

Die herkömmliche Synchronisiereinrichtung benutzt eine einfache Konuskupplung. Die Synchronisierkupplungshülse besitzt an ihrem Ende einen Bremskonus. In diesen Abschni-ct der Hülse oder Muffe paßt lose ein Synchronisierring, der durch einen Sperrkörper in seiner Lage gehalten wird. Die " Außenfläche des Synchronisierrings arbeitet mit der Innenkonusflache der Kupplungsmuffe zusammen, wobei der die Synchronisierung herbeiführende Bremsvorgang zwischen diesen beiden Flächen erfolgt. Da der Synchronisierring durch die Muffe nach beiden Seiten verschoben wird, drückt die Außenfläche des Synchronisierrings hart gegen die Innenkonusfläche der Kupplungsmuffe. Sobald zwischen der Innenkonusfläche der Muffe und der Außenfläche des Synchornisierrings ein Druck ausgeübt wird, übt die Reibung zwischen den beiden Flächen

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einen Zug auf das zu wechselnde Zahnrad aus. Diese Reibungsini tnahme bringt die Muffe und das zu schaltende Zahnrad in Synchronisation, so daß beide mit "der gleichen Geschwindigkeit umlaufen. <

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit konstantem Zahneingriff zu schaffen, die die Synchronisierkapazität erhöht oder ein leichtes Gangschalten gestattet.

Diese Aufgabe ist gelöst durch die folgenden Merkmale: Eine vom Motor getriebene Antriebswelle mit sich axial erstreckenden Keilnuten, wenigstens ein auf der Antriebswelle neben den Keilnuten drehbar gelagertes Gangrad mit eine:.. axialen Ringfortsatz mit sich axial erstreckenden Keilnuren, wenigstens ein Klauenrad, das mit einem a^xi^alen Ringfortsatz versehen ist, der eine axial abgeschrägte Oberfläche und ©in axial verlaufendes Keilnutenprofil für den Eingriff mit dem Keünutenprofildes Gangradsfortsatzes aufweist und daß sich axial erstreckende Außenklauen für den selektiven Anschluß des Gangrads an die Antriebswelle aufweist, ein Sperrkörper mit mehreren Armen, die sich radial von einer mit Keilnuten vers.ehenen Nabe für das Zusammenwirken mit den Keilnuten an der Antriebswelle weg erstrecken und die mit,mehreren Löchern für die Aufnahme jeweils einer feder versehen sind,

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wobei der Arm mit zwei mittig auf beiden Seiten in Umfangsrichtung des Sperrkörpers angeordneten Nasen versehen ist/ die mit sich axial erstreckenden Flanken und axial abgeschrägten Planken auf beiden Seiten versehen sind und wobei der Vorsprung ferner mit vier Eckohren ausgerüstet ist, die jeweils in Umfangsrichtung mit einem nach innen abgeschrägten Abschnitt versehen sind, wenigstens ein Synchronisierring, der eine innere konische Bremsfläche mit axial abgeschrägter Oberfläche für die Herstellung eines Gleiteingriffs mit der abgeschrägten Oberfläche oder Konusfläche des Ringfortsatzes des Klauenrads aufweist sowie mehrere am Außenumfang angeordnete, sich axial erstreckende Außenzähne mit axial abgeschrägten Flanken auf beiden Seiten und mehrere am Außenumfang angeordnete Gleitsteinwege, eine Schiebemuffecitsich axial erstreckenden innenklauen für den Eingriff mit de^ Außenklauen des Klauengangrads und von Synchornisierringen, wobei diese Außenverzahnung an beiden Enden auf beiden Seiten axial abgeschrägte Flanken besitzt, mehrere an der Innenfläche der Muffe vorgesehene Aussparungen für die Aufnahme, der Vorsprünge des Sperrkörpers, wobei jede Aussparung zwei an ihren beiden Enden ausgebildete Nasen aufweist, die sich von beiden Enden nach innen erstrecken und axial abgeschrägte Flanken besitzen, die in Hinsicht auf die Nasen stufenförmig ausgebildet sind, um die oberen abgeschrägten Flanken

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der Nasen zu bilden, die entsprechend den abgeschrägten Flanken der Nasen des Sperrkörpers und in unteren abgeschrägten Flanken der Nasen der Muffe zu bilden, die entsprechend den abgeschrägten Flanken der Ohren des Sperrkörpers geformt sind, und wobei ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Einsprung am Außenumfang der Muffe ausgebildet ist, einen Gleitstein, der auf einer Seite mit zwei sich axial erstrekkenden Zähnen und auf der anderen Seite mit einem Vorsprung mit einem Loch für die Aufnahme einer Kugel und einer Feder versehen ist, die sich zwischen dem Loch und dem Loch des Sperrkörpers erstreckt, wobei durch Kontakt zwischen einer der abgeschrägten Flanken jeder der Nasen der Sperrkörpers und einer der abgeschrägten Flanken jeder der Nasen der Muffe für einen Synchronisationsvorgang infolge Berührung zv/ischen einer der abgeschrägten Flanken jeder Innenklaue der Muffe und einer der abgeschrägten Flanken jedes Außenzahns des Synchronisierrings eine Axialkraft ausgeübt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines herkömmlichen Fahrzeuggetriebes der Bauart mit ständigem Zahneingriff mit einer erfindungsgemäßen Synchronesierein-

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richtung;

Figuren 2A und 2B sind Ansichten des erfindungsgemässen Sperr- oder Synchronkörpers;

Figuren 3A, 3B, 3C und 3D sind Ansichten eines erfindungsgemäß ausgebildeten Synchronisierrings;

Figuren 4A, 4B, 4C und 4D sind Ansichten einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schiebemuffe;

Fig. 5 ist eine schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Keils oder Gleitsteins;

Figuren 6 und 7 sind Querschnittsansichten eines Teils der erfindungsgemäßen zusammengesetzten Synchronisiereinrichtung;

Figuren 8 bis 12 zeigen die Abwicklung eines Klauenrads, eines Synchronisierrings und einer Schaltmuffe iirr Teilkreis beim Synchronisiervorgang in verschiedenen Stufen der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung;

Fig. 13 zeigt die Vektorbeziehungen der Kräfte bei Berührung zwischen den abgeschrägten Zahnflanken des Synchronisierrings und den abgeschrägten Zahnflanken der Muffe und bei Berührung zwischen den abgeschrägten Flanken der Muffe und den abgeschrägten Flanken des

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Sperrkörpers beim Synchronisiervorgang der-Synchronisiereinrichtung;

Figuren 14A und 14B sind Schnittansichten eines .Teils eines herkömmlichen Kraftfahrzeuggetriebes der ' Bauart mit ständigem Zahneingriff entsprechend der Fig. 1, wobei jedoch andere Bestandteile der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung vereinigt sind;

Figuren 15A und 15B sind den Figuren 2A und 2B entsprechende, jedoch eine alternative Ausführungsform zeigende Ansichten;

Figuren 15A, 16B und 16C sind Ansichten eines abgewandelten Synchronisierrings;

Figuren 17A und 17B sind Ansichten von abgewandelten Muffen;

Figuren 18A, 18B und 18C sind Ansichten eines alternativ ausgebildeten erfindungsgemäßen Gleitsteins;

Figuren 19A bis 19F sind Ansichten einer erfindungsgemäß ausgebildeten Druckplatte;

Fig. 20 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Vereinigung von Sperrkörper, Synchronisierringeii, Schiebenuffe, Gleitstein, Kugeln und Druck-Platte;

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Figuren 21A bis 21D sind den Figuren 8 bis 12 entsprechende Ansichten, die den Synchronisiervorgang der zweiten Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung zeigen; Fig. 22 ist eine der Anordnung nach Fig. 1 und 14A

entsprechende Anordnung mit abgewandelten Bestandteilen;

Figuren 23A, 23B und 23C sind Ansichten einer weiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sperrkörpers;

Figuren 24A und 24B sind Ansichten einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Synchronisierrings;
Figuren 25A_f 25B und 25C sind eine weitere alternative

Ausführungsform der Schiebemuffen; Figuren 26A und 26B sind Ansichten eines erfindungs-

gemäß·ausgebildeten Rings;

Figuren 27A, 27B und 27C sind den Darstellungen nach Figuren 8 bis 12 entsprechende Darstellungen, die den Synchronisiervorgang gemäß der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung zeigen.

Die Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht einen Teil eines herkömmlichen Kraftfahrzeuggetriebes mit ständigem

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Zahneingriff mit einer erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung 10, die generell einen Sperr- oder Synchronkörper 11, Synchronisierringe 12 und 13, eine Schiebemuffe 14, einen Gleitstein 15, Kugeln 16 und Federn 17 in vereinigtem Zustand aufweist.

Die Synchronisiereinrichtung 10 sitzt auf einer Hauptwelle 18 mit sich axial erstreckenden Keilnuten, neben denen auf der die Abtriebswelle des Getriebes bildenden Hauptwelle 18 auf entsprechenden Lagern 21 und 22 zweite und dritte Gangräder 19 und 20 drehbar sitzen, die während des Einsatzes des Getriebes durch eine von dem Motor angetriebene Eingangswelle (nicht gezeigt) mit Hilfe entsprechender Sätze von Zahnrädern (nicht gezeigt) ständig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden. Auf der Innenseite des zweiten und dritten Gangrads 19 und 20 sitzen fest mit· Keilnuteneingriff Klauenräder 23 und 24, die an ihrem Außenumfang mit sich axial erstreckende Klauen 25 und 26 sowie ringförmigen Axialfortsätzen mit abgeschrägten Oberflächen oder Kupplungstrommeln 27 und 28 versehen sind sov/ie mit einem sich axial erstreckenden inneren Keilnutenprofil 29' und 30'für den Eingriff mit dem Keilnutenprofil 29 und 30 der Fortsätze des Gangrads 19 und 20.

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Die Figuren 2A und 2B zeigen den Sperr- oder Synchronkörper 11 nach der Erfindung, der mit drei Vorsprüngen »oder Armen 31 versehen ist, die sich von einer Nabe 32 mit Keilnutenprofil für den Eingriff in das äußere Keilnutenprofil 34 (Fig. 1) der Hauptwelle 18 radial weg erstrecken und der mit drei Löchern 33 versehen ist, von denen jedes eine Feder 17 aufnimmt. Jeder Arm 31 ist mittig auf beiden Seiten in ümfangsrichtung des Körpers 11 mit zwei Nasen 35 und 36 versehen und besitzt axial verlaufende Flanken 41', 42', 43' und 44¹ sowie abgeschrägte Flanken 37, 38 und 39, 40; ferner ist der Arm 31 mit vier Eckohren 41, 42 und 43, 44 ausgerüstet, die jeweils mit nach innen abgeschrägten, in ümfangsrichtung verlaufenden Flanken 45, 46, 47 und 48 versehen sind.

In den Figuren 3A, 3B, 3C und 3D ist der erfindungsgemäße Synchronisierring 12 und 13 gezeigt; der Synchronisierring 12 hat eine der Außenfläche 28 der Kupplungstrommel entsprechende konische Innenbremsfläche 49 für Gleitberührung mit der abgeschrägten Oberfläche des ringförmigen Fortsatzes des Klauenrads, wobei am Außenumfang des Rings mehrere" sich axial erstreckende Außenzähne 50 vorgesehen sind, die auf ihren beiden Seiten axial abgeschrägte Flanken haben;

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ferner sind am Außenumfang des Rings in gleichem Abstand Keiloder Gleitsteinwege 51, 52 und 53 vorgesehen. Die Form der Zähne 50 entspricht denjenigen des Klauenrads 24 und besitzt axial abgeschrägte Flanken 54 und 55.

Die Fig. 3B zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3B-3B in Fig. 3A des Synchronisierrings 12 und verdeutlicht die konische Bremsfläche 49, den Zahn 50 und den Gleitsteinweg 51. Die Fig. 3C zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3C-3C durch den Synchronisierring in Fig. 3A und verdeutlicht die konische Bremsfläche 49. Fig. 3D zeigt eine Draufsicht auf den Außenumfang bei Betrachtung des Synchronisierrings 12 entlang der Linie 3D-3D in Fig. 3A und verdeutlicht den Zahn 50 mit den abgeschrägten Flanken 54 und 55.

Die Figuren 4A, 4B_r 4C und 4D zeigen eine erfindungsgemäß ausgebildete Schiebemuffe 14. Die Schiebemuffe 14 besitzt ein sich axial erstreckendes Klaueninnenprofil 56 für den Eingriff mit den Außenzähnen 50 des Synchronisierrings oder 13 und hat an beiden Seiten an beiden Enden des Profils axial abgeschrägte Flanken 57 und 57' sowie im gleichen Abstand auf der Innenfläche der Muffe 14 drei Aussparungen 59 und 60 für die Aufnahme der Arme 31 des Sperrkörpers 11.

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An beiden Ümfangsseiten z.B. der Aussparung 58 befinden sich Nasen 61 und 62, die an ben beiden Enden ausgebildet sind und sich von diesen nach innen erstrecken und axial abgeschrägte Flanken 63, 64 sowie 65, 66 (Fig. 4B) haben, die gegenüber diesen Nasen 61 und 62 gestuft sind und obere Schrägflanken 61", 61«" und 62", 62"' bilden, die entsprechend den abgeschrägten Flanken oder Schrägflanken 37, 38 und 39, 40 der Nasen 35 und 36 des Sperrkörpers 11 ausgebildet sand sowie die unteren Schrägflanken 63, 64 und 65, 66 .der Nasen 61 und 62 der Schiebemuffe 14, die entsprechend den Schrägflanken 45, 46 und 47, 48 der Ohren 41, 42 und 43, 44 des Sperrkörpers 11 geformt sind, mit dem Ergebnis, daß auch axial verlaufende Flanken 61' und 62' gebildet v/erden, die das Drehmoment zwischen dem Sperrkörper 11 und der Schiebemuffe 14 bei Berührung mit den axial verlaufenden Flanken oder Axialflanken 41', 42' und 43V, 44' übertragen,.wie es in der Fig. 4B gezeigt ist. Entsprechend besitzt die Aussparung 59 Nasen 67 und 68 und die Aussparung 60 Nasen 69 und Etwa in der Mitte von beiden Aussparungen befindet sich eine Klaue mit einer Ausnehmung 71 für das Halten der Kugel 16 und mit einer rechteckigen Ausnehmung 72, die gemäß Fig. 4C am Außenumfang der Schiebemuffe 14 vorgesehen ist und zur Aufnahme einer Schaltgabel (nicht gezeigt) dient. Die Fig. 4D zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4D-4D in Fig. 4A, wobei die

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Nase 61 an der Innenseite und die rechteckige Aufnehmung 72 am Außenumfang vorgesehen ist.

Die Fig. 5 zeigt den erfindungsgemäßen Gleitstein 15, der mit zwei Zähnen 74 und 75 versehen ist, die mit den Klauen 56 der Schiebemuffe in Eingriff stehen, wie es aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich ist, sowie mit einem Vorsprung 76, in dem sich ein Loch 77 befindet. Wie man aus den Figuren 1 und 6 ersieht, sind die Kugel 16 und die Feder in das Loch 77 eingesetzt. Die Breite des Gleitsteins 15, die in der Fig. 5 mit χ bezeichnet ist, ist kleiner als diejenige bei X in der Fig. 3A angezeigte Breite am Synchronisierring 12 ist.

Gemäß Fig. 1 sitzt der Sperrkörper 11 mit Keilnutenverzahnung auf der Hauptwelle 18, während zu beiden Seiten des Sperrkörpers 11 die Synchronisierringe- 12 und 13 sitzen. Die Schiebemuffe 14 umgibt den Sperrkörper 11 sowie die Synchronisierringe 12 und 13, so daß die Arme 31 des Sperrkörpers in die Aussparungen 58, 59 und 60 der Schiebemuffe 14 eingreifen. Die Synchronisierringe 12 und 13 sind durch den Gleitstein 15 von der Schiebemuffe 14 erfaßt, so daß die Zähne 74 und 75 des Gleitsteins mit den Klauen 56 der Schiebemuffe 14 in Eingriff stehen, während der Gleitstein selbst

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von der Gleitsteinaussparung oder dem Gleitsteinweg 51 aufgenommen wird. Der Gleitstein 15 ist so angeordnet, daß er die Axialbewegung der Schiebemuffe 14 sperrt, so daß die in dem Loch 77 des Gleitsteins 15 befindliche Kugel 16 durch die Feder 17 gespannt wird und in die Ausnehmung 71 der Schiebemuffe 14 (vgl. Fig. 4C) eingreift. Somit rotieren der Sperrkörper 11, die Schiebemuffe 14 und die Synchronisierringe 12 und 13 gemeinsam; da ein geringer Unterschied in der Breite der Gleitsteinaussparung 51 des Synchronisierrings 12 und der Breite des Gleitsteins 15 selbst besteht, ergibt sich etwas Spiel bei der Drehung der Synchronisierringe 12 und 13 und der Schiebemuffe 14. Die Synchronisierringe 12 und 13 sind so angeordnet, daß sie sich gegenüber dem Sperrkörper 11, der Schiebemuffe 14 und dem Gleitstein 15 etwas axial bewegen können, jedoch an der Stelle gestoppt werden, an der sie mit den abgeschrägten Flächen 27 und 28 des Synchronkegels der Klauenräder 23 und 24 in Berührung kommen. Die Figuren 8 bis 12 zeigen in Abwicklung die Zähne 26, 50 und 56 des Klauenrads 24 des Synchronisierrings 12 und der Schiebemuffe 14 entlang ihres Teilkreises während des Betriebs, in der Neutralstellung des Synchronisiereinrichtung 10, wie sie in den Figuren 1 und 8 gezeigt ist, befindet sich die Schiebemuffe 14 in der Mitte des Sperrkörpers 11, so daß die konische Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 im Abstand von der Fläche

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28 des Synchronkegels des Klauenrads 24 liegt, wobei der Synchronisierring 13 eine entsprechende Stellung einnimmt.

Während der Neutralstellung der Schieberauffe 14, des Sperrkörpers 11 und der Synchronisierringe 12 und 13 werden diese infolge der Trägheit des laufenden Fahrzeugs über die Gelenkwelle und die Hauptwelle 18 durch die Räder angetrieben, während das zweite und dritte Gangrad 19 und 20 von der Antriebswelle des Fahrzeugmotors frei sind, so daß sich Leerlaufbetrieb ergibt. Wird das Getriebe in diesem vorbeschriebenen Zustand geschaltet, so wird die Schiebemuffe 14 mit Hilfe einer an sich bekannten (nicht gezeigten) Schalteinrichtung nach rechts oder links in der Fig. 1 verschoben. Dieser VerschiebeVorgang nach rechts oder links ist derselbe, so daß im folgenden lediglich die Verschiebung der Schiebemuffe 14 in der Fig. 1 nach links erläutert wird, was in den Figuren 8 und 12 der Verschiebung der Schiebemuffe 14 nach oben entspricht.

Da die Zähne 74 und 75 des Gleitsteins mit den Innenklauen 56 der Schiebemuffe 14 in Eingriff stehen und der Gleitstein durch die unter der Spannung der Feder 17 stehende und in die Ausnehmung 71 der Schieberr.uffe 14 eingreifende Kugel 16 mit der Schiebemuffe 14 in Eingriff steht, bewegt

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»sich der Gleitstein 15 bei Verschieben der Schiebemuffe 14 in Fig. 8 nach oben gleichzeitig mit der Schiebemuffe 14, mit dem Ergebnis, daß die Verlängerung 76 des Gleitsteins 15 den Synchronisierring 12 in der Fig. 8 nach oben drückt. Dadurch kommt der Synchronisierring 12 mit der Oberfläche 28 des Synchronkegels des Klauenrads an der konischen Bremsfläche 49 in Berührung.

Zu dem Zeitpunkt, bei dem die Schiebemuffe 14 zum zweiten oder dritten Gangrad 19 und 20 bewegt wird, besteht ein Unterschied in der Umlaufgeschwindigkeit zwischen ihnen, so daß bei Aufwärtsbewegung der Schiebemuffe 14 in der Fig. eine Reibungsantriebskraft vom zweiten Gangrad 20 auf den Synchronisierring 12 einwirkt. Somit wird der Synchronisierring 12 durch das zweite Gangrad mitgenommen, weil zwischen der Oberfläche 28 des Synchronkegels des mit dem Gangrad 20 verbundenen Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 Berührung vorliegt. Daraus ergibt sich, daß sich der Synchronisierring 12 gegenüber dem Gleitstein 15 entsprechend dem Spiel zwischen der Gleitsteinaussparung 51 des Synchronisierrings 12 und dem in diese eingreifenden Gleitstein 15 dreht, so daß sich die am Umfang des Synchronisierrings 12 vorgesehenen Zähne 50 gegenüber der Schiebemuffe 14 mit den auf den Innenseite befindlichen Klauen

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56 drejit, die in Drehrichtung des zweiten Gangrads entsprechend Fig. 9 von den Zähnen 50 erfaßt werden, so daß eine der Schrägflanken 57 und 57' der Klauen 56 der Schiebemuffe 14 den Schrägflanken 54 oder 55 der Zähne 50 des Synchronisierrings 12 genähert wird.

Ea sei angenommen, daß die Schrägflanke 54 der Zähne 50 des Synchronisierrings 12 an die Schrägflanken 57' der Klauen56 der !Schiebemuffe 14 gelangen· Wird die Schiebemuffe 14 in der Fig. 9 weiter nach oben bewegt, so bewegt sich die in dem Loch 77 des Gleitsteins 15 befindliche und unter der Spannung der Feder 17 in die Ausnehmung 71 der Schiebemuffe 14 eingreifende Kugel 16 gegen die Feder 17 nach innen, so daß sich die Schiebemuffe 14 in Fig. 9 über die Kugel 16 hinaus nach oben bewegen kann. Dies bedeutet, daß sich die Schrägflanke 54 der Zähne 50 des Synchronisierrings 12 noch weiter der Schrägflanke 57* der Klauen 56 der Schiebemuffe nähert,so daß sie in Berührung miteinander kommen. Berühren sie sich, so drückt die Kraft, mit der die Schiebemuffe 14 in der Fig. 9 nach oben bewegt wird, in der Fig. 9 den Synchronisierring 12 nach links bei Berührung zwischen der Oberfläche 28 des Synchronkegels des mit dem zweiten Gangrad .20 verbundenen Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12, so daß der Synchronisiervorgang

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beginnt.

* Bewegt sich die Schiebemuffe in der Fig. 9 nach oben, so daß sich gegenüber dem Sperrkörper 11 etwas Spiel ergibt, so wird die Umlaufreibungskraft des zweiten Gangrads 20 auf den Synchronisierring 12 übertragen, und zwar durch die Berührung zwischen der Oberfläche 28 des Synchronkegels des mit dem zweiten Gangrad verbundenen Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12, so daß die Schiebemuffe 14 sich zusammen mit dem Synchronisierring 12 gegenüber dem Sperrkörper 11 um einen kleinen Betrag dreht und die Schrägflanke 61"" der Schiebemuffe 14 mit der Schrägflanke 37 des Sperrkörpers 11 in Berührung gebracht wird.

Die Fig. 13 zeigt die Vektorbeziehungen der Kräfte an der Kontaktstelle zwischen der Schrägflanke 54 der Zähne 50 des Synchronisierrings 12 und der Schrägflanke 57' der Klauen der Schiebemuffe 14 sowie an der Berührungsfläche zwischen der Schrägflanke 61' " der Schiebemuffe 14 und der Schrägfläche 37 des Sperrkörpers 11; es sei angenommen, daß die Kraft, mit der die Schiebemuffe 14 den Synchronisierring 12 durch die Berührung zwischen der Schrägflanke 54 der Zähne 50 des Synchronisierrings 12 und der Schrägflanke 57' der Klauen der Schiebemuffe 14 in Axialrichtung beansprucht, mit

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F und die Kraft, mit der die Schiebemuffe 14 den Synchroni- sierring 12 an der Berührungsstelle zwischen der Oberfläche 28 des Synchronkegels, 49 des Klauenrads und der konischen Bremsfläche des Synchronisierrings 12 entlang dem Teilkreis der Schiebemuffe 14 beansprucht, mit F2 bezeichnet wird, die gegen die Umlaufreibungskraft des mit dem zweiten Gangrad 20 verbundenen klauenrads 24 an der geneigten Fläche 54 der Zähne 50 des Synchronisierrings 12 wirkt, so ergibt sich die Größe der Kraft F2 unter Berücksichtigung des Neigungswinkels O₁ der Klauen 56 der Schiebemuffe 14 aus der folgenden Formel:

P2 "P tan Θ.

Es sei die Reibungskraft, die durch die an die Schiebemuffe 14 angelegte Kraft F erzeugt wird, an der Berührungsstelle zwischen der Oberfläche 28 des Synchronkegels des Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 entlang dem Teilkreis der Klauen 56 der Schiebemuffe 14, F3. Wird der Winkel der Fläche 28 des Synchronkegels des mit dem zweiten Gangrad 20 verbundenen Klauenrads 24 und der Neigungswinkel Θ, in der Weise vorbestimmt, daß beim Synchronisationsvorgang der Synchronisiereinrichtung die Kraft F3 stets größer als die Kraft F2 ist, so wird die Schiebemuffe 14 daran gehindert, den ,Synchroni-

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„nisierring 12 entlang dem Vektor der Kraft F zu bewegen, um den Synchronisierring 12 zu drehen, mit dem Ergebnis, daß die Kraft F den Synchronisierring 12 durch die Berührung zwischen der Schrägflanke 54 der Sänne 50 des Synchronisierringe 12 und der Schrägflanke 57* der Klauen 56 der Schiebemuffe 14 in der Weise beansprucht, daß der Synchronisiervorgang derart gefördert wird, daß die Schiebemuffe 14 den Synchro-

w nisierring 12 beansprucht, diesen jedoch in der Fig. 9 nicht nach oben bewegen kann. 0er Unterschied zwischen der Kraft F3, die durch die Reibungskraft an der Berührungsstelle zwisehen der Oberfläche 28 des Synchronkegels des Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 entlang dem Teilkreis der Schiebemuffe 14 ausgeübt wird und der Kraft F2 *, die durch die Reaktion an der Berührungsstelle zwischen der Schrägflanke 54 der Zähne 50 des Synchronisierrings 12 und der Schrägflanke 57' der Klauen 56 der Schiebemuffe 14 verursacht wird, ist mit F4 bezeichnet

und wirkt Über den Gleitstein 15 auf die Klauen 56 der Schiebemuffe 14. Daraus ergibt sich, daß die ganze Umlaufreibungskraft,die duzehdie Drehung des mit dem zweiten Gangrad 20 verbundenen Klauenrads 24 verursacht wird, die Kraft für die Drehung der Schiebemuffe 14 wird. Somit wirkt auf die Berührungsstelle zwischen der Schrägflanke 61'" der Schiebemuffe 14 und der Schrägflanke 37 des Sperrkörper· U die Sunme

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der Kräfte F2' plus F4 mit dem Ergebnis, daß die Axialkomponente der die Summe der Kräfte F2' und F4 bildenden Kraft F3, die mit·F5 bezeichnet ist, mit der Kraft F in gleicher Richtung wirkt um den Synchronisierring 12 in Axialrichtung zu bewegen. Die Größe der Kraft F5 ergibt sich in Abhängigkeit vom Neigungswinkel Θ, der Berührungsfläche zwischen der Schrägflanke 61"', der Schiebemuffe 14 und der Schrägflanke 37 des Sperrkörpers 11 mit Bezug auf den Teilkreis der Schiebemuffe 14 wie folgt:

F5 ■ tan ©₂ (F2' + F4) = F3 tan ©₂

Es ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, daß die Kraft Fl, mit der die Schalteinrichtung die Schiebemuffe 14 bewegt, wie folgt beschrieben werden kann:

Fl m F - F5

Es ergibt sich eine Synchronisierungskapazität M, die sich durch die erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung infolge der Umlaufreibungskraft an der Berührungsstelle zwischen der Fläche 28 des Synchronkegels des mit dem zweiten Gangrad 20 verbundenen Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 unter der Wirkung der an die Schiebemuffe 14 angelegten Kraft ergibt; aus der

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folgenden Formel

M = FuD/2ßsm,
worin die einzelnen Größen die folgende Bedeutung haben

u: Reibungskoeffizient der Berührungsflächen 28 und

49
™ · . D: mittlerer Durchmesser der Berührungsflächen 28

und 49
ß: Winkel der Berührungsflächen 28 und 49 gegenüber

der Achse
P: Kraft in Achsialrichtung

Der Synchronisierungsvorgang ist beendet, wenn die Geschwindigkeit des zweiten Gangrads 20 infolge der Umlauf-' reibungskraft zwischen der Oberfläche 28 des Synchronkegels ) des mit dem zweiten Gangrad 20 verbundenen Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 mit derjenigen des Synchronisierrings 12 gleich wird. Bei Beendung des Synchronisiervorgangs der Synchronisiereinrichtung wird die Umlaufreibungskraft an der Berührungsstelle zwischen der Fläche 28 des Synchronkegels des Klauenrads und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 auf Null verringert, so daß die an die Schiebemuffe 14 an-

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gelegte Kraft Fl den Synchronisierring 12 derart bewegt« daß die Klauen 56 der Schiebemuffe 14 in Eingriff mit den Zähnen 50 des Synchronisierrings 12 gelangen, wie es in der Fig. 10 verdeutlicht iet.

Ist die Geschwindigkeit der Schiebemuffe 14 gleich derjenigen des zweiten Gangrads 20, kann die Schiebemuffe 14 leicht mit den Zähnen 50 des Synchronisierrings 12 in Eingriff gebracht werdenι da jedoch entlang dem Teilkreis des Sperrkörpers 11 ein großer Unterschied zwischen der Breite'ζ (Fig* 10) an der engsten Stelle des Arms 31 und dem Abstand S (Fig· 10) zwischen den Hasen 61 und 62 der Schiebemuffe 14 besteht» wird dieser Unterschied zu einem Spiel zwischen der 6chlebemuffe 14 und den Zähnen 50 des Synchronisierrings 12 bei Übertragung der Antriebskraft zwischen ihnen, was für das Getriebe nicht erwünscht ist. Um das vorgenannte Spiel zwischen dem Abstand ζ an der engsten Stelle ent-

lang dem Teilkreis des Sperrkörpers 11 an dessen Arm und dem Abstand X zwischen den Nasen 61 und 62 der Schiebemuffe 14 zu beseitigen» sind die Maßnahmen mit der Schrägflanke 63 der Nase 61 der Schiebemuffe 14 und der Schrägflanke 45 des Ohrs 41 des Ars» 31 des Sperrkörpers 11 so getroffen, daß die Klauen 56 der Schiebemuffe 14 während des Synchronisiervorgangs der Synchronisiereinrichtung mit den Zähnen 50 des Synchroni-

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.sierrings 12 in Eingriff bleiben können, wie es in der Fig. gezeigt ist.

Bewegen sich die Klauen 56 der Schiebemuffe 14 in der Fig. 11 weiter nach oben, um mit den Klauen 26. des Klauenrads 24 in Eingriff zu kommen, so wird der Synchronisiervorgang entsprechend Fig. 12 vollendet.

Es ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, daß die Kraft F, mit der die Schiebemuffe 14 den Synchronisierring 12 beansprucht, die Summe aus der Kraft Fl, mit der die Schalteinrichtung die Schiebemuffe 14 beansprucht und aus der Kraft F5 ist, die die entlang der zur Hauptwelle 18 parallelen Achse wirkenden Kraftkomponente der Reibungsantriebskraft ist, die durch die Kraft F verursacht wird, die entlang dem Teilkreis der Klauen 56 der Schiebemuffe 14 an der Berührungsstelle zwischen der Oberfläche 28 des Synchronkegels des Klauenrads 24 und der konischen Bremsfläche 49 des Synchronisierrings 12 an die Schiebemuffe 14 angelegt wird; demgegenüber ist bei der herkömmlichen Synchronisiereinrichtung die Kraft, mit der die Schiebemuffe den Synchronisierring beansprucht, dieselbe, mit der die Schalteinrichtung die Schiebemuffe beansprucht. Dies bedeutet, daß die Kraft F größer als die Kraft Fl ist, so daß für den Fall, daß die Schubkraft der Synchroni-

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siereinrichtung der Erfindung dieselbe ist wie bei der herkömmlichen Einrichtung, die Kraft für das Verschieben der Verschiebemuffe 14 kleiner als bei der herkömmlichen Einrichtung sein kann; ist die Schubkraft für die Schiebemuffe bei der erfinduhgsgemäßen" Einrichtung dieselbe wie bei der herkömmlichen Einrichtung, so ist im Vergleich mit dieser herkömmlichen Einrichtung die Synchronisierkapazität der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung größer.

Die in den Figuren 14A und 14B gezeigte abgewandelte erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung 80 besitzt im wesentlichen einen Sperrkörper II¹, Synchronisierringe 12* und 13¹, Schiebemuffen 14' und 14", Gleitstein 15", Kugeln 16' und Druckplatten 81 und 81'.

Die Synchronisiereinrichtung 80 sitzt entsprechend der Einrichtung 10 nach der ersten Ausfuhrungsform auf einer Hauptwelle 18", auf der in entsprechenden Lagern 21' und 22' ein zweites und ein drittes Qangrad 19* und 20' drehbar gelagert sind und die die Abtriebswelle bildet. Die Gangräder 19' und 20' haben Ringfortsätze 23' und 24¹, die mit sich axial erstreckenden Außenklauen 25' und 26' und mit axial abgeschrägten Flächen oder Kupplungstrommeln 27' und 28* versehen sind.

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U ■

Gemäß Fig. 14B, die einen Teil der erfindungsgemässen Schalteinrichtung verdeutlicht, erfaßt ein Schalthebel 82 die Schiebemuffen 14' und 14" an ihrer Oberseite, wobei innerhalb einer Ausnehmung 84 einer Druckplatte 81 ein Federring 83 eingesetzt ist.

Die in den Figuren 15A und 15B gezeigte abgewandel-

ψ te Ausfuhrungsform des Sperrkörpers 11*besitzt drei Arme 31', die den Armen 31 der ersten Ausführungsform entprechen und sich radial von einer mit Keilnutenprofil versehenen Nabe weg erstrecken, die in das Keilnutenprofil 34' (Fig. 14A) der Hauptwelle 18' eingreift; jeder Arm 31'ist unter Abstufung an beiden Umfangsseiten mit zwei Nasen 35' und 36' versehen, die in der Mitte in Umfangsrichtung vorstehen und geneigte Flächen oder Schrägflanken 37', 38' und 39', 40' haben.

Der in den .Figuren 16A, 16B und 16C gezeigte abgewandelte Synchronisierring 12' oder 13' besitzt eine konische Bremsfläche 49', die der Fläche 28' der Kupplungstrommel oder des Synchronkegels entspricht, sowie mehrere am Umfang angearbeitete Radialnasen 5.0' , die an einer Seite Schrägflanken 54' und 55' besitzen; ferner sind mehrere, gegenüber der Nase 50' stufenförmig abgesetzte Nasen 51' sowie mehrere, an den Umfang angearbeitete Radialnasen 85 vorgesehen;

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auf derselben Umfangslinie wie die Rasten oder Ohren 51' neben der der Nase 50' am nächsten liegenden Nase befinden sich weitere Ohren 86, wie man aus der Zeichnung ersieht.>

Die Fig. 16B zeigt einen Teil der Umfangsabwicklung des Synchronisierrings 12· entlang der Linie 16B-16B in Fig. 16A, wobei der Synchronisierring 13¹, der dem Ring 12' gegenüberliegt, gestrichelt dargestellt ist; zwischen den Ohren 51' und 86 der beiden einander gegenüberliegenden Synchronisierringe 12' und 13' befindet sich ein Freiraum 87.

Die Fig. 16C zeigt einen Schnitt durch die am Umfang des Synchronisierrings befindliche Nase 50' und das entsprechende Ohr 51' bei Betrachtung entlang der Linie 16C-16C in Fig. 16A. Die Fig. 16D zeigt einen Radialschnitt durch die Nasen 85 entlang der Linie 16D-16D in Fig. 16A. Die Fig. 16E ist ein Schnitt durch das Ohr 86 entlang der Linie 16E-16E in Fig. 16A. Die Fig.-16F zeigt einen Schnitt durch den Synchronisierring entlang der Linie 16F-16F in Fig. 16A.

Die Figuren 17A und 17B zeigen Schiebemuffen 14' und 14" gemäß einer Abwandlung der Schiebemuffe 14 der ersten Ausführung; jede dieser Schiebemuffen ist am Innenumfang mit

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»angearbeiteten Innenklauen 56' für das Zusammenarbeiten mit den Außenklauen 25' und 26' am axialen Ringfortsatz 23' und 24' der Gangräder 19' und 20' versehen; ferner sind am Innenumfang der Schiebemuffe 14' drei im gleichen Abstand stehende Aussparungen 58·, 59' und 60' für die Aufnahme der Arme 31' des Sperrkörpers II¹ vorgesehen.

* Fig. 17B zeigt einen' Schnitt längs der Linie 17B-17B

in Fig. 17A bei Betrachtung in Richtung der Pfeile 17B und verdeutlicht die Innenklaue 56' und die Aussparung 58¹.

Die Figuren 18A, 18B und 18C zeigen eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleitsteins 1-5', der mit zwei nach beiden Seiten vorstehenden Flügeln 88 und 89, einem zwischen den Flügeln 88 und 89 befindlichen Ausschnitt 90 (Fig. 18A und 18B) und einer Verlängerung 76' ver- \ sehen ist; die Breite des Gleitsteins 15* ist in der Fig. 18C durch x¹ angedeutet. Wie man am besten aus der Fig. 14A ersieht, ist der Gleitstein 15' so angeordnet, daß er in dem zwischen den Ohren 51' und 86 der beiden Synchronisierringe 12' und 13' befindlichen Freiraum 87 sitzt, wie es in der Fig. 16B verdeutlicht ist, so daß er zusammen mit.den Synchronisierringen 12' und 13' umläuft, wie man aus der Fig. 14A

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-mi» -

ersehen kann. Gemäß den Figuren 14A und 20 sitzen die Kugeln 16' zwischen den Druckplatten 81 und 81', die im folgenden näher beschrieben werden, und werden durch den die Kugeln 16' umgebenden Federring 83 radial nach innen ge- , drückt. Die in der Fig. 18C mit x¹ bezeichnete Breite des Gleitsteins 15' ist kleiner als die in Fig. 19A mit X¹ bezeichnete Breite der Druckplatte 81, wie es im folgenden noch näher erläutert wird.

Die Figuren 19A bis 19F zeigen die erfindungsgemäß ausgebildete Druckplatte 81 und 81', die mit drei Aussparungen 91 versehen ist, von denen jede einen Arm des Sperrkörpers aufnimmt'; ferner ist an der Seite der Aussparungen 91 ein Paar von ersten Vorsprüngen 92 und 93 vorgesehen, die entsprechend den Vorsprüngen 67 und 68 der Schiebemuffe 14 mit Schrägflanken 67' und 68' versehen sind und außerdem an der anderen Seite Schrägflanken 57·''. besitzen,die den Schrägflanken 57' der Schiebemuffe 14 entsprechen, wobei seitlich zu den Aussparungen 91 ein Paar von zweiten Vorsprüngen 94 und 95 vorgesehen ist, die den Schrägflahken 57 der Schiebemuffe 14 entsprechende Schrägflanken 57" haben; ferner sind mehrere Gleitsteinaussparungen oder Gleitsteinwege 96 mit der in Fig. 18C gezeigten Breite x¹ vorgesehen,

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die größer als die Breite X¹ ist;·schließlich sind mehrere Löcher 97 für das Halten der Kugel 16' und des Federrings „sowie eine Ausnehmung 98 für das Halten des Feder rings 83 vorgesehen.

Die Fig. 19B zeigt die Abwicklung der Innenseite der Druckplatte 81 entlang der Linie 19B-19B in Fig. 19A. Die Fig. 19C zeigt einen Schnitt längs der Linie 19C-19C durch die Druckplatte 81 in Fig. 19A. Die Fig. 19D zeigt einen Schnitt entlang der Linie 19D-19D durch die Druckplatte 81 in Fig. 19A. Fig. 19E zeigt einen Schnitt in der Fig. 19A entlang der Linie 19E-19E durch die Druckplatte 8.1. Fig. 19F zeigt einen Schnitt durch die Druckplatte 81 in Fig. 19A entlang der Linie 19F-19F.

In der Fig. 20 sind der Sperrkörper II¹, die Synchronisierringe 12' und 13', die .Schiebemuffe 14¹, der Gleitstein 15' , die Kugeln -16' und die Druckplatte 81' nach dem Zusammenbau gezeigt.

Die Figuren 2IA bis 2ID zeigen den Sperrkörper II"¹ mit der Nase 36' mit Schrägflanke 40·, den Innenvorsprung der Druckplatte 81 mit Schrägflanken 57"'und 67', die Nase

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50' des Synchronisierrings 12' mit der Schrägflanke 55' und den Gleitstein 15' in Abwicklung entlang dem Teilkreis; der Synchronisiervorgang dieser Anordnung entspricht demjenigen gemäß Figuren 8 bis 13, wobei jedoch die bei der Anordnung gemäß der ersten Ausfuhrungsform in Fig. 13 wirksame Kraft F5 durch Berührung zwischen der Schrägflanke 40' der Nasen 36' des Sperrkörpers II¹ und der Schrägflanke 67· des Radialinnenvorsprungs der Druckplatte 81 erzeugt wird. Der Synchronisiervorgang wird außerdem durch Berührung zwischen der Schrägflanke 57' " der radialen Innenvorsprünge der Druckplatte 81 und der Schrägflanke 55· der radial nach außen vorspringenden Nasen 50' des Synchronisierrings 12' bewirkt. Die Fig. 21a zeigt die Bestandteile der Synchronisiereinrichtung gemäß dieser zweiten Ausführungsform im Neutralzustand. Die Fig. 2IB zeigt den Synchronisiervorgang, wie er im Prinzip demjenigen gemäß den Figuren 9 und 13 der Synchronisiereinrichtung entspricht. Die Fig. 2IC zeigt den Vorgang entsprechend der Fig. 10 bei der ersten Ausführungsform. Die Fig. 2ID zeigt entsprechend der Fig. 11 der ersten Ausführungsform die Beendung des Synchronisiervorgangs dieser Ausführungsform.

Die Fig. 22 zeigt eine der Anordnung nach Figuren 1 und 14A entsprechenden Ansicht, wobei jedoch einige Bestand-

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teile abgewandelt sind; die Synchronisiereinrichtung 180 besitzt im "wesentlichen einen Sperrkörper 111, Synchronisierringe 112 und 113, Schiebemuffen"114 und 114' sowie einen Ring 183. Die Anordnung der Synchronisiereinrichtung 180 entspricht derjenigen nach Fig. 14A, wobei jedoch anstelle der Kugeln 16* und des Rings 83 ein einziger Federring 183 vorgesehen ist, der zwischen den Schiebemuffen und 114' sitzt.

Die Figuren 23A, 23B und 23C zeigen eine andere erfindungsgemäße Ausfuhrungsform des Sperrkörpers; der Sperrkörper 111 ist mit drei Armen 131 versehen, die entsprechend der Darstellung ausgebildet sind und zwei zu beiden ümfangsseiten der Arme vorgesehene Aussparungen 136 besitzen, die Schrägflanken 137 und 138 haben.

In den Figuren 24A und 24B ist eine v/eitere Ausführungsform eines Synchronisierrxngs 112 gezeigt, der mit einer konischen Innenbremsfläche 149 versehen ist, die für die Arbeitsberührung mit der Schrägfläche des Ringfortsatzes des Gangrades bestimmt ist; von dem Synchronisierring 112 stehen drei Ohren 150 vor, die an beiden Seiten mit Schrägflanken 154 und 155 versehen sind und am Umfang zur Aufnahme des Federrings 183 eine Ausnehmung 150¹ haben.

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Wie man aus den Figuren 25A, 25B und 25C erkennt, sind bei der Synchronisiereinrichtung 180 Schiebemuffen und 114' vorgesehen, von denen jede auf der Innenseite mit drei Aussparungen 158, 159 und 160 versehen ist, die jeweils an beiden Enden ein Paar von Vorsprüngen 165 und 166 mit Schrägflanken 167 und 168 besitzen, wobei zwischen den Vorsprüngen 165 und 166 am Innenumfang mehrere Innenklauen vorgesehen sind, die auf beiden Umfangsseiten an gegenüberliegenden Seiten Schrägflanken 157 und 157' besitzen und für Arbeitseingriff mit den Außenklauen des axialen Ringfortsatzes des Gangrades bestimmt sind; neben den Innenklauen 156 sind Vorsprünge 158 mit Schrägflanke 157¹¹¹ sowie Vorsprünge 159 mit Schrägflanke 157" vorgesehen.

Die Figuren 26A und 26B zeigen die Ausbildung eines Rings 183, der auf dem Innenumfang mit drei Aussparungen 191 versehen ist.

In den Figuren 27A, 27B und 27C ist entsprechend den Figuren 2IA bis 2ID die Abwicklung der Synchronisiereinrichtung 180 gezeigt. Die bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 13 erzeugte Kraft F5 wird durch die Berührung der Schrägflanke 137 des Vorsprungs 131 des Sperrkör-

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pers 111 und der Schrägflanke 168 der Schiebemuffe 114 erzeugt und zusätzlich diejenige des Sperrkörpers 111 und der Schiebemuffe 114'. Der Synchronisiervorgang wird außerdem durch die Berührung zwischen der Schrägflanke 155 der Ohren

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150 des Synchronisierrings 112 und der Schrägflanke 157 des Vorsprungs 158 der Schiebemuffe 114 sowie ferner durch die Berührung zwischen derjenigen des anderen Synchronisierrings 113 und derjenigen' in der anderen Schiebemuffe 114 bewirkt, so daß im Vergleich zu der erstgenannten und der zweitgenannten Ausführungsform der Synchronisiereinrichtung die Synchronisierwirkung verdoppelt wird.

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Claims

. Patentansprüche

l.\ Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit ständigem Zahneingriff/ gekennzeichnet durch eine vom Motor angetriebene Antriebswelle (18) mit axialem Keilnutenprofil (34), wenigstens ein neben dem Keilnutenprofil der Antriebswelle drehbar gelagertes Gangrad (19, 20) mit einem axialen Ringfortsatz mit einem axialen äußeren Keilnutenprofil (29, 30), wenigstens ein Klauenrad (23, 2"O-mit einem axialen Ringfortsatz mit axial abgeschrägter Oberfläche (27, 28) und mit einem axialen Innenkeiinutenpr'ofll (29¹, 30') für Eingriff mit dem äußeren Keilnutenprofil das Gangradfortsatzes sowie mit axial verlaufenden Außenklauon (25, 26) für den selektiven Anschluß des Gangrades an die Antriebswelle, einen Sperrkörper (11) mit mehreren Armen (31), die sich radial von einer Nabe (32) mit Keilnutenprofil für das Zusammenarbeiten mit dem Keilnutenprofil auf der Antriebswelle weg erstrecken und die mit mehreren Löchern 33) für die Aufnahme einer Feder (17) versehen sind, wobei jeder A_-;r. (31) in ümfangsrichtung des Sperrkörpers auf beiden Seitsn mit zwei zentralen Nasen (35, 36) sowie mit axial verlaufenden Flanken (41* , 42¹, 43¹, "44") und axial abgeschrägter.

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'Flanken (37, 38, 39,-40) auf beiden Seiten versehen ist sowie ferner mit vier Eckohren (41, 42, 43, 44) die jeweils mit einem in Umfangsrichtung nach innen abgeschrägten Abschnitt (45, 46, 47, 48) ausgerüstet sind, durch wenigstens einen Synchronisierring (12, 13), der eine konische Innenbremsflache (49) mit einer axial abgeschrägten Oberfläche für die Herstellung einer Gleitverbindung mit der abgeschrägten Oberfläche (28) des Ringfortsatzes des Klauenrads aufweist sowie mehrere am Außenumfang angeordnete, axial verlaufende Außenzähne (50) mit axial abgeschrägten Flanken (54, 55) an beiden Seiten und ferner mehrere an dem Außenumfang vorgesehene Gleitsteinwege (51, 52, 53), durch eine Schiebemuffe (14), die axial verlaufende Innenklauen (56) an der Innenseite für Eingriff mit den Außenklauen des Klauenrads und den Zähnen der Synchronisierringe aufweist, wobei diese Klauen an beiden Seiten an beiden Enden axial abgeschrägte Flanken (57, 57') besitzen, die ferner mehrere am Innenumfang ausgebildete Aussparungen (58, 59, 60) für die Aufnahme der Arme des Sperrkörpers hat, die an beiden Enden von diesen von innen vorspringende Nasen (61,62), besitzen, die abgestufte axial abgeschrägte Flanken haben und obere Flanken (61", 61"', 62",62'" ) bilden, die entsprechend den abgeschrägten Flanken der Nasen des Sperrkörpers geformt sind und untere abgeschrägte Flanken (63, 64, 65, 66)

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bilden, die entsprechend den abgeschrägten Flanken der Ohren des Sperrkörpers ausgebildet sind/ wobei die Schiebemuffe ferner am Außenumfang eine sich in Umfangsrichtung erstrekkende Ausnehmung (72) aufweist, durch einen Gleitstein (15), der auf einer Seite zwei sich axial erstreckende Zähne (74, 75) und auf der anderen Seite einen Vorsprung (76) mit einem Loch (77) für die Aufnahme einer Kugel (16) und einer Feder (17) aufweist, die sich zwischen diesem Loch und dem Loch des Sperrkörpers erstreckt, wobei infolge der Berührung zwischen einer der abgeschrägten Flanken jeder der Innenklauen¹ der Schiebemuffe und einer der abgeschrägten Flanken jeder der 'Außenzähne des Synchronisierrings durch die Berührung zwischen einer der abgeschrägten Flanken jeder der Nasen des Sperrkörpers und einer der abgeschrägten Flanken jeder der Nasen der Schiebemuffe eine Axialkraft für einen Synchronisationsvorgang ausgeübt wird.

2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen der Schiebemuffe axial abgeschrägte und gegenüber den Nasen abgestufte Flanken haben und eine der Klauen (56) der Schiebemuffe (14) eine Ausnehmung (71) für die Aufnahme der Kugel (16) sowie in der Mitte entlang der ümfangslinie am Außenumfang eine rechteckige

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Ausnehmung (72) aufweist.

3. Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit ständigem Zahneingriff, gekennzeichnet durch eine vom Motor angetriebene Antriebswelle (18) mit einem im Bereich zwischen einem ersten und einem zweiten Gängrad (19, 20) verlaufenden axialen Keilnutenprofil (34), durch ein erstes und ein zweites, drehbar auf der Antriebswelle im Axialabstand stehendes Gangrad (19, 20), von denen jedes einen axialen Ringfortsatz mit einem inneren axialen Keilnutenprofil (29, 30) aufweist, durch ein erstes und ein zweites Klauenrad (23, 24), das mit einem axialen Ringfortsatz mit einer axial abgeschrägten Oberfläche (27, 28) und mit einem axial verlaufenden inneren Keilnutenprofil (29', 30') für Eingriff mit dem äußeren Keilnutenprofil des Fortsatzes eines ausgewählten Gangrades versehen ist sowie mit axial verlaufenden Außenklauen (25, 26) für die selektive Herstellung einer Verbindung zwischen dem Gangrad und der Antriebswelle, durch einen Sperrkörper (11), der mit mehreren Armen (31) versehen ist, die sich radial von einer Nabe (32) mit Keilnutenprofil für Eingriff mit dem äußeren Keilnutenprofil (34) auf der Antriebswelle weg erstrecken und die mehrere Löcher (33) für die Aufnahme einer Feder (17) aufweisen, wobei der Arn in ümfangsrichtung auf beiden Seiten zur Mitte zwei Nasen (35, 36)

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besitzt und auf beiden Seiten axial abgeschrägte Flanken (37/ 38, 39, 40) hat und ferner mit vier Ecköhren (41, 42, 43, 44) versehen ist, die mit einem in Umfangsrichtung abgeschrägten Abschnitt (45, 46, 47, 48) versehen sind, durch einen ersten und einen zweiten Synchronisierring (12, 13), der eine konische Innenbremsfläche (49) mit einer axial abgeschrägten Oberfläche für die Herstellung einer Gleitverbindung mit der abgeschrägten Oberfläche (27, 28) des Ringfortsatzes eines ausgewählten Klauenrads aufweist, ferner mehrere am Außenumfang ausgebildete und sich axial erstreckende Außenzähne (50) mit axial abgeschrägten Flanken (54, 55) auf beiden Seiten, wobei ferner jeder Synchronisierring am Außenumfang mit mehreren Gleitsteinwegen (51, 52, 53) versehen ist, durch eine Schiebemuffe (14), die mit sich axial erstreckenden Innenklauen (56) für Eingriff mit den Außenklauen eines ausgewählten Klauenrads und den Zähnen eines Synchronisierrings versehen ist, die an beiden Enden an beiden Seiten axial abgeschrägte Flanken (57, 57') haben, wobei ferner am Innenumfang mehrere Aussparungen (58, 59, 60) für die Aufnahme der Arme des Sperrkörpers vorgesehen sind und jeder Ausschnitt an beiden Enden je eine von diesen Enden nach innen vorspringende Nase (61, 62) mit abgeschrägten Flanken (63, 64, 65, 66) auf beiden Seiten besitzt und wobei die Schiebemuffe ferner am Außenumfang eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Aus-

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'nehmung besitzt, durch einen Gleitstein (15^, der auf einer Seite mit zwei.sich axial erstreckenden Zähnen (74, 75) und, auf der anderen Seite mit einem Vorsprung (76) mit einem Loch (77) für die Aufnahme einer Kugel (16) und einer Feder (17) versehen ist, die sich zwischen diesem Loch und dem Loch des Sperrkörpers erstreckt, wobei infolge Berührung zwischen einer der abgeschrägten Flanken jeder Innenklaue der Schiebemuffe und einer der abgeschrägten Flanken jedes Außenzahns des Synchronisierrings durch Berührung zwischen einer der abgeschrägten Flanken jeder der Nasen des Sperrkörpers und einer der abgeschrägten Flanken jeder der Nasen der Schiebemuffe eine Axialkraft für einen Synchronisationsvorgang ausgeübt wird.

4. Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit ständigem Zahneingriff,.gekennzeichnet durch

) eine vom Motor angetriebene Antriebswelle (18') mit einem sich axial erstreckenden Keilnutenprofil (34'), durch ein erstes und ein zweites, neben dem Keilnutenprofil drehbar auf der Antriebswelle sitzendes Gangrad (19* , 20'), das einen axialen Ringfortsatz (23¹, 24') mit axial verlaufenden Außenklauen (25', 26') besitzt und der Fortsatz einen axialen Ringfortsatz mit einer axial abgeschrägten Oberfläche (27', 28') besitzt, durch einen Sperrkörper (H¹) mit mehreren Armen (31'), die sich von einer Nabe (32') mit Keil-

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nutenprofil für Eingriff mit dem äußeren Keilnutenprofil der Antriebswelle radial weg erstrecken, wobei jeder der Arme an beiden Umfangsseiten unter Abstufung gegenüber dem Ende zwei Nasen.(38', 39 ·) aufweist, die in der Mitte in Umfangsrichtung vorstehen und abgeschrägte Flanken (37', 38', 39¹, 40') besitzen, durch einen ersten und einen zweiten Synchronisier-.ring (12', 13'), die jeweils eine konische innere Bremsfläche (49·) mit einer axial abgeschrägten Oberfläche für die Herstellung einer- Gleitverbindung mit der abgeschrägten Oberfläche des Ringfortsatzes des Gangrads besitzen, wobei jeder Synchronisierring ferner mehrere am Außenumfang angearbeitete erste„Radialr^asen (50') mit abgeschrägten Flanken (54',55¹J an einer Seite, mehrere gegenüber der Nase abgestufte erste Ohren (51¹X mehrere am Umfang vorgesehene zweite Radialnasen (85) und mehrere zweite Ohren (86) aufweist, die auf derselben Umfangslinie wie die ersten und zweiten Ohren neben der der ersten- Nase am nächsten gelegenen radialen zweiten Nase angeordnet sind, durch erste und zweite. Schiebemuffen (14',14"), von denen jede am Innenumfang mit Innenklauen (56') für Eingriff mit den Außenklauen des axialen Ringfortsatzes des Gangrads versehen ist sowie mit mehreren am Innenumfang vorgesehenen Aussparungen (58¹, 59 V, 60') für Aufnahme der Arme des Sperrkörpers , durch einen Gleitstein (15), der auf einer Seite mit zwei nach beiden Seiten vorspringenden Flügeln (88,

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89), mit einem Ausschnitt (90) zwischen den.Flügeln und mit einem Vorsprung (76) versehen ist und so angeordnet ist, daß er in dem Freiraum(87) zwischen den Ohren (86) des ersten und zweiten Synchronxsierrings (12', 13') sitzt, so daß der Gleitstein zusammen mit den beiden Synchronisierringen umläuft, durch eine Druck- oder Schubplatte (81), die mehrere Aussparungen (91) für die Aufnahme jeweils eines Arms des Sperrkörpers aufweist, ferner ein Paar von ersten Vorsprüngen (92, 93), die an der Seite der Aussparungen abgeschrägte Flanken (67', 68') und an der anderen Seite abgeschrägte Flanken (57¹¹¹) haben, ferner ein Paar von zweiten Vorsprüngen (94, 95), die andsr Seite der Aussparungen mit abgeschrägten Flanken (57") versehen sind, wobei die Druckplatte ferner mehrere Gleitsteinwege (96) mit einer Ausnehmung für die Aufnahme des Federrings (83) aufweist sowie mehrere Lö-.eher (97) für das Halten einer Kugel (16'), wobei infolge Berührung zwischen den abgeschrägten' Flanken der radialen Innenvorsprünge der Druckplatte und der abgeschrägten Franken der radial nach außen vorstehenden Nasen eines ausgewählten Synchronisierrings durch die Berührung zwischen einer der abgeschrägten Flanken (40') jeder der Nasen (36') des Sperrkörpers (H') und einer der abgeschrägten Flanken (67¹) jeder der Nasen der Schiebemuffe eine Axialkraft für

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einen Synchronisationsvorgang ausgeübt wird.

5. Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit ständigem Zahneingriff, gekennzeichnet durch eine vom Motor angetriebene Antriebswelle mit-einem sich axial erstreckenden Keilnutenprofil, durch ein erstes und ein zweites Gangrad, die im Axialabstand voneinander drehbar auf der Antriebswelle sitzen und die jeweils einen axialen Ringfortsatz mit sich axial erstreckenden Außenklauen besitzen, wobei der Fortsatz einen axialen Innenfortsatz mit einer axial abgeschrägten Oberfläche aufweist, durch einen Sperrkörper, der mit mehreren Armen versehen ist, die sich von einer Nase mit Keilnutenprofil für Eingriff mit dem ausseren Keilnutenprofil der Antriebswelle radial nach außen erstrecken und jeweils in ümfangsrichtung zu beiden Seiten der Mitte gegenüber dem Ende abgestuft sind und mit sich in Ümfangsrichtung nach beiden Seiten erstreckenden Nasen mit abgeschrägten Flanken auf der Innenseite versehen sind, durch erste und zweite Synchronisierringe, die jeweils eine konische Innenbremsfläche mit einer sich axial erstreckenden Oberfläche für die Herstellung einer Gleitverbindung mit der abgeschrägten Oberfläche des Ringfortsatzes des Gangrads aufweisen, ferner mehrere am Umfang angearbeitete erste Radialnasen mit abgeschrägten Flanken an einer Seite, mehrere mit

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"Bezug auf die Nase stufenförmig angeordnete erste Ohren, mehrere am Umfang angearbeitete zweite Radialnasen sowie mehrere zv/eite Ohren, die auf der gleichen ümfangslinie wie die ersten und zweiten Ohren neben der der ersten Nase am nächsten gelegenen radialen zweiten Nase angeordnet sind, durch erste und zweite Schiebmuffen, die jeweils mit am Innenumfang angearbeiteten Innenklauen für Eingriff mit den Außenklauen des axialen Ringfortsatzes des Gangrads versehen sind und am Innenumfang mehrere Aussparungen für die Aufnahme der Arme des Sperrkörpers mit mehreren von dem Ring vorspringenden Ohren haben, wobei dieses Ohr auf beiden Seiten mit abgeschrägten Flanken versehen ist und wobei am Umfang des Ohrs eine Ausnehmung für das Halten eines Federrings vorgesehen ist, durch einen zwischen den Schiebemuffen angeordneten Federring, der mit mehreren Aussparungen für die Aufnähme der Arme des Sperrkörpers versehen ist, wobei infolge Berührung ) zwischen den abgeschrägten Flanken der radialen Innenvorsprünge der Druckplatte und den abgeschrägten Flanken jeder der radial nach außen vorspringenden Nasen eines gewählten Synchronisierrings durch die Berührung zwischen einer der abgeschrägten Flanken jeder der Nasen der Schiebemuffe und einer der abgeschrägten Flanken der Zähne des Synchronisierrings eine Axialkraft für einen Synchronisationsvorgang ausgeübt wird.

/ 909847/0723