Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ge schwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahr zeuge mit ständig im Eingriff befindlichen Zahnräderpaaren, deren .eines Zahnrad mit seiner Welle mittels einer Klauenkupplung kuppelbar ist, welche zur Erleichterung des Schaltens eine Gleichlaufeinrichtung mit Reibflächen besitzt, wobei die Reibfläche der einen Kupplungshälfte auf an .dieser Kupp lungshälfte angeordneten Reibmitteln liegt.
Bei bekannten Getrieben der angegebenen Art ist ein Reibglied vorgesehen, das im we sentlichen als auf der schaltmuffenseitigen Kupplungshälfte sitzende und gegenüber die ser in Achsrichtung verschiebbare Hälfte einer Kegelkupplung ausgebildet ist, und es ist ferner eine federnde Rasteinrichtung mit Anschlägen vorgesehen, um die Gleichlauf einrichtung vor dem Ineingriffkommen der Klauenkupplung zur Wirkung zu bringen. Bei diesen Getrieben ist die schaltmuffen- seitige Kupplungshälfte mit dem Reibglied ziemlich umständlich, weshalb der Preis der- artiger Getriebe hoch ist.
Diese Getriebe kön nen ferner nur dann wirklich geräuschlos ge schaltet werden, wenn der Schaltvorgang langsam vorgenommen wird, weil es wegen des unvermeidlichen Schmiermittelfilms auf den Reibflächen der Gleichlaufeinrichtung und wegen der engen Begrenzung des An- pressdruckes an den Reibflächen, auch wenn diese Flächen auf sehr .schlanken Kegeln lie gen, geraume Zeit dauert, bis zwischen Schaltmuffe und Zahnrad Drehzahlgleichheit hergestellt ist.
Die Erfindung ermöglicht die Beseitigung dieser Nachteile dadurch, dass die Reibmittel derart geformt und auf ihrer Kupplungs hälfte so angeordnet sind, dass sie beim An liegen an die Reibfläche der andern Kupp lungshälfte bei Drehzahlverschiedenheit zwi schen beiden Kupplungshälften eine Vermeh rung der Reibung, im Grenzfall bis zur Selbsthemmung, herbeiführen. Diese Reib mittel bedingen nur einen geringen Aufwand und können beispielsweise durch die Wirkung einer Schraubenfeder in im wesentlichen ra dialer Richtung, und zwar im Sinne der Her stellung des Reibungsschlusses mit der andern Kupplungshälfte gespannt gehalten werden.
Sie ergeben bei der Einschaltbewegung vor erst nur eine relativ geringe Reibung, die den Gleichlauf beider Kupplungshälften, wenn überhaupt, erst nach langer Zeit eintreten liesse; die Selbstverstärkung der Reibung wirkt jedoch in relativ kurzer Zeit dahin, dass der Gleichlauf sehr rasch hergestellt wird, weshalb in den allermeisten Fällen geräusch los geschaltet werden kann.
Um den Gleich lauf bei allen Schaltvorgängen zu erzielen, ist es selbstverständlich, die Reibmittel derart auszubilden, dass sie beim Voreilen sowohl der einen als auch der andern Kupplungshälfte selbstverstärkend wirken, zu welchem Zweck beispielsweise zwei bremsbackenä hnliche Reibglieder vorgesehen werden können, deren eines beim Voreilen der einen und deren an deres beim Voreilen der andern Kupplungs- hälfte zur Selbstverstärkung kommt.
Die Reibmittel sind zweckmässig auf ihrer Kupplungshälfte gegen Verschieben parallel zu deren Drehachse gesichert. Hierdurch ver hindert die von ihnen gelieferte relativ starke Reibung ein zu schnelles Einrücken der Klauenkupplung, weil sie, solange der Gleich lauf noch nicht erreicht ist, eine die Einrück bewegung stark bremsende Kraft ergibt. Gleichzeitig -,werden hierdurch eine federnde Rasteinrichtung und die Anschläge einge spart, die bei den bekannten Ausführungen erforderlich sind.
Sehr einfach ist jene Ausführung, bei der die Reibmittel durch einen auf der betreffen den Kupplungshälfte gleichachsig angeordne ten, aufgeschlitzten und eingefederten, gegen Verdrehen gesicherten Ring gebildet sind. Dieser Ring stellt den Gleichlauf her, gleich gültig, ob die Schaltmuffe oder das Zahnrad voreilt. Er kann gegebenenfalls mit seiner Kupplungshälfte einteilig ausgeführt werden.
Die das schnelle Erreichen des Gleich laufes erleichternden Eigenschaften können dadurch noch verbessert werden, dass die Reibfläche der Reibmittel scharfkantig ab- gesetzt wird. Dadurch wird der unvermeid liche Schmiermittelfilm an den Reibflächen sehr rasch beseitigt.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung teilweise und beispielsmässig dar gestellt. Diese zeigt in Fig. 1 einen Teil eines Hauptschnittes durch ein Getriebe und in Fig. 2 einen Teil eines Querschnittes des selben nach der Ebene II-II der Fig. 1.
In der Zeichnung ist die Getriebewelle mit 1, das auf dieser drehbar gelagerte Zahn rad mit 2, das mit diesem ständig kämmende, nur angedeutete Gegenrad mit 8 und die Schaltmuffe, die auf dem Keilwellenteil 4 der Getriebewelle 1 sitzt, mit 5 bezeichnet. Zur Kupplung des Zahnrades 2 mit der Ge triebepelle 1 ist in das Zahnrad eine Klauen verzahnung 6 eingearbeitet, die zwecks Kup pelns des Zahnrades 2 mit der Getriebewelle 1 mit der entsprechenden Klauenverzahnung 7 auf der Schaltmuffe 5 in Eingriff gebracht werden kann.
In erfindungsgemässer Weise ist zur Er zielung des Gleichlaufes zwischen Schalt muffe 5 und Zahnrad 2 auf dem Zahnrad 1 ein zur Drehachse A-A gleichachsig sitzen der, geschlitzter und nach aussen federnder Stahlring 8 vorgesehen, der in einer Nut 9 liegt und mittels einer Stiftschraube 10 gegen Verdrehen gesichert ist. Der Ring 8 besitzt eine schwach kegelige, die eine Reibfläche der Gleichlaufeinrichtung darstellende Man telfläche 11, der eine ebenfalls schwach ke- gelige Reibfläche 12 an der Schaltmuffe 5 entspricht.
Der Ring 8 wird, solange beim Einschal ten des Zahnrades 2 zwischen diesem und der Schaltmuffe 5 Drehzahlgleichheit noch nicht erreicht ist, durch vorerst nur geringe Rei bung zwischen den Reibflächen 11 und 12 aufgeweitet, unabhängig davon, ob die Schalt muffe oder das Zahnrad voreilt, weshalb der anfänglich nur niedrigere Anpressdruck rasch und sehr stark vergrössert wird. Dadurch wird die Reibung an den Reibflächen 11 und 12 sehr stark vergrössert, nicht zulezt wegen des scharfkantigen Absatzes der Reibfläche 11, der den Schmiermittelfilm an den Reib flächen rasch wegschafft.
Dies führt dazu, dass erstens der Gleichlauf zwischen Schaltmuffe 5 und Zahnrad 2 .schnellstens hergestellt und zweitens die Einschaltbewegung stark ge bremst wird, jedoch nur so lange, als noch eine Drehzahlverschiedenheit zwischen Schalt muffe und Zahnrad besteht.
Im Grenzfall können die Reibflächen auf Zylindermänteln liegen. Eine kleine Abschrä gung bezw. Ansenkung erlaubt es dann, dass die Reibflächen zum Zusammenwirken ge langen.
Speed change transmissions for automobiles. The invention relates to a speed change gearbox for motor vehicles with constantly engaged gear pairs, whose .eines gear can be coupled to its shaft by means of a claw clutch, which has a synchronizing device with friction surfaces to facilitate switching, the friction surface of one clutch half on .this clutch half arranged friction means is.
In known transmissions of the type specified, a friction member is provided, which we sentlichen as seated on the shift sleeve-side coupling half and opposite the water axially displaceable half of a cone clutch is formed, and there is also a resilient locking device with stops provided to the synchronization device before bring the engagement of the dog clutch to effect. In these transmissions, the clutch half with the friction member on the shift sleeve is rather cumbersome, which is why the price of such transmissions is high.
Furthermore, these gears can only be switched really noiselessly if the switching process is carried out slowly, because it is due to the inevitable film of lubricant on the friction surfaces of the synchronizing device and the tight limitation of the contact pressure on the friction surfaces, even if these surfaces are very .lender cones, it takes a considerable amount of time until the speed between the selector sleeve and the gear is equal.
The invention makes it possible to eliminate these disadvantages in that the friction means are shaped and arranged on their coupling half in such a way that they lie against the friction surface of the other coupling half when there is a speed difference between the two coupling halves an increase in friction, in the limit up to for self-locking, bring about. This friction medium requires little effort and can be kept tensioned with the other clutch half, for example, by the action of a coil spring in essentially ra dialer direction, in the sense of the Her position of the frictional connection.
During the switch-on movement before, they result in only a relatively low level of friction, which would only allow the two coupling halves to run synchronously, if at all, only after a long time; The self-reinforcement of the friction, however, has the effect in a relatively short time that synchronization is established very quickly, which is why in most cases it is possible to switch silently.
In order to achieve synchronism in all shifting operations, it goes without saying that the friction means should be designed in such a way that they have a self-energizing effect when both one and the other clutch half are advanced, for which purpose, for example, two friction members similar to brake shoes can be provided, one when advancing one and the other self-energize when the other clutch half advances.
The friction means are expediently secured on their coupling half against shifting parallel to their axis of rotation. As a result, the relatively strong friction provided by them prevents the dog clutch from engaging too quickly because, as long as synchronization has not yet been achieved, it results in a force that strongly brakes the engagement movement. At the same time - this saves a resilient locking device and the stops that are required in the known designs.
The very simple version is that in which the friction means are formed by a ring secured against rotation that is arranged coaxially on the coupling half in question, slit and spring-loaded. This ring establishes the synchronization, regardless of whether the shift sleeve or the gear is leading. If necessary, it can be made in one piece with its coupling half.
The properties which facilitate the rapid achievement of synchronism can be further improved in that the friction surface of the friction means is set off with sharp edges. As a result, the inevitable film of lubricant on the friction surfaces is removed very quickly.
The object of the invention is shown in the drawing in part and by way of example. This shows in FIG. 1 a part of a main section through a transmission and in FIG. 2 a part of a cross section of the same according to the plane II-II of FIG. 1.
In the drawing, the transmission shaft with 1, the rotatably mounted gear wheel with 2, the mating gear that is constantly meshing with this, only hinted at 8 and the shift sleeve, which sits on the splined shaft part 4 of the transmission shaft 1, with 5. To couple the gear 2 with the Ge gearbox 1, a claw toothing 6 is incorporated into the gear, which can be brought into engagement for the purpose of Kup pelns of the gear 2 with the gear shaft 1 with the corresponding claw teeth 7 on the shift sleeve 5.
According to the invention, the aim of synchronism between the switching sleeve 5 and gear 2 on the gear 1 is coaxially seated to the axis of rotation AA, the slotted and outwardly resilient steel ring 8 is provided, which lies in a groove 9 and by means of a stud screw 10 against rotation is secured. The ring 8 has a slightly conical sleeve surface 11 which represents a friction surface of the synchronizing device and to which a likewise slightly conical friction surface 12 on the shift sleeve 5 corresponds.
The ring 8 is, as long as when the gear 2 is switched on between this and the shift sleeve 5, the same speed has not yet been achieved, widened by initially only slight friction between the friction surfaces 11 and 12, regardless of whether the shift sleeve or the gear is leading, which is why the initially only lower contact pressure is increased quickly and very strongly. As a result, the friction on the friction surfaces 11 and 12 is greatly increased, not least because of the sharp-edged shoulder of the friction surface 11, which quickly removes the lubricant film on the friction surfaces.
This leads to the fact that, firstly, the synchronization between the shift sleeve 5 and gear 2 is established as quickly as possible and, secondly, the switch-on movement is strongly braked, but only as long as there is still a difference in speed between the shift sleeve and the gear.
In the borderline case, the friction surfaces can be on cylinder jackets. A small bevel resp. Countersink then allows the friction surfaces to interact.