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Patent Searching and Data


Title:
SPRING ARRANGEMENT FOR A CLUTCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1985/005423
Kind Code:
A1
Abstract:
In the sliding sleeve (2) actuable by inserting springs (9), of a clutch housed on a short structural length, the springs (9) are located outside the periphery of the sliding sleeve (2) in a spring guide (7) connecting the shifting fork (5) to a shiftable, respectively pivoting prestrain lever (11). The ON position (18) is obtained by an elastic connection and the OFF position (17) by a fixed connection. For the ON position, the prestrain lever (11) may be maintained by notches (16) in the terminal position in question, before the shift fork (5) has effectively brought the sliding sleeve (2) in form connection relationship with the drive shaft (22).

Inventors:
DIETENBERGER JOSEF (DE)
LEHLE HUBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP1985/000199
Publication Date:
December 05, 1985
Filing Date:
May 04, 1985
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16D23/12; (IPC1-7): F16D23/12; G05G3/00
Foreign References:
GB2018934A1979-10-24
DE230424C
FR321550A1903-01-13
DE578901C1933-06-19
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Claims:
A n s p r ü c h e
1. Federanordnung an einer Schaltkupplung, mit deren Schiebemuffe (2) , in deren Umlaufnut (3) eine Schalt¬ gabel (5) eingreift, unter Zwischenschaltung von Federn (9) zwei koaxiale Wellenenden {2, 22) in bzw. außer Formschluß bringbar sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fe¬ dern (9) außerhalb des Umfanges der Schiebemuffe (2) zwischen der Schaltgabel (5) und einem, durch eine BetätigungsStange bzw. eine Schwenkwelle (6) verstellbaren Vorspannhebel (11) angeordnet und über eine Federführung (7) aktivierbar sind, mit der bei EIN Schaltung ein elastischer und bei AUSSchaltung ein starrer Kraft¬ schluß vom Vorspannhebel (11) und der Schaltgabel (5) in Bewegungs richtung gegeben ist.
2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Feder (9) in einer EINSchaltstellung (18) des Vor¬ spannhebels (11) von diesem bis zur Einrastung der Schiebe¬ muffe (2) auf Minimallänge gegen die Schaltgabel (5) zusam¬ mengedrückt ist, und daß die Feder (9) sowohl bei Einrastung der Schiebe¬ muffe (2) als auch bei AUSSchaltstellung (17) des Vorspann¬ hebels (11) auf Normallänge gedehnt ist.
3. Federanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß für die AUS und EINSchaltstel lungen (17, 18) Rastierungen (16) zwischen dem Vorspannhebel (11) und einer Gehäusewand (12) vorgesehen sind.
4. Federanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schwenkwelle (6) auch für die Schaltgabel (5) Schwenkachse ist.
5. Federanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß je eine Federfüh¬ rung (7) im Bereich der Eingriffspunkte bzw. Gleitsteine (4) der Schaltgabel (5) und je ein Vorspannhebel (11) beiderseits der Schiebemuffe (2) vorgesehen sind.
6. Federanordnung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rastierungen (16) aus in die Gehäusewand (12) eines Schaltgetriebes eingelassenen Rastkugeln (21) und entsprechenden Bohrungen (19) in einem Steg (14) des bzw. der VorSpannhebel(s) (11) bestehen.
Description:
Federanordnung an einer Schaltkupplung

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruches 1, wie sie auch beispielsweise bekannt ist aus der DE-C 29 49 149. Bei Schalteinrichtungen dieser Art sind die Federn in die Schiebemuffen bzw. in die Schaltgabel inte¬ griert und daher nur ungünstig montierbar. Bei einer anderen Ein- bauart (gemäß DE-C 578 901) sind die Federn konzentrisch um die Hauptachse des Wellenstranges herumgelegt. In beiden Fällen geht die gesamte Federlänge auch in die Axialbaulänge der eigentlichen Schaltkupplung ein und bedingt somit mehr Baulänge des jeweiligen Getriebes. Zudem ist nach erfolgter Montage eine individuelle Einstellung von Schaltkräften und Schaltwegen über Stellschrauben oder dergleichen dort nicht möglich. Die Stellkraft muß bei den bekannten Lösungen auch bis zur Formschlußherbeiführung bzw. -auf- hebung an der Schwenkwelle aufrechterhalten werden. Eine direkte Ausschaltung (ohne Federwirkung) ist dort nicht vorgesehen, so daß dem Fahrer das sichere Gefühl für tatsächlich vollzogene Ausschal¬ tung nicht vermittelt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine rasch und leicht einschaltbare, einfacher montierbare und nachjustierbare Federanordnung für Schaltkupplungen zu schaffen, mit welcher auch die axiale Kupplungsbaulänge weniger beeinflußt wird und eine ungefederte Direktausschaltung möglich ist.

Die Lösung besteht gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 darin, daß die Federn nun außerhalb des Schiebemuf- fenumfanges und zwischen einem Vorspannhebel und der Schaltgabel mittels einer Federführung abgestützt sind, welche auf Zugbean¬ spruchung die Endstücke eines Bolzens an den Außenseiten von Hebel und Gabel in Anlage kommen läßt, aber bei Druck am Hebel eine Fe¬ derkraft gegen die Schaltgabel zur Wirkung bringt, welche erst bei Einrastung der Schiebemuffe aufgehoben ist.

Damit wird jegliche zusätzliche axiale Baulänge auf dem in Formschluß bringbaren Wellenstrang vermieden und es bleiben die Federn auch außerhalb der Erwärmungszone der Schiebemuffe. Demon¬ tage bzw. Justage der Federanordnung ist ohne Demontage der Schie¬ bemuffe möglich, und mehrere gleichbleibende Teile lassen sich für verschiedene Muffengrößen bzw. Schaltkräfte und Schaltwege verwenden. Die Ausschaltung ist zudem (ohne daß erst ein Federweg überwunden werden muß) mit unmittelbarem Kraftschluß von Vorspann¬ hebel und Schaltgabel über die Endpunkte des Federbeines direkt möglich. Die Federn verhüten Vibrationsübergänge von der Schiebe¬ muffe auf die Schwenkwelle bzw. umgekehrt, und die Endanschläge brauchen nicht unter Inkaufnahme von weiteren spielverursachenden Gelenken etc. in der (meist gummigelagerten) Fahrerkabine ange¬ ordnet werden. Der Federwiderstand steigt erst beim eigentlichen Einrasten in die Rastierung kurz an. Die Schaltgabel und der Vor¬ spannhebel lassen sich vorteilhaft als Blechformteile kostengün¬ stig und hoch belastbar herstellen, und der Hebel federt mit.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unter¬ ansprüche angegeben:

Nach Anspruch 2 kann die Federvorspannung in den Endlagen der Schiebemuffe reduziert sein.

Nach Anspruch 3 können die eigentlichen BetatigungsZeiten auf die Zeiten beschränkt werden, die zur Erreichung einer der Rastierungsstellungen nötig sind.

Nach Anspruch 4 ergibt sich neben einer Doppelnutzung der Schwenkwelle bzw. deren Lager eine kinematisch günstige An¬ ordnung.

Nach Anspruch 5 wird eine günstige Kraftverteilung auf 2 Federn und für diese eine Redundanz erzielt.

Nach Anspruch 6 wird eine massenfertigungsgünstige Hebel- und Rastierungs-Ausgestaltung erreicht.

Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden Ausführungsbei- spiels näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Wellenstrang bzw. die Schiebemuffe mit an den Schwenk-Enden der Schaltgabel angreifenden Federführungen und der Lagerung des VorSpannhebels auf der Schwenkwelle in einer Gehäusewand.

Fig. 2, 3 zeigen in jeweils gleicher Seitenansicht auf und 4 den Vorspannhebel und die dahinterliegende.

Schaltgabel gemäß der Anordnung nach Fig. 1 die möglichen Ein- und Ausschaltstellungen im Detail sowie die Ausgestaltung von Vorspannhe¬ bel und Schaltgabel in gewichts- und kosten- .mindernder Blechkonstruktion.

Fig. 5, 6 zeigen in schematischer Darstellung die 3 Ein- und 7 Stellungsarten der Federanordnung gemäß Fig. 2

3 und 4.

In Fig. 1 ist die auf der Abtriebswelle 1 drehfeste Schiebe¬ muffe 2 durch einen in ihrer Umfangsnut 3 geführten Gleitstein 4 in Axialrichtung verschieblich. Der Gleitstein 4 ist drehbar gela¬ gert am Schwenk-Ende einer Schaltgabel 5, die ihrerseits gemäß dem Beispiel auf einer die Abtriebswelle 1 in geringem Abstand kreuzenden Schwenkwelle 6 drehbar gelagert ist. In Schwenkrich¬ tung mitnehmbar ist die Schaltgabel 5 aber nur über eine Feder¬ führung 7, deren Bolzen 8 von einer Feder 9 umschlossen wird. Der Bolzen 8 ist dazu einerseits an seinem schaltgabelseitigen Ende in einer am Schwenk-Ende der Schaltgabel 5 im Bereich der Lage¬ rung des Gleitsteines 4 angeordneten Bolzenführung 10 und ande¬ rerseits an seinem entgegengesetzten Ende, am Schwenk-Ende eines Vorspannhebels 11, axial beweglich geführt. Dieser Vorspann-

hebel 11 ist über die Schwenkwelle 6 begrenzt drehbar bzw. schwenk¬ bar, welche gemäß Beispiel ihrerseits in einer Gehäusewand 12 ge¬ lagert ist. Die Schwenkbegrenzungen werden hier durch einen aus der Gehäusewand 12 in ein Langloch 13 des Steges 14 des Vorspann¬ hebels 11 hineinreichenden Anschlagstift 15 bewirkt und sind so festgelegt, daß keine Oberschaltung der Schiebemuffe 2 möglich ist, und daß vor den beiden Endstellungen noch jeweils eine Ra- stierung 16 für die EIN- bzw. AUS-Schaltstellung 17, 18 eingrei¬ fen kann. Die Rastierung 16 besteht gemäß Beispiel aus einer in einer Bohrung 19 der Gehäusewand 12 mittels einer Feder 20 abge¬ stützten Kugel 21, die in je ein der jeweiligen EIN- oder AUS- Schaltstellung entsprechend angeordnetes Loch 17 bzw. 18 im Steg 14 des Vorspannhebels 11 bei Erreichung des vorgegebenen Schwenkwinkels einrastbar ist.

In Fig. 2 ist die AUS-Schaltstellung der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt, wobei also die Trennfuge zwischen der An¬ triebswelle 22 und der Abtriebswelle 1 durch die darauf verschieb- liche Schiebemuffe 2 noch nicht überbrückt ist. Der Vorspannhe¬ bel 11 wird dabei durch die Rastierung 16 in dem der AUS-Schalt¬ stellung entsprechenden Loch 17 in seinem Steg 14 gehalten und die Feder 9 der Federführung 7 max. entspannt, so daß sie auf¬ grund einer vorgegebenen Rest-Vorspannung schiebemuffenseitig das Schwenk-Ende der Schaltgabel 8 und auf ihrer gegenüberliegenden Seite das Schwenk-Ende des VorSpannhebels 11 gegen das jeweilige Ende 17A bzw. 18A des Bolzens 8 andrückt, wobei also die beiden Hebel 5 und 11 max. auseinandergespreizt sind.

Diese Hebel 5 und 11 sind gemäß Beispiel in leichter, aber biegesteifer Blech-Formteilekonstruktion hergestellt, wobei die Schaltgabel 5 als flacher Steg quer auf der Schwenkwelle 6 gela¬ gert ist und an ihrem Schwenk-Ende eine hülsenartig angerollte Bolzenführung 10 aufweist, während der Vorspannhebel 11 als ein Winkelprofil gestaltet ist, dessen einer, zur Achse der Welle paralleler Steg 14 mit den Löchern 17, 18 für die Rastierung 16 und für' das Langloch 13, in das der Anschlagstift 15 hineinragt, versehen ist. .

Durch das obere Ende des anderen, zur Achse der Schwenkwelle 6 parallelen Steges des Vorspannhebels 11 ist der Bolzen 8 ge¬ steckt, der die Feder 9 zwischen den Hebeln 5, 11 führt bzw. vorspannt und dessen wirksame Länge über auf der Feder abge¬ wandten Seite des Steges gelegene Stellmuttern am Bolzenende 18A, z. B. mittels Kontermuttern zwecks Kraft- und/oder Weg-Justage, leicht veränderlich ist.

In Fig. 3 ist eine VorwahlStellung für die EIN-Schaltung gezeigt, bei welcher die Schiebemuffe 2 noch nicht in Formschluß mit der Antriebswelle 22 gelangt ist, aber über die Schaltgabel 5 bereits durch den in die EIN-Rastierung geschobenen Vorspannhe¬ bel 11 bzw. die von diesem zusammengedrückte Feder 9 elastisch in Richtung Antriebswelle 22 und gegen deren Außenverzahnung ge¬ drückt wird. Die dabei durch die verkürzte Abstützung zwischen den Hebeln 5, 11 erhöhte Vorspannung der Feder 9 bleibt ohne wei¬ tere Bedienungseingriffe so lange bestehen und führt so lange zu einem beidseitigen Freiwerden der Bolzenenden 17A bzw. 18A von der Belastung durch die FederSpannung, bis die Schiebemuffe 2 mit ihrer Innenverzahnung in die Außenverzahnung der Antriebswelle 22 eingerastet ist. Der Fahrer braucht also z. B. beim Einschalten eines Zusatzantriebes nicht bis zum Einrasten der Schiebemuffe die Hand am Schalthebel halten, sondern kann die Bedienhand so¬ fort wieder zurück an das Lenkrad bringen, weil die vorgewählte EIN-Schaltstellung 17 nach dem Umlegen der Schwenkwelle 6 selbst¬ sichernd herbeigeführt bzw. beibehalten wird.

In Fig. 4 ist die EIN-Schaltstellung dann ohne Änderung der Rastierungsposition 18 vollends erreicht und die Schiebemuffe 2 unter Entspannung der Feder 9 mit der Antriebswelle 22 in Form¬ schluß gelangt. Die Schaltgabel 5 und der Vorspannhebel 11 haben dabei beide die durch den Anschlagstift 15 begrenzte max. Schwenk¬ bewegung gegenüber der AUS-Schaltstellung vollends beendet.

Sie weisen nun wieder etwa die gleiche Spreizung zueinander auf, wie in Fig. 2, jedoch um den Schwenkwinkel der Schwenkwelle 6 in Richtung Antriebswelle 22 verdreht, und die Feder 9 ist wieder auf die durch die Bolzenenden 17A, 18A vorgegebene Vorspannlänge entspannt.

Die schematische Fig. 5 entspricht der in Fig. 2 dargestell¬ ten und beschriebenen Situation, die Fig. 6 sinngemäß derjenigen in Fig. 3 und Fig. 7 derjenigen in Fig. 4.

Funktioneil ist mit der erfindungsgemäßen Anordnung noch von besonderem Vorteil, daß einerseits die EIN-Schaltung leicht und rasch bei immer gleichem Betätigungswiderstand möglich ist, ande¬ rerseits aber die Rücknahme der Schiebemuffe 2 in die AUS- Schalt¬ stellung 18A durch direkten ungefederten Kraftschluß von Schwenk¬ hebel 6 bzw. Vorspannhebel 11 einerseits und Schaltgabel 5 ande¬ rerseits über den bei AUS-Schaltbewegung (wie Fig. 2) beidseits am Hebel 5, 11 anschlagenden Bolzen 8 unmittelbar und verzöge¬ rungslos möglich ist. Damit erhält der Fahrer die sichere Gewi߬ heit, daß der Zusatzantrieb abgeschaltet, also die Schiebemuffe tatsächlich außer Eingriff ist. Die Feder wird dabei nur beim ei¬ gentlichen Einschaltvorgang kurzzeitig belastet und ist somit vor Ermüdungsgefahr geschützt.

Dadurch, daß die Hebelrastierungen hierbei unmittelbar in die Schalteinrichtung selbst integriert sind, werden auch Fernbe¬ dienungen, z. B. über Gestänge, leichter realisierbar und betriebs sicherer. Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Anordnung kann dabei natürlich auch mit einer größeren Anzahl von Federn und/oder mit getrennten Hebel-Schwenkachsen bzw. anstelle einer Schwenkan¬ ordnung von Schaltgabel und Vorspannhebel mit sinngemäß zueinander linear verschieblichen Schalt- bzw. Vorspannelementen realisiert werden.

Bezugszeichen

1 Abtriebswelle

2 Schiebemuffe

3 Umfangsnut von 2

4 Gleitstein in 3

5 Schaltgabel

6 Schwenkwelle

7 Federführung

8 Bolzen von 7

9 Feder von 7 0 Bolzenführung in 5 1 VorSpannhebel 2 Gehäusewand 3 Langloch in 11 4 Steg von 11 5 Anschlagstift 6 Rastierung 7 Loch für 16 für A U S 7A Bolzenende für A U S 8 Loch für 16 für E I N 8A Bolzenende für E I N 9 Bohrung von 16 0 Feder von 16 1 Kugel von 16 2 Antriebswelle