CS219301B2

CS219301B2 - Synchronization apparatus for the gear boxes with toothed wheels mainly for motor vehicles

Info

Publication number: CS219301B2
Application number: CS839373A
Authority: CS
Inventors: Klaus Schulze
Original assignee: Ifa Getriebewerke Brandenburg
Priority date: 1972-12-27
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1983-03-25
Also published as: SE408662B; DD101003A1; FR2212884A5; HU169548B; YU133373A; GB1403678A; BG28427A3; RO74891A; DE2324036A1; YU36556B

Description

Vynález se týká synchronizačního ústrojí pro převodovky s o-zubenými koly, zejména pro motorová vozidla, která mají na vnějším obvodu unášěče řadicí objímky neotočně vedenou, avšak axiálně posuvnou řadicí objímku, která zajišťuje na obě strany podle volby řaseného převodového stupně třecí spojení plovoucího kuželového synchronizačního třecího tělíska se spojovaným ozubeným kolem, které má rovněž kuželové třecí plochy.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronizing mechanism for geared gearboxes, in particular for motor vehicles, which have a non-rotatably guided but axially displaceable gearshift sleeve on the outer periphery of the shifter carrier. a friction body with a coupled gear, which also has conical friction surfaces.

U známých synchronizačních ústrojí zavádí řadicí objímka do mezer mezi řadicí ozubení, oboustranně přesazené, blokovací prvky, které jsou pevně spojeny se synchronizačním třecím tělískem. Řadicí zuby, které omezují mezery, jsou vytvořeny jako blokovací ozuby, které zabraňují možnosti nesynchronizovaného zařazení. Synchronizační třecí tělíska jsou přitom opatřena vodícími boky, které zasahují do vybrání unášeče řadicí objímky tak, že synchronizační třecí prstenec je omezeně otočný k řadicí objímce s blokovacími ozuby pro blokovací prvky. Axiální řadicí vůle řadicí objímky je omezena opěrkami v řadicím ozubení, které lze vytvořit změnou geometrie ozubení.In the known synchronizing devices, the shifting sleeve introduces interlocking elements, which are offset on both sides, into the gaps between the shifting teeth, which are fixedly connected to the synchronizing friction body. Shift teeth that limit gaps are designed as blocking teeth that prevent the possibility of unsynchronized engagement. The synchronizing friction bodies are provided with guide flanks which extend into the recesses of the carrier of the shift sleeve so that the synchronization friction ring is rotatably limited to the shift sleeve with the locking teeth for the locking elements. The axial shifting clearance of the shifting sleeve is limited by supports in the shifting gearing that can be created by changing the geometry of the gearing.

Hlavní nevýhoda těchto synchronizačních ústrojí spočívá v rozděleném uspořádání pro činnost ústrojí potřebných detailů, jako jsou blokovací ozuby, omezení rozsahu otáčení, synchronizačních třecích tělísek a dorazy pro omezení řadicího pohybu, které je třeba rozdělit na všechny části synchronizačního⁵ústrojí. Tím je třeba vytvářet zvláště složitou řadicí objímku a unášeč řadicí objímky, což znamená značné zvýšení výrobních nákladů.The main disadvantage of these devices resides in synchronizing arrangement for a split operation device necessary details, such as locking barbs limit the rotation synchronizing friction bodies and stops to limit the movement of the shift, which is to be split on all parts of the synchronizing device ^5. This requires a particularly complex shifting sleeve and shifting sleeve carrier, which means a considerable increase in production costs.

Účelem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody a vytvořit výrobně jednoduché, levné a provozně spolehlivé řešení.The purpose of the invention is to overcome these disadvantages and to provide a simple, inexpensive and operationally reliable solution.

Vynález si klade za úkol vytvořit synchronizační ústrojí tak, aby toliko jeden prvek synchronizačního ústrojí, totiž řadicí objímka, sloužil současně pro blokování, omezení rozsahu otáčení synchronizačního třecího tělíska a jako doraz pro omezení řadicího pohybu řadicí objímky.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a synchronizing device such that only one element of the synchronizing device, namely the shifting sleeve, serves simultaneously to block, limit the extent of rotation of the synchronizing friction body and as a stop to limit the shifting movement of the shifting sleeve.

Podle vynálezu se tento úkol řeší tak, že otočný nákružek na vnitřním obvodu řadicí objímky je opatřen funkčně potřebnými zapracováními pro blokovací ozuby, vybráními ve tvaru kruhového segmentu pro omezení otočného pohybu synchronizačních třecích tělísek a dorazy pro omezení řadicího pohybu. Blokovací ozuby jsou uspořádány po obou bočních plochách drážek, vytvářejících současně vodicí plochy pro blokovací prvky rovnoměrně rozdělené po obvodu synchronizačního třecího tělíska, které jsou drženy ve dvojicích vodicích bodů a pevně spojeny se synchronizačním 'třecím tělískem, když po ukončení synchronizace je řadicí objímka' přesunuta přes synchronizační třecí tělísko do spojovací polohy.According to the invention, this object is achieved by providing a rotating collar on the inner circumference of the shifting sleeve with functionally necessary inclusions for the locking teeth, recesses in the shape of a circular segment to limit the rotational movement of the synchronizing friction bodies and stops for shifting the shifting. The locking teeth are arranged on both lateral surfaces of the grooves, forming simultaneously guide surfaces for the locking elements evenly distributed over the circumference of the synchronizing friction body, which are held in pairs of guide points and firmly connected to the synchronizing friction body. via the synchronizing friction body to the coupling position.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu omezují vybrání ve tvaru kruhového segmentu na vnitřním obvodu nákružku řadicí objímky prostřednictvím dorazů volnost pohybu synchronizačního třecího tělíska.According to a further advantageous embodiment of the invention, the recesses in the form of a circular segment on the inner circumference of the collar of the shift sleeve limit the freedom of movement of the synchronizing friction body by means of stops.

Podle jiného výhodného vytvoření vynálezu omezuje po tom, co je řadicí ozubení řadicí objímky zasunuto do ozubeného věnce synchronizovaného ozubeného· kola otočný nákružek uvnitř obou řadicích ozubení axiální řadicí pohyb řadicí objímky.According to another advantageous embodiment of the invention, after the shifting of the shifting sleeve is inserted into the gear ring of the synchronized gear, the rotating collar inside the two shifting gears limits the axial shifting movement of the shifting sleeve.

Je rovněž možné, aby v řadicí objímce byl uspořádán jeden nebo více radiálních průchozích otvorů pro pružinou zatížené kuličky pro aretaci v ovládací nebo neutrální poloze.It is also possible for one or more radial through holes for the spring-loaded ball to be locked in the control or neutral position in the shift sleeve.

Toto technické řešení umožňuje uspokojivou vyměnitelnost hlavních součástí a tím také standartizaci typových řad.This technical solution enables satisfactory interchangeability of the main components and thus also the standardization of the type series.

Vynález je v dalším podrobněji popsán na jednom příkladu provedení ve spojení s výkresy.The invention is described in more detail below with reference to the drawings, in one exemplary embodiment.

Na obr. 1 je znázorněno synchronizační ústrojí podle vynálezu mezi dvěma sousedními ozubenými koly, a to· v řezu, na obr. 2 je znázorněn řez podle čáry A—A z obr. 1, na obr. 3 je znázorněn řez podle čáry B—B z obr. 1.Fig. 1 shows a cross-section of the synchronizing device according to the invention between two adjacent gears, Fig. 2 shows a section along line A-A of Fig. 1, Fig. 3 shows a section along line B- B of FIG.

Jak je patrno z. obr. 1 až obr. 3, jsou na hnacím hřídeli 1 převodovky s ozubenými koly uspořádána ozubená kola 2, 3 otočně, avšak nikoli podélně posuvně, přičemž mezi nimi - je uložen unášeč 4 řadicí objímky 10. Ozubená kola 2, 3 jsou pevně spojena s třecími kroužky 5 synchronizační spojky, které; mají pro spojování ozubený věnec Ba kuželovitou třecí ploohu 7; Unašeč 4 řadicí objímky 10, spojený neotočně s nosným prstencem 8 a opatřený třemi rameny 9 vodicí desky, má na sobě axiálně po-suvně uloženou řadicí objímku 10. Vnitřní část řadicí objímky 10 je opatřena na obvodu nákružkem 11, který je přerušen drážkami pro ramena 9 vodicí desky a vodícími plochami 12 pro blokovací prvky 13. Vnitřní část řadicí objímky 10 má rovněž po obou stranách nákružku 11 uspořádané řadicí ozubení 14, které je souhlasné s ozubením ozubeného věnce 6 třecího kroužku 3 synchronizační spojky na ozubeném kole 2, 3. Uvnitř řadicí objímky 10 jsou vpravo a vlevo· od stojiny unášeče 4 řadicí objímky 10 uložena jako plovoucí synchronizační třecí tělíska 13, která svým vnějším průměrem zhruba odpovídají průměru hlavové kružnice řadicího ozubení 14.As can be seen from FIGS. 1 to 3, gearwheels 2, 3 are arranged rotatably but not longitudinally displaceably on the drive shaft 1 of the geared gearbox. 3 are firmly connected to the friction rings 5 of the synchronizing clutch which; have a tapered friction surface 7 for coupling the gear ring Ba; The shifting sleeve carrier 4, connected non-rotatably to the carrier ring 8 and provided with three guide plate arms 9, has a shifting sleeve 10 axially disposed thereon. The inner part of the shifting sleeve 10 is provided with a collar 11 which is interrupted by grooves for the arms The inner part of the shifting sleeve 10 also has a gear shifting 14 arranged on both sides of the collar 11, which is coincident with the toothing of the friction ring gear 6 of the synchronizing clutch 3 on the gear 2, 3. Inside the shifting sleeves 10 are mounted to the right and left of the carrier 4 of the shifting sleeve 10 as floating synchronous friction bodies 13, which, by their outer diameter, roughly correspond to the diameter of the shifting gears 14.

Synchronizační třecí tělíska 13 mají na tkech rovnoměrně rozdělených místech svého obvodu dvojice 16 vodicích boků, z nichž v každé je pevně uložen vždy jeden blokovací prvek 13. Dvojice 16 vodicích boků omezují ve vybráních 25 ve tvaru kruhového segmentu řadicí objímky 10 volnost otočného pohybu synchronizačních třecích tělísek 13. V obou postranních bocích vodicích ploch' 12 jsou vytvořeny blokovací ozuby 17, a to tam, kde se vodicí plochy 12 zužují. Na blokovacích ozubech 17 jsou uspořádány opěrné plochy 18 pro blokovací prvky 13. Blokovací prvky 13 a blokovací ozuby 17 mají shodný blokovací úhel. Vodicí plochy 12 se zúžením v jednom směru jsou vzhledem k vodicím plochám 12‘ se zúžením v opačném směru uspořádány přesazené po obou stranách řadicí objímky 10. V místech vodicích drah 12 pro blokovací prvky 13 a na drážkách pro ramena 9 vodící desky unášeče 4 řadicí objímky 10 jsou v řadicím ozubeni 14 vytvořeny mezery.The synchronizing friction bodies 13 have pairs 16 of guiding flanges, each of which has one locking element 13 fixedly attached to the tissues of evenly distributed locations around their circumference. The pairs 16 of guiding flanges restrict the freedom of rotation of the synchronizing frictions in recesses 25 in the form of a circular segment In the two lateral sides of the guide surfaces 12, locking teeth 17 are formed where the guide surfaces 12 taper. Supporting surfaces 18 for the locking elements 13 are arranged on the locking teeth 17. The locking elements 13 and the locking teeth 17 have the same locking angle. The guide surfaces 12 with a taper in one direction are offset with respect to the guide surfaces 12 'with a taper in the opposite direction on both sides of the shift sleeve 10. In the locations of the guide tracks 12 for the locking elements 13 and on the grooves for the arms 9 of the carrier plate 4 of the shift sleeve 10, gaps are formed in the gear teeth 14.

Kuličky 19, které vystupují z ramen 9 vodicí desky, zapadají působením tlaku pružin 21 do průchozích otvorů 20, uspořádaných v řadicí objímce 10. Při řazení se řadicí objímka 10 přesunuje z její neutrální polohy, která je zajištěna pružně zatíženým aretačním kuželem 22, zapadajícím do· drážky 23 nosného prstence 8, buď vlevo nebo vpravo, a to podle toho, který převodový stupeň se má zařadit. Silové spojení mezi řadicí objímkou 10 a unášečem 4 řadicí objímky 10, je pružně zatíženými kuličkami 19, vystupujícími z ramen 9 vodicí desky, zajištěno silněji, než aretace v neutrální poloze.The balls 19 which protrude from the guide plate arms 9 engage the through-holes 20 provided in the shift sleeve 10 under the action of the spring 21. Upon shifting, the shift sleeve 10 moves out of its neutral position secured by a resiliently loaded detent cone 22 engaging The grooves 23 of the support ring 8, either left or right, depending on which gear is to be engaged. The force connection between the shift sleeve 10 and the carrier 4 of the shift sleeve 10 is more strongly secured by the resiliently loaded balls 19 protruding from the arms 9 of the guide plate than the locking in the neutral position.

Řadicí síla se tedy přenáší z řadicí objímky 10 přes kuličky 19 a unášeč 4 řadicí objímky 10 na právě ovládané synchronizační třecí tělísko 15. Kuželová třecí plocha 24 synchronizačního třecího tělíska 15 se dostane do třecího záběru s kuželovou třecí plochou 7 třecího kroužku 5 synchronizační spojky. Vzájemná relativní rychlost mezi synchronizačním třecím tělískem 13 a spojovaným ozubeným kolem 2, popřípadě 3 způsobí v· okamžiku dotyku třecích ploch pootočení synchronizačního třecího· tělíska 15 až k dosednutí dvojic 16 vodicích boků na vybrání 25 ve. tvaru kruhového segmentu v nákružku 11 řadicí objímky 10. Tím jsou zasunovány blo_?kovací prvky 13 na synchronizačním, třecím tělísku 15 do blokovací polohy. Blokovací plochy 26 na blokovacích prvcích 13 překrývají opěrné plochy 18 na blokovacích ozubech 17 pod určitým úhlem, tzv. blokovacím úhlem. Blokovací úhel musí být vytvořen tak, že kroutící moment, vznikající třením mezi třecí plochou 7 a třecí plochou 24 je vždy větší než vratný moment vyvolaný řadicí silou na opěrné ploše 18 a blokovací ploše 26. Řadicí síla při procesu synchronizace neustále vzrůstá a brzy dosáhne takové velikosti, že lze zasunout řadicí objímku 10 i proti tlaku kuliček 19 vystupujících z ramen 9 vodicí desky. V tom okamžiku působí řadicí objímky 10 přes blokovací ozuby 17 přímo na synchronizační třecí tělísko 15. Po vzniku synchronního chodu poklesne otočný moment, který přitlačuje blokovací plochy 26 blokovacích prvků 13 na opěrné plochy 18 blokovacích ozubů 17 a řadicí síla posune řa219301 dici objímku 10 přes blokovací uhel, čímž lze přivést do· záběru řadicí ozubení 14 se synchronně se pohybujícím ozubeným věncem 6 třecího kroužku 3 synchronizační spojky. Řadicí ozubení 14 lze uvést do záběru jen do té míry, až dosedne ozubený věnec 6 třecího kroužku 5 synchronizační spojky na nákružek 11 řadicí objímky 10.Thus, the shifting force is transmitted from the shifting sleeve 10 via the balls 19 and the shifting sleeve carrier 4 to the currently actuated synchronizing friction body 15. The tapered friction surface 24 of the synchronizing friction body 15 comes into frictional engagement with the tapered friction surface 7 of the friction ring 5. The relative relative speed between the synchronizing friction body 13 and the gear 2 or 3 to be coupled causes the synchronizing friction body 15 to rotate until the friction surfaces touch the pairs 16 on the recess 25 in. in the form of a circular segment in the collar 11 of the shifting sleeve 10. Thus, the blocks are inserted _. the fitting elements 13 on the synchronizing friction body 15 to the locking position. The locking surfaces 26 on the locking elements 13 overlap the abutment surfaces 18 on the locking teeth 17 at a certain angle, the so-called locking angle. The blocking angle must be such that the friction torque between the friction surface 7 and the friction surface 24 is always greater than the restoring moment caused by the shifting force on the abutment surface 18 and the blocking surface 26. The shifting force constantly increases during the synchronization process and soon reaches in such a manner that the shifting sleeve 10 can also be inserted against the pressure of the balls 19 projecting from the arms 9 of the guide plate. At this time, the shifting sleeves 10 act directly on the synchronizing friction body via the locking teeth 17. After synchronous operation, the rotational torque that presses the locking surfaces 26 of the locking elements 13 onto the abutment surfaces 18 of the locking teeth 17 decreases and the shifting force moves the sleeve 10 over the gear shifting 14 is synchronized with the gear ring 6 of the friction ring 3 of the synchronizing clutch. The shifting toothing 14 can only be engaged until the toothed ring 6 of the friction ring 5 of the synchronizing clutch engages the collar 11 of the shifting sleeve 10.

Vysunutí zařazeného chodu ze záběru je znemožněno podfrézováním řadicího ozubení 14 a ozubeného věnce 6.The gear shifting 14 and the gear ring 6 are not milled by disengaging the engaged gear.

Claims

SUBJECT

Synchronization device for geared transmission, in particular a promoter vehicle, which is equipped with a shifting sleeve which is mounted axially displaceably but not rotatably on the outer periphery of the shifting sleeve carrier, which is rotatably mounted on the shaft and which is arranged according to the gear selections provide, by means of the synchronizing clutch, a friction connection of one of its two floating synchronous friction bodies, arranged on both sides of the shift sleeve and arranged conically in the form of a ring, with a conical friction surface on one of the two sides of the shift sleeve carrier gear wheels rotatably mounted on the shaft, characterized in that the shift sleeve (l-θ '). the shifting toothing (14) has on its inner circumference a rotatable collar (11) which is provided with axially directed locking teeth (17) and axially directed recesses (25) for the synchronizing friction bodies (15) arranged inside the shifting sleeve (10), The forging teeth (17) are arranged on the side surfaces of the recesses (25), in which guide surfaces (12) are formed for the locking elements (13) provided at equal intervals around the circumference of the synchronizing friction bodies (15) and with them fixedly, while a stop on the rim (6) of the friction ring (5) of the synchronizing clutch is provided for the collar (11) to limit the axial movement of the shift sleeve (10).

Synchronization device according to claim 1, characterized in that the recesses (25) are in the form of parts of a circular segment on the inner surface of the collar (11i) each provided with a pair (16) of guiding flanks for restricting the movement of the synchronizing friction bodies (15).

Synchronization device according to claim 1, characterized in that one or more radial through holes (20) for the spring-loaded ball (19) for locking the shift sleeve (10) in the control or neutral position are arranged in the shift sleeve (10). .