DE102007037535A1 - Gearbox synchronizing mechanism has complementary meshing profiles at the end sides of the sliding bush and the loose wheels - Google Patents
Gearbox synchronizing mechanism has complementary meshing profiles at the end sides of the sliding bush and the loose wheels Download PDFInfo
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-
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- F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
- F16D11/14—Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung eines Zahnräderwechselgetriebes, mit der mindestens ein Losrad relativ zu einer Welle wahlweise drehbar gehalten oder drehfest gelegt werden kann, wobei die Synchronisiereinrichtung zur Drehzahlangleichung und Drehmomentübertragung zwischen Losrad und Welle eine auf der Welle axial verschiebliche, jedoch drehfest gelegte Schiebemuffe umfasst.The Invention relates to a synchronizer of a gear change transmission, with the at least one idler gear relative to a shaft selectively rotatable held or rotatably can be placed, wherein the synchronizer for speed adaptation and torque transmission between Idler gear and shaft one axially displaceable on the shaft, however rotatably mounted sliding sleeve includes.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine Synchronisiereinrichtung dient zum Schalten von Gangrädern in einem Getriebe. Dabei wird bei einer weit verbreiteten Art der Einrichtung eine Anordnung von Synchronringen einem Gangrad zugeordnet. Die Anordnung hat mindestens zwei und häufig drei Synchronringe, nämlich einen Synchron-Innenring, einen Synchron-Außenring und einen dazwischen angeordneten Synchron-Zwischenring.A Synchronizer is used to shift gear wheels in a transmission. It is in a widespread type of Device associated with an arrangement of synchronizer rings a gear wheel. The arrangement has at least two and often three synchronizer rings, namely a synchronous inner ring, a synchronous outer ring and a synchronizer intermediate ring interposed therebetween.
Die Synchronringe sind längs der Drehachse der Getriebewelle bzw. längs der Drehachse der Synchronringe so ineinander geschoben, dass der Synchron-Außenring den Synchron-Innenring in Umfangsrichtung umfasst. Jeder Synchronring weist mindestens eine Ringfläche auf, mit der während der Synchronisation der Drehzahlen der Getriebewelle mit den Drehzahlen der zu schaltenden Gangräder ein reibschlüssiger Kontakt zu einer weiteren Ringfläche hergestellt wird. Jede der Reibflächen liegt an einem der Synchronringe einer Reibfläche eines anderen Synchronringes gegenüber.The Synchronizer rings are along the axis of rotation of the gear shaft or along the axis of rotation of the synchronizer rings into one another pushed that the synchronous outer ring the synchronous inner ring in the circumferential direction. Each synchronizer ring has at least an annular surface with that during synchronization the speeds of the gear shaft with the speeds of the switching Gear wheels a frictional contact with a another ring surface is produced. Each of the friction surfaces lies on one of the synchronizing rings of a friction surface of a opposite synchronizer ring.
Beispiele
für eine gattungsgemäße Synchronisiereinrichtung
sind in der
Nachteilig ist bei diesen vorbekannten Vorrichtungen, dass sie relativ viele Bauteile aufweisen, die zum Teil relativ aufwändig gefertigt werden müssen. Dies gilt insbesondere für die mit Verzahnungen ausgestatteten Bauteile. Die Fertigung der präzisen Form der Verzahnungen ist aufwändig und damit teuer. Weiterhin haben vorbekannte Lösungen häufig ein relativ hohes Gewicht. Schließlich ist oft auch ein hoher Abstimmungsaufwand erforderlich, um die Synchronisiereinrichtung präzise betreiben zu können.adversely is in these prior art devices that they are relatively many Have components that made relatively expensive sometimes Need to become. This is especially true for the equipped with teeth components. The production of the precise form The gears are complex and therefore expensive. Farther previously known solutions often have a relative high weight. After all, there is often a high level of coordination effort required to operate the synchronizer precisely to be able to.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiereinrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es mit weniger Bauteilen möglich wird, den Synchronisiervorgang zu bewerkstelligen, was insbesondere in manuellen oder automatisierten Schaltgetrieben von Fahrzeugen erfolgen soll. Dabei sollen die benötigten Bauteile möglichst einfach ausgebildet sein, um sie preiswert herstellen zu können. Dennoch soll reproduzierbar eine Drehzahldifferenz zwischen zwei Bauteilen ausgeglichen und die drehmomentübertragende Verbindung zwischen einem Losrad und einer Welle formschlüssig geschaltet werden können. Die Synchronisiereinrich tung soll dabei eine geringe Baugröße haben und eine geringe Verschleißempfindlichkeit aufweisen.Of the The present invention is therefore based on the object, a synchronization of the The above-mentioned type so that it with fewer components it becomes possible to accomplish the synchronization process, especially in manual or automated manual transmissions to be done by vehicles. It should the required components be as simple as possible to make them inexpensive to be able to. Nevertheless, a speed difference should be reproducible balanced between two components and the torque transmitting Connection between a loose wheel and a shaft form-fitting can be switched. The Synchronisiereinrich device should have a small size and a have low wear sensitivity.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Stirnseite der Schiebemuffe und der der Schiebemuffe zugewandten Stirnseite des Losrads Profilierungen eingebracht sind, die sich jeweils komplementär ergänzen, wobei bei mindestens einem gegebenen Radius entlang des Umfangs der Schiebemuffe und des Losrads mindestens ein axial vorstehender und mindestens ein axial zurückgesetzter Oberflächenbereich vorhanden ist. Vorzugsweise ist eine Anzahl axial vorstehender und axial zurückgesetzter Oberflächenbereiche vorgesehen.The Solution of this problem by the invention is characterized in that that at least one end face of the sliding sleeve and the sliding sleeve facing end face of the idler gear profilings are introduced, which complement each other in a complementary manner, wherein at least a given radius along the circumference of the sliding sleeve and the idler gear at least one axially projecting and at least an axially recessed surface area exists is. Preferably, a number are axially projecting and axially recessed Surface areas provided.
Bei dem gegebenen Radius verläuft entlang des Umfangs der Schiebemuffe und des Losrads die Oberfläche bevorzugt wellenförmig, insbesondere sinusförmig.at the given radius runs along the circumference of the sliding sleeve and the idler wheel, the surface preferably wavy, in particular sinusoidal.
An einer gegebenen Umfangsstelle kann auch entlang eines Radienstrahls die Schiebemuffe und das Losrad mindestens einen axial vorstehenden und mindestens einen axial zurückgesetzten Oberflächenbereich aufweisen. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass entlang des Radienstrahls die Oberfläche der Schiebemuffe und des Losrads in axiale Richtung wellenförmig, insbesondere sinusförmig, verläuft.At A given circumferential location may also be along a radial beam the sliding sleeve and the idler gear at least one axially projecting and at least one axially recessed surface area exhibit. It is preferably provided that along the radial beam the surface of the sliding sleeve and the idler gear in axial Wave-shaped, in particular sinusoidal, runs.
Die stirnseitige Oberfläche der Schiebemuffe und/oder die stirnseitige Oberfläche des Losrads sind dabei bevorzugt mit einem Reibbelag versehen.The frontal surface of the sliding sleeve and / or the frontal Surface of the idler gear are preferred with a friction lining Mistake.
Die Schiebemuffe kann eine Innenverzahnung aufweisen, die auf einer Außenverzahnung der Welle angeordnet ist. Auch kann die Schiebemuffe in bekannter Weise an ihrem Außenumfang eine Schaltgabelnut aufweisen.The Sliding sleeve may have an internal toothing, which on one External teeth of the shaft is arranged. Also, the Sliding sleeve in a known manner on its outer circumference a Schaltgabelnut exhibit.
Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung der Synchronisiereinrichtung kann – insbesondere beim Einsatz in manuellen oder automatisierten Schaltgetrieben – erreicht werden, dass ein einfacher und kostengünstiger Aufbau realisiert wird, weil die benötigten Teile fertigungstechnisch einfach hergestellt werden können. Ferner sind nur relativ wenige Teile erforderlich, um die vorgeschlagene Synchronisiervorrichtung zu realisieren.With the proposed embodiment of the synchronizer can - especially when used in manual or automated manual transmissions - be achieved that a simple and kos tengünstiger structure is realized because the required parts manufacturing technology can be easily manufactured. Furthermore, only relatively few parts are required to realize the proposed synchronizer.
Bei automatisierten Schaltgetrieben ist eine vereinfachte Aktuatorik möglich. Dabei ist eine asymmetrische Auslegung möglich.at automated manual transmissions is a simplified actuator possible. An asymmetrical design is possible.
Die Drehmomentübertragung erfolgt durch Formschluss mittels einer einfachen Geometrie.The Torque is transmitted by positive locking means a simple geometry.
Die Synchronisiereinrichtung ist dabei relativ unempfindlich gegen auftretenden Verschleiß. Die Toleranzkette ist relativ kurz, so dass sich Fertigungstoleranzen nicht stark auswirken.The Synchronizer is relatively insensitive to occurring Wear. The tolerance chain is relatively short, so that Manufacturing tolerances do not have a strong impact.
Es ergibt sich insgesamt ein kompakter Aufbau mit einer geringen Baugröße und einem relativ geringen Gewicht.It overall results in a compact design with a small size and a relatively low weight.
Der Abstimmungsaufwand der Synchronisiereinrichtung ist dabei minimal und deren Herstellung einschließlich Montage somit kostengünstig zu machen.Of the Voting effort of the synchronizer is minimal and their manufacture including assembly thus cost close.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In The drawings is an embodiment of the invention shown. Show it:
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description the figures
In
den Figuren ist eine Synchronisiereinrichtung
Die
Welle
Die
beiden Losräder
Beim
Schalten eines Gangs, d. h. eines Losrades
Um
den Synchronisiervorgang zu bewerkstelligen, ist folgende Ausgestaltung
vorgesehen:
An den beiden Stirnseiten
At the two ends
Im
Ausführungsbeispiel sind sogar eine Anzahl vorstehender
bzw. zurückgesetzter Bereiche
Wie
in
Dasselbe
gilt – wie aus
Insgesamt
ergibt sich auf den Stirnseiten
Beide
Stirnseiten
Zum
Synchronisieren wird die Schiebemuffe
Bei
Drehzahldifferenzen zwischen den Bauteilen
Durch
die gewählte Tiefe der „Täler" und die Höhe
der „Berge" und die daraus folgende Steigung der Profilierung
Die
Reibbeläge
Die
vorgeschlagene Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft für
automatisierte Schaltgetriebe einsetzbar, da hier der axiale Verschiebeweg
der Schiebemuffe
Vorteilhaft ist die Drehmomentübertragung durch Formschluss mittels einfacher Geometrien.Advantageous is the torque transmission by positive locking means simple geometries.
- 11
- Synchronisiereinrichtungsynchronizer
- 22
- LosradLosrad
- 33
- LosradLosrad
- 44
- Wellewave
- 55
- Schiebemuffesliding sleeve
- 66
- Stirnseite der Schiebemuffefront the sliding sleeve
- 77
- Stirnseite des Losradsfront of the idler gear
- 88th
- Profilierungprofiling
- 99
- Profilierungprofiling
- 1010
- axial vorstehender Oberflächenbereichaxial protruding surface area
- 1111
- axial zurückgesetzter Oberflächenbereichaxial recessed surface area
- 1212
- axial vorstehender Oberflächenbereichaxial protruding surface area
- 1313
- axial zurückgesetzter Oberflächenbereichaxial recessed surface area
- 1414
- Reibbelagfriction lining
- 1515
- Reibbelagfriction lining
- 1616
- Innenverzahnunginternal gearing
- 1717
- Außenverzahnungexternal teeth
- 1818
- SchaltgabelnutSchaltgabelnut
- 1919
- Nadellagerneedle roller bearings
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - DE 4324814 A1 [0004] - DE 4324814 A1 [0004]
- - DE 19506988 A1 [0004] - DE 19506988 A1 [0004]
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120823 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120823 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150216 |
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