DE102007042800A1

DE102007042800A1 - Synchronring einer Synchronisiervorrichtung für Getriebe

Info

Publication number: DE102007042800A1
Application number: DE102007042800A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Nollek; Carsten Rheinsberg
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Synchronisiervorrichtung für Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuggetriebe, mit wenigstens einem Synchronring (2; 6; 8; 11) mit wenigstens einer inneren und/oder äußeren Reibfläche (4; 5) und korrespondierender Gegenreibfläche (7; 9). Der wenigstens eine Synchronring (2; 6; 8; 11) weist mindestens eine Bohrung (12) in seiner Reibfläche (4; 5) auf.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Synchronring einer Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Synchronringe werden in Synchronisiervorrichtungen, insbesondere für Kraftfahrzeuggetriebe, in zahlreichen Varianten eingesetzt. Sie kommen als Außensynchronring, als Innensynchronring oder Synchronzwischenring zur Verwendung. Zumeist ist bei einem Synchronaußenring an dessen inneren Mantelfläche und beim Synchroninnenring an dessen äußeren Mantelfläche eine Reibfläche ausgebildet. Bei einem Synchronzwischenring für eine Mehrfach-Synchronisationseinrichtung befindet sich sowohl an der inneren wie auch an der äußeren Mantelfläche eine Reibfläche. Um das Reibverhalten zu optimieren und günstige Reibeigenschaften herzustellen, sind unterschiedliche Beschichtungsarten und Ausführungsformen der Synchronringe bekannt geworden.
Die DE 10 2004 053 000 B3 beschreibt einen Synchronzwischenring einer Synchronisationseinrichtung, der eine Reibfläche mit isotroper Oberfläche aufweist, die durch einen Gleitschleifvorgang erzeugt wurde. Als Rautiefe der Oberfläche der Reibfläche werden Werte zwischen 0,1 m und 0,3 m vorgeschlagen. Hierdurch soll erreicht werden, dass sich eine Oberflächenstruktur auf den Reibflächen ausbildet, die sich durch ein besonders geringes Verhaken der Spitzen des „Oberflächengebirges" auszeichnet, was in der Folge zu einem verbesserten Lösen zweier Reibpartner in einer Synchronisierungseinrichtung führen soll.
Die DE 101 63 828 A1 beschreibt eine Synchronisierungsvorrichtung mit einem Kupplungskörper, der eine Kupplungsscheibe und einen Konusring umfasst. Der Konusring weist eine Reibfläche auf. Ein Synchronaußenring weist eine Gegenreibfläche auf. Der Kupplungskörper und der Synchronaußenring sind mit je einem der zu synchronisierenden Bauteile drehfest verbunden. Die Kupplungsscheibe ist aus Stahl gefertigt, während die Reibfläche des Konusrings aus Messing hergestellt ist. Die Reibfläche ist mit dem Konusring und dieser wiederum der Kupplungsscheibe starr verbunden, wodurch ein einheitliches Bauteil hoher Festigkeit und hoher Formgenauigkeit gebildet werden soll. Diese Synchronisierungsvorrichtung soll einen konstanten Reibwert über eine hohe Lebensdauer liefern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, eine Synchronisiervorrichtung mit günstigen Reibeigenschaften zur Verfügung zu stellen, die sich mit wenig Fertigungsaufwand und damit kostengünstig herstellen lässt, und bei der die Reib- und Gleiteigenschaften exakt einstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Synchronisierungsvorrichtung mit wenigstens einem Synchronring mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der wenigstens eine Synchronring mit mindestens einer Bohrung in seiner Reibfläche versehen ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass während der Synchronisation eine leichtere Ölverdrängung im Reibverbund stattfindet. Auf diese Weise können die Reibeigenschaften der einzelnen Reibpartner (Synchronaußenring und Reibkonus bei Einkonusbauform, sowie Synchronaußen-, Synchronzwischen-, Synchroninnenring und/oder Reibkonus bei Mehrkonusbauformen) definierter abgestimmt werden. Weiterhin kann durch die Ausfüh rung aller Synchronringe mit Bohrungen eine bessere Schmierung der Losradlagerung erzielt werden.
Wahlweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Synchronring mindestens eine Bohrung in seiner Reibfläche aufweist. Vorzugsweise jedoch sind mehrere Bohrungen über den Umfang des Synchronrings verteilt angeordnet. Diese Bohrungen sind als Durchgangsbohrungen ausgebildet, damit auch der gewünschte Öltransport und die Ölverdrängung ungehindert stattfinden können.
Die Bohrungen können in einem Synchronzwischenring bzw. in einem Konusring angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Bohrungen in einem Synchronaußenring und/oder in einem Synchroninnenring angeordnet sein. Auf diese Weise ist eine optimale Einstellung der gewünschten Reibeigenschaften aller Reibpaarungen der Synchronisierungsvorrichtung ermöglicht. Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.
1 zeigt einen Teilschnitt durch eine ringförmig aufgebaute Synchronisiereinrichtung gemäß bekanntem Stand der Technik.
2 zeigt einen mit Bohrungen versehenen Synchronzwischenring in perspektivischer Darstellung.
Die schematische Darstellung der 1 verdeutlicht die Elemente einer Synchronisiereinrichtung (Stand der Technik), die im Rahmen der vorliegenden Erfindung relevant sind. Die Darstellung zeigt einen Teilschnitt durch eine ringförmig aufgebaute Synchronisiereinrichtung, bei der die Bauteile in vergrößertem Maßstab dargestellt sind. In 1 ist mit 1 eine Kupplungsscheibe bezeichnet, die nur in ihrem inneren Bereich dargestellt ist. Der äußere Bereich, in dem die Verzahnung angeordnet ist, die ihrerseits über eine Schaltmuffe mit einer Gegenverzahnung kuppelbar ist, ist nicht sichtbar. Die Kupplungsscheibe 1 ist weiterhin mit einem Zahnrad (nicht dargestellt) verbunden, so dass ein Kraftfluss zwischen dem Zahnrad, der Kupplungsscheibe 1 und der Schiebe muffe hergestellt werden kann. Die Kupplungsscheibe 1 ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt, bspw. aus 16MnCr5. Mit der Kupplungsscheibe 1 fest verbunden ist ein Konusring 2, der insbesondere aus einer geeigneten Messinglegierung hergestellt sein kann. Wie durch die Schweißnähte 3 symbolisiert wird, ist der Konusring 2 mit der Kupplungsscheibe 1 verschweißt. Hierbei können wahlweise normale Schweißnähte 3 oder solche Schweißnähte verwendet werden, bei denen eine Verschweißung des Stahlwerkstoffs mit dem Messingwerkstoff des Konusrings 2 ermöglicht ist.
Die Bezugsziffer 6 bezeichnet einen Synchronaußenring, der ebenfalls nur teilweise dargestellt ist. Der Synchronaußenring 6 hat ebenfalls eine Verzahnung, die mit der Schiebemuffe in Wirkverbindung gebracht werden kann. Der Synchronaußenring 6 kann ebenfalls aus einem geeigneten Stahlwerkstoff hergestellt sein; er weist eine zur äußeren Reibfläche 4 des Konusrings 2 zugewandte Gegenreibfläche 7 auf. Innerhalb des Konusrings 2 ist ein Synchroninnenring vorgesehen, der mit der Bezugsziffer 8 bezeichnet ist. Der Synchroninnenring 8 hat auf seinem Außenumfang eine mit der inneren Reibfläche 5 korrespondierende Reibfläche 9. Dadurch, dass der Synchroninnenring 8 mittels des Vorsprungs 10 am Synchronaußenring 6 und einer entsprechenden Ausnehmmung am Synchroninnenring 8 mit dem Synchronaußenring 6 drehfest verbunden ist, ergibt sich eine Doppelkonussynchronisiervorrichtung, die eine erhöhte Reibwirkung zur Verfügung stellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist zumindest einer der Ringe – wahlweise der Konusring 2 und/oder der Synchronaußenring 6 und/oder der Synchroninnenring 8 – wenigstens eine Bohrung zur besseren Ölverdrängung im Reibverbund während der Synchronisation auf, was anhand eines beispielhaft dargestellten Synchronzwischenrings 11 entsprechend 2 (entspr. Konusring 2 aus 1) verdeutlicht ist. Die Bohrungen 12 sind gleichmäßig über den Umfang des Rings 11 verteilt, wobei bspw. zwölf Bohrungen 12 in einer Gradunterteilung von je 30° vorgesehen sein können. Selbstverständlich können auch mehr oder weniger Bohrungen als gezeigt vorgesehen sein. Der Durchmesser der Bohrungen 12 kann in einer Größenordnung liegen, die ungefähr 20 bis 50% der Breite des Rings 11 entspricht. Wie anhand der Darstellung der 2 erkennbar wird, durchdringen die Bohrungen 12 jeweils die äußere Reibfläche 4 wie auch die innere Reibfläche 5 des Synchronzwischenrings 11 bzw. des Konusrings 2.
Um die gewünschten Reibeigeschaften der Synchronisiervorrichtung zu erzielen, kann zusätzlich der Synchronaußenring 6 und/oder der Synchroninnenring 8 mit entsprechenden Bohrungen versehen sein. Die Bohrungen 12 ermöglichen eine leichtere Ölverdrängung im Reibverbund während des Synchronisierungsvorganges. Weiterhin kann durch die Ausführung aller Synchronringe 6, 8, 11 mit Bohrungen 12 eine bessere Schmierung der Losradlagerung erzielt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.

1: Kupplungsscheibe
2: Konusring
3: Schweißnaht
4: äußere Reibfläche am Konusring
5: innere Reibfläche am Konusring
7: Gegenreibfläche
8: Synchroninnenring
9: korrespondierende Reibfläche am Synchroninnenring
10: Vorsprung
11: Synchronzwischenring
12: Bohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004053000 B3 [0003]
- DE 10163828 A1 [0004]

Claims

Synchronisiervorrichtung für Getriebe, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebe, mit wenigstens einem Synchronring (2; 6; 8; 11) mit wenigstens einer inneren und/oder äußeren Reibfläche (4; 5) und korrespondierender Gegenreibfläche (7; 9), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Synchronring (2; 6; 8; 11) mindestens eine Bohrung (12) in seiner Reibfläche (4; 5) aufweist.
Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bohrungen (12) über den Umfang des Synchronrings (2; 6; 8; 11) verteilt angeordnet sind.
Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Durchgangsbohrungen (12) vorgesehen sind.
Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (12) in einem Synchronzwischenring (11) bzw. in einem Konusring (2) angeordnet sind.
Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (12) in einem Synchronaußenring (6) angeordnet sind.
Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (12) in einem Synchroninnenring (8) angeordnet sind.
Synchronring einer Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1.