DE102008047019A1 - Switching arrangement for switching-speed gearing, particularly for motor vehicle, has synchronization mechanism and shift fork of gear, where sliding sleeve is provided with teeth ring - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung mit einer Synchronisiereinrichtung für ein Schalt-Wechselgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The The invention relates to a switching arrangement with a synchronizing device for a change-speed transmission, in particular for a motor vehicle.
Synchronisiervorrichtungen werden bei Kraftfahrzeuggetrieben in verschiedenen Varianten eingesetzt. Sie dienen zur Drehzahlanpassung zwischen den zu koppelnden Zahnrädern unterschiedlicher Übersetzungsstufen und damit zur Reduzierung der Schaltkraft und des Verschleißes im Getriebe sowie zur Verbesserung des Schaltkomforts. Eine bekannte Variante bildet bspw. die sog. Lamellensynchronisation, die für relativ hohe Leistungsübertragungen geeignet ist. Hierbei erfolgt die Synchronisation durch Lamellen mit Reibflächen. Eine häufig eingesetzte Variante ist meist als Sperrsynchronisation ausgeführt und weist eine Kegel-Reibkupplung auf, die als Einkonus-Synchronisation oder als Mehrkonus-Synchronisation ausgeführt sein kann. Um eine korrekte Synchronisation des Gangwechsels zu gewährleisten, wird i. d. R. erst synchronisiert, wobei die unterschiedlichen Drehzahlen von Losrad und Welle aneinander angeglichen werden. Erst danach wird durch formschlüssige Verbindung des Losra des mit der Welle gekuppelt. Um sicherzustellen, dass erst synchronisiert und erst dann gekuppelt wird, ist eine fein abgestimmte Sperrfunktion erforderlich. Herkömmliche Sperrsynchronisationen weisen meist einen Synchronträger-Körper mit mehreren über den Umfang verteilten Druckstücken auf, die in radialer Richtung mittels Federn vorgespannt sind. Die vorgespannten Druckstücke dienen der Vorsynchronisation. Die eigentliche Synchronisation erfolgt durch eine Kegel-Reibkupplung mit Einfachkonus am Kupplungskörper bzw. am Synchronring. Von dieser Kegel-Reibkupplung wird die gesamte Reibleistung aufgenommen. Das Drehmoment wird über die Verzahnung der Schiebemuffe übertragen, die im geschalteten Zustand das Losrad, den Kupplungskörper mit dem Synchronträger-Körper bzw. der Welle verbindet. Die Sperrfunktion ergibt sich durch das Zusammenspiel an den sog. Dachverzahnungen des Synchronringes und der Schiebemuffe. In Zusammenwirkung mit Federringen, Seitenanschlägen oder anderen Elementen kann eine Vorsynchronisation allerdings auch mittels einer Schiebemuffe mit Innenverzahnung und ggf. mit variablen Zahnhöhen erfolgen.synchronizers are used in motor vehicle transmissions in different variants. They serve to adjust the rotational speed between the gears to be coupled different translation levels and thus to reduce the Switching force and wear in the transmission and the Improvement of shifting comfort. A known variant forms, for example. the so-called lamellar synchronization, which is relatively high Power transfers is suitable. Here, the Synchronization by lamellae with friction surfaces. One often used variant is usually executed as a lock synchronization and has a cone-friction coupling, which is a Einkonus synchronization or as a multi-cone synchronization can be executed. To ensure a correct synchronization of the gear change, will i. d. R. first synchronized, with the different speeds be matched by Losrad and wave. Only after is by positive connection of the Losra of the Shaft coupled. To make sure that first sync and only then is coupled, is a finely tuned lock function required. Show conventional lock syncs usually a synchronous carrier body with several over the circumference distributed pressure pieces, which in the radial direction are biased by springs. The prestressed pressure pieces serve the pre-synchronization. The actual synchronization takes place by a cone friction clutch with single cone on the coupling body or on the synchronizer ring. From this cone friction clutch is the entire Friction loss recorded. The torque is over the Gear teeth of the sliding sleeve transmitted in the switched Condition the idler gear, the coupling body with the synchronous carrier body or the shaft connects. The lock function results from the Interaction at the so-called roof teeth of the synchronizer ring and the sliding sleeve. In conjunction with spring washers, side stops or other elements, however, can also be a pre-synchronization by means of a sliding sleeve with internal toothing and possibly with variable Tooth heights done.
Eine
weit verbreitete Bauart herkömmlicher Schiebemuffen sieht
eine ringförmige Schiebemuffe mit Innenverzahnung und einer
Außenmantelfläche mit einer umlaufenden Führungseinrichtung
vor, die mit einer entsprechend geformten Schaltgabel zusammenwirkt.
Die Führungseinrichtung kann bspw. durch einen umlaufenden
Steg oder ein umlaufendes Stegpaar gebildet sein, die einen Eingriff
für die Schaltgabel bilden. Diese Stege werden meist außen auf
die Schiebemuffe aufgeschweißt und nach dem Fügevorgang
an den Flanken sowie am Schiebemuffengrund spanend nachgearbeitet.
Eine Variante einer solchen Schiebemuffe ist z. B. in der
Obwohl die bekannten Schiebemuffen ihren Zweck zufrieden stellend erfüllen, wird stets versucht, die Zahl der Fertigungsschritte und Bearbeitungsschritte zur Herstellung solcher Schiebemuffen zu reduzieren, ohne dass die Qualität und Maßhaltigkeit der Bauteile hierdurch beeinträchtigt wird.Even though the known sliding sleeves fulfill their purpose satisfactorily, always tries the number of production steps and processing steps to reduce the production of such sliding sleeves, without the Quality and dimensional accuracy of the components thereby is impaired.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, eine einfacher und kostengünstiger herstellbare Schaltanordnung für ein Schalt-Wechselgetriebe zur Verfügung zu stellen.A Object of the present invention is seen in a simpler and cost-manufacturable switching arrangement for to provide a shift change gearbox.
Diese Aufgabe wird mit einer Schaltanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass bei einem Verzahnungsring einer Schiebemuffe auf die bisher verwendeten Eingriffsstege für eine Schaltgabel verzichtet wird, sondern dass die Schiebemuffe eine zylindrische Außenmantelfläche erhält, die vom Eingriffsbereich der Schaltgabel seitlich umgriffen wird. Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Schaltanordnung mit einer Synchronisiereinrichtung für ein Schalt-Wechselgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Schaltgabel des Getriebes und eine damit im Wirkungseingriff stehende Schiebemuffe, die einen Verzahnungsring mit Innenverzahnung und eine zylindrische Außenmantelfläche aufweist. Vorzugsweise kann der Eingriffsbereich der Schaltgabel beidseitig an den Stirnflächen der Schiebemuffe gleitend anliegen. Auch kann der Eingriffsbereich der Schaltgabel die Außenmantelfläche der Schiebemuffe in vorteilhafter Weise über einen Kreissegmentabschnitt von bspw. 90 bis ca. 180 Grad umgreifen und gleitend dort anliegen.These Task is with a switching arrangement with the features of the preamble of independent claim 1 solved by that in a gear ring of a sliding sleeve on the previously used Engagement webs is waived for a shift fork, but that the sliding sleeve has a cylindrical outer circumferential surface receives, from the engagement area of the shift fork sideways is encompassed. The present invention thus relates to a switching arrangement with a synchronizer for a change-speed transmission, in particular for a motor vehicle, comprising a shift fork the transmission and a sliding engagement therewith, a toothed ring with internal teeth and a cylindrical Having outer circumferential surface. Preferably the engagement region of the shift fork on both sides of the end faces slidably engage the sliding sleeve. Also, the engagement area the shift fork the outer circumferential surface of the sliding sleeve advantageously over a circle segment section from, for example, embrace 90 to about 180 degrees and slid there abut.
Die erfindungsgemäße Schaltanordnung ermöglicht eine sehr kostengünstige und einfache Herstellung der Schiebemuffen, da auf zusätzliche Führungselemente am Außenumfang des Verzahnungsrings verzichtet werden kann. Da diese Führungselemente bisher meist verschweißt wurden, war eine zusätzliche Nachbearbeitung zur Sicherstellung der Maßhaltigkeit meist unumgänglich. Diese zusätzlichen Fertigungsschritte können nun entfallen.The inventive switching arrangement allows a very cost-effective and simple production of sliding sleeves, there on additional guide elements on the outer circumference of the toothed ring can be dispensed with. Because these guide elements Previously most were welded, was an additional Post-processing to ensure dimensional accuracy usually unavoidable. These additional manufacturing steps can now be omitted.
Wahlweise kann die zylindrische Außenmantelfläche der Schiebemuffe glattflächig ausgestaltet sein, was insbesondere durch eine spanabhebende Bearbeitung erreicht werden kann. Je nach Bedarf kann nach einem Drehvorgang die glattflächige Außenmantelfläche zusätzlich geschliffen werden. Eine besonders vorteilhafte Variante kann jedoch auch eine nicht glattflächige Außenmantelfläche vorsehen, die bspw. mittels eines spanlosen Verfahrens hergestellt sein kann. So lässt sich eine derartige Schiebemuffe bspw. aus einem spanlos bearbeiteten und gerollten Blechband auf besonders einfache und kostengünstige Weise herstellen. In der Außenmantelfläche einer solcherart hergestellten Schiebemuffe kann sich ggf. eine Negativkontur der Innenverzahnung abzeichnen, so dass keine plane bzw. glattflächige Oberflächenkontur ermöglicht ist. Eine solche Variante kann gleichermaßen alle Anforderungen erfüllen, da die Führungsflächen zur Zusammenwirkung mit der Schaltgabel im Wesentlichen durch die beiden Stirnflächen der Schiebemuffe gebildet sind.Optionally, the cylindrical outer circumferential surface of the sliding sleeve can be configured smooth-surfaced, which can be achieved in particular by a machining operation. Depending on requirements, the smooth-surface outer circumferential surface can be additionally ground after a turning operation. However, a particularly advantageous variant can also provide a non-smooth outer surface area, which may be prepared, for example. By means of a chipless process. Thus, such a sliding sleeve can, for example. From a non-cutting machined and rolled sheet metal strip in a particularly simple and cost-effective manner. If necessary, a negative contour of the internal toothing may emerge in the outer circumferential surface of a sliding sleeve produced in this way, so that no plane or smooth-surfaced surface contour is made possible. Such a variant can equally meet all requirements, since the guide surfaces are formed for cooperation with the shift fork substantially by the two end faces of the sliding sleeve.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schaltanordnung sieht vor, dass die Stirnflächen des Verzahnungsrings der Schiebemuffe jeweils plan und flächenparallel zueinander sind. Als alternative Ausführungsform können die Stirnflächen des Verzahnungsrings der Schiebemuffe jedoch auch jeweils leicht konisch ausgebildet sein und sich in Richtung zur Außenmantelfläche hin leicht verjüngen. Wahlweise kann nur eine der Stirnflächen konisch gestaltet sein, während die andere Stirnfläche senkrecht zur Rotationsachse der Schiebemuffe orientiert sein kann. Die jeweils sinnvolle Gestaltung kann sich bspw. nach dem zur Verfügung stehenden Bauraum und/oder nach der günstigsten Gestaltung der die Schiebemuffe in axialer Richtung verschiebenden Schaltgabel richten.A further advantageous embodiment of the invention Switching arrangement provides that the end faces of the toothed ring the sliding sleeve each plan and surface parallel to each other are. As an alternative embodiment, the End faces of the toothed ring of the sliding sleeve, however also be slightly conical in each case and in the direction slightly taper towards the outer surface. Optionally, only one of the end faces can be conical while the other face is vertical can be oriented to the axis of rotation of the sliding sleeve. The respectively meaningful design can, for example, according to the available Space and / or according to the most favorable design of the Aim the sliding sleeve in the axial direction of the shifting fork.
Vorzugsweise ist zumindest die Außenmantelfläche des Verzahnungsrings der Schiebemuffe plan geschliffen, so dass eine geringe Reibung zwischen den sich berührenden Flächen der Schiebemuffe und der Schaltgabel gewährleistet ist. In gleicher Weise können auch die Stirnflächen des Verzahnungsrings der Schiebemuffe jeweils plan geschliffen sein, da die Schaltgabel mit ihren seitlichen Führungsflächen auch an den Stirnflächen anliegt, so dass auch zwischen diesen aufeinander gleitenden Flächen eine möglichst geringe Reibung erreicht werden kann. Ggf. kann zusätzlich die Innenmantelfläche des mit der Schiebemuffe im Wirkungseingriff stehenden Eingriffsbereichs der Schaltgabel plan geschliffen sein. Da dieser Fertigungsschritt jedoch aufwändiger ist als das Planschleifen der Außenmantelfläche der Schiebemuffe, kann je nach erreichter Oberflächengüte bei der Formgebung der Schaltgabel unter Umständen auf das nachträgliche Bearbeiten bzw. Planschleifen der Schaltgabel verzichtet werden. Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung kann vorsehen, dass die Innenmantelfläche des mit der Schiebemuffe im Wirkungseingriff stehenden Eingriffsbereichs der Schaltgabel mit einer abriebfesten Gleitschicht beschichtet ist. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Innenmantelfläche des mit der Schiebemuffe im Wirkungseingriff stehenden Eingriffsbereichs der Schaltgabel wenigstens einen Gleitschuh aufweisen, so dass eine robuste und sehr verschleißfeste Gleitpaarung zur Verfügung gestellt ist. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die Innenmantelfläche des mit der Schiebemuffe im Wirkungseingriff stehenden Eingriffsbereichs der Schaltgabel wenigstens eine abgeschrägte Anlagefläche aufweist, so dass anstelle eines separaten Gleitschuhs die Anlagefläche der Schaltgabel selbst den Eingriffsbereich bildet. Ein Vorteil einer solchen Anordnung mit oder ohne Gleitschuh besteht unter anderem darin, dass sich bei drehender Schiebemuffe zwischen dieser und der Schräge des Gleitschuhs bzw. der Schaltgabel ein Öl-Schmierfilm ausbildet, so dass der Verschleiß der Anordnung reduziert ist.Preferably is at least the outer circumferential surface of the toothed ring the sliding sleeve plan ground, leaving a low friction between the contacting surfaces of the sliding sleeve and the shift fork is guaranteed. In the same way can also be the end faces of the toothed ring The sliding sleeve must be ground flat, as the shift fork with their lateral guide surfaces also on the End faces rests, so that between these successive sliding surfaces the least possible friction can be achieved. Possibly. can additionally the inner lateral surface of the engagement sleeve engaged with the sliding sleeve the shift fork should be ground flat. Because this manufacturing step However, more complex than the surface grinding of the outer surface the sliding sleeve, depending on the achieved surface quality during the shaping of the shift fork under certain circumstances the subsequent processing or surface grinding of the shift fork be waived. An alternative embodiment of the Switching arrangement according to the invention can provide that the inner circumferential surface of the with the sliding sleeve in operative engagement standing engagement region of the shift fork with an abrasion-resistant Sliding layer is coated. In a further alternative embodiment can the inner lateral surface of the sliding sleeve in the Effect engaging engagement region of the shift fork at least have a sliding shoe, so that a robust and very wear-resistant Sliding pairing is provided. Alternatively to this can also be provided that the inner surface of the with the sliding sleeve in engagement region engaging the action Shift fork at least one beveled contact surface has, so that instead of a separate sliding shoe, the contact surface the shift fork itself forms the engagement area. An advantage Such an arrangement with or without sliding shoe is among other things in that with rotating sliding sleeve between this and the slope of the shoe or the shift fork an oil-lubricating film forms, so that reduces the wear of the arrangement is.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.Further Features, objects and advantages of the present invention will be apparent the following detailed description of a preferred embodiment of the invention, as a non-limiting example and refers to the attached drawing. Same Components have the same reference numerals on and are sometimes not explained several times.
Die
in
Eine
solche Schaltanordnung
Wahlweise
kann die Außenmantelfläche
Wie
anhand der Detaildarstellung der
Wahlweise
kann zudem die Innenmantelfläche des mit der Schiebemuffe
Es sei an dieser Stelle nicht gesondert betont, dass die vorliegend beschriebene Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die sich dem Fachmann ohne weiteres erschließen und die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.It It should not be emphasized at this point that the present described invention not to the preceding embodiments is limited. Rather, a variety of variants and Modifications conceivable, which are readily apparent to those skilled in the art and the use of the inventive concept and therefore also fall within the scope of protection.
- 1010
- Schaltanordnungswitching arrangement
- 1212
- Schiebemuffesliding sleeve
- 1414
- Verzahnungsringtoothed ring
- 1616
- Innenverzahnunginternal gearing
- 1818
- Außenumfangouter periphery
- 2020
- Schaltgabelshift fork
- 2222
- AußenmantelflächeOuter casing surface
- 2424
- Eingriffsbereichengagement area
- 2626
- Stegweb
- 2828
- Stirnflächeface
- 3030
- Führungsflächeguide surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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