DE102010002933A1 - Synchronizing device for gearbox of motor vehicle, has synchronizing body, two synchronizing rings, two coupling elements in frictional contact with synchronizing rings and sliding sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Synchronisierung mit einer Einrichtung zur Vermeidung von Verlusten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a synchronization with a device for avoiding losses according to the preamble of claim 1.
Synchronisierungen in Kraftfahrzeuggetrieben weisen häufig zwischen einem auf einer Getriebewelle drehfest angeordneten Synchronkörper und einem mit einem rotierenden Bauteil wie einem Zahnrad drehfest verbundenen Kupplungskörper einen Synchronring auf, der sich relativ gegenüber dem Synchronkörper und dem Kupplungskörper zumindest geringfügig um die Rotationsachse der Getriebewelle verdrehen kann.Synchronizations in motor vehicle transmissions often have between a rotatably mounted on a gear shaft synchronizer body and a rotatably connected to a rotating component such as a gear coupling body a synchronizer ring which can rotate relative to the synchronizer body and the coupling body at least slightly about the axis of rotation of the transmission shaft.
Eine Synchronisierung bekannter Bauart umfasst weiter eine Schiebemuffe, mit der der Synchronkörper und der Kupplungskörper zu einer Drehmomentübertragung drehfest verbunden werden können. Drehen sich Synchronkörper und Kupplungskörper vor der drehfesten Verbindung mit unterschiedlicher Drehzahl, dann ermöglicht der Synchronring eine Unterstützung der Drehzahlangleichung. Dazu weist der Synchronring und der Kupplungskörper je eine aufeinander abgestimmte, konusförmige Reibfläche auf. Über die Schiebemuffe werden die beiden Reibflächen aufeinandergedrückt, reiben aneinander und gleichen dadurch die Drehzahl an.A synchronization of known type further comprises a sliding sleeve, with which the synchronizer body and the coupling body can be rotatably connected to a torque transmission. If the synchronizer body and the coupling body rotate at different speeds in front of the non-rotatable connection, the synchronizer ring facilitates speed adaptation. For this purpose, the synchronizer ring and the coupling body each have a coordinated, conical friction surface. About the sliding sleeve, the two friction surfaces are pressed together, rub against each other and thereby equalize the speed.
Damit die beiden Reibflächen axial in Richtung der Rotationsachse aufeinandergedrückt werden können, bedarf es eines axialen Freiheitsgrades des Synchronringes. Sobald die drehfeste Verbindung zwischen Synchronkörper und Kupplungskörper wieder gelöst wird, führt dieser axiale Freiheitsgrad dazu, dass der Synchronring sich im Bauraum zwischen Synchronkörper und Kupplungskörper frei bewegen und dabei mit den benachbarten Bauteilen in Berührung geraten kann. Insbesondere kann es zu einer ungewollten Reibberührung der beiden Reibflächen an Synchronring und Kupplungskörper kommen. Dieser Kontakt erzeugt Schleppmomente und somit Durchtriebsverluste im Getriebe. Im Extremfall kann es zu starker lokaler Wärmeentwicklung kommen, verbunden mit Überhitzungserscheinungen an den Reibflächen und einer möglichen Schädigung des Reibbelags.Thus, the two friction surfaces can be axially pressed together in the direction of the axis of rotation, it requires an axial degree of freedom of the synchronizer ring. Once the non-rotatable connection between the synchronizer body and the coupling body is released again, this axial degree of freedom causes the synchronizer ring to move freely in the space between the synchronizer body and the coupling body and thereby come into contact with the adjacent components. In particular, there may be an undesired frictional contact of the two friction surfaces on the synchronizer ring and the coupling body. This contact generates drag torque and thus drive losses in the transmission. In extreme cases, it can lead to strong local heat development, associated with overheating phenomena on the friction surfaces and possible damage to the friction lining.
Häufig sind beidseitig des Synchronkörpers je ein Synchronring und ein Kupplungskörper vorgesehen, so dass die Synchronisierung als ein Synchronpaket zwei rotierende Bauteile alternativ in ihrer Drehzahl an die den Synchronkörper tragende Getriebewelle angleichen und anschließend mit dieser verbinden kann.Frequently, a synchronizer ring and a coupling body are each provided on both sides of the synchronizer body, so that the synchronization as a synchronous package can alternately equalize two rotating components in their rotational speed to the transmission shaft carrying the synchronizer body and then connect to it.
Aus der Deutschen Patentschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung aufzuzeigen, die bei einer Synchronisierung Verluste in der Synchronisierung verringert.The invention has for its object to provide a device that reduces synchronization losses in synchronization.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.The object is achieved by a device having the features of claim 1. Embodiments are the subject of dependent claims.
Gemäß der Erfindung weist eine Synchronisierung für ein Getriebe einen Synchronkörper, zwei Synchronringe, zwei mit den Synchronringen in Reibkontakt tretende Kupplungskörper und eine Schiebemuffe auf. Jeder Synchronring weist wenigstens eine Vertiefung mit einem ersten Durchmesser auf, an deren innerhalb des Synchronringes gelegenen Boden eine Öffnung mit einem zweiten Durchmesser vorgesehen ist, der kleiner als der erste Durchmesser ist. Die Öffnungen in beiden Synchronringen sind von einem gemeinsamen Bolzen durchdrungen, der an beiden Enden Federelemente trägt, die auf Druck belastet sind. Die Federelemente sind jeweils axial zwischen einerseits dem innerhalb des Synchronringes liegenden Boden der Vertiefung und andererseits einem mit dem Bolzen verbundenen Endstück verspannt und die Endstücke verschließen die Vertiefungen in den Synchronringen in Richtung der Kupplungskörper. Vorteilhafterweise sind die Vertiefungen in Nocken des Synchronringes vorgesehen. Die Nocken der Synchronringe ermöglichen einen Anschlag des Synchronrings am Synchronkörper bei dessen Verdrehung in eine Sperrstellung währende des Synchronisiervorganges. Das Maß der Verdrehung wird in einer Aussparung des Synchronkörpers durch die Nocken und deren Anschlag begrenzt. In der Sperrstellung kann der Synchronring von der Schiebemuffe über Druckstücke auf den Kupplungskörper gedrückt werden zur Drehzahlangleichung der mit unterschiedlicher Drehzahl rotierenden Bauteile. Nach Erreichen der Drehzahlgleichheit wird der Synchronring wieder etwas zurück verdreht, um die Verzahnungen von Schiebemuffe und Kupplungskörper in Eingriff gelangen zu lassen.According to the invention, a synchronization for a transmission on a synchronizer body, two synchronizer rings, two with the synchronizer rings in frictional contact coupling body and a sliding sleeve. Each synchronizer ring has at least one recess with a first diameter, at whose located within the synchronizer ring bottom an opening with a second diameter is provided, which is smaller than the first diameter. The openings in both synchronizer rings are penetrated by a common bolt which carries at both ends spring elements which are loaded under pressure. The spring elements are each braced axially between on the one hand the lying inside the synchronizer ring bottom of the recess and on the other hand connected to the bolt end piece and the end pieces close the recesses in the synchronizer rings in the direction of the coupling body. Advantageously, the recesses are provided in cams of the synchronizer ring. The cams of the synchronizer rings allow a stop of the synchronizer ring on the synchronizer body during its rotation in a locked position during the synchronization process. The degree of rotation is limited in a recess of the synchronizer by the cams and their stop. In the locked position, the synchronizer ring can be pressed by the sliding sleeve via pressure pieces on the coupling body for speed matching of rotating at different speed components. After reaching the speed equality of the synchronizer ring is rotated back slightly to allow the teeth of sliding sleeve and coupling body engage.
In einer Ausgestaltung ist ein Ende des Bolzens als ein einteilig mit dem Bolzen gebildetes Kopfstück ausgebildet, das annähernd den ersten Durchmesser der Vertiefung aufweist. Ein Ende des Bolzens kann eine lösbare und axial auf dem Bolzen verschiebbare Scheibe aufweisen, die auf dem Bolzen gesichert ist und ebenfalls annähernd den ersten Durchmesser der Vertiefung aufweist. Auch beide Enden des Bolzens können mit derartig gesicherten Scheiben versehen sein.In one embodiment, one end of the bolt is formed as an integrally formed with the bolt head piece, which has approximately the first diameter of the recess. One end of the bolt may have a releasable and axially displaceable on the bolt disc which is secured on the bolt and also approximately the having first diameter of the recess. Both ends of the bolt can be provided with such secured discs.
In einer Ausführungsform weist der Synchronkörper Öffnungen auf, die von den Bolzen durchdrungen werden. Dabei haben diese Öffnungen eine Öffnungsweite, die eine geringe Verdrehung der Synchronringe relativ zum Synchronkörper zum Zwecke des Erreichens der Sperrstellung während des Synchronisiervorganges zulässt.In one embodiment, the synchronizer body has openings which are penetrated by the bolts. In this case, these openings have an opening width which allows a small rotation of the synchronizer rings relative to the synchronizer body for the purpose of reaching the blocking position during the synchronization process.
Eine Ausbildungsform der Gestaltung der Öffnungen sieht vor, dass die Öffnungen als Langlöcher im Synchronkörper ausgebildet sind, während in einer anderen Ausgestaltung die Öffnungen als Aussparungen im Synchronkörper vorgesehen sein können, die ähnlich den Aussparungen für die die Synchronringe verschiebenden Druckstücke geformt sein können.An embodiment of the design of the openings provides that the openings are formed as elongated holes in the synchronizer body, while in another embodiment, the openings may be provided as recesses in the synchronizer body, which may be shaped similar to the recesses for the synchronizer rings displacing plungers.
Vorzugsweise sind drei Bolzen auf dem Umfang des Synchronkörpers verteilt angeordnet.Preferably, three bolts are arranged distributed on the circumference of the synchronizer body.
Als Federelemente können Spiralfedern oder auch Tellerfedern Verwendung finden.As spring elements coil springs or disc springs can be used.
Durch die Verbindung der Synchronringe über druckbelastete Federelemente werden die Synchronringe in der nicht geschalteten Synchronisierung bzw. der Synchronring auf der nicht geschalteten Seite eines geschalteten Synchronpakets an den Synchronkörper gepresst. Hierdurch kann ein definierter Spalt zwischen den Reibflächen von Kupplungskörper und Synchronring gewährleistet werden. Die unerwünschten Verluste treten somit nicht auf.By connecting the synchronizing rings via pressure-loaded spring elements, the synchronizing rings in the unswitched synchronization or the synchronizing ring on the non-switched side of a switched synchronizing packet are pressed against the synchronizer body. In this way, a defined gap between the friction surfaces of coupling body and synchronizer ring can be ensured. The unwanted losses thus do not occur.
Der Verschiebeweg eines Synchronringes wird beim Synchronisier- und Schaltvorgang gleichmäßig auf beide Federelemente am Bolzen verteilt. Dies führt, bezogen auf eines der beiden Federelemente, zu einer Halbierung der Kräfte gegenüber dem Stand der Technik und dementsprechend auch zu einer Halbierung der Spannungen in jedem Federelement, wodurch die Lebensdauer deutlich gesteigert werden kann.The displacement of a synchronizer ring is evenly distributed during synchronization and switching operation on both spring elements on the bolt. This leads, based on one of the two spring elements, to a halving of the forces compared to the prior art and, accordingly, to a halving of the stresses in each spring element, whereby the service life can be significantly increased.
Darüber hinaus ist durch die angepassten Durchmesser der Vertiefungen und ihrer Verschlüsse eine Kapselung des Systems gewährleistet, so dass keine Bruchstücke nach einem Bruch eines Federelementes aus der Synchronisierung in das Getriebe geraten können.In addition, by the adapted diameter of the wells and their closures encapsulation of the system ensures, so that no fragments can get into the transmission after a fraction of a spring element from the synchronization.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigen:Show it:
Die
Die beiden Synchronringe
Die Scheibe
In der Vertiefung
Die
In der
Einen Ausschnitt aus dem Synchronring
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Synchronisierungsynchronization
- 44
- Synchronkörpersynchronizer
- 66
- Schiebemuffesliding sleeve
- 88th
- Kupplungskörperclutch body
- 1010
- Kupplungskörperclutch body
- 1212
- Synchronringsynchronizer ring
- 1414
- Synchronringsynchronizer ring
- 1616
- Anlagepunktcontact point
- 1818
- Anlagepunktcontact point
- 2020
- Federelementspring element
- 2222
- Federelementspring element
- 2424
- Vertiefungdeepening
- 2626
- Bodenground
- 2828
- Scheibedisc
- 3030
- Sicherungsringcirclip
- 3232
- Bolzenbolt
- 3434
- Öffnungopening
- 3636
- Bodenground
- 3838
- Öffnungopening
- 4040
- Vertiefungdeepening
- 4242
- Kopfstückheadpiece
- 4444
- Reibungsflächefriction surface
- 4646
- Reibungsflächefriction surface
- 4848
- Nockencam
- 5050
- Seitepage
- 5252
- Aussparungrecess
- 5454
- LanglochLong hole
- 5656
- Aussparungrecess
- D1D1
- erster Durchmesserfirst diameter
- D2D2
- zweiter Durchmessersecond diameter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10129097 C2 [0006] DE 10129097 C2 [0006]
Claims (10)
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DE102010002933A DE102010002933A1 (en) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | Synchronizing device for gearbox of motor vehicle, has synchronizing body, two synchronizing rings, two coupling elements in frictional contact with synchronizing rings and sliding sleeve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102010002933A DE102010002933A1 (en) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | Synchronizing device for gearbox of motor vehicle, has synchronizing body, two synchronizing rings, two coupling elements in frictional contact with synchronizing rings and sliding sleeve |
Publications (1)
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