DE102011075319A1 - Locking device for synchronization unit of variable speed gear wheel transmission, has bolt and spring, by which bolt is pretensioned, where support element is held at bolt by safety unit, and safety unit is formed as ring shoulder of bolt - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Arretierung für ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem Bolzen und einer Feder, mittels der der Bolzen vorspannbar ist. The invention relates to a lock for a change-speed gearbox with a bolt and a spring, by means of which the bolt is prestressed.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Arretierungen fixieren in Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen bewegliche Getriebeelemente auf lösbare Weise. Beispielsweise halten sie die Getriebeelemente in Schalt- oder Wählpositionen, so dass diese trotz Erschütterungen während des Fahrbetriebs in den vorgegebenen Stellpositionen verbleiben. Derartige Getriebeelemente sind z. B. dreh- und längsverschiebbare Schaltwellen, längsverschiebbare Schaltschienen und schwenkbare Schaltbolzen. Die Arretierungen sind dabei gegen eine Rastkontur vorgespannt, deren Oberfläche in der Regel durch die Kontur eines Rastgebirges mit Erhöhungen und Vertiefungen beschrieben ist. In den vorgegebenen Wähl- bzw. Schaltpositionen verrastet die Arretierung in einer der Vertiefungen des Rastgebirges und hält das Getriebeelement in dieser Position. Locks fix movable gear in detachable manner in manual transmissions of motor vehicles. For example, they keep the transmission elements in switching or selection positions, so that they remain in spite of vibrations while driving in the predetermined parking positions. Such transmission elements are z. B. rotatable and longitudinally displaceable switching shafts, longitudinally displaceable shift rails and pivoting shift pin. The detents are biased against a locking contour whose surface is usually described by the contour of a resting mountain with elevations and depressions. In the predetermined selection or switching positions, the detent locks in one of the depressions of the resting mountain and holds the transmission element in this position.
In der Vergangenheit war die Fachwelt bestrebt, in handgeschalteten Getrieben Arretierungen einzusetzen, bei denen in aufwändiger Weise längsbeweglich wälzgelagerte Arretierbolzen mit einer kugelgelagerten Arretierkugel in einem Gehäuse der Arretierung eingesetzt sind. Mit dem Einsatz derartig wälzgelagerter Arretierungen soll das von der Bedienperson am Handschalthebel beim Wählen und Schalten deutlich spürbare, an der Oberfläche der gegen die Arretierung bewegten Getriebeelemente erzeugte Hakeln gemindert werden. In the past, the art was anxious to use in manually operated transmissions detents, which are used in a complex manner longitudinally movable roller bearing locking pin with a ball-mounted locking ball in a housing of the lock. With the use of such roller-mounted locking that should be reduced by the operator on the manual shift lever when selecting and switching clearly noticeable, generated on the surface of the moving against the locking gear elements hooks.
Mit dem immer häufigeren Einsatz von hilfskraftbetätigten bzw. automatisierten Schaltgetrieben ist die Verwendung derartiger relativ kostspieliger Arretierungen oftmals nicht mehr notwendig. In ihrer Ausführung einfachere, jedoch robuste und kostengünstig herzustellende Arretierungen sind zunehmend gefragt.With the increasingly frequent use of power-assisted or automated manual transmissions, the use of such relatively expensive detents is often no longer necessary. In their execution simpler, but robust and inexpensive to produce locks are increasingly in demand.
Arretierungen sind weiterhin auch in den bekannten Schaltkupplungen vorgesehen, die für das drehfeste Verbinden von Gangrädern mit einer Getriebewelle beim Schalten von Gängen eingesetzt sind. Die Schaltmuffe dieser Schaltkupplungen ist längsverschiebbar auf dem Schaltmuffenträger angeordnet und auf diesem zumeist in einer neutralen Position mittels einer oder mehrerer Arretierungen gehalten. In dieser Stellposition sind gegen die Schaltmuffe meist drei bis vier am Umfang des Schaltmuffenträgers angeordnete und an dem Schaltmuffenträger radial gehaltene Arretierungen vorgespannt. Dazu stützen sich die Arretierungen an dem Schaltmuffenträger ab und greifen in Rastvertiefungen an der Schaltmuffe. Die Arretierungen weisen dazu Rastelemente auf, die im Allgemeinen durch Kugeln oder Bolzen gebildet sind. Die Bolzen oder die Kugeln sind in der Neutralstellung der Schaltmuffe mittels Federn vorgespannt in einer Riegelnut am Innenumfang der Schaltmuffe eingerastet.Locks are also provided in the known clutches, which are used for the rotationally fixed connection of gear wheels with a gear shaft when shifting gears. The shift sleeve of these clutches is arranged longitudinally displaceable on the shift sleeve carrier and held on this mostly in a neutral position by means of one or more detents. In this parking position, three to four are arranged against the shift sleeve usually on the circumference of the shift sleeve carrier and biased on the shift sleeve carrier radially held detents. For this purpose, the locks are based on the shift sleeve carrier and engage in locking recesses on the shift sleeve. The detents have latching elements, which are generally formed by balls or bolts. The bolts or balls are biased in the neutral position of the shift sleeve by springs engaged in a locking groove on the inner circumference of the shift sleeve.
Die Arretierungen können gleichzeitig als Druckstücke ausgebildet sein, die durch ein Verschieben der Schaltmuffe in Längsrichtung während des Schaltvorganges auf einen Synchronring einwirken, der seinerseits mittels seiner Reibfläche ein zu kuppelndes Element der Synchronisiereinrichtung abbremst.The detents may be formed simultaneously as thrust pieces, which act by a displacement of the shift sleeve in the longitudinal direction during the switching operation on a synchronizer ring, which in turn brakes by means of its friction surface to be coupled element of the synchronizer.
Die Arretierungen sind in radial nach außen gerichteten Sacklöchern des Schaltmuffenträgers aufgenommen. Beim Zusammensetzen der Synchronisiereinrichtung werden die Feder und der Rastbolzen oftmals als Einzelteile in den Schaltmuffenträger eingelegt. The detents are received in radially outwardly directed blind holes of the shift sleeve carrier. When assembling the synchronizer, the spring and the locking bolt are often inserted as individual parts in the shift sleeve carrier.
Eine derartig und besonders einfach aufgebaute Arretierung geht beispielsweise aus
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Arretierung für ein Zahnräderwechselgetriebe zu schaffen, die einfach herstellbar ist und die die vorgenannten Nachteile vermeidet. The object of the invention is therefore to provide a lock for a change-speed gearbox, which is easy to manufacture and which avoids the aforementioned disadvantages.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Arretierung nach Anspruch 1. Die Arretierung ist aus nur wenigen Bauteilen ausgebildet, wobei sie stets zumindest eine Feder, einen Bolzen und ein Stützelement aufweist. Dies macht sie einfach im Aufbau und robust. Das Stützelement ist zum Bolzen in zumindest einem Freiheitsgrad beweglich und an diesem vorzugsweise verliersicher gehalten. Die Feder stützt sich mit einem Federende direkt oder indirekt an dem Bolzen ab. Mit dem anderen Federende stützt sie sich erfindungsgemäß an dem auf dem Bolzen angeordneten Stützelement ab. Nach der Montage in ein Getriebe stützt sich das Stützelement seinerseits an einem Getriebebauteil als Gegenbauteil ab. Das Gegenbauteil ist beispielsweise das Getriebegehäuse oder ein auf der Getriebewelle angeordneter Schaltmuffenträger. gehäuse oder ein auf der Getriebewelle angeordneter Schaltmuffenträger. Die Feder stützt sich damit nicht unmittelbar an dem Gegenbauteil ab, sondern über das Stützelement. Sofern das Stützelement nicht verliersicher an dem Bolzen gehaltert ist, ist der Bolzen so ausgebildet oder mit weiteren Elementen, dass zumindest die Feder verliersicher an dem Bolzen gehalten ist. Dazu kann der Bolzen ein H-förmiges Profil aufweisen, so dass die Feder axial, also in Richtung des Einfederns, nicht vom Bolzen gleiten kann. Das Stützelement ist in diesem Fall nachträglich eingebracht und nicht notwendigerweise auch verliergesichert. Bevorzugt ist allerdings die Variante, dass auch das Stützelement verliergesichert ist, so dass die gesamte Arretierung vormontiert werden kann und nicht beim Transport in ihre Einzelteile zerfällt.The object is achieved by a lock according to claim 1. The lock is formed of only a few components, wherein it always has at least one spring, a bolt and a support member. This makes them easy to set up and robust. The support member is movable to the bolt in at least one degree of freedom and held on this preferably captive. The spring is supported by a spring end directly or indirectly on the bolt. With the other end of the spring, it is supported on the support element arranged on the bolt according to the invention. After mounting in a gearbox, the support element is supported in turn on a transmission component as a counter component. The counterpart component is, for example, the transmission housing or a gearbox carrier arranged on the transmission shaft. housing or arranged on the gear shaft switching sleeve carrier. The spring is thus not supported directly on the mating component, but on the support element. If the support element is not held captive on the bolt, the bolt is formed or with other elements that at least the spring is held captive on the bolt. For this purpose, the bolt may have an H-shaped profile, so that the spring axially, so in the direction of compression, can not slide from the bolt. The support element is introduced later in this case and not necessarily secured against loss. However, the variant is preferred in that the support element is also secured against loss, so that the entire lock can be preassembled and does not disintegrate into its individual parts during transport.
Der Bolzen ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, auch wenn insbesondere für Kegelfedern oder für Federn mit hubabhängiger Federkonstante konische oder andere Außenkonturen vorgesehen sind. In der Regel ist zumindest der Abschnitt des Bolzens, auf dem die Feder einfedert, kreiszylindrisch ausgebildet. The bolt is preferably cylindrical, even if conical or other outer contours are provided in particular for conical springs or springs with stroke-dependent spring constant. As a rule, at least the portion of the bolt on which the spring rebounds is circular-cylindrical.
Als Feder kann jede mechanisch arbeitende Zug- oder Druckfeder eingesetzt werden. Bevorzugt sind jedoch die bei Arretierungen bewährten Schraubenfedern und Blattfedern. Die Feder und der Bolzen sind in einer Ausgestaltung der Erfindung so aufeinander abgestimmt, dass der Bolzen die Feder führt. Bei schräg eingeleiteten Kräften kann die Feder damit nicht verkippen, sondern wird innen- oder außenseitig durch den Bolzen gestützt. Damit sind zum einen bei der Montage Falschpositionierungen ausgeschlossen. Zum anderen ist im späteren Betrieb des Getriebes ein genau axiales Einfedern sichergestellt. Ein Ausbauchen der Schraubenfeder wird dadurch zuverlässig unterbunden. As a spring, any mechanically acting tension or compression spring can be used. However, preferred are the proven in locking coil springs and leaf springs. The spring and the bolt are coordinated in one embodiment of the invention so that the bolt guides the spring. With obliquely introduced forces, the spring can not tilt, but is supported on the inside or outside by the bolt. Thus, incorrect positioning is excluded on the one hand during assembly. On the other hand, a precise axial compression is ensured in the later operation of the transmission. Bulging of the coil spring is thereby reliably prevented.
In einer Variante ist die Schraubenfeder vom Bolzen außenseitig umschlossen. Der Bolzen ist dann als ein Hohlzylinder ausgebildet. Bevorzugt ist jedoch die Schraubenfeder innenseitig geführt. Dadurch kann sie einen großen Windungsdurchmesser aufweisen und somit höhere Kräfte bei gleicher axialer Länge aufnehmen. Ist die Arretierung in einer Ausnehmung wie einem Sackloch im Gegenbauteil aufgenommen, kann das Sackloch kürzer gestaltet werden, was beispielsweise im Falle eines Schaltmuffenträgers als Gegenbauteil dessen Tragzahl erhöht.In one variant, the coil spring is enclosed on the outside by the bolt. The bolt is then formed as a hollow cylinder. Preferably, however, the coil spring is guided on the inside. As a result, they can have a large winding diameter and thus accommodate higher forces with the same axial length. If the lock is received in a recess such as a blind hole in the counter component, the blind hole can be made shorter, which increases, for example, in the case of a shift sleeve carrier as a counter component whose load rating.
Das Stützelement kann je nach Anordnung auf dem Bolzen und je nach Umgebungskonstruktion in seiner geometrischen Gestalt variieren. Damit die Arretierung möglichst flach baut, ist das Stützelement vorzugsweise eben und somit scheibenförmig ausgebildet. Besonders geeignet ist eine einteilige Ringscheibe, die sich in einfacher Weise beispielsweise aus Blech stanzen lässt und auf einem Bolzen mit zylindrischer Außenkontur angeordnet ist. Für diesen Fall ist es zweckmäßig, das Loch des Ringes komplementär zur zylindrischen Außenkontur des Bolzens auszubilden, damit das Stützelement zwar axial auf dem Bolzen verschiebbar ist, aber nicht verkippen kann. Dadurch ist auch bei schräg eingeleiteten Kräften eine gleichmäßige Abstützung gewährleistet. The support member may vary depending on the arrangement on the bolt and depending on the surrounding structure in its geometric shape. Thus, the lock is as flat as possible, the support element is preferably flat and thus disc-shaped. Particularly suitable is a one-piece annular disc, which can be punched in a simple manner, for example, from sheet metal and is arranged on a pin with a cylindrical outer contour. For this case, it is expedient to form the hole of the ring complementary to the cylindrical outer contour of the bolt, so that the support element, although axially displaceable on the bolt, but can not tilt. As a result, a uniform support is guaranteed even when obliquely introduced forces.
Das Stützelement liegt im verbauten Zustand der Arretierung am Gegenbauteil so an, dass die Feder stets vorgespannt ist. Dadurch kann sich das Stützelement nicht unkontrolliert auf dem Bolzen bewegen. Bezüglich des Gegenbauteils verbleibt das Stützelement auch beim Komprimieren der Feder an seiner Position.The support element is in the installed state of the locking on the counterpart component so that the spring is always biased. As a result, the support element can not move uncontrollably on the bolt. With regard to the counterpart component, the support element also remains in its position when the spring is compressed.
Das Stützelement ist in einer Ausgestaltung der Erfindung durch ein Sicherungsmittel am Bolzen gehalten. Das Sicherungsmittel verhindert, dass das Stützelement sich von dem Bolzen trennen lässt und beim Transport der noch nicht verbauten Arretierung verloren gehen kann. In einer einfachen Ausführung ist das Sicherungsmittel als ein Absatz auf dem Bolzen ausgebildet. Der Absatz ist vorzugsweise einteilig mit dem Bolzen und als Ringabsatz ausgebildet. Beispielsweise ist endseitig am Bolzen ein Bolzenkopf angeordnet, so dass der Bolzen im Längsschnitt eine T-Form aufweist. Am Bolzenkopf liegt das den Bolzen einschließende Stützelement an, an dem sich die Feder anschließt. Das Stützelement ist zumindest partiell radial weiter auskragend als der Bolzenkopf, so dass sich das Stützelement an dem Gegenbauteil abstützen kann, während unter Beaufschlagung der Feder der Bolzenkopf sich von dem Stützelement löst und mit in einen für den Bolzenkopf vorgesehenen Freiraum einfedert. Dieser Freiraum wird im nicht-eingefederten zustand der Neutralstellung durch den Bolzenkopf verschlossen, so dass keine Partikel sich hier festsetzen können.The support member is held in one embodiment of the invention by a securing means on the bolt. The securing means prevents the support element can be separated from the bolt and can be lost during transport of the not yet installed lock. In a simple embodiment, the securing means is formed as a shoulder on the bolt. The heel is preferably formed integrally with the bolt and as an annular shoulder. For example, a bolt head is arranged on the end of the bolt, so that the bolt has a T-shape in longitudinal section. At the bolt head is the bolt enclosing support element, which is followed by the spring. The support member is at least partially radially further projecting than the bolt head, so that the support member can be supported on the counterpart component, while under pressure of the spring, the bolt head releases from the support element and springs into a space provided for the bolt head clearance. This clearance is locked in the non-rebound state of the neutral position by the bolt head, so that no particles can settle here.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Bolzen eine separat hergestellte Bolzenkappe auf. Die Bolzenkappe ist endseitig angeordnet und außenseitig verrundet ausgebildet, so dass sie in einer Rastausnehmung lösbar verrasten kann. Die vorzugsweise büchsenartig ausgebildete Bolzenkappe ist mit dem Bolzen fest verbunden und vorzugsweise als ein Fließpressteil ausgebildet. Die Herstellung einer derartigen Arretierung kann auf einfache Weise erfolgen: Auf einen im Längsschnitt T-förmigen Bolzen mit einem Bolzenkopf und einem Schaft werden ein Stützelement und nachfolgend eine Feder aufgeschoben. Sie sind durch den endseitigen Bolzenkopf in die eine Axialrichtung verliersicher gehalten. Anschließend wird eine mit einer Ausnehmung versehene Bolzenkappe mit dem vom Bolzenkopf abgewandten Schaftende fest und unlösbar verbunden. Dazu wird die Bolzenkappe beispielsweise mit dem axialen Ende des Schafts verpresst. Der Bolzen, die Bolzenkappe und die Feder sind bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass nach dem Aufbringen der Bolzenkappe die Feder das Stützelement gegen den Bolzenkopf vorspannt. In a further embodiment of the invention, the bolt has a separately produced bolt cap. The bolt cap is arranged at the end and rounded on the outside, so that it can releasably latch in a latching recess. The preferably bush-like bolt cap is firmly connected to the bolt and preferably formed as a flow press. The preparation of such a lock can be done in a simple manner: On a longitudinally section T-shaped bolt with a bolt head and a shaft, a support element and subsequently a spring are pushed. They are held captive by the end-side bolt head in the one axial direction. Subsequently, a recess provided with a stud cap with the bolt head facing away from the shaft end firmly and permanently connected. For this purpose, the bolt cap is pressed, for example, with the axial end of the shaft. The bolt, the bolt cap and the spring are preferably coordinated so that after the application of the bolt cap, the spring biases the support member against the bolt head.
In einer Weiterbildung der Erfindung nehmen die Bolzenkappe und das Stützelement radial einen etwas größeren Bauraum ein als die Feder. Damit ist sichergestellt, dass die einzelnen Windungen der Feder nicht unerwünscht an Gegenbauteilen anliegen und über diese keine Kräfte eingeleitet werden. In a further development of the invention, the bolt cap and the support element radially occupy a slightly larger space than the spring. This ensures that the individual turns of the spring do not undesirably rest against counterpart components and that no forces are introduced via them.
Zusammenfassend stellt die Erfindung eine einfach aufgebaute und damit einfach herzustellende Arretierung bereit, die montagefreundlich und daher einer Maschninenmontage zugänglich ist. Zudem wird ein Ausbauchen der Feder im Betrieb zuverlässig verhindert.In summary, the invention provides a simply constructed and thus easy to manufacture lock that is easy to install and therefore accessible to a masonry assembly. In addition, bulging of the spring during operation is reliably prevented.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die
Der Schaltmuffenträger
Die aus der neutralen Stellposition nach
Die weiter in Richtung der Kupplungsverzahnung
Die Bolzenkappe
Das Stützelement
Wird die Schaltmuffe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SchaltmuffenträgerClutch gear
- 1a1a
- Nabehub
- 22
- Schaltmuffeshift sleeve
- 33
- Gangradgear wheel
- 44
- Gangradgear wheel
- 55
- Schaltwelleshift shaft
- 66
- Satz SynchronringeSet of synchronizer rings
- 77
- Satz SynchronringeSet of synchronizer rings
- 88th
- Rastelementlocking element
- 99
- Arretierunglock
- 1010
- Rastelementlocking element
- 1111
- Rastvertiefunglatching depression
- 1212
- Kupplungsscheibeclutch disc
- 12a12a
- Kupplungsverzahnungcoupling teeth
- 1313
- äußerer Synchronringouter synchronizer ring
- 1414
- Bolzenkappebolt cap
- 1515
- Bolzenbolt
- 15a15a
- Ringabsatzannular shoulder
- 15b15b
- Bolzenkopfbolt head
- 1616
- Stützelementsupport element
- 1717
- Federfeather
- 17a17a
- erstes Federendefirst spring end
- 17b17b
- zweites Federendesecond spring end
- 1818
- Ausnehmungrecess
- 18a18a
- Bodenground
- 1919
- Bolzenendepintail
- 2020
- Hohlraumcavity
- 2121
- Wandungwall
- 2222
- Getriebeteiltransmission part
- 2323
- Sacklochblind
- 2424
- Synchronisiereinrichtungsynchronizer
- 2525
- Stufestep
- 2626
- erster Bereichfirst area
- 2727
- zweiter Bereichsecond area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10221975 [0008] DE 10221975 [0008]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102011075319A DE102011075319A1 (en) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Locking device for synchronization unit of variable speed gear wheel transmission, has bolt and spring, by which bolt is pretensioned, where support element is held at bolt by safety unit, and safety unit is formed as ring shoulder of bolt |
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DE102011075319A1 true DE102011075319A1 (en) | 2012-11-08 |
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ID=47019410
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DE102011075319A Withdrawn DE102011075319A1 (en) | 2011-05-05 | 2011-05-05 | Locking device for synchronization unit of variable speed gear wheel transmission, has bolt and spring, by which bolt is pretensioned, where support element is held at bolt by safety unit, and safety unit is formed as ring shoulder of bolt |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019210131A1 (en) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Transmission device for a motor vehicle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10221975A1 (en) | 2002-05-17 | 2003-11-27 | Ina Schaeffler Kg | Retaining mechanism for a spring loaded follower has a spring containing sleeve formed with projecting dimples that retain the unit in a guide |
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2011
- 2011-05-05 DE DE102011075319A patent/DE102011075319A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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