DE102011087564A1 - Coupling ring structure for e.g. cone synchronizer of motor car, has constriction portions that are provided in friction elements which are held in recesses of conical or cylindrical annular portion - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsring für eine Kraftfahrzeugsynchronisierung oder Kraftfahrzeugkupplung mit einem konischen oder zylindrischen Ringkörper, der in Radialrichtung mehrere Ausnehmungen aufweist.The invention relates to a coupling ring for a motor vehicle synchronization or motor vehicle clutch with a conical or cylindrical annular body having a plurality of recesses in the radial direction.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Synchronringe eines Fahrzeuggetriebes weisen in der Regel einen konisch ausgebildeten Ringkörper mit Reibflächen an ihren Innenmantelflächen oder ihren Außenmantelflächen auf. Weist der Synchronring Reibflächen auf beiden Mantelflächen auf, bezeichnet man ihn auch als Zwischenring. Die Reibflächen eines Zwischenrings stehen während des Synchronisiervorganges am Außenmantel reibschlüssig mit einer am äußeren Synchronring ausgebildeten Reibfläche in Verbindung. Gleichzeitig steht eine an der Innenmantelfläche des Zwischenringes ausgebildete Reibfläche mit einer Reibfläche eines inneren Synchronrings im Reibschluss. Der äußere Synchronring ist formschlüssig mit dem Synchronkörper verbunden und greift beispielsweise über Mitnehmernasen, die an seiner im Durchmesser kleineren Seite ausgebildet und radial nach innen gerichtet sind, in Aussparungen des inneren Synchronringes. Der innere Synchronring ist somit über den äußeren Synchronring ebenfalls formschlüssig mit dem Synchronkörper verbunden. Synchronizer rings of a vehicle transmission generally have a conical annular body with friction surfaces on their inner circumferential surfaces or their outer circumferential surfaces. If the synchronizer ring has friction surfaces on both lateral surfaces, it is also called an intermediate ring. The friction surfaces of an intermediate ring are frictionally engaged with a friction surface formed on the outer synchronizer ring during the synchronization process on the outer jacket. At the same time, a friction surface formed on the inner circumferential surface of the intermediate ring is frictionally engaged with a friction surface of an inner synchronizing ring. The outer synchronizer ring is positively connected to the synchronizer body and engages, for example via driving lugs, which are formed on its smaller diameter side and directed radially inward, in recesses of the inner synchronizer ring. The inner synchronizer ring is thus connected via the outer synchronizer ring also form-fitting manner with the synchronizer body.
Eine derartige Synchronisiervorrichtung besteht aus vielen Einzelteilen und ist daher aufwendig herzustellen. Für die Massenfertigung hat es sich als geeignet erwiesen, Synchronringe umformtechnisch aus Blech spanlos herzustellen. Die umformtechnisch hergestellten Ringe weisen jedoch zumeist eine Reibfläche auf, die den erforderlichen Genauigkeiten nicht genügt. In der Regel ist daher eine spanende Nachbearbeitung oder ein Honen erforderlich. Wird ein Reibbeleg auf eine Reibfläche aufgeklebt, so übertragen sich eventuelle Ungenauigkeiten des Ringkörpers auf die Reibfläche, die wiederum nachgearbeitet werden muss. Das Aufbringen eines Reibbelags durch beispielsweise Kleben ist daher aufwändig und kostenintensiv.Such a synchronizing device consists of many individual parts and is therefore expensive to produce. For mass production, it has proven to be suitable to produce synchronizing rings without deformation from sheet metal. However, the rings produced by forming technology usually have a friction surface which does not meet the required accuracies. As a rule, therefore, a subsequent machining or honing is required. If a friction lining is glued to a friction surface, then any inaccuracies of the ring body are transmitted to the friction surface, which in turn must be reworked. The application of a friction lining by, for example, bonding is therefore complicated and expensive.
Zur Vermeidung dieses Problems in
Ein weiterer gattungsgemäßer Synchronring ist aus der
Die Sicherung der einzelnen Reibelemente in den vorgestellten Ringen erfordert relativ hohen Aufwand.The assurance of the individual friction elements in the presented rings requires relatively high effort.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden. The invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Kupplungsring mittels des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in den Ausnehmungen Reibelemente kraftschlüssig gehalten sind, wobei die Reibelemente jeweils zumindest eine Einschnürung aufweisen. Die Einschnürung ermöglicht ein Einfedern der Reibelemente während der Montage. Nach dem Montieren kann die Einschnürung das Reibelement auffedern lassen und in der zugedachten Position sicher gehalten werden. Eine rückseitige, formschlüssige Zusatzsicherung kann damit entfallen. Auch können Reibelemente aus härteren und spröderen Werkstoffen verwendet werden, die ohne die Einschnürung beschädigt würden. Dadurch erst ist eine einfache, auch großserientechnische Montage der Reibelemente möglich, ohne dass diese zusätzlich formschlüssig gesichert werden müssen. According to the invention this object is achieved in a generic coupling ring by means of the characterizing part of
Die vom Ringkörper separat hergestellten Reibelemente können in diesen eingesetzt werden, ohne dass ein Nachbearbeiten oder ein Umformen dieser erforderlich ist. Der Kraftschluss kann auch als kombinierter Kraft-/Formschluss realisiert sein.The friction elements produced separately from the annular body can be used in these, without any reworking or forming this is required. The frictional connection can also be realized as a combined force / fit.
Unter einer Einschnürung wird verstanden, dass die Reibelemente einen Bereich aufweisen, dessen Dicke gegenüber dem übrigen Durchmesser reduziert ist. Die Einschnürung braucht sich nicht notwendigerweise über das gesamte Reibelement erstrecken. Sie kann als nutartig verlaufender Kanal, als dellenartige Ausnehmung oder als Loch ausgebildet sein. Der die Reibelemente haltende Ringkörper weist eine vorzugsweise komplementäre Gegenform auf, an der die Reibelemente gehalten sind. By a constriction is meant that the friction elements have a region whose thickness is reduced compared to the remaining diameter. The constriction does not necessarily have to extend over the entire friction element. It can be designed as a groove-like running channel, as a dellenartige recess or as a hole. The annular body holding the friction elements has a preferably complementary counter-shape, on which the friction elements are held.
Die Vielzahl von einzelnen Reibelementen ermöglicht es, auf eine Nacharbeitung des bevorzugt spanlos hergestellten, beispielsweise tiefgezogenen Ringkörpers zu verzichten. Insbesondere können Schleif- und Honschritte des Ringkörpers entfallen, ohne dass eine die Reibeigenschaften sich signifikante verschlechtern. Auch die Nachbearbeitung der im Reibschluss stehenden Gegenflächen kann entfallen. The plurality of individual friction elements makes it possible to dispense with a reworking of the preferably produced without cutting, for example, deep-drawn ring body. In particular, grinding and honing steps of the ring body can be dispensed with without the friction properties deteriorating significantly. The post-processing of frictionally engaged mating surfaces can be omitted.
Der erfindungsgemäße Kupplungsring eignet sich insbesondere für Synchronringe von Einkonussynchronisierungen. Der Konusring weist in diesem Fall eine Radialverzahnung und eine sich an diese anschließenden Zylinder auf, der mit den Ausnehmungen zur Aufnahme der Reibelemente versehen ist. An der Radialverzahnung und am anderen stirnseitigen Ende ist der Synchronring sind in der Regel jeweils mehrere Mitnehmer angeordnet, die in bekannter Weise in benachbarte Bauteile eingreifen. The coupling ring according to the invention is particularly suitable for synchronizer rings of Einkonussynchronisierungen. The cone ring in this case has a radial toothing and a cylinder adjoining this, which is provided with the recesses for receiving the friction elements. At the radial toothing and at the other end face of the synchronizer ring are arranged in each case more than one driver in the rule, which engage in a known manner in adjacent components.
Die Verwendung des Kupplungsrings ist nicht auf Einkonussynchronisierungen beschränkt. Der Kupplungsring kann auch gut als Synchronring in 3-fach-Konus-Synchronisierungen oder aber als plattenförmige Kupplungsscheibe einer Lamellenkupplung eingesetzt werden. The use of the coupling ring is not limited to Einkonussynchronisierungen. The coupling ring can also be used well as a synchronizer ring in triple cone synchronizers or as a plate-shaped clutch disc of a multi-plate clutch.
Für eine massentaugliche Herstellung sind die Reibeelemente des Kupplungsrings vorzugsweise alle gleich aufgebaut, was das Handling und insbesondere das Bestücken des käfigartigen Ringkörpers mit den Reibelementen erleichtert. For mass production, the friction elements of the coupling ring are preferably all the same, which facilitates the handling and in particular the loading of the cage-like annular body with the friction elements.
Ferner ist es vorteilhaft, die Reibelemente auf dem Ringkörper zueinander beabstandet anzuordnen. Die sich daraus ergebenden Nuten, durch die die Reibkörper voneinander beabstandet sind, ermöglichen ein Abfließen des Öls, um einen möglichst kurze Phase der Drehzahlangleichung zu ermöglichen und andererseits einen ausreichenden Wärmeabtransport sicherzustellen. Die Nuten sind vorzugsweise äquidistant voneinander beabstandet.Furthermore, it is advantageous to arrange the friction elements spaced apart on the ring body. The resulting grooves, by which the friction bodies are spaced from each other, allow the oil to drain, to allow the shortest possible phase of the speed matching and on the other hand to ensure sufficient heat dissipation. The grooves are preferably equidistant from each other.
Die Ausnehmungen des Synchronrings sind als Taschen oder Fenster an die Form der Reibelemente angepasst. In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Taschen größer als die Reibelemente ausgebildet und weisen an zumindest einer Seite Haltenasen auf, welche die Reibelemente führen. The recesses of the synchronizer ring are adapted as pockets or windows to the shape of the friction elements. In one embodiment of the invention, the pockets are formed larger than the friction elements and have on at least one side retaining lugs, which guide the friction elements.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Ringkörper spanlos und umformtechnisch aus Blech hergestellt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Ausnehmungen in den Ringkörper einzubringen, bevor der Synchronring beispielsweise durch Tiefziehen aus einer flachen Ausgangsform in eine dreidimensionale Gestalt umgeformt wird. In besonders einfacher Weise wird dünnwandiges Blechmaterial verwendet, aus dem die Ausnehmungen ausgestanzt werden. Alternativ ist es möglich, den Ringkörper aus Kunststoff herzustellen.In an advantageous embodiment of the invention, the annular body is produced without cutting and forming technology from sheet metal. In this case, it is advantageous to introduce the recesses in the annular body, before the synchronizer ring is formed, for example, by deep drawing from a flat initial shape in a three-dimensional shape. In a particularly simple manner thin-walled sheet material is used, from which the recesses are punched out. Alternatively, it is possible to produce the ring body made of plastic.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Reibelemente konkave Reiboberflächen auf. Ihre Dicken in Radialrichtung sind bis auf die Bereiche, in denen sich die Einschnürungen befinden, vorzugsweise konstant. In a development of the invention, the friction elements have concave friction surfaces. Their thicknesses in the radial direction are preferably constant except for the regions in which the constrictions are located.
Als geeignete Werkstoffe für die Reibelemente haben sich vor allem Sintermaterial, Messing und Karbon erwiesen. Die Reibelemente können ganz aus Reibmaterial bestehen. Sie können aber auch aus einem Werkstoff aufgebaut sein, der mit einem anderen Werkstoff beschichtet wird. Sintered material, brass and carbon have proven to be suitable materials for the friction elements. The friction elements can consist entirely of friction material. But they can also be constructed of a material that is coated with a different material.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to several drawings. Show it:
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Die
Der Ringkörper
In die Ausnehmungen
Die Reibelemente
In der ersten Variante nach den
Die Reibelemente
In einer nicht dargestellten Variante sind die Stege
In der zweiten Ausführungsform nach den
Die Reibelemente
Die dritte Ausführungsform zeigt nach den
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungsring coupling ring
- 22
- Ringkörper ring body
- 33
- Ausnehmung recess
- 44
- Reibelement friction
- 55
- Einschnürung constriction
- 66
- erste Stirnseite first end face
- 77
- zweite Stirnseite second end face
- 88th
- Nut groove
- 99
- Basis Base
- 1010
- Arm poor
- 1111
- Radialfortsatz Radial extension
- 1212
- Außenverzahnung external teeth
- 1313
- Lappen cloth
- 1414
- Mitnehmer takeaway
- 1515
- Steg web
- 1616
- Reibfläche friction surface
- 1717
- Spalt gap
- 1818
- Seitenfläche side surface
- 1919
- Übergangsbereich Transition area
- 2020
- Längsnut longitudinal groove
- 2121
- Klemmbacke jaw
- 2222
- Klemmbacke jaw
- 2323
- Befestigungsloch mounting hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 3705657 A1 [0005] DE 3705657 A1 [0005]
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- 2011-12-01 DE DE201110087564 patent/DE102011087564A1/en not_active Withdrawn
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DE102016013716A1 (en) | 2016-11-17 | 2018-05-17 | Diehl Metall Stiftung & Co. Kg | synchronizer ring |
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Legal Events
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140211 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140211 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 |
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|
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