DE102012213999B3

DE102012213999B3 - Multi-cone synchronization arrangement for use in gearbox, has coupling body whose axial annular protrusion is formed in wedge-shape and comprises conical outer friction surface and inner friction surface

Info

Publication number: DE102012213999B3
Application number: DE201210213999
Authority: DE
Inventors: Jens Enders; Christian Nikolaizig; Wolfgang Bernau
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2032-08-08

Abstract

The arrangement has an intermediate ring (17) axial movably connected with a coupling body (1). An outer ring (8) is provided with a conical inner friction surface (12). The intermediate ring and a radially outer inner ring (13) are provided with conical outer- and inner friction surfaces (14, 15, 18, 19). A radially cone-shaped inner ring (21) is provided with a conical outer friction surface (22). An axial annular protrusion (3) of a coupling body (1) is formed in a wedge-shape, and comprises a conical outer friction surface (5) and a conical inner friction surface (6). The outer ring comprises a pot-shaped metal sheet pressing element. The axial annular protrusion is designed as a wedge shaped ring rib.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung für ein Schaltgetriebe gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. The invention relates to a Mehrfachkonussynchronisieranordnung for a transmission according to the features of the preamble of claim 1.

Eine solche Mehrfachkonussynchronisieranordnung ist aus der EP 1 801 443 A1 bekannt. Sie umfasst von radial außen nach innen gesehen einen Außenring mit einer Sperrverzahnung, einen damit zusammenwirkenden Zwischenring, der mit einem Losrad drehfest und axial verschiebbar gekuppelt ist, und einen mit dem Außenring drehfest verbundenen Innenring. Der Außenring weist eine mit einer entsprechenden konischen Außenreibfläche des Zwischenrings zusammenwirkende konische Innenreibfläche auf. Parallel zu der Außenreibfläche des Zwischenrings ist eine weitere konische Innenreibfläche am Zwischenring ausgebildet, die mit einer entsprechenden konischen Außenreibfläche des mit dem Außenring drehfest und axial verschiebbar gekuppelten Innenrings zusammenwirkt. Dieser erste Innenring ist drehfest mit einem zweiten Innenring gekuppelt, der sich neben dem ersten Innenring axial in Richtung zu einem Losrad erstreckt. Eine radial äußere konische Reibfläche dieses zweiten Innenrings wirkt mit einer radial inneren konischen Reibfläche an einem ringförmigen axialen Vorsprung des Losrads zusammen. Des Weiteren ist am Losrad ein Reibelement drehfest und axial verschiebbar befestigt, dass zwei entgegengesetzt geneigte konische Außenreibflächen aufweist. Eine dieser beiden Reibflächen wirkt mit einer radial inneren konischen Reibfläche des ersten Innenrings zusammen, während die entgegengesetzt geneigte zweite äußere konische Reibfläche des Reibelements mit einer radial inneren konischen Reibfläche des zweiten Innenrings zusammenwirkt. Durch diese Konstruktion ist eine Fünffachkonussynchronisierung realisiert, die insbesondere bei großen Drehzahlunterschieden zwischen einer Welle und einem Losrad zu einer bedeutenden Schalterleichterung und einem geringeren Verschleiß führt. Erkauft wird dies allerdings durch eine vielteilige Konstruktion der Konussynchronisieranordnung mit einer verhältnismäßig großen radialen und axialen Ausdehnung, die bei möglichst kompakt bauenden Schaltgetrieben unerwünscht ist. Such a multi-cone synchronizing arrangement is known from EP 1 801 443 A1 known. It comprises, viewed radially from the outside inward, an outer ring with a locking toothing, a cooperating intermediate ring, which is rotatably coupled to a loose wheel and axially displaceably coupled, and an inner ring which is connected in a rotationally fixed manner to the outer ring. The outer ring has a conical inner friction surface cooperating with a corresponding conical outer friction surface of the intermediate ring. Parallel to the outer friction surface of the intermediate ring, a further conical internal friction surface is formed on the intermediate ring, which cooperates with a corresponding conical outer friction surface of the outer ring rotatably and axially slidably coupled inner ring. This first inner ring is rotatably coupled to a second inner ring, which extends axially in the direction of a loose wheel in addition to the first inner ring. A radially outer conical friction surface of this second inner ring cooperates with a radially inner conical friction surface on an annular axial projection of the idler gear. Furthermore, a friction element on the idler gear rotatably and axially slidably mounted that has two oppositely inclined conical Außenreibflächen. One of these two friction surfaces cooperates with a radially inner conical friction surface of the first inner ring, while the oppositely inclined second outer conical friction surface of the friction element cooperates with a radially inner conical friction surface of the second inner ring. By this construction, a five-cone synchronization is realized, which leads to a significant switch facilitation and less wear, especially at high speed differences between a shaft and a loose wheel. However, this is bought by a multi-part construction of Konussynchronisieranordnung with a relatively large radial and axial extent, which is undesirable in compact construction as possible gearboxes.

Eine in der EP 1 801 443 A1 ebenfalls offenbarte Ausführungsform baut sowohl in radialer als auch in axialer Richtung kompakter, ergibt jedoch nur eine Dreifachkonussynchronisierungsanordnung. One in the EP 1 801 443 A1 Also disclosed embodiment is more compact in both the radial and axial directions, but provides only a triple cone synchronization arrangement.

Die DE 1 284 309 A zeigt eine Vierfachkonussynchronisieranordnung, deren Kupplungskörper mit Reibringen axial verschiebbar und drehfest gekuppelt ist, wovon der erste Reibring direkt mit dem Kupplungskörper gekuppelt ist und einen ringförmigen axialen Fortsatz in Form einer Ringrippe mit Keilquerschnitt aufweist. Der zweite Reibring mit größerem Durchmesser ist koaxial zum ersten Reibring angeordnet, mit diesem drehfest und axial verschiebbar gekuppelt und weist ebenfalls einen axialen Fortsatz in Form einer Ringrippe mit Keilquerschnitt auf. Die Ringrippen mit Keilquerschnitt wirken mit entsprechenden Keilnuten in einem Gegenkupplungsteil zusammen, das drehfest mit einem Losrad gekuppelt ist. Zwischen den Ringrippen mit Keilquerschnitt der Reibringe und den entsprechenden keilförmigen Ringnuten des Gegenkupplungsteiles ergibt sich somit eine Vierfachkonussynchronisierungsanordnung. The DE 1 284 309 A shows a Vierfachkonussynchronisieranordnung, the coupling body with friction rings axially slidably coupled and rotationally fixed, of which the first friction ring is coupled directly to the coupling body and having an annular axial extension in the form of an annular rib with a wedge cross-section. The second friction ring with a larger diameter is arranged coaxially with the first friction ring, rotatably coupled thereto and axially displaceable coupled and also has an axial extension in the form of an annular rib with a wedge cross-section. The annular ribs with wedge cross-section cooperate with corresponding keyways in a counter-coupling part which is rotatably coupled with a loose wheel. Between the annular ribs with wedge cross section of the friction rings and the corresponding wedge-shaped annular grooves of the mating coupling part thus results in a Vierfachkonussynchronisierungsanordnung.

Durch die starre Anordnung der radial beabstandeten keilförmigen Ringnuten des Gegenkupplungsteils und die Anordnung der Ringrippen mit Keilquerschnitt an den beiden radial beabstandeten Reibringen ist nicht sichergestellt, dass alle vier Reibflächen während des Synchronisiervorgangs gleichmäßig tragen, da aufgrund der Fertigungstoleranzen unvermeidliche Durchmesserunterschiede auftreten können, wodurch sich ein erhöhter Verschleiß ergibt und die Schaltkräfte ungünstig beeinflusst werden. Des Weiteren ergeben die Ringrippen mit Keilquerschnitt an den beiden Reibringen sowie die entsprechenden keilförmigen Ringnuten im Gegenkupplungsteil, die wiederum von drei Ringrippen mit Keilquerschnitt begrenzt werden, eine vergrößerte radiale Ausdehnung der Konussynchronisieranordnung, die bei kompakt bauenden Schaltgetrieben unerwünscht ist. Due to the rigid arrangement of the radially spaced wedge-shaped annular grooves of the mating coupling part and the arrangement of the annular ribs with wedge cross section at the two radially spaced friction rings is not ensured that all four friction surfaces evenly during Synchronisiervorgangs wear, as due to the manufacturing tolerances unavoidable differences in diameter may occur, resulting in a Increased wear results and the switching forces are adversely affected. Furthermore, the annular ribs with a wedge cross section at the two friction rings and the corresponding wedge-shaped annular grooves in the counter-coupling part, which in turn are limited by three annular ribs with a wedge cross-section, result in an enlarged radial extent of the cone synchronizing arrangement which is undesirable in compactly constructed manual transmissions.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung vorzuschlagen, die sowohl in radialer als auch in axialer Richtung kompakt baut, aus möglichst wenigen sowie einfach zu fertigenden Teilen besteht, und eine schnelle Synchronisation mit kleinen Schaltkräften ermöglicht. Against this background, the invention has the object to propose a Mehrfachkonussynchronisieranordnung that compact in both the radial and in the axial direction, consists of as few as possible and easy to manufacture parts, and allows fast synchronization with small switching forces.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Synchronisieranordnung sind in den Unteransprüchen definiert. The solution to this problem is achieved by a Mehrfachkonussynchronisieranordnung with the features of claim 1. Advantageous developments of this synchronizing arrangement are defined in the subclaims.

Demnach geht die Erfindung aus von einer Mehrfachkonussynchronisieranordnung in einem Schaltgetriebe mit einem Außenring mit einer konischen Innenreibfläche, mit zwei mit dem Außenring drehfest und axial beweglich verbundenen Innenringen mit konischen Außen- und Innenreibflächen, und mit einem Zwischenring, der mit einem Kupplungskörper drehfest und axial beweglich verbundenen ist, wobei der Zwischenring eine konische Außenreibfläche und eine konische Innenreibfläche aufweist, von denen die konische Außenreibfläche des Zwischenrings mit der konischen Innenreibfläche des Außenrings zusammenwirkt und die konische Innenreibfläche des Zwischenrings mit einer konischen Außenreibfläche des ersten Innenrings zusammenwirkt, und bei welcher der Kupplungskörper einen axialen, ringförmigen Vorsprung mit einer konischen Innenreibfläche aufweist, welche mit einer konischen Außenreibfläche des zweiten Innenrings zusammenwirkt. Accordingly, the invention is based on a Mehrfachkonussynchronisieranordnung in a manual transmission with an outer ring with a conical Innenreibfläche, with two outer rotatably connected to the outer ring and axially movable inner rings with conical outer and Innenreibflächen, and with an intermediate ring rotatably with a coupling body and axially movable is connected, wherein the intermediate ring has a conical Außenreibfläche and a conical inner friction surface, of which the conical outer friction surface of the intermediate ring with the conical inner friction surface of the outer ring cooperates and the conical inner friction surface of the intermediate ring with a conical External friction surface of the first inner ring cooperates, and wherein the coupling body has an axial annular projection with a conical inner friction surface which cooperates with a conical outer friction surface of the second inner ring.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei dieser Mehrfachkonussynchronisieranordnung außerdem vorgesehen, dass der axiale, ringförmige Vorsprung des Kupplungskörpers keilförmig ausgebildet ist und eine konische Außenreibfläche sowie eine konische Innenreibfläche aufweist, wobei die konische Innenreibfläche des ersten, radial äußeren Innenrings mit der konischen Außenreibfläche des ringförmigen Vorsprungs zusammenwirkt, und dass eine Vierfachkonussynchronisierungsanordnung gebildet ist durch eine konzentrische sowie in einer radialen Ebene gestaffelte Anordnung des Außenrings mit seiner konischen Innenreibfläche, des Zwischenrings mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen, des ersten, radial äußeren Innenrings mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen, des ringförmigen Vorsprungs am Kupplungskörper mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen, sowie des zweiten, radial inneren Innenrings mit seiner konischen Außenreibfläche. To achieve the object, it is further provided in this Mehrfachkonussynchronisieranordnung that the axial annular projection of the coupling body is wedge-shaped and has a conical Außenreibfläche and a conical Innenreibfläche, the conical Innenreibfläche the first, radially outer inner ring with the conical Außenreibfläche the annular projection cooperates, and that a Vierkonkonynchronisierungsanordnung is formed by a concentric and staggered in a radial plane arrangement of the outer ring with its conical Innenreibfläche, the intermediate ring with its conical outer and Innenreibflächen, the first, radially outer inner ring with its conical outer and Innenreibflächen, the annular projection on the coupling body with its conical outer and inner friction surfaces, and the second, radially inner inner ring with its conical Außenreibfläche.

Diese Vierfachkonussynchronisierung ermöglicht geringe Schaltkräfte und einen geringen Verschleiß auch bei großen zu synchronisierenden Drehzahlunterschieden zwischen einer Getriebewelle und einem mit dieser antriebswirksam zu verbindenden Losrad. Außerdem baut diese Vierfachkonussynchronisierung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung sehr kompakt, da nur der axiale ringförmige Vorsprung keilförmig ausgebildet ist, während die Reibflächen des Außenrings, des Zwischenrings sowie des ersten, radial äußeren Innenrings parallel zueinander verlaufen. Außerdem weist auch der zweite, radial innere Innenring, der vorzugsweise als Konusring mit einer zur konischen äußeren Reibfläche parallelen konischen Innenfläche ausgebildet sein kann, keine größere axiale und radiale Ausdehnung auf als der Zwischenring und der radial äußere Innenring. This quadruple cone synchronization allows low switching forces and low wear even with large speed differences to be synchronized between a gear shaft and a loose wheel to be connected to this drive effective. In addition, this quadruple cone synchronization is very compact both in the axial and in the radial direction, since only the axial annular projection is wedge-shaped, while the friction surfaces of the outer ring, the intermediate ring and the first, radially outer inner ring parallel to each other. In addition, the second, radially inner inner ring, which may be preferably formed as a conical ring with a conical inner surface parallel to the conical outer friction surface, no greater axial and radial extent than the intermediate ring and the radially outer inner ring.

Dadurch, dass der Zwischenring und der radial äußere Innenring axial frei beweglich sind, während der radial innere Innenring durch den Außenring gegen die radial innere Reibfläche des axialen ringförmigen Vorsprungs des Kupplungskörpers gepresst wird, wirken sich Durchmessertoleranzen der verschiedenen konischen Reibflächen nur insofern aus, als dadurch die Axialwege der Ringe beim Synchronisieren geringfügig unterschiedlich sind, bis die Reibflächen greifen, ohne dass dies zu einer Verminderung der Reibarbeit zwischen den verschiedenen Reibflächen führt und somit keine fertigungstoleranzbedingte Erhöhung der Schaltkraft oder des Verschleißes eintreten kann. Characterized in that the intermediate ring and the radially outer inner ring are axially free to move, while the radially inner inner ring is pressed by the outer ring against the radially inner friction surface of the axial annular projection of the coupling body, diameter tolerances of the various conical friction surfaces have only insofar as by the axial paths of the rings during synchronization are slightly different until the friction surfaces engage, without resulting in a reduction of the friction between the various friction surfaces and thus can not occur due to manufacturing tolerance increase in switching force or wear.

Der erste, radial äußere Innenring und der Zwischenring können zueinander parallele, gleichgerichtete Außen- und Innenreibflächen aufweisen, während der zweite, radial innere Innenring eine zur konischen Innenreibfläche des keilförmigen axialen Vorsprungs parallele Außeneibfläche aufweisen kann. The first, radially outer inner ring and the intermediate ring may have mutually parallel, rectified outer and Innenreibflächen, while the second radially inner inner ring may have a parallel to the conical Innenreibfläche the wedge-shaped axial projection Außeneibfläche.

Die drehfeste und axial bewegliche Kupplung zwischen dem Außenring und dem äußeren sowie dem inneren Innenring, und zwischen dem Zwischenring sowie dem Kupplungskörper lässt sich vorzugsweise in der Weise erreichen, dass der äußere Innenring und der innere Innenring seitliche, in entsprechende Ausnehmungen in einer Radialwand des Außenrings eingreifende Vorsprünge aufweisen, und dass der Zwischenring seitliche, in entsprechender Ausnehmungen des Kupplungskörpers eingreifende Vorsprünge aufweist. The non-rotatable and axially movable coupling between the outer ring and the outer and inner inner ring, and between the intermediate ring and the coupling body can preferably be achieved in such a way that the outer inner ring and the inner inner ring lateral, in corresponding recesses in a radial wall of the outer ring have engaging projections, and that the intermediate ring has lateral, engaging in corresponding recesses of the coupling body projections.

Der Außenring kann aus einem topfförmigen Blechpressteil bestehen, das sich genau und in wenigen Arbeitsgängen herstellen lässt. In gleicher Weise können auch der als Konusring ausgebildete Zwischenring, der äußere Innenring und der innere Innenring aus Blechpressteilen bestehen, die sich den Anforderungen entsprechend verhältnismäßig dünnwandig herstellen lassen und daher eine geringe radiale Ausdehnung besitzen. The outer ring may consist of a cup-shaped sheet metal stamping, which can be produced accurately and in a few operations. In the same way, the formed as a cone ring intermediate ring, the outer inner ring and the inner inner ring made of pressed sheet metal parts can be produced according to the requirements of relatively thin-walled and therefore have a small radial extent.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt The invention will be explained below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings. In the drawing shows

1 eine perspektivische Teilansicht einer Mehrfachkonussynchronisieranordnung gemäß der Erfindung, und 1 a partial perspective view of a Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to the invention, and

2 einen Radialschnittansicht durch die Mehrfachkonussynchronisieranordnung gemäß 1. 2 a radial sectional view through the Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to 1 ,

Die in den 1 und 2 dargestellte Mehrfachkonussynchronisieranordnung gehört zu einem Schaltgetriebe und ist mit Bezug auf eine Dreifachkonussynchronisierung detailliert hinsichtlich ihrer Integration in ein Schaltgetriebe und der Wirkungsweise einer Sperr-Synchronisierung in der DE 34 37 095 A1 beschrieben. Deren diesbezüglicher Inhalt ist hiermit vollständig zum Gegenstand der Offenbarung gemacht. The in the 1 and 2 shown Mehrfachkonussynchronisieranordnung belongs to a manual transmission and is with respect to a triple cone synchronization detailed with regard to their integration into a manual transmission and the operation of a locking synchronization in the DE 34 37 095 A1 described. Their content in this regard is hereby made the subject of the disclosure.

Die Vierfachkonussynchronisieranordnung gemäß der Erfindung besteht aus einem Kupplungskörper 1 mit einer äußeren Kuppelverzahnung 2 zum Kuppeln mit einer nicht dargestellten Schaltmuffe. Der Kupplungskörper 1 kann integraler Bestandteil eines nicht dargestellten Losrades sein, beispielsweise durch Verschweißung mit dem hier nicht dargestellten Losrad, er wird bei dem hier dargestellten Beispiel jedoch mit einem solchen Losrad mittels einer axialen Innenverzahnung 4 drehfest und aufgrund einer Pressverbindung axial unverschiebbar verbunden. Ist anstelle der Pressverbindung eine Spielpassung vorgesehen, so ist der Kupplungskörper mittels der Innenverzahnung in gleicher Weise drehfest mit der korrespondierenden Mitnahmeverzahnung auf dem Losrad verbunden, jedoch im Rahmen der gegebenen Toleranzen der Spielpassung axial auf dem Losrad verschiebbar. The quad cone synchronizing arrangement according to the invention consists of a coupling body 1 with an outer dome toothing 2 for coupling with a shift sleeve, not shown. The coupling body 1 can be an integral part of a loose wheel, not shown, for example, by welding with the idler wheel, not shown here, it is in the example shown here, however, with such a loose wheel by means of an axial internal toothing 4 rotatably and axially immovably connected due to a press connection. If a clearance fit is provided instead of the press connection, then the coupling body by means of the internal teeth in the same manner rotatably connected to the corresponding driving teeth on the idler gear, but axially displaceable on the idler gear within the given tolerances of the clearance.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kupplungskörper 1 einen axialen ringförmigen Vorsprung 3 auf, der als keilförmige Ringrippe ausgebildet ist. Dieser ringförmige Vorsprung 3 ist mit einer konischen Außenreibfläche 5 und einer geometrisch entgegengesetzt ausgebildeten konischen Innenreibfläche 6 versehen, wodurch die Keilform des ringförmigen Vorsprungs 3 definiert ist. Der Kupplungskörper 1 weist im Bereich zwischen dem ringförmigen Vorsprung 3 und der Kuppelverzahnung 2 eine oder mehrere Ausnehmungen 7 auf, die dazu dienen, einen oder mehrere axiale Vorsprünge 20 an einem Zwischenring 17 aufzunehmen, um diesen drehfest und axial verschiebbar mit dem Kupplungskörper 1 zu verbinden. In the illustrated embodiment, the coupling body 1 an axial annular projection 3 on, which is designed as a wedge-shaped annular rib. This annular projection 3 is with a conical external friction surface 5 and a geometrically oppositely formed conical internal friction surface 6 provided, whereby the wedge shape of the annular projection 3 is defined. The coupling body 1 points in the area between the annular projection 3 and the dome toothing 2 one or more recesses 7 on, which serve, one or more axial projections 20 on an intermediate ring 17 to receive this rotatably and axially displaceable with the coupling body 1 connect to.

Ein topfförmig als Blechpressteil ausgebildeter Außenring 8 weist eine radial nach außen ragende Sperrverzahnung 9 und eine radial nach innen ragende Radialwand 10 auf, die mit einer oder mehreren Ausnehmungen 11 versehen ist. Der Außenring 8 weist eine konische Innenreibfläche 12 auf, die mit einer konischen Außenreibfläche 18 des Zwischenrings 17 während des Synchronisiervorgangs zusammenwirkt. Zwischen dem Zwischenring 17 und dem als keilförmige Ringrippe ausgebildeten Vorsprung 3 des Kupplungskörpers 1 ist ein radial äußerer, erster Innenring 13 angeordnet, der als Konusring mit einer konischen Außenreibfläche 14 und einer dazu parallelen konischen Innenreibfläche 15 versehen ist. Der radial äußere Innenring 13 weist wenigstens einen axialen Vorsprung 16 auf, der in eine entsprechende Ausnehmung 11 in der Radialwand 10 des Außenrings 8 ragt und auf diese Weise mit dem Außenring 8 drehfest sowie axial verschiebbar gekoppelt ist. Die konische Innenreibfläche 15 des ersten Innenrings 13 wirkt während des Synchronisiervorgangs mit der konischen Außenreibfläche 5 des als keilförmige Ringrippe ausgebildeten axialen Vorsprungs 3 des Kupplungskörpers 1 zusammen. A cup-shaped formed as a sheet metal pressing outer ring 8th has a radially outwardly projecting locking teeth 9 and a radially inwardly projecting radial wall 10 on that with one or more recesses 11 is provided. The outer ring 8th has a conical internal friction surface 12 on top, with a conical external friction surface 18 of the intermediate ring 17 during the synchronization process. Between the intermediate ring 17 and the projection formed as a wedge-shaped annular rib 3 of the coupling body 1 is a radially outer, first inner ring 13 arranged as a cone ring with a conical external friction surface 14 and a parallel conical internal friction surface 15 is provided. The radially outer inner ring 13 has at least one axial projection 16 on, in a corresponding recess 11 in the radial wall 10 of the outer ring 8th protrudes and in this way with the outer ring 8th rotatably and axially slidably coupled. The conical internal friction surface 15 of the first inner ring 13 acts during the synchronization process with the conical external friction surface 5 the formed as a wedge-shaped annular rib axial projection 3 of the coupling body 1 together.

Ein radial innerer, zweiter Innenring 21 ist mittels wenigstens eines axialen Vorsprungs 24, der in die Ausnehmung 11 des Außenrings 8 eingreift, mit dem Außenring 8 drehfest und axial verschiebbar gekuppelt. Der innere Innenring 21 weist eine Außenreibfläche 22 auf, die während des Synchronisiervorgangs mit der Innenreibfläche 6 des als keilförmige Ringrippe ausgebildeten Vorsprungs 3 zusammenwirkt. A radially inner, second inner ring 21 is by means of at least one axial projection 24 in the recess 11 of the outer ring 8th engages, with the outer ring 8th rotatably coupled and axially displaceable coupled. The inner inner ring 21 has an external friction surface 22 on, during the synchronization process with the internal friction surface 6 the projection formed as a wedge-shaped annular rib 3 interacts.

Der äußere Innenring 13, der Zwischenring 17 und der radial innere Innenring 21 sind als Konusring, vorzugsweise als Blechpressteil, ausgebildet. Die konische Außenreibfläche 14 sowie die konische Innenreibfläche 15 des radial äußeren Innenrings 13, die konische Außenreibfläche 18 und die konische Innenreibfläche 19 des Zwischenrings 17 sowie die konische Außenreibfläche 22 und die konische Innenfläche 23 des radial inneren Innenrings 21 verlaufen parallel zueinander, wodurch eine kompakte radiale Anordnung dieser Elemente erreicht ist. The outer inner ring 13 , the intermediate ring 17 and the radially inner inner ring 21 are designed as a cone ring, preferably as a sheet metal stamping. The conical external friction surface 14 as well as the conical internal friction surface 15 the radially outer inner ring 13 , the conical exterior friction surface 18 and the conical internal friction surface 19 of the intermediate ring 17 as well as the conical external friction surface 22 and the conical inner surface 23 the radially inner inner ring 21 run parallel to each other, whereby a compact radial arrangement of these elements is achieved.

Der Außenring 8 mit seiner konischen Innenreibfläche 12, der Zwischenring 17 mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen 18, 19, der erste, äußere Innenring 13 mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen 14, 15, der ringförmige, als keilförmige Ringrippe ausgebildete Vorsprung 3 mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen 5, 6 und der zweite, innere Innenring 21 mit seiner konischen Außenreibfläche 22 sind in einer radialen Ebene konzentrisch zueinander angeordnet und ergeben zusammen die Vierfachkonussynchronisierung. The outer ring 8th with its conical internal friction surface 12 , the intermediate ring 17 with its conical outer and inner friction surfaces 18 . 19 , the first, outer inner ring 13 with its conical outer and inner friction surfaces 14 . 15 , the annular projection formed as a wedge-shaped annular rib 3 with its conical outer and inner friction surfaces 5 . 6 and the second, inner inner ring 21 with its conical external friction surface 22 are arranged in a radial plane concentric with each other and together provide the quad cone synchronization.

Wird zum Schalten eines Ganges des Getriebes eine nicht dargestellte Schaltmuffe axial in Richtung zum Außenrings 8 verschoben, so wird dieser Außenring 8, wie beispielsweise in der DE 34 37 095 A beschrieben, in Richtung zu dem Kupplungskörper 1 verschoben, so dass die Innenreibfläche 12 am Außenring 8 mit der Außenreibfläche 18 am Zwischenring 17, die Innenreibfläche 19 am Zwischenring 17 mit der Außenreibfläche 14 am radial äußeren Innenring 13, die Innenreibfläche 15 am radial äußeren Innenring 13 mit der Außenreibfläche 5 am ringförmigen Vorsprung 3 des Kupplungskörpers 1 und die Innenreibfläche 6 am ringförmigen Vorsprung 3 mit der Außenreibfläche 22 am radial inneren Innenring 21 reibschlüssig in Kontakt geraten. Dadurch wird eine Drehzahlangleichung zwischen dem Kupplungskörper 1 bzw. dem hier nicht dargestellten Losrad und dem Außenring 8 bewirkt, so dass sich bei Gleichlauf dann die nicht dargestellte Schaltmuffe, die zunächst durch die Sperrverzahnung 9 an einer weiteren axialen Bewegung gehindert war, bis zum Eingriff in die Kuppelverzahnung 2 verschieben lässt. For switching a gear of the transmission, a shift sleeve, not shown, axially in the direction of the outer ring 8th shifted, so this outer ring 8th , such as in the DE 34 37 095 A described, towards the coupling body 1 shifted so that the internal friction surface 12 on the outer ring 8th with the external friction surface 18 at the intermediate ring 17 , the internal friction surface 19 at the intermediate ring 17 with the external friction surface 14 on the radially outer inner ring 13 , the internal friction surface 15 on the radially outer inner ring 13 with the external friction surface 5 on the annular projection 3 of the coupling body 1 and the internal friction surface 6 on the annular projection 3 with the external friction surface 22 on the radially inner inner ring 21 frictionally engaged. As a result, a speed equalization between the coupling body 1 or the idler gear and the outer ring, not shown here 8th causes, so when synchronized then the shift sleeve, not shown, the first through the ratchet teeth 9 was prevented from further axial movement until the engagement in the coupling teeth 2 can be moved.

Die hier vorgestellte Vierfachkonussynchronisierungsanordnung stellt eine Erweiterung der Dreifachkonussynchronisierungsanordnung um eine zusätzliche Reibfläche bei gleichzeitig unveränderten axialen und radialen Dimensionen der gesamten Synchronisierung dar. Aufgrund der vierten Reibfläche können bei identischen Schaltdrehzahlen (Gleitgeschwindigkeit) die Synchronzeit und damit der Synchronimpuls um theoretisch 25% im Vergleich zur Dreifachkonussynchronisierung vermindert werden. Zusätzlich sinken durch das Wirken einer vierten Reibfläche die spezifischen Belastungen für die Synchronisierung und deren Reibbewegungen. Durch die Verwendung der Vierfachkonussynchronisierung brauchen die Reibdurchmesser, wie im Falle der Verwendung einer Dreifachkonussynchronisierung, nicht vergrößert zu werden, so dass entweder geringere Achsabstände im Getriebe realisierbar sind oder gleiche Achsabstände trotz höherer Belastung beibehalten werden können. The quadruple cone synchronization arrangement presented here represents an extension of the triple cone synchronization arrangement by an additional friction surface with simultaneously unchanged axial and radial dimensions of the entire synchronization. Due to the fourth friction surface, the synchronization time and thus the synchronization pulse can theoretically be 25% compared to the triple cone synchronization at identical switching speeds (sliding speed) be reduced. In addition, by acting on a fourth friction surface, the specific loads for the synchronization and their friction movements decrease. By using quad cone synchronization, the friction diameters, as in the case of using a triple cone synchronization, need not be increased, so that either smaller center distances in the transmission can be realized or equal center distances can be maintained despite higher load.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kupplungskörper clutch body
2 2: Kuppelverzahnung clutch teeth
3 3: Axialer, ringförmiger Vorsprung Axial, annular projection
4 4: Innenverzahnung internal gearing
5 5: Äußere konische Reibfläche Outer conical friction surface
6 6: Innere konische Reibfläche Inner conical friction surface
7 7: Ausnehmung recess
8 8th: Außenring outer ring
9 9: Sperrverzahnung locking teeth
10 10: Radialwand radial wall
11 11: Ausnehmung recess
12 12: Konische Innenreibfläche Conical internal friction surface
13 13: Radial äußerer Innenring Radially outer inner ring
14 14: Äußere konische Reibfläche Outer conical friction surface
15 15: Innere konische Reibfläche Inner conical friction surface
16 16: Vorsprung head Start
17 17: Zwischenring intermediate ring
18 18: Äußere konische Reibfläche Outer conical friction surface
19 19: Innere konische Reibfläche Inner conical friction surface
20 20: Vorsprung head Start
21 21: Radial innerer Innenring Radially inner inner ring
22 22: Äußere Reibfläche External friction surface
23 23: Konische Innenfläche Conical inner surface
24 24: Vorsprung head Start

Claims

Mehrfachkonussynchronisieranordnung in a manual transmission with an outer ring ( 8th ) with a conical internal friction surface ( 12 ), with two with the outer ring ( 8th ) rotatably and axially movably connected inner rings ( 13 . 21 ) with conical outer and inner friction surfaces ( 14 . 15 . 22 ), and with an intermediate ring ( 17 ) connected to a coupling body ( 1 ) rotatably and axially movably connected, wherein the intermediate ring ( 17 ) a conical external friction surface ( 18 ) and a conical internal friction surface ( 19 ), of which the conical outer friction surface ( 18 ) of the intermediate ring ( 17 ) with the conical internal friction surface ( 12 ) of the outer ring ( 8th ) and the conical internal friction surface ( 19 ) of the intermediate ring ( 17 ) with a conical external friction surface ( 14 ) of the first inner ring ( 13 ) and in which the coupling body ( 1 ) an axial, annular projection ( 3 ) with a conical internal friction surface ( 6 ), which with a conical external friction surface ( 22 ) of the second inner ring ( 21 ) cooperates, characterized in that the axial, annular projection ( 3 ) of the coupling body ( 1 ) is wedge-shaped and has a conical outer surface ( 5 ) and a conical internal friction surface ( 6 ), wherein the conical internal friction surface ( 15 ) of the first, radially outer inner ring ( 13 ) with the conical external friction surface ( 5 ) of the annular projection ( 3 ), and in that a quadruple cone synchronization arrangement is formed by a concentric arrangement of the outer ring, staggered in a radial plane (FIG. 8th ) with its conical internal friction surface ( 12 ), of the intermediate ring ( 17 ) with its conical outer and inner friction surfaces ( 18 . 19 ), the first, radially outer inner ring ( 13 ) with its conical outer and inner friction surfaces ( 14 . 15 ), the annular projection ( 3 ) Coupling Body ( 1 ) with its conical outer and inner friction surfaces ( 5 . 6 ), as well as the second, radially inner inner ring ( 21 ) with its conical outer friction surface ( 22 ).

Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to claim 1, characterized in that the first, radially outer inner ring ( 13 ) and the intermediate ring ( 17 ) parallel, rectified external and internal friction surfaces ( 14 . 15 ; 18 . 19 ), and that the second, radially inner inner ring ( 21 ) one to the conical internal friction surface ( 6 ) of the axial projection ( 3 ) parallel external friction surface ( 22 ) having.

Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to claim 2, characterized in that the second, radially inner inner ring ( 21 ) as a cone ring with a conical external friction surface ( 22 ) parallel conical inner surface ( 23 ) is trained.

Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to one of claims 1 to 3, characterized in that the radially outer inner ring ( 17 ) and the second, radially inner inner ring ( 21 ) lateral, in corresponding recesses ( 11 ) in a radial wall ( 10 ) of the outer ring ( 8th ) engaging projections ( 16 . 24 ) exhibit.

Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate ring ( 17 ) lateral, in corresponding recesses ( 7 ) of the coupling body ( 1 ) engaging projections ( 20 ) having.

Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer ring ( 8th ) from a cup-shaped Sheet metal stamping consists and radially outside an axial locking toothing ( 9 ) having.