DE102012216419A1

DE102012216419A1 - Coupling element of synchronization unit in gearbox of motor car, has clutch gearing that is provided with teeth whose end surface is rounded, where teeth of clutch gearing on tooth surface are formed with undercut portion

Info

Publication number: DE102012216419A1
Application number: DE201210216419
Authority: DE
Inventors: Frank Steiner; Ramon JURJANZ
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-20

Abstract

The coupling element (1) has an annular base portion (3) that includes a clutch gearing (7) having the radially outwardly extending teeth (9) for the engagement of the switching gearing of a sliding sleeve. The sliding sleeve is arranged opposite to the end surface (11) of the teeth. The end surface of the teeth of the clutch gearing is rounded. The teeth of the clutch gearing on the tooth surface (19) are formed with an undercut portion (17). The main portion is provided with a metallic material. An independent claim is included for synchronization unit for a motor car gear box.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Kupplungskörper für eine Synchronisierungseinheit, umfassend einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper mit einer Kupplungsverzahnung, die eine Anzahl sich radial nach außen erstreckenden Zähnen für den Eingriff der Schaltverzahnung einer Schiebemuffe aufweist.The invention relates to a coupling body for a synchronization unit, comprising a substantially annular base body with a coupling toothing, which has a number of radially outwardly extending teeth for the engagement of the switching teeth of a sliding sleeve.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Synchronisierungseinheit für ein Kraftfahrzeuggetriebe.Furthermore, the invention relates to a synchronization unit for a motor vehicle transmission.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein Kupplungskörper wird als Teil einer Synchronisierungseinheit in Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Eine Synchronisierungseinheit besteht beispielsweise aus einer Schiebemuffe, einem Synchronkörper, einem Synchronring und einem Schaltrad. Der Kupplungskörper ist hierbei üblicherweise am Schaltrad befestigt. Die Synchronisierungseinheit dient dazu, die unterschiedlichen Drehzahlen zwischen dem zu schaltenden Schaltrad und dem auf einer Welle festsitzenden Synchronkörper einander anzugleichen.A coupling body is used as part of a synchronization unit in manual transmissions of motor vehicles. A synchronization unit consists for example of a sliding sleeve, a synchronizer body, a synchronizer ring and a ratchet wheel. The coupling body is usually attached to the ratchet wheel. The synchronization unit serves to equalize the different speeds between the switching wheel to be switched and the synchronizer body fixed on a shaft.

Um eine Drehzahlanpassung zu erreichen und so einen Schaltvorgang zu ermöglichen, wird die Schiebemuffe während des Synchronisierungsvorgangs aus der Neutralstellung in Richtung des Schaltrads geschoben. Hierdurch wird der Synchronring in axialer Richtung verschoben und gegen eine Reibfläche am Schaltrad gedrückt. Die Reibfläche wird hierbei üblicherweise durch einen Außenkonus des am Schaltrad befestigten Kupplungskörpers bereitgestellt.In order to achieve a speed adjustment and thus to enable a shift operation, the sliding sleeve is pushed during the synchronization process from the neutral position in the direction of the ratchet wheel. As a result, the synchronizer ring is displaced in the axial direction and pressed against a friction surface on the ratchet wheel. The friction surface is usually provided by an outer cone of the coupling body attached to the ratchet wheel.

Solange sich die Schiebemuffe und das Schaltrad mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, entsteht ein Reibmoment, welches wiederum den Synchronring verdreht. Dadurch ist ein Durchgriff der Schaltverzahnung der Schiebemuffe über die Außenverzahnung des Synchronrings behindert. Die Schiebemuffe ist entsprechend gegen ein weiteres Verschieben gesperrt. Durch die Reibung zwischen den Reibflächen des Schaltrads bzw. des Kupplungskörpers und des Synchronrings wird das Schaltrad beschleunigt oder abgebremst, und so eine Drehzahlanpassung zwischen dem Schaltrad, der Schiebemuffe und der Welle hergestellt.As long as the sliding sleeve and the switching wheel rotate at different speeds, a friction torque, which in turn rotates the synchronizer ring. As a result, a penetration of the shift toothing of the sliding sleeve on the outer toothing of the synchronizer ring is hindered. The sliding sleeve is locked accordingly against further displacement. Due to the friction between the friction surfaces of the ratchet wheel and the coupling body and the synchronizer ring, the ratchet wheel is accelerated or decelerated, and so made a speed adjustment between the ratchet wheel, the sliding sleeve and the shaft.

Nach der Drehzahlanpassung, also nach der eigentlichen Synchronisation, wirkt keine Kraft mehr auf den Synchronring, so dass er sich von der Schaltverzahnung der Schiebemuffe zurückdrehen lässt. Die nun nicht mehr gesperrte Schiebemuffe lässt sich schließlich über den Synchronring auf die Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers am Schaltrad schieben, so dass die Schaltverzahnung der Schiebemuffe und die Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers miteinander in Eingriff gelangen. Die Schiebemuffe ist durchgeschaltet und hat ihre Endstellung erreicht. Der Kupplungsvorgang ist damit abgeschlossen und der Gang geschaltet.After the speed adjustment, ie after the actual synchronization, no force acts on the synchronizer ring, so that it can be turned back by the shift teeth of the sliding sleeve. The now no longer locked sliding sleeve can finally slide over the synchronizer ring on the coupling teeth of the coupling body on the ratchet, so that the switching teeth of the sliding sleeve and the coupling teeth of the coupling body engage with each other. The sliding sleeve is switched through and has reached its end position. The coupling process is completed and the gear is switched.

Die Kupplungsverzahnung am Kupplungskörper ist üblicherweise mit Zähnen ausgebildet, die am Verzahnungsgrund des Grundkörpers einen Hinterschnitt und in axialer Richtung an der Stirnseite eine sogenannte Dachverzahnung aufweisen. Als Dachverzahnung werden die Dachwinkel an den Zähnen der Kupplungsverzahnung bezeichnet. Die Dachverzahnung dient dazu, nach dem eigentlichen Synchronisierungsvorgang den Kupplungskörper durch die Schiebemuffe zu verdrehen und so ein Einspuren zu gewährleisten. Mittels des Hinterschnitts der Kupplungsverzahnung kann der eingelegte Gang entsprechend fixiert bzw. arretiert werden.The coupling teeth on the coupling body is usually formed with teeth on the tooth base of the base body have an undercut and in the axial direction on the front side a so-called roof teeth. As roofing the roof angles are referred to the teeth of the coupling teeth. The roof teeth serve to rotate the coupling body through the sliding sleeve after the actual synchronization process and thus to ensure a meshing. By means of the undercut of the coupling teeth, the inserted gear can be fixed or locked accordingly.

Allerdings kann beispielsweise eine sehr hohe Drehzahldifferenz von Schiebemuffe und Kupplungskörper zu Problemen beim Schalten führen. Hierbei kann es passieren, dass die Schaltverzahnung der Schiebemuffe von der Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers abgewiesen wird. Es kommt somit zu einem Ansetzen an den jeweiligen Zahnseitenbereichen. In diesem Fall kommen die beiden Verzahnungen nicht zum Eingriff, was dazu führt, dass der gewünschte Gang nicht geschaltet werden kann.However, for example, a very high speed difference of sliding sleeve and coupling body lead to problems when switching. It may happen that the switching teeth of the sliding sleeve is rejected by the coupling teeth of the coupling body. It thus comes to a touchdown on the respective tooth side areas. In this case, the two gears are not engaged, which means that the desired gear can not be switched.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist demnach eine erste Aufgabe der Erfindung, einen Kupplungskörper anzugeben, der auch bei hohen Drehzahlen ein sicheres Schalten und Arretieren eines Ganges ermöglicht.It is therefore a first object of the invention to provide a coupling body that allows safe switching and locking a gear even at high speeds.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine entsprechende Synchronisierungseinheit anzugeben.Another object of the invention is to provide a corresponding synchronization unit.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die erste Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kupplungskörper für eine Synchronisierungseinheit, umfassend einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper mit einer Kupplungsverzahnung, die eine Anzahl sich radial nach außen erstreckender Zähne für den Eingriff der Schaltverzahnung einer Schiebemuffe aufweist. Hierbei ist die der Schiebemuffe zugewandte Stirnfläche einer Anzahl von Zähnen von der Schiebemuffe weg geneigt.The first object of the invention is achieved by a coupling body for a synchronization unit, comprising a substantially annular base body with a coupling toothing, which has a number of radially outwardly extending teeth for the engagement of the switching teeth of a sliding sleeve. Here, the sliding sleeve facing end face of a number of teeth is inclined away from the sliding sleeve.

Die Erfindung berücksichtigt, dass die bislang eingesetzten Kupplungskörper mit einer Dachverzahnung nur in Bereichen niedriger Drehzahlen bzw. anfänglich niedrigen Drehzahldifferenzen zwischen dem Kupplungskörper und der Schiebemuffe einsetzbar sind. Bei höheren Drehzahlen bzw. anfänglich hohen Drehzahldifferenzen hingegen verhindern die Dachwinkel der Kupplungsverzahnung einen sicheren Eingriff der Schaltverzahnung einer Schiebemuffe. Die Schaltverzahnung der Schiebemuffe wird dann von der Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers gewissermaßen abgewiesen, so dass das Einlegen eines Ganges nicht möglich ist.The invention takes into account that the previously used coupling body with a Roof toothing can only be used in areas of low speeds or initially low speed differences between the coupling body and the sliding sleeve. At higher speeds or initially high speed differences, however, prevent the roof angle of the coupling teeth secure engagement of the shift teeth of a sliding sleeve. The shift teeth of the sliding sleeve is then rejected by the coupling teeth of the coupling body so to speak, so that the insertion of a gear is not possible.

Um diese Problematik zu überwinden, erkennt die Erfindung überraschenderweise, dass auf eine Dachverzahnung bzw. auf Dachwinkel an den Stirnseiten der Zähne verzichtet werden kann, wenn eine von der Schiebemuffe weg geneigte Stirnfläche der Zähne der Kupplungsverzahnung vorgesehen ist. Eine derart geneigte Stirnfläche ermöglicht den Eingriff der Schaltverzahnung der Schiebemuffe über einen breiten Drehzahlbereich. Die Schaltverzahnung der Schiebemuffe wird dank der stirnseitigen Neigung nicht von der Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers abgewiesen, so dass der gewünschte Gang auch bei hohen Drehzahlen bzw. anfänglich hohen Drehzahldifferenzen eingelegt werden kann. Eine Dachverzahnung an der Stirnseite der Zähne der Kupplungsverzahnung entfällt.In order to overcome this problem, the invention surprisingly recognizes that it is possible to dispense with roof teeth or roof angles at the end faces of the teeth when an end face of the teeth of the coupling teeth inclined away from the sliding sleeve is provided. Such an inclined end face allows engagement of the shift teeth of the sliding sleeve over a wide speed range. The shift teeth of the sliding sleeve is not rejected thanks to the frontal inclination of the coupling teeth of the coupling body, so that the desired gear can be inserted even at high speeds or initially high speed differences. A roof toothing on the front side of the teeth of the coupling toothing is eliminated.

Mit anderen Worten ermöglicht es die Erfindung ohne eine Dachverzahnung bzw. ohne Dachwinkel an den Stirnseiten der Zähne die Verzahnungspaarung so auszulegen, dass diese nicht abweisend wirkt und das Fangen des gewünschten Gangs sichergestellt ist. Auf diese Weise wird ein sicheres Schalten unabhängig von der jeweiligen Drehzahl ermöglicht.In other words, the invention makes it possible to design the toothed pairing without a roof toothing or without a roof angle on the front sides of the teeth in such a way that it does not act repellent and the catching of the desired gear is ensured. In this way, a safe switching is possible regardless of the respective speed.

Der Kupplungskörper ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Er ist beispielsweise aus einem Stahl gefertigt und vorzugsweise durch Schweißen fest mit dem Schaltrad verbunden. Die Kupplungsverzahnung kann den Kupplungskörper an seinem Außenumfang vollständig umlaufen. Alternativ kann die Verzahnung am Außenumfang unterbrochen sein. Die Anzahl der Zähne ist hierbei dem Einsatz des Kupplungskörpers entsprechend angepasst.The coupling body is substantially annular. It is made of a steel, for example, and preferably connected by welding firmly to the ratchet wheel. The coupling teeth can completely rotate around the coupling body on its outer circumference. Alternatively, the teeth may be interrupted on the outer circumference. The number of teeth here is adapted to the use of the coupling body accordingly.

Grundsätzlich können alle Zähne oder auch nur eine bestimmte Anzahl der Zähne der Kupplungsverzahnung von der Schiebemuffe weg geneigt sein. Beispielsweise kann nur jeder zweite Zahn eine geneigte Stirnfläche aufweisen. Im Sinne der Erfindung muss nicht notwendigerweise die Stirnfläche als ganzes geneigt sein. Es kann auch nur ein Teilbereich der Stirnfläche eines Zahnes von der Schiebemuffe weg geneigt sein.In principle, all teeth or only a certain number of the teeth of the coupling teeth can be inclined away from the sliding sleeve. For example, only every second tooth may have an inclined end face. For the purposes of the invention, the end face does not necessarily have to be inclined as a whole. It may also be inclined only a portion of the end face of a tooth away from the sliding sleeve.

Die von der Schiebemuffe weg geneigte Stirnfläche eines oder jeden Zahns der Kupplungsverzahnung ist insbesondere als eine sogenannte Fase ausgebildet. Eine Fase bezeichnet eine abgeschrägte Fläche an einer Werkstückkante und wird vorzugsweise an Bauteilen angebracht, in die ein zweites Bauteil eingeführt werden muss. Die Fase erleichtert diesen Vorgang, da sie als Führung wirkt. So kann durch die Ausbildung einer Fase an den Stirnseiten der Zähne der Kupplungsverzahnung insbesondere bei sehr hohen Drehzahldifferenzen die Schaltverzahnung der Schiebemuffe in die Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers eingreifen.The end face of one or each tooth of the coupling tooth, which is inclined away from the sliding sleeve, is designed in particular as a so-called chamfer. A chamfer designates a chamfered surface on a workpiece edge and is preferably attached to components into which a second component must be inserted. The chamfer facilitates this process as it acts as a guide. Thus, by forming a chamfer on the end faces of the teeth of the coupling teeth, in particular at very high speed differences, the switching teeth of the sliding sleeve engage in the coupling teeth of the coupling body.

Zweckmäßigerweise liegt der Neigungswinkel der Stirnfläche der Zähne gegen die radiale Richtung bzw. gegen die Senkrechte des Verzahnungsgrundes in einem Bereich zwischen 20° und 45°. Die Wahl des jeweiligen Neigungswinkels ist hierbei vorzugsweise auf das jeweilige Einsatzgebiet des Kupplungskörpers und auf die Ausgestaltung der Schaltverzahnung der Schiebemuffe ausgelegt. Somit lässt sich durch die Abstimmung der Geometrien von Kupplungskörper und Schiebemuffe beispielsweise der Kontaktbereich zwischen den Verzahnungen der beiden Bauteile optimieren.Conveniently, the angle of inclination of the end face of the teeth against the radial direction or against the perpendicular of the Verzahnungsgrundes in a range between 20 ° and 45 °. The choice of the respective angle of inclination is in this case preferably designed for the respective field of application of the coupling body and on the configuration of the switching toothing of the sliding sleeve. Thus, by tuning the geometries of coupling body and sliding sleeve, for example, the contact area between the teeth of the two components can be optimized.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist die Stirnfläche einer Anzahl von Zähnen der Kupplungsverzahnung abgerundet. Die Abrundungen an den Stirnflächen, also beispielsweise eine konvexe Ausbildung in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung der Stirnflächen der Zähne, wirken ebenfalls als Führung für die Schaltverzahnung der Schiebemuffe und ermöglichen den sicheren Eingriff in die Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers.In a further advantageous embodiment, the end face of a number of teeth of the coupling toothing is rounded. The rounding of the end faces, so for example, a convex design in the circumferential direction and / or in the radial direction of the end surfaces of the teeth, also act as a guide for the shift teeth of the sliding sleeve and allow safe engagement with the coupling teeth of the coupling body.

Bei der Gestaltung der Kupplungsverzahnung ist es insbesondere auch möglich, dass die Zähne der Kupplungsverzahnung abwechselnd jeweils abgerundet und mit einer geneigten Stirnfläche ausgebildet sind. Vorteilhaft ist insbesondere auch die Ausbildung der von der Schiebemuffe weg geneigten Stirnfläche mit einer zusätzlichen Abrundung.In the design of the coupling toothing, it is also possible, in particular, for the teeth of the coupling toothing to be alternately rounded in each case and to have an inclined end face. Particularly advantageous is the formation of the sliding sleeve inclined away from the end face with an additional rounding.

Vorzugsweise ist eine Anzahl der Zähne der Kupplungsverzahnung am Verzahnungsgrund mit einem Hinterschnitt ausgebildet. Derartige Hinterschnitte sind neben einer Arretierung, zum Beispiel durch Druckstücke, für eine sichere Fixierung des eingelegten Ganges verantwortlich. Die Hinterschnitte sind hierzu zweckmäßig in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen der Kupplungsverzahnung eingebracht. Sie können insbesondere bereits bei der Fertigung des Kupplungskörpers mittels eines Gießverfahrens eingebracht werden, wobei beispielsweise durch ein entsprechend geformtes Einlegeteil ein Bereich des Gussstücks ausgespart wird.Preferably, a number of the teeth of the coupling toothing on the tooth base is formed with an undercut. Such undercuts are responsible in addition to a lock, for example by plungers, for a secure fixation of the inserted gear. The undercuts are expediently introduced in the spaces between the teeth of the coupling teeth. In particular, they can already be introduced during the production of the coupling body by means of a casting process, with a region of the casting, for example, being cut out by means of a correspondingly shaped insert.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Zahn der Kupplungsverzahnung am Außenumfang des Grundkörpers in axialer Richtung versetzt. Durch den axialen Versatz kann das Fangverhalten der Kupplungsverzahnung weiter verbessert werden. Beispielsweise ist jeder zweite Zahn der Kupplungsverzahnung um einen vorbestimmten Betrag axial nach hinten versetzt. Analog zur Ausgestaltung der Kupplungsverzahnung ist zweckmäßigerweise auch die Schaltverzahnung der Schiebemuffe derart angepasst, dass ihre Zähne entsprechend versetzt sind.In a particularly advantageous embodiment of the invention, at least one tooth of the coupling toothing on the outer circumference of the Base body offset in the axial direction. Due to the axial offset, the fishing behavior of the coupling teeth can be further improved. For example, every second tooth of the coupling toothing is offset by a predetermined amount axially to the rear. Analogously to the configuration of the coupling toothing, the switching toothing of the sliding sleeve is expediently also adapted such that its teeth are correspondingly offset.

Bevorzugt besteht der Kupplungskörper aus einem metallischen Werkstoff. Metallische Werkstoffe weisen die notwendige Festigkeit und Härte auf, um den im Betrieb eines Schaltgetriebes wirkenden Kräften standzuhalten. Um hierbei ein Fressen oder Festsetzen der Bauteile aneinander zu verhindern, ist die Reibfläche am Außenkonus des Schaltrads bzw. des Kupplungskörpers zweckmäßigerweise mit einem entsprechenden Reibbelag versehen.Preferably, the coupling body consists of a metallic material. Metallic materials have the necessary strength and hardness to withstand the forces acting in the operation of a manual transmission forces. In order to prevent seizure or setting of the components together, the friction surface on the outer cone of the ratchet wheel or the coupling body is expediently provided with a corresponding friction lining.

Die zweite Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Synchronisierungseinheit für ein Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend einen Kupplungskörper mit einer Kupplungsverzahnung der vorbeschriebenen Art, sowie eine Schiebemuffe mit einer Schaltverzahnung. Die Schaltverzahnung der Schiebemuffe ist hierbei zur Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers kämmend ausgebildet.The second object of the invention is achieved by a synchronization unit for a motor vehicle transmission, comprising a coupling body with a coupling toothing of the type described above, and a sliding sleeve with a shift toothing. The switching toothing of the sliding sleeve is formed meshing with the coupling teeth of the coupling body.

Auf diese Weise wird ein Eingriff der Verzahnungen von Kupplungskörper und Schiebemuffe wie vorbeschrieben auch bei hohen Drehzahlen das Einlegen eines Ganges ermöglicht. Somit eignet sich eine entsprechende Synchronisierungseinheit für eine Vielzahl von Schaltgetrieben.In this way, an engagement of the teeth of coupling body and sliding sleeve as described above, even at high speeds allows the insertion of a gear. Thus, a corresponding synchronization unit for a variety of manual transmissions is suitable.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens ein Zahn der Schaltverzahnung am Innenumfang der Schiebemuffe in axialer Richtung versetzt. Die Schiebemuffe kann gemeinsam mit einem Kupplungskörper eingesetzt werden, dessen Zahn oder Zähne entsprechend ebenfalls axial versetzt sind.In an advantageous embodiment, at least one tooth of the gear teeth on the inner circumference of the sliding sleeve is offset in the axial direction. The sliding sleeve can be used together with a coupling body, the tooth or teeth are also axially offset accordingly.

Zweckmäßigerweise besteht die Schiebemuffe aus einem metallischen Werkstoff. So weist auch die Schiebemuffe die notwendige Festigkeit auf, um den im Betrieb eines Schaltgetriebes wirkenden Kräften standzuhalten. Grundsätzlich kann die Schiebemuffe selbstverständlich auch aus einem Kunststoff-Metall-Verbund gefertigt sein, wobei beispielsweise der Schiebemuffenkörper aus Stahl und die Schaltgabelführung am Außenumfang aus Kunststoff gefertigt ist.Conveniently, the sliding sleeve consists of a metallic material. Thus, the sliding sleeve also has the necessary strength to withstand the forces acting during operation of a manual transmission. In principle, the sliding sleeve can of course be made of a plastic-metal composite, for example, the sliding sleeve body made of steel and the shift fork guide is made of plastic on the outer circumference.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Synchronisierungseinheit können sinngemäß vom Kupplungskörper auf diese übertragen werden.Further advantageous embodiments of the synchronization unit can be analogously transmitted from the coupling body to this.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:

1 einen Kupplungskörper für eine Synchronisierungseinheit mit einer Kupplungsverzahnung in einer dreidimensionalen Darstellung, 1 a coupling body for a synchronization unit with a coupling toothing in a three-dimensional representation,

2 einen Ausschnitt der Kupplungsverzahnung des Kupplungskörpers gemäß 1 in einer dreidimensionalen Darstellung, 2 a section of the coupling teeth of the coupling body according to 1 in a three-dimensional representation,

3 einen Ausschnitt der Schaltverzahnung einer Schiebemuffe in einer dreidimensionalen Darstellung, 3 a detail of the switching toothing of a sliding sleeve in a three-dimensional representation,

4 einen Ausschnitt einer Synchronisierungseinheit mit einem Kupplungskörper und einer Schiebemuffe in einer dreidimensionalen Darstellung, 4 a detail of a synchronization unit with a coupling body and a sliding sleeve in a three-dimensional representation,

5 einen weiteren Kupplungskörper für eine Synchronisierungseinheit mit einer Kupplungsverzahnung in einer dreidimensionalen Darstellung, 5 a further coupling body for a synchronization unit with a coupling toothing in a three-dimensional representation,

6 einen Ausschnitt der Kupplungsverzahnung des gemäß 5 in einer dreidimensionalen Darstellung, 6 a section of the coupling teeth according to 5 in a three-dimensional representation,

7 einen Ausschnitt der Schaltverzahnung einer weiteren Schiebemuffe in einer dreidimensionalen Darstellung, sowie 7 a section of the switching teeth of a further sliding sleeve in a three-dimensional representation, as well

8 einen Ausschnitt einer weiteren Synchronisierungseinheit mit einem Kupplungskörper und einer Schiebemuffe in einer dreidimensionalen Darstellung. 8th a detail of another synchronization unit with a coupling body and a sliding sleeve in a three-dimensional representation.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt einen Kupplungskörper 1 für den Einsatz in einer Synchronisierungseinheit in einer dreidimensionalen Darstellung. Der Kupplungskörper 1 hat einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper 3 und ist aus einem Stahl gefertigt. Im eingebauten Zustand ist der Kupplungskörper 1 fest mit einem Schaltrad verbunden. 1 shows a coupling body 1 for use in a synchronization unit in a three-dimensional representation. The coupling body 1 has a substantially annular body 3 and is made of a steel. When installed, the coupling body 1 firmly connected to a ratchet wheel.

Am Außenumfang 5 des Kupplungskörpers 1 ist die Kupplungsverzahnung 7 ausgebildet. Diese umläuft den Außenumfang 5 des Kupplungskörpers 1 nicht vollständig, sondern ist unterbrochen. Die Kupplungsverzahnung 7 weist eine Anzahl von sich radial nach außen erstreckenden Zähnen 9 auf, von denen jeweils sechs einander benachbart am Außenumfang 5 angeordnet sind. Die Zähne 9 der Kupplungsverzahnung 7 dienen dem Eingriff der Schaltverzahnung einer Schiebemuffe, was der 4 zu entnehmen ist.At the outer circumference 5 of the coupling body 1 is the coupling toothing 7 educated. This runs around the outer circumference 5 of the coupling body 1 not complete, but is interrupted. The coupling teeth 7 has a number of radially outwardly extending teeth 9 on each of which six adjacent to each other on the outer circumference 5 are arranged. The teeth 9 the coupling teeth 7 serve the engagement of the shift teeth of a sliding sleeve, which is the 4 can be seen.

Die Zähne 9 der Kupplungsverzahnung 7 sind an ihren Stirnseiten 11 abgeflacht. Ein Dachwinkel an den Stirnseiten 11 ist nicht ausgebildet. Stattdessen weisen alle Zähne 9 an ihren Stirnseiten 11 eine geneigte Stirnfläche 15, eine sogenannte Fase, auf. Die Stirnflächen 15 bzw. Fasen sind im eingebauten Zustand von einer Schiebemuffe weg geneigt und ersetzen die bislang übliche Dachverzahnung des Kupplungskörpers 1. So wird gewährleistet, dass im eingebauten Zustand des Kupplungskörpers 1 die Schaltverzahnung einer Schiebemuffe nicht von der Kupplungsverzahnung 3 des Kupplungskörpers 1 abgewiesen wird und der gewünschte Gang auch bei hohen Drehzahldifferenzen eingelegt werden kann.The teeth 9 the coupling teeth 7 are at their front ends 11 flattened. A roof angle at the front sides 11 is not trained. Instead, all teeth are pointing 9 on their faces 11 a sloping face 15 , a so-called bevel. The faces 15 or bevels are inclined in the installed state of a sliding sleeve and replace the previously customary roof teeth of the coupling body 1 , This ensures that in the installed state of the coupling body 1 the shift teeth of a sliding sleeve not from the coupling teeth 3 of the coupling body 1 is rejected and the desired gear can be engaged even at high speed differences.

Zusätzlich ist die Kupplungsverzahnung 7 (wie aus 2 ersichtlich) mit einer Anzahl von Hinterschnitten 17 ausgebildet. Diese sind am Verzahnungsgrund 19 des Grundkörpers 3 zwischen den Zähnen 9 der Kupplungsverzahnung 7 eingebracht. Die Hinterschnitte 17 sind zusätzlich zu einer Arretierung für die Fixierung des eingelegten Ganges verantwortlich und bereits bei der Herstellung des Kupplungskörpers 1 am Verzahnungsgrund 19 eingebracht.In addition, the coupling teeth 7 (like out 2 seen) with a number of undercuts 17 educated. These are on Verzahnungsgrund 19 of the basic body 3 between the teeth 9 the coupling teeth 7 brought in. The undercuts 17 are responsible in addition to a lock for the fixation of the inserted gear and already in the production of the coupling body 1 on the toothing ground 19 brought in.

In 2 ist ein Ausschnitt der Kupplungsverzahnung 7 des Kupplungskörpers 1 gemäß 1 in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. Anhand dieser vergrößerten Darstellung sind die gegen die Senkrechte von einer von vorne wirkenden Schiebemuffe weg geneigten Stirnflächen 15 der Kupplungsverzahnung 7 deutlich zu erkennen. Der Verzicht auf eine Dachverzahnung an den Stirnflächen 15 ermöglicht auch bei hohen Drehzahlen den Eingriff einer Schiebemuffe im eingebauten Zustand, da der gewünschte Gang nicht abgewiesen wird.In 2 is a section of the coupling teeth 7 of the coupling body 1 according to 1 shown in a three-dimensional representation. On the basis of this enlarged representation are the inclined against the vertical of a front-acting sliding sleeve away faces 15 the coupling teeth 7 clearly visible. The waiver of a roof toothing on the end faces 15 allows the engagement of a sliding sleeve in the installed state even at high speeds, since the desired gear is not rejected.

3 zeigt einen Ausschnitt einer Schiebemuffe 31 in einer dreidimensionalen Darstellung. Die Schiebemuffe 31 hat einen im Wesentlichen ringförmigen, metallischen Grundkörper 33. An ihrem Innenumfang 35 ist eine Schaltverzahnung 37 mit einer Anzahl von den Innenumfang 35 umlaufenden Zähnen 39 ausgebildet. Die Schaltverzahnung 37 der Schiebemuffe 31 wird nach der Synchronisation eines Schaltsystems über die Kupplungsverzahnung eines Kupplungskörpers geschoben, so dass beide Verzahnungen miteinander im Eingriff stehen. Dies ist der 4 zu entnehmen. 3 shows a section of a sliding sleeve 31 in a three-dimensional representation. The sliding sleeve 31 has a substantially annular, metallic body 33 , On its inner circumference 35 is a shift toothing 37 with a number of the inner circumference 35 circulating teeth 39 educated. The gearing 37 the sliding sleeve 31 is pushed after the synchronization of a switching system via the coupling teeth of a coupling body, so that both teeth are engaged with each other. this is the 4 refer to.

4 zeigt hierzu einen Ausschnitt einer Synchronisierungseinheit 51 mit dem Kupplungskörper 1 entsprechend den 1 und 2 und der Schiebemuffe 31 gemäß 3 in einer dreidimensionalen Darstellung. Die Schaltverzahnung 37 der Schiebemuffe 31 ist hierbei nur schematisch wiedergegeben. Vorliegend handelt es sich um eine Synchronisierungseinheit 51 für den Einsatz in einem Getriebe einer elektrischen Achse, wobei die Synchronisation von einer Antriebsmaschine bzw. einer Elektromaschine übernommen wird. Mit Hilfe der Synchronisierungseinheit 51, also durch den Eingriff der beiden Verzahnungen 7, 37, kann eine Drehzahlungenauigkeit der Elektromaschine kompensiert werden. Hierbei greifen die Zähne 39 der Schaltverzahnung 37 der Schiebemuffe 31 in die Kupplungsverzahnung 7 des Kupplungskörpers 1 ein. Ein Abweisen des Ganges ist aufgrund des Ersatzes einer Dachverzahnung durch die von der Schiebemuffe 31 weg geneigte Stirnfläche 15 an den Stirnseiten 11 der Kupplungsverzahnung 7 nicht zu erwarten. 4 shows a section of a synchronization unit 51 with the coupling body 1 according to the 1 and 2 and the sliding sleeve 31 according to 3 in a three-dimensional representation. The gearing 37 the sliding sleeve 31 is shown here only schematically. In the present case, it is a synchronization unit 51 for use in a transmission of an electrical axis, wherein the synchronization is taken over by a drive machine or an electric machine. With the help of the synchronization unit 51 So by the engagement of the two gears 7 . 37 , a speed inaccuracy of the electric machine can be compensated. Here are the teeth 39 the gearing 37 the sliding sleeve 31 in the coupling teeth 7 of the coupling body 1 one. A rejection of the gear is due to the replacement of a roof toothing by that of the sliding sleeve 31 away inclined end face 15 on the front sides 11 the coupling teeth 7 not to be expected.

In 5 ist ein weiterer Kupplungskörper 61 für den Einsatz in einer Synchronisierungseinheit in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. Der Kupplungskörper 61 hat wie der Kupplungskörper 1 gemäß 1 ebenfalls einen im Wesentlichen ringförmigen, aus einem Stahl gefertigten Grundkörper 63, der im eingebauten Zustand fest mit einem Schaltrad verbunden ist.In 5 is another coupling body 61 shown for use in a synchronization unit in a three-dimensional representation. The coupling body 61 has like the coupling body 1 according to 1 also a substantially annular, made of a steel base body 63 , which is firmly connected to a ratchet wheel when installed.

Der Kupplungskörper 61 ist an seinem Außenumfang 65 mit einer Kupplungsverzahnung 67 ausgebildet. Die Kupplungsverzahnung 67 weist eine Anzahl von sich radial nach außen erstreckenden Zähnen 69, 71 auf, die den Außenumfang 65 mit Unterbrechungen umlaufen. Die Zähne 69, 71 sind jeweils in Gruppen von sechs einander benachbarten Zähne 69, 71 angeordnet und dienen ebenfalls dem Eingriff der Schaltverzahnung einer Schiebemuffe.The coupling body 61 is on its outer periphery 65 with a coupling toothing 67 educated. The coupling teeth 67 has a number of radially outwardly extending teeth 69 . 71 on that the outer circumference 65 circulating intermittently. The teeth 69 . 71 are each in groups of six adjacent teeth 69 . 71 arranged and also serve the engagement of the shift teeth of a sliding sleeve.

Die Zähne 69, 71 sind an ihren axialen Stirnseiten 73 abgeflacht und weisen dort jeweils eine von einer Schiebemuffe weg geneigte Stirnfläche 77, eine Fase, auf. Durch die geneigten Stirnflächen 77 der Zähne 69, 71 wird gewährleistet, dass die Schaltverzahnung einer Schiebemuffe nicht von der Kupplungsverzahnung 67 des Kupplungskörpers 61 abgewiesen und der gewünschte Gang auch bei hohen Drehzahldifferenzen gefangen wird.The teeth 69 . 71 are at their axial ends 73 flattened and each have there one of a sliding sleeve away inclined end face 77 a chamfer. Through the inclined faces 77 the teeth 69 . 71 ensures that the selector teeth of a sliding sleeve not from the coupling teeth 67 of the coupling body 61 rejected and the desired gear is caught even at high speed differences.

Der Unterschied zum Kupplungskörper 1 in 1 liegt in der Position der Zähne 69, 71 am Außenumfang 65 des Grundkörpers 63. Jeweils jeder zweite Zahn 71 der Kupplungsverzahnung 67 ist um einen vorbestimmten Betrag in axialer Richtung versetzt. Dies verbessert das Fangverhalten der Kupplungsverzahnung 67.The difference to the coupling body 1 in 1 lies in the position of the teeth 69 . 71 on the outer circumference 65 of the basic body 63 , Every second tooth 71 the coupling teeth 67 is offset by a predetermined amount in the axial direction. This improves the catching behavior of the coupling teeth 67 ,

Weiterhin weist auch der Kupplungskörper 61 eine Anzahl von Hinterschnitten 79 (siehe 6) am Verzahnungsgrund 81 des Grundkörpers 63 auf, die der Fixierung eines eingelegten Ganges dienen.Furthermore, also has the coupling body 61 a number of undercuts 79 (please refer 6 ) on the gear ground 81 of the basic body 63 on, which serve the fixation of an inlaid passage.

6 zeigt einen Ausschnitt der Kupplungsverzahnung 67 des Kupplungskörpers 61 gemäß 5 in einer dreidimensionalen Darstellung. Vorliegend ist die Position der der Zähne 69, 71 am Außenumfang 65 des Grundkörpers 63 besonders deutlich zu erkennen. Jeder zweite Zahn 71 der Kupplungsverzahnung 67 ist in axialer Richtung nach hinten versetzt, so dass die Kupplungsverzahnung 67 den doppelten Drehweg hat, um den gewünschten Gang zu schalten. Weiterhin sind auch die Hinterschnitte 79 zur Fixierung eines eingelegten Ganges zu sehen. 6 shows a section of the coupling teeth 67 of the coupling body 61 according to 5 in a three-dimensional representation. In the present case, the position is that of the teeth 69 . 71 on the outer circumference 65 of the basic body 63 particularly clearly visible. Every second tooth 71 the coupling teeth 67 is offset in the axial direction to the rear, so that the coupling teeth 67 has the double turning path to switch the desired gear. Furthermore, the undercuts are 79 to fix a pickled aisle.

In 7 ist ein Ausschnitt einer weiteren Schiebemuffe 91 in einer dreidimensionalen Darstellung zu sehen. Die Schiebemuffe 91 hat ebenfalls einen im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper 93 und ist aus einem Stahl gefertigt. Am Innenumfang 95 der Schiebemuffe 91 ist eine Schaltverzahnung 97 ausgebildet. Die Schaltverzahnung 97 besteht aus einer Anzahl von einander benachbarten Zähnen 99, 101. Die Zähne 99, 101 der Schaltverzahnung 97 sind hierbei so ausgebildet, dass jeder zweite Zahn 101 in axialer Richtung nach hinten versetzt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht den Eingriff in eine entsprechend ausgebildete Kupplungsverzahnung 67, wie sie in den 5 und 6 gezeigt ist.In 7 is a section of another sliding sleeve 91 to be seen in a three-dimensional representation. The sliding sleeve 91 also has a substantially annular body 93 and is made of a steel. At the inner circumference 95 the sliding sleeve 91 is a shift toothing 97 educated. The gearing 97 consists of a number of adjacent teeth 99 . 101 , The teeth 99 . 101 the gearing 97 are here designed so that every second tooth 101 is offset in the axial direction to the rear. This embodiment allows engagement in a correspondingly formed coupling teeth 67 as they are in the 5 and 6 is shown.

Hierzu zeigt 8 einen Ausschnitt einer Synchronisierungseinheit 111 mit dem Kupplungskörper 61 und der Schiebemuffe 91 gemäß den 5 bis 7 in einer dreidimensionalen Darstellung. Die Schaltverzahnung 97 ist schematisch dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass sowohl jeder zweite Zahn 71 der Kupplungsverzahnung 67 des Kupplungskörpers 61 als auch jeder zweite Zahn 101 Schaltverzahnung 97 der Schiebemuffe 91 in axialer Richtung nach hinten versetzt ist. Diese Abstimmung ermöglicht einen verbesserten Eingriff der Verzahnungen 67, 97, so dass ein sicheres Fangen eines gewünschten Gangs möglich ist. Die Fixierung des Ganges wird zusätzlich durch die Hinterschnitte 79 am Verzahnungsgrund 81 zwischen den Zähnen 69, 71 der Kupplungsverzahnung 67 erreicht.This shows 8th a section of a synchronization unit 111 with the coupling body 61 and the sliding sleeve 91 according to the 5 to 7 in a three-dimensional representation. The gearing 97 is shown schematically. It can be clearly seen that every second tooth 71 the coupling teeth 67 of the coupling body 61 as well as every second tooth 101 shift gearing 97 the sliding sleeve 91 is offset in the axial direction to the rear. This tuning allows for improved engagement of the gears 67 . 97 , so that a safe catch a desired gear is possible. The fixation of the aisle is additionally through the undercuts 79 on the toothing ground 81 between the teeth 69 . 71 the coupling teeth 67 reached.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kupplungskörperclutch body
33: Grundkörperbody
55: Außenumfangouter periphery
77: Kupplungsverzahnungcoupling teeth
99: Zahntooth
1111: Stirnseitefront
1515: Stirnflächeface
1717: Hinterschnittundercut
1919: Verzahnungsgrundbasic gear
3131: Schiebemuffesliding sleeve
3333: Grundkörperbody
3535: Innenumfanginner circumference
3737: Schaltverzahnungshift gearing
3939: Zahntooth
5151: Synchronisierungseinheitsynchronization unit
6161: Kupplungskörperclutch body
6363: Grundkörperbody
6565: Außenumfangouter periphery
6767: Kupplungsverzahnungcoupling teeth
6969: Zahntooth
7171: Zahntooth
7373: Stirnseitefront
7777: Stirnflächeface
7979: Hinterschnittundercut
8181: Verzahnungsgrundbasic gear
9191: Schiebemuffesliding sleeve
9393: Grundkörperbody
9595: Innenumfanginner circumference
9797: Schaltverzahnungshift gearing
9999: Zahntooth
101101: Zahntooth
111111: Synchronisierungseinheitsynchronization unit

Claims

Coupling body ( 1 . 61 ) for a synchronization unit ( 51 . 101 ) comprising a substantially annular base body ( 3 . 63 ) with a coupling toothing ( 7 . 67 ) comprising a number of radially outwardly extending teeth ( 9 . 69 . 71 ) for the engagement of the gearing ( 37 . 97 ) a sliding sleeve ( 31 . 91 ), wherein the sliding sleeve ( 31 . 91 ) facing end face ( 11 . 73 ) a number of teeth ( 9 . 69 . 71 ) of the sliding sleeve ( 31 . 91 ) is inclined away.

Coupling body ( 1 . 61 ) according to claim 1, wherein the angle of inclination of the end face ( 11 . 73 ) lies in the radial direction in a range between 20 ° and 45 °.

Coupling body ( 1 . 61 ) according to claim 1 or 2, wherein the end face ( 11 . 73 ) a number of teeth ( 9 . 69 . 71 ) of the coupling toothing ( 7 . 67 ) is rounded.

Coupling body ( 1 . 61 ) according to one of the preceding claims, wherein a number of the teeth ( 9 . 69 . 71 ) of the coupling toothing ( 7 . 67 ) on the tooth reason ( 19 . 81 ) with an undercut ( 17 . 79 ) is trained.

Coupling body ( 1 . 61 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one tooth ( 9 . 69 . 71 ) of the coupling toothing ( 7 . 67 ) on the outer circumference ( 5 . 65 ) of the basic body ( 3 . 63 ) is offset in the axial direction.

Coupling body ( 1 . 61 ) according to one of the preceding claims, which consists of a metallic material.

Synchronization unit ( 51 . 101 ) for a motor vehicle transmission, comprising a coupling body ( 1 . 61 ) with a coupling toothing ( 7 . 67 ) according to one of claims 1 to 6, as well as a Sliding sleeve ( 31 . 91 ) with a gearing ( 37 . 97 ), wherein the gearing ( 37 . 97 ) of the sliding sleeve ( 31 . 91 ) for coupling teeth ( 7 . 67 ) of the coupling body ( 1 . 61 ) is formed combing.

Synchronization unit ( 51 . 101 ) according to claim 7, wherein at least one tooth ( 39 . 99 . 101 ) of the gearing ( 37 . 97 ) on the inner circumference ( 35 . 95 ) of the sliding sleeve ( 31 . 91 ) is offset in the axial direction.

Synchronization unit ( 51 . 101 ) according to claim 7 or 8, wherein the sliding sleeve ( 31 . 91 ) consists of a metallic material.