DE102013216657A1 - Method for switching switching devices and synchronizing device - Google Patents

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Jens Enders
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten von zwei synchronisierten Schalteinrichtungen (2, 4) in einem Getriebe sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Synchronisiereinheit, welche zwei Synchronisiereinrichtungen (2, 4) umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass der Schaltvorgang für die mindestens zwei Schalteinrichtungen (2, 4) gleichzeitig durch Parallelschaltung eingeleitet wird, die einzelnen Phasen des Synchronisationsvorganges jedoch zeitversetzt ablaufen.The invention relates to a method for switching two synchronized switching devices (2, 4) in a transmission and to a synchronizing unit suitable for carrying out the method, which comprises two synchronizing devices (2, 4). It is proposed that the switching operation for the at least two switching devices (2, 4) is initiated simultaneously by parallel connection, but the individual phases of the synchronization process take place with a time offset.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten von mindestens zwei synchronisierten Schalteinrichtungen in einem Getriebe sowie eine Synchronisiereinheit, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for switching at least two synchronized switching devices in a transmission and a synchronization unit, in particular for carrying out the method.

Synchronisierte Schalteinrichtungen sind bekannt, z. B. durch die DE 899 311 – als so genannte Borg-Warner-Sperrsynchronisierung. Zwischen zwei wechselweise zu schaltenden Zahnrädern ist eine Schalteinrichtung, umfassend zwei synchronisierte Schaltelemente, angeordnet, wobei die Schalteinrichtung einen Synchronkörper, eine Schaltmuffe sowie zwei symmetrisch angeordnete Synchronringe umfasst, welche jeweils einen Reibkonus aufweisen. Die Zahnräder weisen jeweils einen Gegenkonus sowie eine Kupplungsverzahnung auf, welche mit der Schaltmuffe in Eingriff gebracht werden kann, sodass jeweils eine formschlüssige drehfeste Verbindung zwischen dem Synchronkörper und einem Zahnrad hergestellt werden kann. Die Schalt- oder Schiebemuffe weist eine Schaltmuffeninnenverzahnung auf, die beiden Synchronringe weisen jeweils eine Sperrverzahnung auf, wobei die Schaltmuffe drehfest, aber axial beweglich mit dem Synchronkörper und dieser drehfest mit einer Welle verbunden ist. Der Synchronisationsvorgang läuft, ausgehend von einer Neutralstellung – wie bekannt – in fünf Phasen ab, wobei die Schaltmuffe in axialer Richtung auf den Zielgang bewegt wird. Die Phase 1 wird Ansynchronisieren genannt, wobei die Schaltmuffenverzahnung auf die Sperrverzahnung trifft. Die Phase 2 wird Synchronisieren und Sperren genannt. In der Phase 3 erfolgt ein Entsperren, wobei der Synchronring zurückgedreht und der Weg für die Schaltmuffenverzahnung freigegeben wird, sodass diese in der Phase 4 in die Kupplungsverzahnung am Kupplungskörper einspuren kann. Die Phase 5 wird Überschieben genannt, wobei die Schaltmuffenverzahnung eine vollständige Überdeckung mit der Kupplungsverzahnung für einen Formschluss herstellt.Synchronized switching devices are known, for. B. by the DE 899 311 - as a so-called Borg-Warner lock sync. Between two gears to be switched alternately, a switching device, comprising two synchronized switching elements, arranged, wherein the switching device comprises a synchronizer body, a shift sleeve and two symmetrically arranged synchronizer rings, each having a friction cone. The gears each have a counter-cone and a coupling toothing, which can be brought into engagement with the shift sleeve, so that in each case a positive rotational connection between the synchronizer body and a gear can be made. The shift or sliding sleeve has a sliding sleeve internal teeth, the two synchronizer rings each have a locking toothing, wherein the shift sleeve rotatably, but axially movable with the synchronizer body and this is rotatably connected to a shaft. The synchronization process runs, starting from a neutral position - as known - in five phases, wherein the shift sleeve is moved in the axial direction of the target gear. Phase 1 is called Ansynchronisieren, with the sliding sleeve toothing meets the ratchet teeth. Phase 2 is called synchronizing and locking. In phase 3, unlocking takes place, wherein the synchronizer ring is turned back and the path for the sliding sleeve toothing is released so that it can mesh in phase 4 in the coupling teeth on the coupling body. Phase 5 is called sliding, wherein the sliding sleeve toothing makes a complete overlap with the coupling teeth for positive engagement.

In der älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen DE 10 2012 215 773.5 ist eine Synchronisiereinrichtung mit einem speziell ausgebildeten Synchronring offenbart, welcher eine Verkürzung der Schaltzeit erlaubt. Dieser Synchronring ist durch eine Sperrverzahnung mit unterschiedlichen Dachwinkeln γ und δ gekennzeichnet. Dadurch wird erreicht, dass die so genannte Freiflugphase, welche beim Stand der Technik nach dem Entsperren und vor dem Einspuren auftritt, vermieden wird. Damit wird auch verhindert, dass nach abgeschlossener Synchronisation, d. h. Erreichen eines Gleichlaufes eine erneute Drehzahldifferenz auftritt.In the earlier application of the applicant with the file number DE 10 2012 215 773.5 is a synchronizer with a specially designed synchronizer ring disclosed, which allows a shortening of the switching time. This synchronizer ring is characterized by a locking toothing with different roof angles γ and δ. This ensures that the so-called free-flight phase, which occurs in the prior art after unlocking and before meshing, is avoided. This also prevents that after completion of synchronization, ie reaching a synchronous a renewed speed difference occurs.

Bei modernen Kraftfahrzeuggetrieben, z. B. Sieben- oder Acht-Gang-Doppelkupplungsgetrieben mit Windungsgängen oder auch bei Gruppengetrieben von Nutzfahrzeugen müssen zwei oder mehr synchronisierte Schaltelemente, kurz Synchronisierungen genannt, gleichzeitig geschaltet werden, damit mehrere Zahnradstufen oder Getriebegruppen hintereinander geschaltet sind. Nach dem bisherigen Stand der Technik war jedoch ein gleichzeitiges Schalten von zwei Synchronisierungen nicht möglich, weil es hierbei zu einem erneuten Aufbau von Differenzdrehzahlen kommt und dadurch Probleme beim Schaltvorgang auftreten. Beim Stand der Technik wurden derartige Synchronisierungen daher nicht gleichzeitig, sondern zeitlich nacheinander, d. h. sequentiell geschaltet. Erst wenn die erste Synchronisierung abgeschlossen war, konnte die zweite Synchronisierung eingeleitet werden. Dies hat die Schaltzeiten verlängert und auch den Schaltkomfort verschlechtert.In modern motor vehicle transmissions, z. B. seven-speed or eight-speed dual clutch transmissions with Windungsgängen or even in group transmissions of commercial vehicles two or more synchronized switching elements, called synchronizing shortly, are switched simultaneously, so that several gear stages or transmission groups are connected in series. In the prior art, however, a simultaneous switching of two synchronizations was not possible, because it comes here to a new construction of differential speeds and thereby problems occur during the switching process. In the prior art, such synchronizations were therefore not simultaneously, but successively in time, d. H. switched sequentially. Only when the first synchronization was completed could the second synchronization be initiated. This has extended the shift times and also worsened the shifting comfort.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Schaltzeiten beim Schalten von mindestens zwei Synchronisierungen zu verkürzen und den Schaltkomfort zu verbessern.It is an object of the present invention to shorten the switching times when switching at least two synchronizers and to improve the shifting comfort.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object of the invention is solved by the features of independent claims 1 and 5. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist bei einem Verfahren zum Schalten von mindestens zwei synchronisierten Schalteinrichtungen, kurz Synchronisierungen genannt, vorgesehen, dass der Schaltvorgang für die mindestens zwei Schalteinrichtungen durch Parallelschaltung gleichzeitig eingeleitet wird, die einzelnen Phasen der Synchronisierung jedoch zeitversetzt ablaufen. Damit wird der Vorteil einer verkürzten Schaltzeit und gleichzeitig erreicht, dass der erneute Aufbau einer Differenzdrehzahl während des Synchronisationsvorganges vermieden wird.According to a first aspect of the invention, in a method for switching at least two synchronized switching devices, called synchronizers for short, it is provided that the switching operation for the at least two switching devices is initiated simultaneously by parallel connection, but the individual phases of the synchronization take place with a time offset. Thus, the advantage of a shortened switching time and at the same time ensures that the rebuilding a differential speed during the synchronization process is avoided.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die erste Phase des Synchronisationsvorganges, das Ansynchronisieren, gleichzeitig eingeleitet, d. h. die mindestens zwei Schalt- oder Schiebemuffen werden parallel und gleichzeitig verschoben.According to a preferred embodiment, the first phase of the synchronization process, the synchronization, is initiated simultaneously, i. H. The at least two shift or sliding sleeves are moved in parallel and simultaneously.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird nach Erreichen eines Gleichlaufes beider Synchronisierungen gleichzeitig und parallel die zweite Phase des Synchronisationsvorganges, das Einspuren, eingeleitet. Das Erreichen des Gleichlaufes, d. h. der Abschluss der Synchronisationsphase muss nicht gleichzeitig, sondern kann auch zeitlich versetzt erfolgen. Dabei wartet die Schiebemuffe, bei welcher Gleichlauf erzielt wurde, so lange, bis auch an der anderen Schiebemuffe Gleichlauf erzielt worden ist. Erst dann erfolgt eine gemeinsame Weiterbewegung beider Schaltmuffen, wodurch die Phase des Einspurens eingeleitet wird. Eine Freiflugphase – wie beim Stand der Technik – findet nicht statt, daher kann auch keine erneute Differenzdrehzahl auftreten.According to a further preferred embodiment, after reaching a synchronization of the two synchronizations, the second phase of the synchronization process, the meshing, is initiated simultaneously and in parallel. The achievement of synchronism, ie the conclusion of the synchronization phase does not have to be simultaneous, but can also be delayed. The sliding sleeve, in which synchronization has been achieved, waits until synchronization has been achieved on the other sliding sleeve as well. Only then does a common further movement of both shift sleeves, whereby the phase of the lane is initiated. A free flight phase - as in the prior art - does not take place, therefore, no renewed differential speed can occur.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt nach dem Einspuren die Phase des gemeinsamen Überschiebens, d. h. die Herstellung eines vollständigen Formschlusses zwischen der Innenverzahnung der Schiebemuffe und der Kupplungsverzahnung am Kupplungskörper.According to a further preferred embodiment takes place after the Einspuren the phase of the common sliding over, d. H. the production of a complete positive connection between the internal toothing of the sliding sleeve and the coupling teeth on the coupling body.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bei einer Synchronisiereinheit, die insbesondere zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens geeignet ist, vorgesehen, dass die mindestens zwei Schaltmuffen bezüglich ihrer Schalt- oder Axialbewegung gekoppelt, d. h. parallel geschaltet sind. Die Axialbewegungen der Schaltmuffen verlaufen somit synchron, d. h. wenn sich die erste Schaltmuffe bewegt, bewegt sich auch die zweite Schaltmuffe, und wenn die erste Schaltmuffe stehen bleibt, bleibt auch die zweite Schaltmuffe stehen.According to a further aspect of the invention, it is provided in a synchronizing unit, which is particularly suitable for carrying out the aforementioned method, that the at least two sliding sleeves are coupled with respect to their switching or axial movement, i. H. are connected in parallel. The axial movements of the shift sleeves thus run synchronously, d. H. when the first shift sleeve moves, the second shift sleeve also moves, and when the first shift sleeve stops, the second shift sleeve also stops.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schaltmuffen mechanisch miteinander gekoppelt, d. h. starr miteinander verbunden. Wege und Geschwindigkeiten der Schaltmuffen sind damit während des gesamten Synchronisationsvorganges identisch.According to a preferred embodiment, the shift sleeves are mechanically coupled together, d. H. rigidly connected. Paths and speeds of the shift sleeves are thus identical during the entire synchronization process.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Schaltmuffen elektro-hydraulisch miteinander gekoppelt, d. h. die einzelnen Schaltmuffen können durch eigene Stellmotoren bewegt werden, die ihrerseits jedoch parallel geschaltet sind und zentral gesteuert werden. Insofern kann weder die eine, noch die andere Schaltmuffe gegenüber der jeweils anderen vor- oder nacheilen.According to a further preferred embodiment, the shift sleeves are electro-hydraulically coupled to each other, d. H. The individual shift sleeves can be moved by their own servo motors, which in turn are connected in parallel and are centrally controlled. In this respect, neither the one, nor the other shift sleeve relative to the other forward or lag.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Sperrverzahnung des Synchronringes, die Schaltmuffenverzahnung der Schaltmuffe und die Schaltverzahnung des Kupplungskörpers nach dem Gegenstand der älteren Anmeldung mit dem Aktenzeichen DE 10 2012 215 773.5 ausgebildet. Damit ist sichergestellt, dass während des Synchronisationsvorganges keine Freiflugphase auftritt und somit keine erneute Differenzdrehzahl auftreten kann.According to a further preferred embodiment, the locking teeth of the synchronizer ring, the sliding sleeve teeth of the sliding sleeve and the switching teeth of the coupling body according to the subject of the earlier application with the file number DE 10 2012 215 773.5 educated. This ensures that during the synchronization process no free flight phase occurs and thus no renewed differential speed can occur.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below, which may result from the description and / or the drawing further features and / or advantages. Show it

1a zwei parallel geschaltete Synchronisiereinrichtungen in einer ersten Phase eines Synchronisationsvorganges, 1a two synchronizing devices connected in parallel in a first phase of a synchronization process,

1b die Synchronisiereinrichtungen gemäß 1a in einer zweiten Phase, 1b the synchronizers according to 1a in a second phase,

1c die Synchronisiereinrichtungen in einer dritten Phase, 1c the synchronizers in a third phase,

2a zwei parallel geschaltete Synchronisiereinrichtungen in einer abweichenden ersten Phase des Synchronisationsvorganges, 2a two synchronizing devices connected in parallel in a different first phase of the synchronization process,

2b die Synchronisiereinrichtungen gemäß 2a in einer zweiten Phase und 2 B the synchronizers according to 2a in a second phase and

2c die Synchronisiereinrichtungen in einer dritten Phase. 2c the synchronizers in a third phase.

1a zeigt eine erste Synchronisiereinrichtung 2, kurz erste Synchronisierung 2 genannt, sowie eine zweite Synchronisiereinrichtung 4, kurz zweite Synchronisierung 4 genannt, welche durch ein als Brücke ausgebildetes Koppelglied 3 miteinander verbunden und damit parallel geschaltet sind. Die beiden Synchronisierungen 2, 4 sind schematisch, d. h. nur durch ihre Verzahnungen dargestellt, wobei die gleiche Darstellung und die gleichen Bezugszahlen wie in der eingangs genannten älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen DE 10 2012 215 773.5 verwendet werden – die ältere Anmeldung wird vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung einbezogen. Die erste Synchronisierung 2 umfasst somit eine Schaltmuffenverzahnung 6, eine Sperrverzahnung 8 eines nicht dargestellten Synchronringes sowie eine Schaltverzahnung 10 eines nicht dargestellten Kupplungskörpers. Von der Schaltmuffenverzahnung 6, der Sperrverzahnung 8 und der Schaltverzahnung 10 ist jeweils nur ein Zahn dargestellt. Die zweite Synchronisierung 4 ist gleich wie die erste aufgebaut und umfasst eine Schaltmuffenverzahnung 106, eine Sperrverzahnung 108 sowie eine Schaltverzahnung 110. Ein Pfeil x markiert die Bewegungsrichtung der Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 bzw. der beiden zugehörigen, nicht dargestellten ersten und zweiten Schaltmuffe in Richtung auf die Schaltverzahnungen 10, 110 bzw. die zugehörigen, nicht dargestellten ersten und zweiten Kupplungskörper, welche sich hier nicht bewegen. Eine feste Bezugslinie a, quer zur Bewegungsrichtung x, lässt Veränderungen der Positionen der Verzahnungen bzw. der Schiebemuffen und Synchronringe erkennen. Die Begriffe Schalt- und Schiebemuffe bezeichnen den gleichen Gegenstand. 1a shows a first synchronizer 2 , short first sync 2 called, as well as a second synchronizer 4 , short second sync 4 called, which by a trained as a bridge coupling member 3 connected together and thus connected in parallel. The two synchronizations 2 . 4 are schematic, ie only represented by their teeth, wherein the same representation and the same reference numerals as in the aforementioned earlier application of the applicant with the file number DE 10 2012 215 773.5 used - the earlier application is fully incorporated in the disclosure of this application. The first synchronization 2 thus comprises a sliding sleeve toothing 6 , a locking toothing 8th a synchronizer ring, not shown, as well as a shift toothing 10 a coupling body, not shown. From the sliding sleeve toothing 6 , the locking teeth 8th and the gearing 10 in each case only one tooth is shown. The second synchronization 4 is the same as the first and includes a sliding sleeve teeth 106 , a locking toothing 108 and a switching toothing 110 , An arrow x marks the direction of movement of the sliding sleeve toothings 6 . 106 or the two associated, not shown first and second shift sleeve in the direction of the shift teeth 10 . 110 or the associated, not shown first and second coupling body, which do not move here. A fixed reference line a, transversely to the direction of movement x, can detect changes in the positions of the teeth or sliding sleeves and synchronizer rings. The terms shift and sliding sleeve designate the same item.

Die 1a zeigt die erste und zweite Synchronisierung 2, 4 in einer Anfangsphase, d. h. beim Start, wobei die beiden Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 gleiche Ausgangspositionen aufweisen und gleichzeitig auf die Sperrverzahnungen 8, 108 treffen. Die Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 weisen erste und zweite Keilflächen 12, 14 bzw. 112, 114 auf. Die Sperrverzahnungen 8, 108 weisen – wie in der älteren Anmeldung genauer beschrieben – erste, zweite, dritte und vierte Dachflächen 24, 26, 28, 30 bzw. 124, 126, 128, 130 (in der älteren Anmeldung als erste und zweite firstnahe und firstferne Flächenabschnitte bezeichnet) mit unterschiedlichen Dachwinkeln γ, δ auf. Die beiden Schiebemuffen, welche jeweils die Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 aufweisen, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform durch das Koppelglied 3 mechanisch starr gekoppelt, sodass beide Schiebemuffen die gleichen Bewegungen in x-Richtung, d. h. die gleichen Wege und Geschwindigkeiten ausführen. In der in 1a dargestellten Phase wird synchronisiert, gleichzeitig wird dabei die Bewegung der beiden Schaltmuffen in x-Richtung durch die Sperrverzahnungen 8, 108 gesperrt. Aufgrund der unterschiedlichen Bedingungen an der ersten Synchronisierung 2 und der zweiten Synchronisierung 4, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Differenzdrehzahlen, Massenträgheitsmomente oder Verschleißzustand wird ein Gleichlauf, d. h. der Abschluss der Synchronisierung nicht gleichzeitig erreicht werden. Wird beispielsweise der Gleichlauf bei der ersten Synchronisierung 2 zuerst erreicht und damit die Sperrung durch die Sperrverzahnung 8 aufgehoben, kann die erste Schiebemuffe aufgrund der Parallelschaltung nicht weiterbewegt werden, weil bei der zweiten Synchronisierung 4 der Gleichlauf noch nicht erreicht und die zweite Schiebemuffe daher noch gesperrt ist. Erst wenn beide Synchronisierungen 2, 4 den Gleichlauf erreicht haben, kann der Schiebeweg in x-Richtung von beiden Schiebemuffen fortgesetzt werden.The 1a shows the first and second synchronization 2 . 4 in an initial phase, ie at start, with the two sliding sleeve teeth 6 . 106 have the same starting positions and at the same time on the locking teeth 8th . 108 to meet. The sliding sleeve toothings 6 . 106 have first and second wedge surfaces 12 . 14 respectively. 112 . 114 on. The locking teeth 8th . 108 wise - as in the earlier application described in more detail - first, second, third and fourth roof areas 24 . 26 . 28 . 30 respectively. 124 . 126 . 128 . 130 (in the earlier application referred to as the first and second first and second distant surface portions) with different roof angles γ, δ on. The two sliding sleeves, which each have the sliding sleeve teeth 6 . 106 are in a preferred embodiment by the coupling member 3 mechanically rigidly coupled, so that both sliding sleeves perform the same movements in the x-direction, ie the same paths and speeds. In the in 1a phase is synchronized, at the same time while the movement of the two shift sleeves in the x direction by the locking teeth 8th . 108 blocked. Due to the different conditions at the first synchronization 2 and the second sync 4 For example, due to different differential speeds, moments of inertia or state of wear, a synchronization, ie the completion of the synchronization can not be achieved simultaneously. For example, the synchronization in the first synchronization 2 first reached and thus the blocking by the locking teeth 8th canceled, the first sliding sleeve can not be moved due to the parallel connection, because at the second synchronization 4 the synchronization has not yet reached and the second sliding sleeve is therefore still locked. Only when both syncs 2 . 4 have reached the synchronization, the sliding path can be continued in the x direction of both sliding sleeves.

1b zeigt eine Phase des Synchronisationsvorganges, bei welcher die Sperrung der beiden Schiebemuffen mit den Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 aufgehoben ist und diese sich weiter in Richtung auf die Bezugslinie a bewegt haben. Der Weg für die erste und zweite Schaltmuffe mit den Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 ist zwar jetzt frei, jedoch haben die Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 noch über ihre Keilflächen 14, 114 Kontakt mit den Dachflächen 28, 128 der Sperrverzahnungen 8, 108. Da nun an beiden Synchronisierungen 2, 4 der Synchronvorgang abgeschlossen ist, tritt kein Stützmoment mehr auf – somit kann auch kein erneuter Aufbau einer Differenzdrehzahl verursacht werden. 1b shows a phase of the synchronization process, in which the blocking of the two sliding sleeves with the sliding sleeve teeth 6 . 106 is lifted and they have moved further towards the reference line a. The way for the first and second shift sleeve with the shift sleeve teeth 6 . 106 is now free, but have the sliding sleeve gears 6 . 106 still over their wedge surfaces 14 . 114 Contact with the roof surfaces 28 . 128 the locking teeth 8th . 108 , Now on both syncs 2 . 4 the synchronization process is completed, no support torque occurs more - thus can not cause a rebuilding a differential speed.

1c zeigt die Phase des Einspurens der Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 in die Schaltverzahnungen 10, 110 der beiden Kupplungskörper. Die beiden Schiebemuffen mit ihren Verzahnungen 6, 106 können jetzt ihren Weg in Richtung x fortsetzen, bis der Vorgang des so genannten Überschiebens erreicht ist, d. h. die Herstellung eines vollständigen Formschlusses zwischen den Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 und den Schaltverzahnungen 10, 110 der beiden Kupplungskörper. 1c shows the phase of the meshing of the sliding sleeve gears 6 . 106 in the gear teeth 10 . 110 the two coupling body. The two sliding sleeves with their teeth 6 . 106 Now they can continue their journey in the direction of x until the process of so-called pushing over is achieved, ie the production of a complete positive connection between the sliding sleeve toothings 6 . 106 and the shift gears 10 . 110 the two coupling body.

2a, 2b, 2c zeigen einen gegenüber den 1a bis 1c abweichenden Ablauf des Synchronisationsvorganges, wobei die beiden Schiebemuffen aus unterschiedlichen Ausgangspositionen heraus starten. Es werden die gleichen Bezugszahlen wie in den vorherigen 1a bis 1c verwendet. Die beiden Schiebemuffen mit den Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 sind wiederum durch das Koppelglied 3 verbunden, wodurch eine Parallelschaltung für beide Synchronisierungen 2, 4 gewährleistet ist. Die in 2a dargestellte Ausgangslage zeigt, dass die Schaltmuffenverzahnung 6 in Bezug auf die Bezugslinie a weiter vorne liegt als die Schaltmuffenverzahnung 106 der zweiten Schaltmuffe. Diese Situation entspricht insofern der Realität, als man von einer ungünstigen Toleranzlage und einem ungünstigen Verschleißzustand ausgehen muss. Die beiden Schaltmuffenverzahnungen 6, 106 treffen somit nicht gleichzeitig auf die Sperrverzahnungen 8, 108, sodass der Synchronisationsprozess nicht gleichzeitig, sondern zeitlich versetzt gestartet wird. Im dargestellten Fall hat die Schaltmuffenverzahnung 6 bereits über die Keilfläche 14 Kontakt mit der ersten Dachfläche 24 der Sperrverzahnung 8. Die Schaltmuffenverzahnung 106 hat dagegen noch keinen Kontakt mit der Sperrverzahnung 108 der zweiten Synchronisierung 4. Für die erste Synchronisierung 2 findet also eine Synchronisation bereits statt; während dieser Phase ist ein Weg in Richtung x gesperrt. Die zweite Synchronisierung 4 muss also so lange warten, bis der Synchronisationsprozess der ersten Synchronisierung 2 abgeschlossen, d. h. Gleichlauf erreicht ist, sodass eine Entsperrung erfolgen kann. 2a . 2 B . 2c show one opposite the 1a to 1c deviating sequence of the synchronization process, wherein the two sliding sleeves start from different starting positions. They will be the same reference numbers as in the previous ones 1a to 1c used. The two sliding sleeves with the sliding sleeve toothings 6 . 106 are again through the coupling member 3 connected, creating a parallel connection for both syncs 2 . 4 is guaranteed. In the 2a shown starting position shows that the sliding sleeve teeth 6 with respect to the reference line a is further forward than the sliding sleeve teeth 106 the second shift sleeve. This situation corresponds to the reality insofar as one must assume an unfavorable tolerance situation and an unfavorable state of wear. The two sliding sleeve toothings 6 . 106 thus do not hit the ratchet teeth simultaneously 8th . 108 so that the synchronization process is not started at the same time but at a staggered time. In the case shown has the sliding sleeve teeth 6 already over the wedge surface 14 Contact with the first roof surface 24 the locking teeth 8th , The sliding sleeve toothing 106 on the other hand has no contact with the locking teeth 108 the second synchronization 4 , For the first sync 2 So a synchronization already takes place; during this phase, a path towards x is blocked. The second synchronization 4 So it has to wait until the synchronization process of the first sync 2 completed, ie synchronization is achieved, so that an unlock can be done.

2b zeigt für die erste Synchronisierung 2, dass die Schaltmuffenverzahnung 6 über ihre Keilfläche 14 an der Sperrverzahnung 8 über deren Dachfläche 24 abgeglitten ist und Weg in Richtung x gemacht hat, wobei allerdings noch Kontakt über die weitere Dachfläche 28 mit dem Dachwinkel δ besteht. Bei der zweiten Synchronisierung 4 läuft dagegen die Synchronisationsphase noch, ein Weiterschieben der zweiten Schaltmuffe der Schaltmuffenverzahnung 106 in Richtung x ist daher nicht möglich. Die erste Synchronisierung 2 muss daher warten, bis der Synchronisationsprozess der zweiten Synchronisierung 4 abgeschlossen und die Sperrung aufgehoben ist. Da bei der ersten Synchronisierung 2 noch Kontakt zwischen der Schaltmuffenverzahnung 6 und der Sperrverzahnung 8 besteht, und zwar über die Dachfläche 28 mit dem Dachwinkel δ, wird über eine entsprechende Axialkraftkomponente ein Reibmoment erzeugt, welches einen erneuten Aufbau von Differenzdrehzahlen durch das Einleiten eines Stützmoments verhindert. Ist der Synchronisationsvorgang der zweiten Synchronisierung 4 abgeschlossen, erfolgt das Entsperren, sodass beide Schiebemuffen aufgrund ihrer Parallelschaltung durch das Koppelglied 3 ihren gemeinsamen Weg in Richtung x fortsetzen können. 2 B shows for the first sync 2 in that the sliding sleeve toothing 6 over its wedge surface 14 on the locking teeth 8th over the roof area 24 has slipped and made way towards x, but still has contact over the other roof area 28 with the roof angle δ. At the second synchronization 4 On the other hand, the synchronization phase still continues, a further pushing of the second shift sleeve of the shift sleeve toothing 106 in the direction x is therefore not possible. The first synchronization 2 must therefore wait until the synchronization process of the second synchronization 4 completed and the blocking is lifted. Because at the first sync 2 still contact between the sliding sleeve teeth 6 and the locking teeth 8th exists, over the roof area 28 with the roof angle δ, a friction torque is generated via a corresponding Axialkraftkomponente, which prevents rebuilding of differential speeds by the introduction of a supporting torque. Is the synchronization process of the second synchronization 4 completed, the unlocking takes place, so that both sliding sleeves due to their parallel connection through the coupling member 3 continue their common path towards x.

2c zeigt die erste Synchronisierung 2 in der Phase des Einspurens, während die zweite Synchronisierung 4 die Phase des Entsperrens noch nicht hinter sich hat. Es besteht noch Kontakt über die Dachfläche 128 mit dem Dachwinkel δ zur Schaltmuffenverzahnung 106. An die in 2c dargestellte Phase schließt sich – wiederum zeitlich versetzt – die Phase des Überschiebens für die erste Synchronisierung 2 und die Phase des Einspurens und Überschiebens für die zweite Synchronisierung 4 an, was nicht dargestellt, jedoch sinngemäß aus der älteren Anmeldung, dort aus den Phasen D, E, F der Zeichnung ersichtlich ist. 2c shows the first synchronization 2 in the phase of the lane, while the second synchronization 4 the unlocking phase is not over yet. There is still contact over the roof area 128 with the roof angle δ for the sliding sleeve toothing 106 , To the in 2c shown phase closes - again offset in time - the phase of sliding over for the first synchronization 2 and the phase of tracking and shifting for the second synchronization 4 to what is not shown, but mutatis mutandis from the earlier application, there from the phases D, E, F of the drawing can be seen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die oben beschriebene und in der Zeichnung dargestellte rein mechanische Koppelung der Schiebemuffen in Form der Brücke 3 auch durch eine elektro-hydraulische oder eine elektronische Koppelung ersetzt werden kann – mit diesen nicht mechanischen Alternativen lässt sich dieselbe erfindungsgemäße Funktion erreichen.It is within the scope of the invention that the above-described and shown in the drawing purely mechanical coupling of the sliding sleeves in the form of the bridge 3 can also be replaced by an electro-hydraulic or electronic coupling - with these non-mechanical alternatives can achieve the same function of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
erste Synchronisiereinrichtungfirst synchronizer
33
Koppelglied/BrückeCoupling member / bridge
44
zweite Synchronisiereinrichtungsecond synchronizer
6, 1066, 106
SchaltmuffenverzahnungShift-sleeve toothing
8, 1088, 108
Sperrverzahnung von SynchronringLocking teeth of synchronizer ring
10, 11010, 110
Schaltverzahnung von KupplungskörperGearing of coupling body
12, 11212, 112
erste Keilflächefirst wedge surface
14, 11414, 114
zweite Keilflächesecond wedge surface
20, 12020, 120
erste Keilflächefirst wedge surface
22, 12222, 122
zweite Keilflächesecond wedge surface
24, 12424, 124
erste Dachflächefirst roof area
26, 12626, 126
zweite Dachflächesecond roof area
28, 12828, 128
dritte Dachflächethird roof area
30, 13030, 130
vierte Dachflächefourth roof area
aa
Bezugsliniereference line
xx
SchaltwegContact travel
γγ
Dachwinkel an SynchronringRoof angle on synchronizer ring
δδ
Dachwinkel an SynchronringRoof angle on synchronizer ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 899311 [0002] DE 899311 [0002]
  • DE 102012215773 [0003, 0014, 0022] DE 102012215773 [0003, 0014, 0022]

Claims (8)

Verfahren zum Schalten von mindestens zwei synchronisierten Schalteinrichtungen (2, 4) in einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltvorgang für die mindestens zwei Schalteinrichtungen (2, 4) gleichzeitig durch Parallelschaltung eingeleitet wird, die einzelnen Phasen des Synchronisationsvorganges jedoch zeitversetzt ablaufen.Method for switching at least two synchronized switching devices ( 2 . 4 ) in a transmission, characterized in that the switching operation for the at least two switching devices ( 2 . 4 ) is initiated simultaneously by parallel connection, the individual phases of the synchronization process, however, run with a time delay. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Phase des Synchronisationsvorganges, das Ansynchronisieren, gleichzeitig eingeleitet wird.A method according to claim 1, characterized in that a first phase of the synchronization process, the synchronizing, is initiated simultaneously. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen eines Gleichlaufes der mindestens zwei Schalteinrichtungen (2, 4) eine zweite Phase des Synchronisationsvorganges, das Einspuren, gleichzeitig eingeleitet wird.A method according to claim 2, characterized in that after reaching a synchronous operation of the at least two switching devices ( 2 . 4 ) a second phase of the synchronization process, the meshing, is initiated simultaneously. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einspuren das gemeinsame Überschieben erfolgt.A method according to claim 3, characterized in that the joint sliding takes place after the Einspuren. Synchronisiereinheit, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend mindestens zwei Synchronisiereinrichtungen (2, 4), die jeweils eine Schaltmuffe mit Schaltmuffenverzahnung (6, 106), einen Synchronring mit Sperrverzahnung (8, 108) und einen Kupplungskörper mit Schaltverzahnung (10, 110) aufweisen, wobei die mindestens zwei Schaltmuffen bezüglich ihrer Schaltbewegung (x) gekoppelt sind.Synchronizing unit, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, comprising at least two synchronizing devices ( 2 . 4 ), each having a sliding sleeve with sliding sleeve toothing ( 6 . 106 ), a synchronizer ring with ratchet teeth ( 8th . 108 ) and a coupling body with switching toothing ( 10 . 110 ), wherein the at least two shift sleeves are coupled with respect to their switching movement (x). Synchronisiereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schaltmuffen mechanisch miteinander gekoppelt sind.Synchronizing unit according to claim 5, characterized in that the at least two shift sleeves are mechanically coupled together. Synchronisiereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schaltmuffen elektro-hydraulisch miteinander gekoppelt sind.Synchronizing unit according to claim 5, characterized in that the at least two shift sleeves are electro-hydraulically coupled together. Synchronisiereinheit nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrverzahnung (8, 108), die Schaltmuffenverzahnung (6, 106) und die Schaltverzahnung (10, 110) nach dem Gegenstand der älteren Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen DE 10 2012 215 773.5 ausgebildet sind.Synchronizing unit according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the locking toothing ( 8th . 108 ), the sliding sleeve toothing ( 6 . 106 ) and the gearing ( 10 . 110 ) are formed according to the subject of the earlier application with the official file number DE 10 2012 215 773.5.
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