DE102014016423A1 - synchronization unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Synchronisationseinheit (10, 11) zur Synchronisierung von zwei Getriebeelementen (12, 13, 14) eines Kraftfahrzeuggetriebes während eines Getriebeschaltvorgangs, mit zumindest einem Synchronring (15, 16), der zur formschlüssigen Verbindung der Getriebeelemente (12, 13, 14) vorgesehen ist, mit zumindest einem axial zum Synchronring (15, 16) verschiebbaren Synchronkegel (17, 18), der zur Synchronisierung des Synchronrings (15, 16) vorgesehen ist, und mit zumindest einem in axialer Richtung bewegungstechnisch mit dem Synchronkegel (17, 18) gekoppelten Federring (19, 20), der dazu vorgesehen ist, einer axialen Verschiebung (21) des Synchronkegels (17, 18) in zumindest eine Schaltrichtung entgegenzuwirken, wobei der Synchronkegel (17, 18) zur bewegungstechnischen Kopplung des Federrings (19, 20) eine Federringaufnahme (22) aufweist, in die der Federring (19, 20) lose eingreift.The invention relates to a synchronization unit (10, 11) for synchronizing two transmission elements (12, 13, 14) of a motor vehicle transmission during a transmission shifting operation, with at least one synchronizer ring (15, 16) for the positive connection of the transmission elements (12, 13, 14 ) is provided, with at least one axially to the synchronizer ring (15, 16) displaceable synchronizer cone (17, 18) which is provided for synchronizing the synchronizer ring (15, 16), and at least one in the axial direction in terms of movement with the synchronizer cone (17, 18) coupled spring ring (19, 20) which is intended to counteract an axial displacement (21) of the synchronizing cone (17, 18) in at least one switching direction, wherein the synchronizing cone (17, 18) for the movement-technical coupling of the spring ring (19, 20) has a spring ring receptacle (22) into which the spring ring (19, 20) engages loosely.
Description
Die Erfindung betrifft eine Synchronisationseinheit zur Synchronisierung von zwei Getriebeelementen eines Kraftfahrzeuggetriebes während eines Getriebeschaltvorgangs.The invention relates to a synchronization unit for synchronizing two gear elements of a motor vehicle transmission during a gear shift operation.
Synchronisationseinheiten zur Synchronisierung von zwei Getriebeelementen eines Kraftfahrzeuggetriebes während eines Getriebeschaltvorgangs sind allgemein bekannt.Synchronization units for synchronizing two transmission elements of a motor vehicle transmission during a transmission shifting operation are well known.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und langlebige Synchronisationseinheit bereitzustellen, durch die besonders komfortable Getriebeschaltvorgänge durchgeführt werden können. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a compact and durable synchronization unit, can be performed by the most convenient gear shift operations. This object is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird eine Synchronisationseinheit zur Synchronisierung von zwei Getriebeelementen eines Kraftfahrzeuggetriebes während eines Getriebeschaltvorgangs vorgeschlagen, mit zumindest einem Synchronring, der zur formschlüssigen Verbindung der Getriebeelemente vorgesehen ist, mit zumindest einem axial zum Synchronring verschiebbaren Synchronkegel, der zur Synchronisierung des Synchronrings vorgesehen ist, und mit zumindest einem in axialer Richtung bewegungstechnisch mit dem Synchronkegel gekoppelten Federring, der dazu vorgesehen ist, einer axialen Verschiebung des Synchronkegels in zumindest eine Schaltrichtung entgegenzuwirken, wobei der Synchronkegel zur bewegungstechnischen Kopplung des Federrings eine Federringaufnahme aufweist, in die der Federring lose eingreift. Durch den Federring kann ein Widerstand gegen ein axiales Verschieben des Synchronkegels in Richtung formschlüssige Verbindung der Getriebeelemente bereitgestellt werden, wodurch realisiert werden kann, dass die formschlüssige Verbindung der Getriebeelemente erst nach Überwinden des Widerstands und damit erst nach Überwinden einer Federkraft erfolgt. Dadurch kann eine zum Synchronisieren der Getriebeelemente erforderliche Synchronisationskraft bereitgestellt werden, wodurch die Synchronisation der Getriebeelemente zuverlässig gestaltet werden kann. Durch den Federring kann ein reibschlüssiges Zusammenwirken zwischen dem Synchronkegel und insbesondere einer Schiebemuffe zur Drehzahlangleichung während dem Getriebeschaltvorgang zuverlässig realisiert werden, bevor die Getriebeelemente formschlüssig miteinander verbunden werden. Durch den Federring kann besonders einfach und kompakt realisiert werden, dass die Getriebeelemente erst dann formschlüssig miteinander verbunden werden, wenn die Getriebeelemente synchronisiert sind, wodurch die Getriebegangschaltvorgänge besonders komfortabel durchgeführt werden können. Durch die lose Anordnung des Federrings kann eine durch die axiale Verschiebung auftretende Belastung des Federrings gleichmäßig verteilt und/oder reduziert werden. Es kann realisiert werden, dass Belastungsstellen des Federrings wandern, wodurch eine einseitige Belastung des Federrings verhindert und ein besonders großes Verschleißvolumen bereitgestellt werden kann. Durch die lose Anordnung des Federrings kann auf eine besonders einfache Art und Weise ein besonders langlebiger Federring bereitgestellt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann damit eine kompakte und langlebige Synchronisationseinheit bereitgestellt werden, durch die besonders komfortable Getriebeschaltvorgänge durchgeführt werden können. Vorzugsweise ist der Synchronring in einem montierten Zustand der Synchronisierungseinheit mit einem Losrad des Kraftfahrzeuggetriebes oder mit einer Welle des Kraftfahrzeuggetriebes drehfest verbunden. Der Synchronkegel ist vorzugsweise dazu vorgesehen, von der Schiebemuffe des Kraftfahrzeuggetriebes zumindest axial in Richtung des Synchronrings verschoben zu werden. Durch die Federringaufnahme des Synchronkegels wandert der Federring vorzugsweise axial mit dem Synchronkegel mit. Unter einem „Federring, der lose in die Federringaufnahme eingreift” soll insbesondere verstanden werden, dass eine Fixierung des Federrings in und/oder an der Federringaufnahme fehlt. Vorzugsweise ist der Federring relativ zur Federringaufnahme verdrehbar und/oder in radialer Richtung bewegbar. Durch einen Verzicht einer Fixierung des Federrings kann der Federring und/oder die Federringaufnahme konstruktiv einfach ausgebildet und besonders einfach montiert werden, wodurch Herstell- und Montagekosten eingespart werden können. Die Begriffe „radial”, „axial” und „Umfangsrichtung” sind insbesondere auf eine Rotationsachse des Synchronrings und/oder des Synchronkegels bezogen, sodass der Ausdruck „axial” insbesondere eine Richtung bezeichnet, die auf der Rotationsachse oder parallel zu dieser verläuft. Weiter bezeichnet der Ausdruck „radial” insbesondere eine Richtung, die senkrecht zur Rotationsachse verläuft. Ferner bezeichnet der Ausdruck „Umfangsrichtung” insbesondere eine Richtung, die um die Rotationsachse verläuft.According to the invention, a synchronization unit for synchronizing two transmission elements of a motor vehicle transmission during a transmission shifting operation is proposed, with at least one synchronizer ring, which is provided for the positive connection of the transmission elements, with at least one axially movable synchronizer ring synchronizing cone, which is provided for synchronizing the synchronizer ring, and at least a in the axial direction in terms of movement with the synchronizer cone coupled spring ring, which is intended to counteract an axial displacement of the synchronizer cone in at least one switching direction, wherein the synchronizer cone for movement-technical coupling of the spring ring has a spring ring receiving, in which the spring ring loosely engages. By the spring ring, a resistance against axial displacement of the synchronizer cone in the direction of positive connection of the transmission elements can be provided, whereby it can be realized that the positive connection of the transmission elements takes place only after overcoming the resistance and thus only after overcoming a spring force. As a result, a synchronization force required for synchronizing the transmission elements can be provided, whereby the synchronization of the transmission elements can be made reliable. By the spring ring, a frictional engagement between the synchronizer cone and in particular a sliding sleeve for speed matching during the gear shift operation can be reliably realized before the transmission elements are positively connected to each other. By the spring ring can be realized in a particularly simple and compact that the transmission elements are only then positively connected with each other when the transmission elements are synchronized, whereby the transmission gear shifts can be carried out particularly comfortable. Due to the loose arrangement of the spring ring, a load occurring due to the axial displacement of the spring ring can be uniformly distributed and / or reduced. It can be realized that stress points of the spring ring migrate, whereby a one-sided loading of the spring ring prevents and a particularly large volume of wear can be provided. The loose arrangement of the spring ring can be provided in a particularly simple manner, a particularly durable spring ring. The embodiment according to the invention thus makes it possible to provide a compact and durable synchronization unit, by means of which particularly comfortable gear shift operations can be carried out. Preferably, the synchronizer ring is rotatably connected in a mounted state of the synchronization unit with a loose wheel of the motor vehicle transmission or with a shaft of the motor vehicle transmission. The synchronizer cone is preferably provided to be displaced by the sliding sleeve of the motor vehicle transmission at least axially in the direction of the synchronizer ring. Due to the spring ring receiving the synchronizer cone of the spring ring moves preferably axially with the synchronizer cone. A "spring ring which engages loosely in the spring-ring receptacle" is to be understood in particular as meaning that a fixation of the spring ring in and / or on the spring-ring receptacle is missing. Preferably, the spring ring is rotatable relative to the spring ring receptacle and / or movable in the radial direction. By dispensing with a fixation of the spring ring of the spring ring and / or the spring ring receptacle can be designed structurally simple and very easy to install, whereby manufacturing and assembly costs can be saved. The terms "radial", "axial" and "circumferential direction" are particularly related to a rotational axis of the synchronizer ring and / or the synchronizer cone, so that the term "axially" in particular refers to a direction that runs on the axis of rotation or parallel to this. Further, the term "radial" refers in particular to a direction which is perpendicular to the axis of rotation. Further, the term "circumferential direction" particularly denotes a direction that extends around the rotation axis.
Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.By "provided" is to be understood in particular to be specially designed, designed, equipped and / or arranged.
Um den Widerstand gegen die axiale Verschiebung des Synchronkegels bereitzustellen, wird weiter vorgeschlagen, dass der Synchronring eine Federringaufnahme aufweist, in der der Federring lose eingespannt ist, wodurch der Federring verliersicher und verschleißreduzierend aufgenommen werden kann. Auf die Fixierung des Federrings wird vorteilhaft verzichtet, wodurch der Federring sich verdrehen und besonders verschleißarm seinen Umfang ändern kann. Unter einem „Federring, der lose in die Federringaufnahme eingespannt ist” soll insbesondere verstanden werden, dass eine Fixierung des Federrings in und/oder an der Federringaufnahme fehlt, wobei sich der Federring federkraftbedingt radial an dem Synchronring abstützt.In order to provide the resistance to the axial displacement of the synchronizer cone, it is further proposed that the synchronizer ring has a spring ring receptacle in which the spring ring is loosely clamped, whereby the spring ring can be taken captive and wear-reducing. On the fixation of the spring ring is advantageously dispensed with, whereby the spring ring rotate and particularly wear its circumference can change. Under a "spring ring which is clamped loosely in the spring ring receptacle" should be understood in particular that a fixation of the spring ring is missing in and / or on the spring ring receptacle, wherein the spring ring is supported by spring force radially on the synchronizer ring.
Um die Belastung des Federrings weiter zu reduzieren, wird ferner vorgeschlagen, dass der Federring zwei Ringenden aufweist, die jeweils in Umfangsrichtung verschiebbar angeordnet sind. Dadurch kann der Federring besonders verschleißarm seinen Umfang ändern, wodurch ein vorteilhafter Widerstand eingestellt werden kann.In order to further reduce the load on the spring ring, it is further proposed that the spring ring has two ring ends, which are each arranged displaceably in the circumferential direction. As a result, the spring ring can change its circumference in a particularly wear-resistant manner, as a result of which an advantageous resistance can be set.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zumindest eines der Ringenden eine Schrägfläche aufweist. Dadurch kann das Ringende an einer korrespondierenden Schrägfläche gleiten, wodurch die Umfangsänderung des Federrings auch bei einem Kontakt eines die korrespondierende Schrägfläche aufweisenden Elements ermöglicht werden kann.In particular, it is advantageous if at least one of the ring ends has an inclined surface. This allows the ring end to slide on a corresponding inclined surface, whereby the circumferential change of the spring ring can be made possible even with a contact of the corresponding inclined surface having element.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Synchronisationseinheit zumindest ein Begrenzungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, ein Verdrehen des Federrings zu begrenzen. Dadurch kann ein Bereich, in dem sich die Ringenden bewegen sollen oder dürfen, vorgegeben werden, wodurch ein zu starkes Verdrehen des Federrings verhindert werden kann. Es kann ein unkontrolliertes Verdrehen des Federrings und ein Herauslösen des Federrings aus den Federringaufnahmen verhindert werden. Das Begrenzungselement ist vorzugsweise in der Federringaufnahme des Synchronrings angeordnet.Further, it is advantageous if the synchronization unit has at least one limiting element, which is provided to limit a rotation of the spring ring. As a result, an area in which the ring ends are to or may be allowed to be set, whereby excessive rotation of the spring ring can be prevented. It can be an uncontrolled rotation of the spring ring and a detachment of the spring ring can be prevented from the spring ring mounts. The limiting element is preferably arranged in the spring ring receiving the synchronizer ring.
Um die Verdrehung des Federrings besonders einfach zu begrenzen, ist es ferner vorteilhaft, wenn das Begrenzungselement zwischen den Ringenden angeordnet ist. Dadurch kann die Verdrehung des Federrings besonders verschleißarm begrenzt werden. Durch das Begrenzungselement kann ferner eine Unwucht durch einen Ausgleich einer Lücke zwischen den Ringenden reduziert werden.In order to limit the rotation of the spring ring particularly simple, it is also advantageous if the limiting element is arranged between the ring ends. As a result, the rotation of the spring ring can be limited particularly wear. Furthermore, an unbalance can be reduced by compensating a gap between the ring ends by means of the limiting element.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Begrenzungselement zumindest eine in Umfangsrichtung gerichtete Schrägfläche auf, wodurch das Begrenzungselement mit der korrespondierenden Schrägfläche für das zumindest eine Ringende ausgestattet werden kann. Dadurch kann sich zumindest eines der Ringenden bei der Umfangsänderung stets verschieben, auch dann wenn das Ringende vor der Umfangsänderung bereits an dem Begrenzungselement anliegt, wodurch realisiert werden kann, dass der Federring stets gleichmäßig belastet wird.In an advantageous embodiment, the limiting element has at least one obliquely directed in the circumferential direction inclined surface, whereby the limiting element can be equipped with the corresponding inclined surface for the at least one ring end. As a result, at least one of the ring ends can always shift in the change in circumference, even if the ring end already abuts against the limiting element before the circumferential change, whereby it can be realized that the spring ring is always loaded evenly.
Besonders bevorzugt ist die Schrägfläche des Ringendes dazu vorgesehen, auf der Schrägfläche des Begrenzungselements zu gleiten, wodurch sichergestellt werden kann, dass sich das Ringende und das Begrenzungselement besonders verschleißarm kontaktieren.Particularly preferably, the inclined surface of the ring end is provided to slide on the inclined surface of the limiting element, whereby it can be ensured that contact the ring end and the limiting element particularly wear.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Federringaufnahme des Synchronkegels zumindest zwei Aufnahmelaschen aufweist, wobei das Begrenzungselement in Umfangsrichtung mittig zwischen den zwei Aufnahmelaschen angeordnet ist. Dadurch kann bei zuverlässiger Vermeidung des Herauslösens aus der Federringaufnahme eine besonders große Bogenlänge, um die sich der Federring verdrehen kann, eingestellt werden.Furthermore, it is proposed that the spring ring receptacle of the synchronous cone has at least two receiving lugs, wherein the limiting element is arranged centrally in the circumferential direction between the two receiving lugs. As a result, with reliable avoidance of detachment from the spring-ring receptacle, a particularly large arc length, around which the spring ring can rotate, can be set.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Begrenzungselement als ein Strangpressprofil oder als ein Blechteil ausgebildet ist, wodurch ein kostengünstiges Begrenzungselement bereitgestellt werden kann.It is also proposed that the limiting element is formed as an extruded profile or as a sheet metal part, whereby a cost-limiting element can be provided.
Besonders vorteilhaft weist die Federringaufnahme des Synchronrings eine axial gerichtete Schrägfläche auf, die dazu vorgesehen ist, den Federring bei der axialen Verschiebung axial zu führen. Dadurch kann realisiert werden, dass der Umfang des Federrings sich mit der axialen Verschiebung ändert, wodurch der Widerstand gegen die axiale Verschiebung des Synchronkegels in Richtung formschlüssige Verbindung optimiert werden kann. Ferner kann realisiert werden, dass der Federring die axiale Verschiebung zum Lösen der formschlüssigen Verbindung unterstützt.Particularly advantageously, the spring ring receiving the synchronizer ring on an axially directed inclined surface, which is intended to guide the spring ring axially during the axial displacement. It can thereby be realized that the circumference of the spring ring changes with the axial displacement, whereby the resistance to the axial displacement of the synchronizer cone in the direction of positive connection can be optimized. Furthermore, it can be realized that the spring ring supports the axial displacement for releasing the positive connection.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:Showing:
Zur Bereitstellung der Getriebegänge weist das Kraftfahrzeuggetriebe mehrere Getriebeelemente auf, die wahlweise drehfest miteinander verbindbar und voneinander lösbar sind. Die Getriebeelemente sind entweder als ein Losrad oder als eine Getriebewelle ausgebildet. In der
Zur Schaltung der Getriebegänge weist das Kraftfahrzeuggetriebe mehrere Schalteinheiten auf, die jeweils dazu vorgesehen sind, zwei Getriebeelemente drehfest miteinander zu verbinden und voneinander zu lösen. In der
Die zwei Schalteinheiten
Zur formschlüssigen Verbindung weist die Schiebemuffe
Die Schalteinheiten
Die Synchronisationseinheit
Die Außenverzahnung
Zur Synchronisierung des Synchronrings
Zur zuverlässigen Synchronisierung weist die Synchronisationseinheit
Zur bewegungstechnischen Kopplung des Federrings
Der Synchronring
Die Federringaufnahme
Die Nut
Der Federring
Um ein Herauslösen des Federrings
Das Begrenzungselement
Analog zur Synchronisationseinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Synchronisationseinheitsynchronization unit
- 1111
- Synchronisationseinheitsynchronization unit
- 1212
- Getriebeelementgear element
- 1313
- Getriebeelementgear element
- 1414
- Getriebeelementgear element
- 1515
- Synchronringsynchronizer ring
- 1616
- Synchronringsynchronizer ring
- 1717
- Synchronkegelsynchronizing cone
- 1818
- Synchronkegelsynchronizing cone
- 1919
- Federringspring washer
- 2020
- Federringspring washer
- 2121
- Verschiebungshift
- 2222
- FederringaufnahmeSpring ring holder
- 2323
- FederringaufnahmeSpring ring holder
- 2424
- Ringendewrestling
- 2525
- Ringendewrestling
- 2626
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 2727
- Begrenzungselementlimiting element
- 27'27 '
- Begrenzungselementlimiting element
- 2828
- Schrägflächesloping surface
- 2929
- Schrägflächesloping surface
- 3030
- Aufnahmelascherecord tab
- 3131
- Aufnahmelascherecord tab
- 3232
- Aufnahmelascherecord tab
- 3333
- Schrägflächesloping surface
- 3434
- Schalteinheitswitching unit
- 3535
- Schalteinheitswitching unit
- 3636
- Schiebemuffesliding sleeve
- 3737
- Innenverzahnunginternal gearing
- 3838
- Außenverzahnungexternal teeth
- 3939
- Außenverzahnungexternal teeth
- 4040
- Reibflächefriction surface
- 4141
- Reibflächefriction surface
- 4242
- Nutgroove
- 4343
- Getriebeelementgear element
- 4444
- Reibbelagfriction lining
- 4545
- Richtungdirection
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2014
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Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DAIMLER TRUCK AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE Owner name: DAIMLER AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
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R016 | Response to examination communication |