DE102014018447B4 - Clutch with multiple synchronization - Google Patents

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Abstract

Schaltkupplung mit Mehrfachsynchronisierung, insbesondere für ein Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug, mit einem auf einer Welle befestigten Kupplungskörper (16), einer auf diesem über eine Verzahnung geführten, axial verschiebbaren Schaltmuffe (18) und zumindest ein Mitnehmerelement (24), das zwischen der Schaltmuffe (18) und dem Kupplungskörper (16) vorgesehen ist und das beim Schaltvorgang auf Synchronringe (26, 28) wirkt, wobei zwischen einem radial äußeren Synchronring (26) und einem radial inneren Synchronring (28) ein Zwischenring (30) angeordnet ist, der mit axial abragenden Laschen (30a) in korrespondierende Ausnehmungen (12b, 14b) eines benachbarten Gangzahnrads (12, 14) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (30a) des Zwischenrings (30) in den Ausnehmungen (12b, 14b) des Gangzahnrads (12, 14) unter Zentrierung des Zwischenrings (30) geführt sind, dass zur Zentrierung des Zwischenrings (30) der Zwischenring (30) mit den Laschen (30a) im Querschnitt betrachtet mit abgeknickten Führungsabschnitten ausgebildet ist, und dass die abgeknickten Führungsabschnitte parallel zu einer korrespondierenden Wand der Ausnehmungen (12b, 14b) ausgerichtet sind sowie die Führungsabschnitte die Laschen (30a) mit einem Radialanschlag (27) der korrespondierenden Ausnehmungen (12b, 14b) in Anlage sind.Clutch with multiple synchronization, in particular for a manual transmission in a motor vehicle, with a shaft mounted on a coupling body (16), guided on this via a toothed, axially displaceable sliding sleeve (18) and at least one driver element (24) between the shift sleeve ( 18) and the coupling body (16) is provided and the switching operation on synchronizing rings (26, 28) acts, wherein between a radially outer synchronizer ring (26) and a radially inner synchronizer ring (28), an intermediate ring (30) is arranged with axially projecting tabs (30a) in corresponding recesses (12b, 14b) of an adjacent gear gear (12, 14) engages, characterized in that the tabs (30a) of the intermediate ring (30) in the recesses (12b, 14b) of the gear gear (12 , 14) are guided under centering of the intermediate ring (30), that for centering of the intermediate ring (30) of the intermediate ring (30) with the tabs (30 a) in cross section is formed with bent guide portions, and that the bent guide portions are aligned parallel to a corresponding wall of the recesses (12b, 14b) and the guide portions the tabs (30a) with a radial stop (27) of the corresponding recesses (12b, 14b) in abutment are.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltkupplung mit Mehrfachsynchronisierung, insbesondere für Schaltgetriebe in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a clutch with multiple synchronization, in particular for manual transmissions in motor vehicles, according to the preamble of patent claim 1.

Eine Schaltkupplung mit Mehrfachsynchronisierung beschreibt beispielsweise die DE 10 2012 214 498 A1 . Dabei ist der zwischen zwei Synchronringen angeordnete, konische Zwischenring mit axial abragenden Laschen in korrespondierenden Ausnehmungen des benachbarten Gangzahnrads in Umfangsrichtung formschlüssig geführt, um beim Schaltvorgang den wellenfesten Kupplungskörper reibschlüssig mit dem zu schaltenden Gangzahnrad zu koppeln.A clutch with multiple synchronization describes, for example, the DE 10 2012 214 498 A1 , Here, the arranged between two synchronizer rings, conical intermediate ring is guided in a form-fitting manner with axially projecting tabs in corresponding recesses of the adjacent gear in the circumferential direction to frictionally couple the shaft-fixed coupling body with the gear to be switched during the switching process.

Aus der DE 10 2005 005 693 A1 ist eine gattungsgemäße Schaltvorrichtung für ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe bekannt. Aus der DE 10 2012 214 498 A1 ist eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe sowie ein Verfahren zur Synchronisierung eines Schaltgetriebes bekannt. Aus der DE 36 24 165 A1 ist eine Klauenschaltkupplung mit Sperrsynchronisiereinrichtung bekannt. Aus der DE 10 2006 061 414 A1 ist ein Synchronring einer Synchronsiereinrichtung bekannt. Aus der DE 10 2012 214 345 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings bekannt.From the DE 10 2005 005 693 A1 is a generic switching device for a speed change gear known. From the DE 10 2012 214 498 A1 is a synchronizer for a manual transmission and a method for synchronizing a gearbox known. From the DE 36 24 165 A1 is a claw clutch with Sperrsynchronisiereinrichtung known. From the DE 10 2006 061 414 A1 a synchronizer ring of a synchronizer is known. From the DE 10 2012 214 345 A1 For example, a method for producing a synchronizer ring is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltkupplung bereitzustellen, bei der mit fertigungstechnisch einfachen Mitteln ein noch präziserer Synchronisierungsablauf gegeben ist.The object of the invention is to provide a clutch in which an even more precise synchronization sequence is given with manufacturing technology simple means.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is solved by the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Laschen des Zwischenrings in den Ausnehmungen des Gangzahnrads den Zwischenring zentrierend geführt sind. Damit wirkt der Zwischenring nicht nur als Drehmomentübertragungselement, sondern zusätzlich als radiales Führungselement mit definierter Zuordnung der Synchronringe und deren Reibverhalten. Dies vermeidet zum Beispiel zuverlässig Funktionsstörungen, wie ein „Aufschwingen” des Systems oder ein sogenanntes NVH (Noise, Vibration, Harshness), das heißt als Geräusch hörbare oder als Vibration spürbare Schwingungen. Gegebenenfalls ist eine derartige Führung des Zwischenrings auch bei bestehenden Schaltkupplungen problemlos nachrüstbar.According to the invention it is proposed that the tabs of the intermediate ring in the recesses of the gear gear, the intermediate ring are guided centering. Thus, the intermediate ring acts not only as a torque transmitting element, but also as a radial guide element with a defined assignment of the synchronizer rings and their friction behavior. This avoids, for example, reliable malfunctions, such as a "swinging" of the system or a so-called NVH (noise, vibration, harshness), that is, as a sound audible or vibration felt vibrations. Optionally, such a guide of the intermediate ring can be easily retrofitted even with existing clutches.

Erfindungsgemäß sind zur Zentrierung des Zwischenrings die Laschen jeweils mit einem Radialanschlag der korrespondierenden Ausnehmungen in Anlage. Bevorzugt kann der Radialanschlag eine radial innere und/oder äußere Flanke der jeweiligen Ausnehmung sein.According to the invention, the tabs are each in contact with a radial stop of the corresponding recesses for centering the intermediate ring. Preferably, the radial stop may be a radially inner and / or outer edge of the respective recess.

Gegebenenfalls kann dabei der Endbereich der Laschen in einen etwa zylindrischen Abschnitt übergehen, um Radialkräfte bzw. Führungskräfte zuverlässig und weitgehendst verschleißfrei im Gangzahnrad abzustützen.Optionally, the end region of the tabs can pass into an approximately cylindrical section in order to support radial forces or guiding forces reliably and largely wear-free in the gearwheel.

Erfindungsgemäß ist der Zwischenring mit den Laschen im Querschnitt betrachtet abgeknickt ausgebildet, wobei die abgeknickten Führungsabschnitte etwa parallel zu einer korrespondierenden Wand der Ausnehmungen im Gangzahnrad ausgerichtet sind.According to the invention, the intermediate ring with the tabs is formed bent in the cross-section, wherein the bent guide sections are aligned approximately parallel to a corresponding wall of the recesses in the gear wheel.

Schließlich kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bzw. besonders kostengünstig und verschleißfest der Zwischenring aus Stahlblech mit im Pressverfahren hergestellten Führungsabschnitten hergestellt sein.Finally, in a preferred embodiment of the invention or particularly inexpensive and wear-resistant, the intermediate ring made of sheet steel can be produced with guide sections produced by the pressing process.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der beiliegenden, schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Several embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying schematic drawing. Show it:

1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Schaltkupplung für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen mit Mehrfachsynchronisierung, bei der von den Synchronringen der Zwischenring im Gangzahnrad nur in Umfangsrichtung geführt ist; 1 a known from the prior art clutch for manual transmission of motor vehicles with multiple synchronization, in which is guided by the synchronizer rings of the intermediate ring in the gear only in the circumferential direction;

2 einen Schnitt gemäß Linie II-II der 1 durch den Zwischenring und das Gangzahnrad, bei dem die Laschen des geradlinigen Zwischenrings in den Ausnehmungen des Gangzahnrads in radialer Richtung zentrierend geführt sind, und zwar gemäß einem nicht von der Erfindung umfassten Vergleichsbeispiel; 2 a section according to line II-II of 1 by the intermediate ring and the gear gear in which the tabs of the rectilinear intermediate ring are centered in the recesses of the gear gear in the radial direction, according to a comparative example not encompassed by the invention;

3 eine zur 2 alternative Ausführung des Zwischenrings mit zur Ebene des Zwischenrings abgeknickten Führungsabschnitten; und 3 one to 2 alternative embodiment of the intermediate ring with bent to the plane of the intermediate ring guide portions; and

4 einen Zwischenring gemäß 2 mit einem am Endbereich der Laschen zylindrischen Führungsabschnitt. 4 an intermediate ring according to 2 with a cylindrical guide section at the end region of the flaps.

Die 1 zeigt eine dem Stand der Technik entsprechende, doppelte Schaltkupplung 10 mit Mehrfachsynchronisierung zum Schalten zweier Gangzahnräder 12, 14 für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges. Von den Gangzahnrädern 12, 14 sind nur deren Schaltverzahnungen 12a, 14a dargestellt.The 1 shows a prior art, double clutch 10 with multiple synchronization for switching two gear wheels 12 . 14 for a manual transmission of a motor vehicle. From the gear wheels 12 . 14 are only their Schaltverzahnungen 12a . 14a shown.

Die Schaltkupplung 10 weist einen zwischen den Gangzahnrädern 12, 14 befindlichen, ringförmigen Kupplungskörper 16 auf, der auf einer nicht dargestellten Getriebewelle befestigt ist. Auf der Getriebewelle sind ferner die nur teilweise dargestellten Gangzahnräder 12, 14 als Loszahnräder drehbar gelagert.The clutch 10 has one between the gear wheels 12 . 14 located, annular coupling body 16 on, which is mounted on a gear shaft, not shown. On the transmission shaft are also only partially illustrated gear wheels 12 . 14 rotatably mounted as Loszahnräder.

Der Kupplungskörper 16 weist eine Außenverzahnung auf, die mit der Innenverzahnung 18a einer axial verschiebbaren Schaltmuffe 18 in Eingriff ist. In die Ringnut 18b der Schaltmuffe 18 kann dabei eine Schaltgabel einer nicht dargestellten Schaltvorrichtung eingreifen, über die die Innenverzahnung 18a der Schaltmuffe 18 mit den Schaltverzahnungen 12a, 14a der Gangzahnräder 12, 14 verbindbar ist.The coupling body 16 has an external toothing, with the internal toothing 18a an axially displaceable sliding sleeve 18 is engaged. In the ring groove 18b the shift sleeve 18 can engage a shift fork of a switching device, not shown, via which the internal toothing 18a the shift sleeve 18 with the gear teeth 12a . 14a the gear wheels 12 . 14 is connectable.

Die Schaltmuffe 18 wird mittels mehrerer, durch eine Feder 20 radial nach außen vorgespannter Arretierstifte 22 (in der Schnittzeichnung ist nur ein Arretierstift 22 ersichtlich) schwimmend gehalten. Ferner sind die Arretierstifte 22 in verschiebbar im Kupplungskörper 16 angeordneten Mitnehmerelementen 24 geführt.The sliding sleeve 18 is by means of several, by a spring 20 radially outwardly biased locking pins 22 (in the sectional drawing is only a locking pin 22 visible) kept floating. Furthermore, the locking pins 22 in sliding in the coupling body 16 arranged driver elements 24 guided.

Die Mitnehmerelemente 24 wirken beiderseits auf zwischen den Gangzahnrädern 12, 14 und den Mitnehmerelementen 24 angeordnete Synchronringe 26, 28, die wiederum mit ihren konischen Reibflächen 26a, 28a mit einem Zwischenring 30 zusammenwirken und die Mehrfachsynchronisierung der Schaltkupplung 10 darstellen.The driver elements 24 act on both sides between the gear wheels 12 . 14 and the driver elements 24 arranged synchronizer rings 26 . 28 , in turn, with their conical friction surfaces 26a . 28a with an intermediate ring 30 interact and the multiple synchronization of the clutch 10 represent.

Die Zwischenringe 30 sind mit mehreren, axial abragenden Laschen 30a versehen, die in korrespondierende, im Querschnitt etwa rechteckförmige Ausnehmungen 12b, 14b der Gangzahnräder 12, 14 einragen und damit in Umfangsrichtung formschlüssig mit den Gangzahnrädern 12, 14 verbunden sind.The intermediate rings 30 are with several, axially projecting tabs 30a provided in the corresponding, in cross-section approximately rectangular recesses 12b . 14b the gear wheels 12 . 14 protrude and thus in the circumferential direction positively with the gear wheels 12 . 14 are connected.

Daraus resultiert, dass die Zwischenringe 30 mit der jeweiligen Drehzahl der Gangzahnräder umlaufen, während die Synchronringe 26, 28 an die Drehzahl der Getriebewelle bzw. des Kupplungskörpers 16 mit Schaltmuffe 18 gekoppelt sind. In radialer Richtung sind die Laschen 30a der Zwischenringe 30, wie aus 1 ersichtlich ist, nicht geführt, sondern vielmehr mit radialem Bewegungsspiel von den radial äußeren und inneren Seitenflanken 27 der Ausnehmungen 12b, 14b beabstandet.As a result, the intermediate rings 30 rotate with the respective speed of the gear wheels, while the synchronizer rings 26 . 28 to the speed of the transmission shaft or the coupling body 16 with sliding sleeve 18 are coupled. In the radial direction are the tabs 30a the intermediate rings 30 , like out 1 can be seen, not led, but rather with radial play of movement of the radially outer and inner side edges 27 the recesses 12b . 14b spaced.

Die soweit dem Stand der Technik entsprechende Schaltkupplung 10 gemäß 1 ist in ihrer Funktion dem Fachmann bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.The far as the state of the art corresponding clutch 10 according to 1 is known in its function to the expert and requires no further explanation.

Die 2 zeigt ein nicht von der Erfindung umfasstes Vergleichsbeispiel. Gemäß der 2, die nur skizzenhaft eines der Gangzahnräder (hier 14) und den mit den Laschen 30a in die Ausnehmungen 14b einragenden Zwischenring 30 zeigt, ist der konische Zwischenring 30 im Querschnitt geradlinig und im Durchmesser so ausgelegt, dass die Laschen 30a nicht nur in Umfangsrichtung (wie in 1) formschlüssig aufgenommen sind, sondern zusätzlich über die Ausnehmungen 14b den Zwischenring 30 in einer definierten Position zentriert halten. Der Zwischenring 30 bildet somit indirekt eine zusätzliche Führung der radial angrenzenden Synchronringe 26, 28.The 2 shows a comparative example not encompassed by the invention. According to the 2 that just sketchy one of the gear wheels (here 14 ) and with the tabs 30a in the recesses 14b protruding intermediate ring 30 shows is the conical intermediate ring 30 straight in cross-section and designed in diameter so that the tabs 30a not only in the circumferential direction (as in 1 ) are positively received, but in addition to the recesses 14b the intermediate ring 30 Keep centered in a defined position. The intermediate ring 30 thus indirectly forms an additional guidance of the radially adjacent synchronizer rings 26 . 28 ,

Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel nach 2 dadurch, dass der Endbereich der Laschen 30a (Kantenbereich) an der jeweils radial äußeren Flanke 27 der Ausnehmungen 14b im Gangzahnrad 14 zur Anlage kommt. Die nur linienförmige Anlage ist dabei nicht störend, da hier keine Relativdrehzahlen stattfinden.This is done in the embodiment according to 2 in that the end region of the tabs 30a (Edge area) on the respective radially outer flank 27 the recesses 14b in gear gear 14 comes to the plant. The only linear system is not disturbing, since there are no relative speeds.

Gemäß der 3 ist in einer alternativen Gestaltung der Zwischenring 30 derart abgeknickt ausgeführt, dass die Laschen 30a etwa parallel zu der radial äußeren Flanke 27 der Ausnehmungen 14b des Gangzahnrads 14 ausgerichtet sind und somit einen etwa zylindrischen Führungsabschnitt 30a bilden.According to the 3 is in an alternative design of the intermediate ring 30 executed so bent that the tabs 30a approximately parallel to the radially outer flank 27 the recesses 14b of the gearwheel 14 are aligned and thus an approximately cylindrical guide portion 30a form.

Abweichend dazu kann wie in 4 dargestellt auch nur der Endbereich des nach 2 ausgebildeten Zwischenrings 30 abgeflacht bzw. mit einem geringfügig zylindrisch gestalteten Endbereich der Laschen 30a gestaltet sein.Deviating from this, as in 4 also shown only the end of the after 2 trained intermediate ring 30 flattened or with a slightly cylindrical end portion of the tabs 30a be designed.

Die Zwischenringe 30 gemäß den 2 bis 4 sind bevorzugt aus Stahlblech und spanlos in einem Pressverfahren hergestellt.The intermediate rings 30 according to the 2 to 4 are preferably made of sheet steel and without cutting in a pressing process.

Abweichend zu den 2 bis 4 können die in die Ausnehmungen 12b, 14b der Gangzahnräder 12, 14 einragenden Laschen 30a der Zwischenringe 30 auch an den radial innenliegenden Flanken 27 der Ausnehmungen 12b, 14b oder gegebenenfalls sogar an beiden Flanken 27 zentriert bzw. in radialer Richtung geführt sein, zum Beispiel durch einen entsprechend angeformten, radial ausgerichteten Führungsabschnitt.Deviating from the 2 to 4 can the in the recesses 12b . 14b the gear wheels 12 . 14 protruding tabs 30a the intermediate rings 30 also on the radially inner flanks 27 the recesses 12b . 14b or possibly even on both flanks 27 be centered or guided in the radial direction, for example, by a correspondingly shaped, radially aligned guide portion.

Claims (4)

Schaltkupplung mit Mehrfachsynchronisierung, insbesondere für ein Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug, mit einem auf einer Welle befestigten Kupplungskörper (16), einer auf diesem über eine Verzahnung geführten, axial verschiebbaren Schaltmuffe (18) und zumindest ein Mitnehmerelement (24), das zwischen der Schaltmuffe (18) und dem Kupplungskörper (16) vorgesehen ist und das beim Schaltvorgang auf Synchronringe (26, 28) wirkt, wobei zwischen einem radial äußeren Synchronring (26) und einem radial inneren Synchronring (28) ein Zwischenring (30) angeordnet ist, der mit axial abragenden Laschen (30a) in korrespondierende Ausnehmungen (12b, 14b) eines benachbarten Gangzahnrads (12, 14) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (30a) des Zwischenrings (30) in den Ausnehmungen (12b, 14b) des Gangzahnrads (12, 14) unter Zentrierung des Zwischenrings (30) geführt sind, dass zur Zentrierung des Zwischenrings (30) der Zwischenring (30) mit den Laschen (30a) im Querschnitt betrachtet mit abgeknickten Führungsabschnitten ausgebildet ist, und dass die abgeknickten Führungsabschnitte parallel zu einer korrespondierenden Wand der Ausnehmungen (12b, 14b) ausgerichtet sind sowie die Führungsabschnitte die Laschen (30a) mit einem Radialanschlag (27) der korrespondierenden Ausnehmungen (12b, 14b) in Anlage sind.Clutch with multiple synchronization, in particular for a manual transmission in a motor vehicle, with a shaft mounted on a coupling body ( 16 ), an on this via a toothing, axially displaceable sliding sleeve ( 18 ) and at least one driver element ( 24 ), which between the sliding sleeve ( 18 ) and the coupling body ( 16 ) is provided and the switching operation on synchronous rings ( 26 . 28 ), wherein between a radially outer synchronizer ring ( 26 ) and a radially inner synchronizer ring ( 28 ) an intermediate ring ( 30 ) is arranged, with axially projecting tabs ( 30a ) in corresponding Recesses ( 12b . 14b ) of an adjacent gear ( 12 . 14 ) engages, characterized in that the tabs ( 30a ) of the intermediate ring ( 30 ) in the recesses ( 12b . 14b ) of the gear ( 12 . 14 ) with centering of the intermediate ring ( 30 ) are guided, that for centering the intermediate ring ( 30 ) the intermediate ring ( 30 ) with the tabs ( 30a ) is viewed in cross-section with bent guide sections, and that the bent guide sections parallel to a corresponding wall of the recesses ( 12b . 14b ) are aligned and the guide sections the tabs ( 30a ) with a radial stop ( 27 ) of the corresponding recesses ( 12b . 14b ) are in plant. Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialanschlag (27) eine radial innere oder äußere Flanke der jeweiligen Ausnehmung (12b, 14b) ist.Clutch according to claim 1, characterized in that the radial stop ( 27 ) a radially inner or outer edge of the respective recess ( 12b . 14b ). Schaltkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsabschnitte der Laschen (30a) zylindrisch ausgebildet sind.Clutch according to claim 1 or 2, characterized in that the guide portions of the tabs ( 30a ) are cylindrical. Schaltkupplung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (30) aus Stahlblech mit im Pressverfahren hergestellten Führungsabschnitten (30a) gebildet ist.Clutch according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the intermediate ring ( 30 ) of sheet steel with press-formed guide sections ( 30a ) is formed.
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