DE102014108032A1

DE102014108032A1 - Synchronizer ring and synchronization unit for a transmission

Info

Publication number: DE102014108032A1
Application number: DE102014108032.7A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Völk; Peter Echtler; Jürgen Binder; Andreas Dempfle; Ottmar Back; Stefan Guggenmos; Philip Minkwitz
Original assignee: Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Current assignee: Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2015-12-17
Also published as: CN105317874A; CN105317874B

Abstract

Ein Synchronring für eine Synchronisationseinheit (10) eines Getriebes hat einen eine Sperrverzahnung (24) aufweisenden Sperrring (22) und einen separaten, sich bei Drehung aufweitenden Konusring (26), der koaxial zum Sperrring (22) und radial innerhalb des Sperrrings (22) angeordnet sowie drehfest mit dem Sperrring (22) gekoppelt ist. Der Konusring (26) weist an einer radial inneren Umfangsseite eine erste, als Reibfläche ausgebildete Konusfläche (28) mit einem ersten Konuswinkel (α1) und an einer radial äußeren Umfangsseite eine zweite Konusfläche (30) mit einem zweiten Konuswinkel (α2) auf, der größer ist als der erste Konuswinkel (α1). Im in einer Synchronisationseinheit (10) eingebauten Zustand in Neutralstellung des Synchronrings (20) grenzt die erste Konusfläche (28) an eine Reibfläche (46) an einem Gangrad (16, 18) an, während die zweite Konusfläche (30) an eine Gegenkonusfläche (32) am Sperrring (22) angrenzt. An der radial äußeren Umfangsseite des Konusrings (26) ist an einem ersten axialen Ende des Konusrings (26) wenigstens eine erste Führungsfläche (38) vorgesehen ist, die in einer Neutralstellung des Synchronrings (20) an einer ersten Gegenfläche (40) am Sperrring (22) anliegt, wobei die erste Führungsfläche (38) und die erste Gegenfläche (40) so ausgebildet sind, dass sie in der Neutralstellung auf gedachten Zylinderflächen mit im Wesentlichen gleicher Krümmung liegen und die zweite Konusfläche (30) von der Gegenkonusfläche (32) beabstandet ist.A synchronizing ring for a synchronization unit (10) of a transmission has a locking ring (22) having a locking toothing (24) and a separate conical ring (26) widening on rotation, which is coaxial with the locking ring (22) and radially inside the locking ring (22). arranged and rotatably coupled to the locking ring (22). The conical ring (26) has on a radially inner circumferential side a first cone surface (28) designed as a friction surface with a first cone angle (α1) and on a radially outer peripheral side a second cone surface (30) with a second cone angle (α2) is greater than the first cone angle (α1). In the state in neutral position of the synchronizer ring (20) installed in a synchronization unit (10), the first conical surface (28) adjoins a friction surface (46) on a gear wheel (16, 18), while the second conical surface (30) adjoins a countercone surface (30). 32) adjacent to the locking ring (22). At least one first guide surface (38) is provided on the radially outer peripheral side of the conical ring (26) at a first axial end of the conical ring (26). In a neutral position of the synchronizing ring (20) on a first counter surface (40) on the locking ring (20). 22), wherein the first guide surface (38) and the first counter surface (40) are formed so that they are in the neutral position on imaginary cylindrical surfaces with substantially the same curvature and the second cone surface (30) from the counter-cone surface (32) spaced is.

Description

Die Erfindung betrifft einen Synchronring sowie eine Synchronisationseinheit für ein Getriebe.The invention relates to a synchronizer ring and a synchronization unit for a transmission.

Bei einem Schaltvorgang in einem Getriebe wird ein Synchronkörper, der drehfest auf einer Welle gelagert ist, über eine Schiebemuffe mit einem als Losrad auf der Welle angeordneten Gangrad verbunden. Zur Synchronisation des Schaltvorgangs sind Synchronisationseinheiten nach dem weit verbreiteten BorgWarner-Prinzip so aufgebaut, dass ein Synchronring mit einer Sperrverzahnung vorgesehen ist, der in Umfangsrichtung begrenzt beweglich am Synchronkörper fixiert ist. Wenn über die Schiebemuffe eine axiale Schaltkraft auf den Synchronring aufgebracht wird, wird dieser gegen eine mit dem Gangrad gekoppelte Reibfläche gepresst, um die Drehzahlen von Synchronkörper und Gangrad anzugleichen. Durch die in Umfangsrichtung wirkende Reibkraft wird bei der Vorsynchronisation der Synchronring gegenüber dem Synchronkörper verdreht, sodass die Verzahnung des Synchronrings eine weitere Axialbewegung der Schiebemuffe zunächst sperrt. Mit Erreichen des Gleichlaufs lässt sich der Synchronring in Umfangsrichtung zurückstellen, und die Schiebemuffe kann in die Verzahnung des Gangrads eingespurt werden. In a shift in a transmission, a synchronizer body, which is rotatably mounted on a shaft, connected via a sliding sleeve with a gear arranged as a loose wheel on the shaft. For synchronization of the switching operation synchronization units are constructed according to the widely used BorgWarner principle so that a synchronizer ring is provided with a locking toothing, which is fixed in the circumferential direction limited movable on the synchronizer body. When an axial shifting force is applied to the synchronizer ring via the sliding sleeve, it is pressed against a friction surface coupled to the gear wheel in order to equalize the speeds of the synchronizer body and the gear wheel. Due to the frictional force acting in the circumferential direction, the synchronization ring is rotated relative to the synchronizer body in the pre-synchronization, so that the toothing of the synchronizer ring initially blocks further axial movement of the sliding sleeve. When synchronization is achieved, the synchronizer ring can be reset in the circumferential direction, and the sliding sleeve can be meshed into the toothing of the gear wheel.

Das Reibmoment einer Synchronisationseinheit steigt an, wenn sich der Konuswinkel der Reibfläche verringert. Jedoch kommt es ° zu unerwünschten Selbsthemmungseffekten, die das Lösen der beiden Reibflächen voneinander erschweren, wenn der Reibwert µ unterhalb des Tangens des Konuswinkels liegt. Dies kann (materialabhängig) bei einem Winkel unterhalb von ca. 6–7° der Fall sein. Die Reibverbindung lässt sich dann nicht mehr ohne äußeren Kraftaufwand lösen, was zu einem verringerten Schaltkomfort führt. Daher werden normalerweise größere Konuswinkel eingesetzt, bei denen dieser Effekt vermieden wird. Jedoch ist hierdurch die erreichbare Synchronkapazität bzw. Schaltkraftverstärkung der Synchronisationseinheit begrenzt.The friction torque of a synchronization unit increases as the cone angle of the friction surface decreases. However, undesired self-locking effects occur which make it difficult for the two friction surfaces to separate from one another when the coefficient of friction μ is below the tangent of the cone angle. This may be the case (material dependent) at an angle below about 6-7 °. The frictional connection can then no longer be solved without external effort, which leads to a reduced shift comfort. Therefore, larger cone angles are normally used, avoiding this effect. However, this limits the achievable synchronous capacity or switching force amplification of the synchronization unit.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige bekannte Synchronisationseinheit zu optimieren und einen Synchronring bereitzustellen, der unter Vermeidung von Selbsthemmungseffekten ein großes Reibmoment ermöglicht.The object of the invention is to optimize such a known synchronization unit and to provide a synchronizer ring, which allows a large frictional torque while avoiding self-locking effects.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Synchronring, genauer gesagt einer aus mehreren Teilen bestehenden Synchronringeinheit, für eine Synchronisationseinheit eines Getriebes gelöst, mit einem eine Sperrverzahnung aufweisenden Sperrring und einem separaten, sich bei Drehung aufweitenden Konusring, der koaxial zum Sperrring und radial innerhalb des Sperrrings angeordnet sowie drehfest mit dem Sperrring gekoppelt ist. Der Konusring weist an einer radial inneren Umfangsseite eine erste, als Reibfläche ausgebildete Konusfläche mit einem ersten Konuswinkel und an einer radial äußeren Umfangsseite eine zweite Konusfläche mit einem zweiten Konuswinkel auf, der größer ist als der erste Konuswinkel. Im eingebauten Zustand in Neutralstellung des Synchronrings grenzt die erste Konusfläche an eine Reibfläche an, und die zweite Konusfläche grenzt an eine Gegenkonusfläche am Sperrring an. An der radial äußeren Umfangsseite ist an einem ersten axialen Ende des Konusrings wenigstens eine erste Führungsfläche vorgesehen, die in einer Neutralstellung des Synchronrings im eingebauten Zustand an einer ersten Gegenfläche am Sperrring anliegt. Die erste Führungsfläche und die erste Gegenfläche sind so ausgebildet, dass sie in Neutralstellung auf gedachten Zylinderflächen mit im Wesentlichen gleicher Krümmung liegen. Die zweite Konusfläche ist in der Neutralstellung von der Gegenkonusfläche beabstandet. This object is achieved according to the invention with a synchronizer ring, more precisely a synchronizer ring consisting of several parts for a transmission, with a locking ring having a locking ring and a separate, widening in rotation conical ring coaxial with the locking ring and radially disposed within the locking ring and rotatably coupled to the locking ring. The conical ring has on a radially inner circumferential side a first cone surface designed as a friction surface with a first cone angle and on a radially outer peripheral side a second cone surface with a second cone angle which is greater than the first cone angle. When installed in the neutral position of the synchronizer ring, the first conical surface adjoins a friction surface, and the second conical surface adjoins a countercone surface on the detent ring. On the radially outer peripheral side, at least one first guide surface is provided at a first axial end of the cone ring, which rests in a neutral position of the synchronizer ring in the installed state on a first counter surface on the locking ring. The first guide surface and the first counter surface are formed so that they lie in neutral position on imaginary cylindrical surfaces with substantially the same curvature. The second cone surface is spaced from the counter cone surface in the neutral position.

Diese Neutralstellung nimmt der Synchronring in einem in Axialrichtung unbelasteten Zustand ein, also ohne Aufbringen einer Schaltkraft. Dabei dreht sich der Synchronring mit dem Synchronkörper. Auf den mehrteiligen Konusring wirken Fliehkräfte, die diesen nach außen beaufschlagen. Die zweite Konusfläche und die Gegenkonusfläche am Konusring und am Sperrring sind beabstandet voneinander, sodass sie in dieser Stellung keinerlei in Axialrichtung wirkende Kraft auf den Konusring übertragen können und keine Fliehkräfte auf eine Konusfläche wirkt, was zu einer Axialverschiebung führen würde. Der Kontakt zwischen dem Konusring und dem Sperrring erfolgt über die erste Führungsfläche und die erste Gegenfläche. Diese erzeugen aber aufgrund ihrer kreiszylindrischen Krümmung keine axiale Kraftkomponente, sodass der Konusring an seiner axialen Position verharrt. Eine axiale Bewegung des Konusrings gegenüber dem Sperrring wird auf diese Weise sicher verhindert.This neutral position assumes the synchronizer ring in an unloaded state in the axial direction, ie without applying a switching force. The synchronizer ring rotates with the synchronizer body. On the multi-part cone ring act centrifugal forces that act on this outside. The second conical surface and the mating conical surface on the conical ring and the locking ring are spaced from each other, so that they can not transmit any force acting in the axial direction on the cone ring in this position and no centrifugal forces acting on a conical surface, which would lead to an axial displacement. The contact between the conical ring and the locking ring via the first guide surface and the first mating surface. Due to their circular-cylindrical curvature, however, these do not generate an axial force component, so that the cone ring remains in its axial position. An axial movement of the cone ring relative to the locking ring is reliably prevented in this way.

Im Idealzustand sind in der Neutralstellung die zweite Konusfläche und die Gegenkonusfläche komplett über ihre gesamte Fläche voneinander getrennt, und der Konusring liegt am Sperrring lediglich über kreiszylindrisch geformte Flächen an. Es ist jedoch ausreichend, wenn die zweite Konusfläche von der Gegenkonusfläche zu einem Maß beabstandet ist, bei dem die im System herrschenden Reibungskräfte, die den Konusring in Axialrichtung am Sperrring zurückhalten, größer sind als die über die Fliehkraft durch die Gegenkonusfläche auf den Konusring übertragenen Axialkräfte. Der ausreichende Abstand beträgt vorzugsweise maximal einige Zehntel Millimeter, es kann auch ausreichend sein, wenn die zweite Konusfläche und die Gegenkonusfläche im Mittel nur wenige Hundertstel Millimeter voneinander beabstandet sind. Dabei ist es möglich, dass sich die beiden Flächen an Oberflächenunebenheiten oder auch entlang von Punkt- oder Linienberührungen aufgrund der Toleranzen der Fertigung der beiden Bauteile bzw. aufgrund von fliehkraftbedingten Verformungen berühren. Es ist nur zu vermeiden, dass eine flächige Anlage der zweiten Konusfläche und der Gegenkonusfläche vorliegt, die eine Krafterzeugung hervorruft, die eine Axialbewegung des Konusrings zur Folge hätte. Ideally, in the neutral position, the second conical surface and the counter-conical surface are completely separated from each other over their entire surface, and the cone ring rests against the locking ring only via circular-cylindrical surfaces. However, it is sufficient if the second conical surface is spaced from the mating cone surface to a degree at which the frictional forces prevailing in the system, which restrain the conical ring in the axial direction on the locking ring, are greater than the axial forces transmitted via the centrifugal force through the mating cone surface on the conical ring , The sufficient distance is preferably at most a few tenths of a millimeter, it may also be sufficient if the second cone surface and the counter-cone surface are spaced apart on average only a few hundredths of a millimeter. It is possible that the two surfaces Surface imperfections or even touched by point or line contacts due to the tolerances of the production of the two components or due to centrifugal force induced deformations. It is only to be avoided that there is a surface contact of the second conical surface and the counter-conical surface, which causes a force generation, which would result in an axial movement of the conical ring.

Durch die Anlage der ersten Führungsfläche und der ersten Gegenfläche aneinander wird eine weitere Relativverschiebung des Konusrings gegenüber dem Sperrring in Axialrichtung nach Erreichen der Neutralstellung nach einem sehr kurzen axialen Weg sicher verhindert. Auf zusätzliche Anschläge zur Begrenzung der Bewegung des Konusrings gegenüber dem Sperrring kann verzichtet werden, was die Baulänge verringert und die Fertigung vereinfacht.By the abutment of the first guide surface and the first mating surface to each other a further relative displacement of the cone ring against the locking ring in the axial direction after reaching the neutral position after a very short axial path is reliably prevented. Additional stops to limit the movement of the cone ring relative to the locking ring can be dispensed with, which reduces the overall length and simplifies manufacturing.

Während eines Schaltvorgangs wirken die zweite Konusfläche und die Gegenkonusfläche in einer Kontaktposition zusammen und liegen aneinander an, solange eine Kraftübertragung zwischen dem Synchronkörper, dem Synchronring und dem Gangrad erfolgt.During a switching operation, the second cone surface and the counter cone surface cooperate in a contact position and abut against each other, as long as a power transmission between the synchronizer body, the synchronizer ring and the gear wheel takes place.

Zwischen der Kontaktposition, in der die zweite Konusfläche an der Gegenkonusfläche anliegt, und der Neutralstellung ist vorzugsweise ein axialer Weg von etwa 0,1 bis 1,0 mm, insbesondere etwa 0,2 mm bis 0,5 mm möglich, innerhalb dem eine Relativbewegung zwischen Sperrring und Konusring stattfinden kann.Between the contact position, in which the second conical surface bears against the countercone surface, and the neutral position, an axial travel of approximately 0.1 to 1.0 mm, in particular approximately 0.2 mm to 0.5 mm, within which a relative movement is preferably possible between locking ring and cone ring can take place.

Die erste Führungsfläche und die erste Gegenfläche sind dabei so ausgebildet, dass sich bei einer geringfügigen Axialverschiebung aus der Kontaktposition der ersten Führungsfläche gegenüber der ersten Gegenfläche bevorzugt in Richtung eines gangradseitigen Axialendes des Sperrrings sich die zweite Konusfläche von der Gegenkonusfläche löst. Es reicht also eine sehr geringe Axialverschiebung, bis die zweite Konusfläche und die Gegenkonusfläche außer Eingriff kommen und der Konusring und der Sperrring in Axialrichtung nur noch über Führungsflächen, die auf Kreisflächen liegen, gekoppelt sind.The first guide surface and the first mating surface are formed so that, in the case of a slight axial displacement from the contact position of the first guide surface relative to the first mating surface, preferably in the direction of a gear wheel-side axial end of the locking ring, the second cone surface is released from the mating cone surface. Thus, a very small axial displacement is sufficient until the second conical surface and the countercone surface are disengaged and the conical ring and the blocking ring are coupled in the axial direction only via guide surfaces which lie on circular surfaces.

Der Betrag des ersten Konuswinkels ist vorzugsweise etwa zwischen 2° und 6° gewählt, während der Betrag des zweiten Konuswinkels etwa zwischen 6° und 12° und insbesondere bei etwa 7°–10° liegen kann. Die erfindungsgemäße Gestaltung erlaubt dabei, für die erste Reibfläche an der radialen Innenseite des Konusrings, die die eigentliche Synchronisationskraft überträgt, einen kleinen Konuswinkel zu wählen, der bereits im Bereich der Selbsthemmung liegt. Der Konusring löst sich nach Beendigung des Synchronisationsvorgangs aufgrund seiner mehrteiligen Ausbildung durch eine geringförmige Verformung unter den herrschenden Fliehkräften ohne weitere Maßnahmen wieder von der gangradseitigen Reibfläche. Um dieses Löseverhalten zu unterstützen und auch um eine Übertragung von Axialkräften in der Neutralstellung nach Möglichkeit bereits bei geringfügigsten Abständen zwischen der zweiten Konusfläche und der Gegenkonusfläche zu verhindern, sind vorzugsweise die zweite Konusfläche und die Gegenkonusfläche nicht als Reibflächen ausgebildet.The amount of the first cone angle is preferably selected between about 2 ° and 6 °, while the amount of the second cone angle may be between about 6 ° and 12 ° and in particular about 7 ° -10 °. The design according to the invention makes it possible to choose a small cone angle for the first friction surface on the radial inner side of the cone ring, which transmits the actual synchronization force, which is already in the range of self-locking. The cone ring dissolves after completion of the synchronization process due to its multi-part design by a slight deformation under the prevailing centrifugal forces without further action again from the gear wheel-side friction surface. In order to assist this release behavior and also to prevent a transmission of axial forces in the neutral position as far as possible even at the slightest distances between the second conical surface and the mating cone surface, preferably the second conical surface and the mating conical surface are not formed as friction surfaces.

Eine kompakte Bauweise wird dadurch ermöglicht, dass in der Kontaktposition bei Anlage der zweiten Konusfläche an der Gegenkonusfläche das gangradseitige Ende des Konusrings gegenüber dem gangradseitigen Ende des Sperrrings axial zurückgesetzt ist, insbesondere um etwa 0,1 bis 1,0 mm. Auf diese Weise steht dem Konusring ein ausreichender Bewegungsspielraum in Axialrichtung bis zum Erreichen der Neutralstellung zur Verfügung, ohne dass der Konusring über das gangradseitige Ende des Sperrrings in einen normalerweise vorgesehenen Verschleißreserveraum zwischen Synchronring und Gangradverzahnung hineinragt. In der Neutralstellung können in Axialrichtung der Sperrring und der Konusring am gangradseitigen Ende bündig miteinander abschließen.A compact design is made possible by the fact that in the contact position when the second cone surface on the mating cone surface, the gear wheel-side end of the cone ring is axially set back relative to the gear wheel end of the locking ring, in particular by about 0.1 to 1.0 mm. In this way, the conical ring is a sufficient range of motion in the axial direction to reach the neutral position available without the cone ring protrudes beyond the gangradseitige end of the locking ring in a normally provided Verschleißreserveraum between synchronizer ring and Gangradverzahnung. In the neutral position, the locking ring and the conical ring can be flush with each other at the gear wheel end in the axial direction.

Eine ausreichende Beweglichkeit des Konusrings in Radialrichtung bei gleichzeitig zuverlässiger Reibwirkung lässt sich mit einem in mehrere separate, in Neutralstellung umfangsmäßig voneinander beabstandete Ringsegmente unterteilten Konusring erreichen, wobei sich als günstig erwiesen hat, drei Ringsegmente vorzusehen. Eine andere Anzahl von Ringsegmenten und eventuell die Verwendung eines geschlitzten Konusrings wäre aber auch denkbar.A sufficient mobility of the cone ring in the radial direction with simultaneous reliable friction effect can be achieved with a divided into several separate, circumferentially spaced apart in the neutral position ring segments cone ring, which has proven to be beneficial to provide three ring segments. However, a different number of ring segments and possibly the use of a slotted cone ring would also be conceivable.

Das erste axiale Ende des Konusrings, an dem die erste Führungsfläche ausgebildet ist, ist vorzugsweise ein gangradseitiges Ende des Konusrings. In diesem Fall liegt die erste Führungsfläche an dem Ende des Konusrings mit dem größeren Radius. Die erste Gegenfläche ist dann entsprechend an einem gangradseitigen Endes des Sperrrings angeordnet. Diese Anordnung kombiniert die Möglichkeit, eine breite Reibfläche am Konusring auszubilden mit einer guten Verschiebesicherung des Konusrings gegenüber dem Sperrring in axialer Richtung.The first axial end of the cone ring, on which the first guide surface is formed, is preferably a gear wheel-side end of the cone ring. In this case, the first guide surface is located at the end of the conical ring with the larger radius. The first mating surface is then arranged corresponding to a gear wheel-side end of the locking ring. This arrangement combines the possibility of forming a wide friction surface on the cone ring with a good displacement protection of the cone ring relative to the locking ring in the axial direction.

Die erste Führungsfläche schließt bevorzugt unmittelbar an die zweite Konusfläche an, um eine möglichst breite Reibfläche am Konusring realisieren zu können. Entsprechend kann die Gegenkonusfläche unmittelbar an die erste Gegenfläche anschließen.The first guide surface preferably directly adjoins the second conical surface in order to be able to realize the widest possible friction surface on the conical ring. Accordingly, the counter-cone surface can connect directly to the first counter-surface.

Vorzugsweise ist die erste Führungsfläche kreiszylindrisch und im Wesentlichen umfangsmäßig geschlossen ausgebildet, wobei bei segmentierten Konusringen dabei die durch die Segmentgrenzen bedingten Spalte ausgenommen sind. Die erste Gegenfläche kann vollständig zylindrisch umlaufend am Sperrring ausgebildet sein. Es ist auch möglich, die erste Gegenfläche z.B. an mehreren, über den Umfang verteilten, radial nach innen vorstehenden Segmenten des Sperrrings auszubilden, die auf einer kreiszylindrischen Fläche liegen.Preferably, the first guide surface is circular cylindrical and formed substantially circumferentially closed, wherein in segmented Cone rings are excluded by the column boundaries caused by the segment boundaries. The first mating surface may be formed completely cylindrical circumferentially on the locking ring. It is also possible to form the first mating surface, for example, at a plurality of circumferentially distributed, radially inwardly projecting segments of the locking ring, which lie on a circular cylindrical surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an einem zweiten axialen, insbesondere synchronkörperseitigen Ende des Konusrings wenigstens eine zweite Führungsfläche am Konusring vorgesehen, die im eingebauten Zustand in Neutralstellung des Synchronrings an eine zweite Gegenfläche am Sperrring angrenzt. Die zweite Führungsfläche und die zweite Gegenfläche sind so ausgebildet, dass sie auf gedachten Kreiszylinderflächen mit im Wesentlichen gleicher Krümmung liegen. In ihrer Funktion unterstützen die zweiten Führungsflächen und zweiten Gegenflächen die Wirkung des Aneinanderliegens der ersten Führungsfläche und der ersten Gegenfläche bei der Verhinderung einer axialen Bewegung des Konusrings gegenüber dem Sperrring aus der Neutralstellung.In a preferred embodiment, at least one second guide surface on the cone ring is provided at a second axial, in particular synchronous body end of the cone ring, which adjoins the locking ring in the installed state in the neutral position of the synchronizer ring to a second counter surface. The second guide surface and the second counter surface are formed so that they lie on imaginary circular cylindrical surfaces with substantially the same curvature. In their function, the second guide surfaces and second mating surfaces support the effect of abutting the first guide surface and the first mating surface in preventing axial movement of the cone ring relative to the locking ring from the neutral position.

Am Konusring sind beispielsweise mehrere über den Umfang verteilte Mitnahmevorsprünge ausgebildet, die jeweils in eine Aussparung am Sperrring eingreifen und über die der Konusring drehfest mit dem Sperrring verbunden ist. Über diese an sich bekannte Anordnung lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise die drehfeste Kopplung von Konusring und Sperrring erreichen. An jedem der drei Ringsegmente des Konusrings können zwei Mitnahmevorsprünge vorgesehen sein.At the cone ring, for example, a plurality of distributed over the circumference driving projections are formed, which each engage in a recess on the locking ring and on which the cone ring is rotatably connected to the locking ring. About this per se known arrangement can be achieved in a simple and cost-effective manner, the rotationally fixed coupling of conical ring and locking ring. At each of the three ring segments of the cone ring two driving projections can be provided.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an allen Mitnahmevorsprüngen jeweils eine zweite Führungsfläche und an den korrespondierenden Aussparungen jeweils eine zweite Gegenfläche ausgebildet, sodass kein zusätzlicher Bauraum für die Bereitstellung der zweiten Führungsflächen und zweiten Gegenflächen bereitgestellt werden muss.In a preferred embodiment, in each case a second guide surface is formed on all driving projections, and a second counter surface is formed on the corresponding recesses, so that no additional installation space has to be provided for the provision of the second guide surfaces and second counter surfaces.

Die die Mitnahmevorsprünge in Umfangsrichtung begrenzenden Ränder und die die Aussparungen in Umfangsrichtung begrenzenden Ränder verlaufen dabei vorzugsweise ohne eine Neigung gegenüber der Axialrichtung, sodass bei Einwirken einer Umfangskraft zwischen Konusring und Sperrring keine Axialkraft auf den Konusring einwirkt.The driving projections in the circumferential direction limiting edges and the recesses in the circumferential direction bounding edges preferably extend without an inclination relative to the axial direction, so that upon application of a circumferential force between the conical ring and locking ring no axial force acts on the cone ring.

Zwischen den Mitnahmevorsprüngen und den Aussparungen ist möglichst nur ein geringes Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen, das im Bereich von Fertigungstoleranzen liegen kann, da eine Relativbewegung in Umfangsrichtung von Konusring und Sperrring nicht notwendig ist.Between the driving projections and the recesses as little as possible clearance in the circumferential direction is provided, which may be in the range of manufacturing tolerances, since a relative movement in the circumferential direction of cone ring and locking ring is not necessary.

Sowohl der Konusring als auch der Sperrring können als einfache Stanz-Biegeteile aus einem geeigneten Metallblech ausgeführt sein. Die erste Reibfläche an der radial inneren Umfangsseite des Konusrings lässt sich als beliebige herkömmliche Reibfläche, beispielsweise unter Verwendung eines Reibbelags, ausbilden.Both the cone ring and the locking ring can be designed as a simple stamped and bent parts of a suitable metal sheet. The first friction surface on the radially inner circumferential side of the cone ring can be formed as any conventional friction surface, for example using a friction lining.

Erfindungsgemäß ist auch eine Synchronisationseinheit für ein Getriebe vorgesehen, die ein Gangrad mit einer Reibfläche aufweist, sowie einen mehrteiligen Synchronring, wie er oben beschrieben wurde, der um einen vorgegebenen Winkel verdrehbar mit einem Synchronkörper gekoppelt ist. Wie oben bereits beschrieben, ist in einer Neutralstellung des Synchronrings eine Axialbewegung des Konusrings gegenüber dem Sperrring insbesondere in Richtung zum Gangrad auf einen sehr kurzen Weg begrenzt, bis die erste Führungsfläche des Konusrings an der ersten Gegenfläche am Sperrring in Anlage ist und sich die zweite Konusfläche von der Gegenkonusfläche gelöst hat. Dieser Weg ist insbesondere deutlich kleiner als der Abstand zwischen dem Sperrring und dem Gangrad in Axialrichtung in der Neutralstellung des Synchronrings und in einer Stellung des Sperrrings, in der dieser nicht durch eine Schaltkraft in Axialrichtung belastet ist.According to the invention, a synchronization unit for a transmission is provided, which has a gear wheel with a friction surface, and a multi-part synchronizer ring, as described above, which is rotatably coupled by a predetermined angle with a synchronizer body. As described above, in a neutral position of the synchronizer ring axial movement of the cone ring relative to the locking ring is limited in a very short way, especially in the direction of the gear until the first guide surface of the cone ring on the first counter surface on the locking ring in abutment and the second conical surface from the counter cone surface has solved. This path is in particular significantly smaller than the distance between the locking ring and the gear wheel in the axial direction in the neutral position of the synchronizing ring and in a position of the locking ring in which it is not loaded by a switching force in the axial direction.

Selbstverständlich kann auf beiden Seiten des Synchronkörpers ein erfindungsgemäßer Synchronring vorgesehen sein. Of course, an inventive synchronizer ring can be provided on both sides of the synchronizer body.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to an embodiment, with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:

1 eine schematische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit mit einem erfindungsgemäßen Synchronring; 1 a schematic exploded view of a synchronization unit according to the invention with a synchronizer ring according to the invention;

2 und 3 jeweils eine schematische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Synchronrings von dessen Gangradseite bzw. dessen Synchronkörperseite betrachtet; 2 and 3 in each case considered a schematic exploded view of a synchronizer ring according to the invention of the gear wheel side and the synchronizer body side;

4 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Synchronrings zwischen den Mitnahmevorsprüngen des Konusrings, in einer Kontaktposition von Konusring und Sperrring; 4 a schematic sectional view of a synchronizer ring according to the invention between the driving projections of the cone ring, in a contact position of cone ring and locking ring;

5 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Synchronrings auf Höhe eines Mitnahmevorsprungs des Konusrings, in einer Kontaktposition von Konusring und Sperrring; 5 a schematic sectional view of a synchronizer ring according to the invention at the level of a driving projection of the cone ring, in a contact position of conical ring and locking ring;

6 eine schematische Schnittansicht durch den Synchronring aus den 4 und 5 auf Höhe eines Mitnahmevorsprungs, in der Neutralstellung des Synchronrings; 6 a schematic sectional view through the synchronizer ring of the 4 and 5 at the height of a driving projection, in the neutral position of the synchronizer ring;

7 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit aus 1 auf Höhe eines Druckstücks des Synchronkörpers; und 7 a schematic sectional view of the synchronization unit according to the invention 1 at the height of a pressure piece of the synchronizer body; and

8 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit aus 1 neben einem Druckstück des Synchronkörpers. 8th a schematic sectional view of the synchronization unit according to the invention 1 in addition to a pressure piece of the synchronizer body.

1 zeigt eine Synchronisationseinheit 10 mit einem Synchronkörper 12, der drehfest auf einer nicht dargestellten, sich in Axialrichtung A erstreckenden Welle angeordnet ist. Eine in Axialrichtung A bewegliche Schiebemuffe 14 greift mit einer Innenverzahnung in eine Außenverzahnung des Synchronkörpers 12 und kann entweder mit der Außenverzahnung eines ersten Gangrads 16 oder mit der eines zweiten Gangrads 18 in Eingriff gebracht werden (von den Gangrädern 16, 18 sind in 1 nur die jeweiligen, die Schaltverzahnung tragenden Kupplungskörper gezeigt). 1 shows a synchronization unit 10 with a synchronizer body 12 , which is rotationally fixed on a not shown, extending in the axial direction A shaft is arranged. A sliding in the axial direction A sliding sleeve 14 engages with an internal toothing in an external toothing of the synchronizer body 12 and can be either with the external teeth of a first gear wheel 16 or with a second gear wheel 18 be engaged (by the gear wheels 16 . 18 are in 1 only the respective, the gear teeth bearing coupling body shown).

Am Synchronkörper 12 sind auf bekannte Weise über den Umfang verteilt mehrere Drückstücke 19 angeordnet, die in Radial- und Axialrichtung durch eine Bewegung der Schiebemuffe 14 auslenkbar sind.On the synchronizer body 12 are in a known manner distributed over the circumference several pressing pieces 19 arranged in the radial and axial directions by a movement of the sliding sleeve 14 are deflectable.

Im Folgenden ist meist nur der zum Gangrad 16 gehörige Teil der Synchronisationseinheit 10 näher beschrieben, der zum Gangrad 18 gehörige Teil ist aber identisch aufgebaut.The following is usually only the gear wheel 16 associated part of the synchronization unit 10 described in detail, the gear wheel 18 the associated part is identical in structure.

In Axialrichtung A zwischen dem Synchronkörper 12 und dem Gangrad 16 liegt ein Synchronring 20.In the axial direction A between the synchronizer body 12 and the gear wheel 16 is a synchronizer ring 20 ,

In diesem Beispiel besteht der Synchronring 20 aus einem Sperrring 22, der mit einer bekannten, radial außen liegenden Sperrverzahnung 24 versehen ist, sowie einem radial innerhalb des Sperrrings 22 angeordneten Konusring 26.In this example, the synchronizer ring exists 20 from a locking ring 22 , with a known, radially outer locking teeth 24 is provided, as well as a radially inside the locking ring 22 arranged cone ring 26 ,

Der Konusring 26 ist mehrteilig gestaltet und besteht hier aus drei separaten, in Umfangsrichtung U voneinander getrennten Ringsegmenten 26a, b, c.The cone ring 26 is designed in several parts and consists of three separate, circumferentially U separated ring segments 26a , b, c.

Der Konusring 26 hat an einer radial inneren Umfangsseite des Konusrings 26 eine erste Konusfläche 28. Die erste Konusfläche 28 ist als Reibfläche ausgebildet, hier durch das Aufbringen eines bekannten Reibbelags.The cone ring 26 has on a radially inner peripheral side of the cone ring 26 a first cone surface 28 , The first cone surface 28 is designed as a friction surface, here by the application of a known friction lining.

Außerdem hat der Konusring 26 an einer radial äußeren Umfangsseite eine zweite Konusfläche 30.Besides, the cone ring has 26 on a radially outer peripheral side, a second conical surface 30 ,

Die erste Konusfläche 28 schließt mit der Axialrichtung A einen ersten Konuswinkel α₁ ein, der kleiner ist als ein zweiter Konuswinkel α₂, den die zweite Konusfläche 30 mit der Axialrichtung A einschließt. Der erste Konuswinkel α₁ liegt in dem hier gezeigten Beispiel etwa zwischen 2° und 6. Der zweite Konuswinkel α₂ ist hingegen größer gewählt, und liegt hier zwischen etwa 6° und 12° liegen, und bevorzugt zwischen 7° und 10°.The first cone surface 28 closes with the axial direction A a first cone angle α ₁ , which is smaller than a second cone angle α ₂ , the second cone surface 30 encloses with the axial direction A. The first cone angle α ₁ is approximately between 2 ° and 6 in the example shown here. The second cone angle α ₂ , on the other hand, is chosen to be larger and lies between approximately 6 ° and 12 °, and preferably between 7 ° and 10 °.

Der Sperrring 22 weist an einer radial inneren Umfangsseite eine Gegenkonusfläche 32 auf, die an die zweite Konusfläche 30 des Konusrings 26 angrenzt und die hier denselben Neigungswinkel aufweist wie die zweite Konusfläche 30. Dies ist insbesondere in den 4 und 5 zu erkennen. Um das Löseverhalten zu verbessern, wäre auch ein geringfügiger Winkelunterschied denkbar.The locking ring 22 has a counter-cone surface on a radially inner peripheral side 32 on the second conical surface 30 of the cone ring 26 adjacent and here has the same angle of inclination as the second cone surface 30 , This is especially true in the 4 and 5 to recognize. In order to improve the release behavior, a slight angle difference would also be conceivable.

Der Sperrring 22 ist umfangsmäßig geschlossen ausgebildet.The locking ring 22 is formed circumferentially closed.

Der Konusring 26 ist in Umfangsrichtung drehfest mit dem Sperrring 22 gekoppelt. Die Kopplung erfolgt hier durch mehrere, in Axialrichtung A vom Konusring 26 wegstehende Mitnahmevorsprünge 34, die jeweils in eine an einem gangradseitigen axialen Ende des Sperrrings 22 eingebrachte radiale Aussparung 36 eingreifen. The cone ring 26 is rotationally fixed in the circumferential direction with the locking ring 22 coupled. The coupling takes place here by several, in the axial direction A from the cone ring 26 wegstehende takeaway jumps 34 , respectively in a gear wheel-side axial end of the lock ring 22 introduced radial recess 36 intervention.

In diesem Beispiel sind die die Mitnahmevorsprünge 34 sowie die die Aussparungen 36 in Umfangsrichtung U begrenzenden Ränder jeweils parallel zur Axialrichtung A verlaufend ohne Neigung bezüglich der Axialrichtung A ausgebildet und verlaufen senkrecht zur Umfangsrichtung U und entlang der Radialrichtung r.In this example, those are the take-off projections 34 as well as the recesses 36 in the circumferential direction U bounding edges each extending parallel to the axial direction A extending without inclination with respect to the axial direction A and perpendicular to the circumferential direction U and along the radial direction r.

An einem ersten axialen Ende des Konusrings 26, hier am gangradseitigen Ende, ist eine erste Führungsfläche 38 ausgebildet (siehe 2), die auf einer (gedachten) Kreiszylinderfläche liegt. Die erste Führungsfläche 38 erstreckt sich in Umfangsrichtung U über den gesamten Konusring 26, wobei sie lediglich durch die Spalte zwischen den Ringsegmenten 26a–c unterbrochen ist. .Die Führungsfläche weist beispielsweise eine axiale Länge auf, die in etwa dem Lüftspiel zwischen dem Sperrring 22 und dem Gangrad 16 entspricht. In dem hier gezeigten Beispiel ist die axiale Länge der ersten Führungsfläche 38 als etwa 25 % der axialen Länge des gesamten Konusrings 26 außerhalb der Mitnahmevorsprünge 34 gewählt. Andere Abmessungen wären natürlich auch denkbar.At a first axial end of the cone ring 26 , here at the gangradseitigen end, is a first guide surface 38 trained (see 2 ), which lies on an (imaginary) circle cylinder surface. The first guide surface 38 extends in the circumferential direction U over the entire cone ring 26 , passing only through the gaps between the ring segments 26a -C is interrupted. .The guide surface has, for example, an axial length, which is approximately the clearance between the locking ring 22 and the gear wheel 16 equivalent. In the example shown here, the axial length of the first guide surface 38 as about 25% of the axial length of the entire cone ring 26 outside the driving laps 34 selected. Other dimensions would of course be conceivable.

In Radialrichtung r liegt der ersten Führungsfläche 38 eine an der radial inneren Umfangsseite des Sperrrings 22 ausgebildete erste Gegenfläche 40 gegenüber, die hier als umlaufende Kreiszylinderfläche mit gleicher Krümmung wie die erste Führungsfläche 38 gebildet ist. Es wäre auch denkbar, die erste Gegenfläche 40 durch mehrere über den Umfang verteilte Segmente am Sperrring 22 zu realisieren.In the radial direction r is the first guide surface 38 one on the radially inner peripheral side of the locking ring 22 trained first counter surface 40 opposite, here as a circular circular cylindrical surface with the same curvature as the first guide surface 38 is formed. It would also be conceivable that first counter surface 40 by several circumferentially distributed segments on the locking ring 22 to realize.

Die erste Führungsfläche 38 schließt direkt an die zweite Konusfläche 30 am Konusring 26 und die erste Gegenfläche 40 schließt direkt an die Gegenkonusfläche 32 des Sperrrings 22 an.The first guide surface 38 closes directly to the second cone surface 30 on the cone ring 26 and the first mating surface 40 closes directly to the counter cone area 32 of the locking ring 22 at.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind jeweils die radialen Außenseiten der Mitnahmevorsprünge 34 und die radialen Innenseiten der Aussparungen 36 am Sperrring 22 als Flächen ausgebildet, die auf einer (gedachten) Kreiszylinderfläche liegen, wobei an der radialen Außenseite der Mitnahmevorsprünge 34 jeweils zweite Führungsflächen 42 und entlang der Umfangsflächen der Aussparungen 36 zweite Gegenflächen 44 mit gleicher Krümmung vorgesehen sind.In the embodiment shown in each case the radial outer sides of the driving projections 34 and the radial insides of the recesses 36 at the lock ring 22 formed as surfaces which lie on an (imaginary) circular cylindrical surface, wherein on the radial outer side of the driving projections 34 each second guide surfaces 42 and along the peripheral surfaces of the recesses 36 second mating surfaces 44 are provided with the same curvature.

In einer in den 4 und 5 gezeigten Kontaktposition liegen die zweite Konusfläche 30 und die Gegenkonusfläche 32 aneinander an. Diese Kontaktposition wird beispielsweise eingenommen, wenn der Synchronring 20 durch eine axiale Auslenkung der Schiebemuffe 14 und damit verbundene axiale Auslenkung der Druckstücke 19 an der Schiebemuffe 14 in Axialrichtung A belastet und verschoben wird, um die erste, als Reibfläche ausgebildete Konusfläche 28 in Kontakt mit einer Reibfläche 46 am Gangrad 16 bzw. 18 zu bringen (siehe 7 und 8).In one in the 4 and 5 shown contact position are the second cone surface 30 and the counter-cone surface 32 to each other. This contact position is taken, for example, when the synchronizer ring 20 by an axial deflection of the sliding sleeve 14 and associated axial deflection of the plungers 19 on the sliding sleeve 14 is loaded and displaced in the axial direction A, around the first, designed as a friction surface conical surface 28 in contact with a friction surface 46 at the wheel 16 respectively. 18 to bring (see 7 and 8th ).

Durch den Kontakt der beiden Reibflächen wird der Synchronring 20 in Umfangsrichtung U mitgenommen und schlägt um einen vorgegebenen Winkel gegenüber dem Synchronkörper 12 um. Durch die Reibungskräfte werden die Drehzahlen von Gangrad 16 bzw. 18 und Synchronkörper 12 angeglichen. Due to the contact of the two friction surfaces of the synchronizer ring 20 taken in the circumferential direction U and hits by a predetermined angle relative to the synchronizer body 12 around. By the frictional forces are the speeds of the gear wheel 16 respectively. 18 and synchronous body 12 equalized.

Wenn der Drehzahlangleich erfolgt ist, kann die Schiebemuffe 14 auf bekanntem Weg in die Gangradverzahnung eingespurt werden. Der Synchronring 20 wird wieder in eine Ausgangsposition zurückgestellt. When the speed has been adjusted, the sliding sleeve can 14 be meshed in the well-known way in the Gangradverzahnung. The synchronizer ring 20 is reset to a starting position.

Das Lösen der Reibfläche der ersten Konusfläche 28 von der gangradseitigen Reibfläche 46 erfolgt hier über geringfügige Verformungen des Sperrrings 22 sowie gegebenenfalls der Segmente des Konusrings 26, durch die ein Spalt in Radialrichtung r zwischen Konusring 26 und Sperrring 22 entsteht. Dieser ermöglicht ein Lösen der ersten Konusfläche 28 von der gangradseitigen Reibfläche 46 bei geringen Losbrechmomenten, obwohl der Konuswinkel α₁ so klein ist, dass er im Bereich der Selbsthemmung liegt.The release of the friction surface of the first conical surface 28 from the gear wheel-side friction surface 46 takes place here via slight deformation of the locking ring 22 and optionally the segments of the cone ring 26 , through which a gap in the radial direction r between conical ring 26 and locking ring 22 arises. This allows a release of the first cone surface 28 from the gear wheel-side friction surface 46 at low breakaway torques, although the cone angle α _{1 is} so small that it is in the range of self-locking.

Ist der Synchronring 20 in Axialrichtung A unbelastet, beispielsweise wenn das jeweilige zugehörige Gangrad 16, 18 nicht geschaltet und mit der Schiebemuffe 14 verbunden ist, so nimmt der Synchronring 20 eine Neutralstellung ein, in der verhindert ist, dass der Konusring 26 sich in Axialrichtung A gegenüber dem Sperrring 22 verstellt.Is the synchronizer ring 20 unloaded in the axial direction A, for example, if the respective associated gear wheel 16 . 18 not switched and with the sliding sleeve 14 is connected, so takes the synchronizer ring 20 a neutral position, in which prevents the cone ring 26 in the axial direction A relative to the locking ring 22 adjusted.

Zu diesem Zweck sind die erste Führungsfläche 38 und die erste Gegenfläche 40 sowie unterstützend die zweiten Führungsflächen 42 und die zweiten Gegenflächen 44 vorgesehen.For this purpose, the first guide surface 38 and the first mating surface 40 as well as supporting the second guide surfaces 42 and the second mating surfaces 44 intended.

Bei dem hier in den Zeichnungen dargestellten Idealzustand liegen in der Kontaktposition auch die ersten und zweiten Führungsflächen 38, 42 an den ersten und zweiten Gegenflächen 40, 44 flächig an. Unter realen Bedingungen, bedingt durch Fertigungstoleranzen sowie durch Verformungen von Sperrring 22 und Konusring 26 aufgrund der in der Synchronisationseinheit 10 herrschenden Kräfte kann es sein, dass die zweite Konusfläche 30 und die Gegenkonusfläche 32 sowie auch die zweiten Führungsflächen 42 und die zweiten Gegenflächen 44 zwar überwiegend flächig aneinander liegen, aber teilweise voneinander beabstandet sind oder nur Linien- oder Punktberührungen aufweisen.In the ideal state shown here in the drawings are also in the contact position, the first and second guide surfaces 38 . 42 at the first and second mating surfaces 40 . 44 flat on. Under real conditions, due to manufacturing tolerances as well as deformations of locking ring 22 and cone ring 26 because of in the synchronization unit 10 ruling forces may be that the second cone surface 30 and the counter-cone surface 32 as well as the second guide surfaces 42 and the second mating surfaces 44 Although predominantly flat against each other, but are partially spaced apart or have only line or point contacts.

Wirkt keine axiale Kraft auf den Sperrring 22, so wird durch Fliehkrafteinwirkung zwischen den in Axialrichtung A geneigten Flächen, nämlich der zweiten Konusfläche 30 und der Gegenkonusfläche 32, aufgrund der Reibungskräfte zwischen diesen beiden Flächen eine Kraft erzeugt, die für eine Relativbewegung in Axialrichtung A und insbesondere für eine Axialbewegung des Konusrings 26 in Richtung zum Gangrad 16, 18 (in den 4 bis 6 nach rechts) führt. Diese Bewegung wird erfindungsgemäß für einen geringen Weg d zugelassen. Dieser Weg d beträgt beispielsweise zwischen 0,1 und 1 mm, wobei Werte um 0,2 mm wünschenswert sind.Does not exert any axial force on the locking ring 22 , Thus, by centrifugal force between the inclined in the axial direction A surfaces, namely the second cone surface 30 and the counter-cone surface 32 in that, due to the frictional forces between these two surfaces, a force is generated which is responsible for a relative movement in the axial direction A and in particular for an axial movement of the cone ring 26 towards the gear wheel 16 . 18 (in the 4 to 6 to the right). This movement is allowed according to the invention for a small distance d. For example, this distance d is between 0.1 and 1 mm, with values around 0.2 mm being desirable.

Das gangradseitige axiale Ende des Konusrings 26 ist gegenüber dem gangradseitigen axialen Ende des Sperrrings 22 in der Kontaktposition um den Betrag d in Richtung zum Synchronkörper 12 zurückgesetzt (siehe 4). Auf diese Weisel wird vermieden, dass der Konusring 26 in einen als Verschleißreserve vorgesehenen Zwischenraum 48 zwischen dem gangradseitigen axialen Ende des Sperrrings 22 und der Gangradverzahnung des Gangrads 16, 18 wandert (siehe 7 und 8).The gear wheel side axial end of the cone ring 26 is opposite the gear wheel side axial end of the lock ring 22 in the contact position by the amount d in the direction of the synchronizer body 12 reset (see 4 ). In this Weisel is avoided that the cone ring 26 in a space provided as a wear reserve 48 between the gangradseitigen axial end of the locking ring 22 and the gear wheel gearing of the gear wheel 16 . 18 wanders (see 7 and 8th ).

6 zeigt die Lage des Konusrings 26, nachdem dieser den Abstand d zurückgelegt hat (in der Figur aus Darstellungsgründen überhöht). Nach dem Weg d hat sich der Konusring 26 axial so weit verschoben, dass die zweite Konusfläche 30 und die Gegenkonusfläche 32 durch einen Spalt 50 voneinander beabstandet sind, sodass idealerweise nur noch Flächen aneinander anliegen, die eine kreiszylindrische Krümmung aufweisen, hier die erste Führungsfläche 38 und die erste Gegenfläche 40 sowie die zweiten Führungsflächen 42 und die zweiten Gegenflächen 44. Der Kontakt dieser Flächen erzeugt aber keine axialen Kräfte, sodass der Konusring 26 in dieser axialen Position (Neutralstellung) verharrt. 6 shows the location of the cone ring 26 after it has traveled the distance d (in the figure for illustrative reasons excessive). After the way d has the cone ring 26 axially displaced so far that the second cone surface 30 and the counter-cone surface 32 through a gap 50 are spaced apart, so ideally only surfaces abut each other, which have a circular cylindrical curvature, here the first guide surface 38 and the first mating surface 40 and the second guide surfaces 42 and the second mating surfaces 44 , However, the contact of these surfaces generates no axial forces, so that the cone ring 26 in this axial position (neutral position) remains.

In der idealen Darstellung liegen die erste Führungsfläche 38 und die erste Gegenfläche 40 über einen Großteil ihrer axialen Erstreckung umfangsmäßig vollständig aneinander an. Auch die zweiten Führungsflächen 42 und die zweiten Gegenflächen 44 liegen über einen Großteil ihrer axialen Erstreckung umfangsmäßig flächig aneinander an. Unter realen Bedingungen kann es zumindest bei einigen der Führungsflächen 38, 42 und Gegenflächen 40, 44 dazu kommen, dass abschnittsweise über den Umfang lediglich eine Linienberührung erfolgt. Es hat sich aber herausgestellt, dass auch dies ausreichend ist, um eine weitere axiale Bewegung des Konusrings 26 zu verhindern.In the ideal representation are the first guide surface 38 and the first mating surface 40 circumferentially completely adjacent to each other over much of their axial extent. Also the second guide surfaces 42 and the second mating surfaces 44 lie over a large part of their axial extent circumferentially flat against each other. Under real conditions, it can be at least some of the guide surfaces 38 . 42 and counter surfaces 40 . 44 In addition, in some sections, only one line touch occurs over the circumference. However, it has been found that this too is sufficient for a further axial movement of the cone ring 26 to prevent.

Der Spalt 50 kann in der Größenordnung von einigen Hundertstel Millimetern bis einigen Zehntel Millimetern liegen, wobei es möglich ist, dass sich unter realen Bedingungen an einigen Stellen über den Umfang betrachtet sich die zweite Konusfläche 30 und die Gegenkonusfläche 32 noch berühren. Diese Berührungsstellen können beispielsweise durch Oberflächenrauigkeiten, durch Fertigungstoleranzen oder Verformung aufgrund der Fliehkräfte hervorgerufen werden. Sie sind unbeachtlich, solange die aufgrund der Reibungskräfte zwischen dem Konusring 26 und dem Sperrring 22 in Axialrichtung A wirkenden Reibungskräfte größer sind als die durch die Berührungstellen noch erzeugten Axialkräfte, die bestrebt sind, den Konusring 26 in Richtung zum Gangrad 16, 18 in Verschieberichtung V zu verschieben.The gap 50 may be on the order of a few hundredths of a millimeter to a few tenths of a millimeter, and it is possible for the second cone surface to be viewed in some places over the circumference under real conditions 30 and the counter-cone surface 32 still touching. These contact points can be caused for example by surface roughness, manufacturing tolerances or deformation due to the centrifugal forces. They are irrelevant as long as the due to frictional forces between the cone ring 26 and the locking ring 22 Friction forces acting in the axial direction A are greater than the axial forces still generated by the contact points, which endeavor to force the cone ring 26 towards the gear wheel 16 . 18 to move in the direction of shift V.

Unbelastet nimmt der Synchronring 20 die in 6 gezeigte Neutralstellung automatisch ein. Weitere Mittel, beispielsweise Anschläge, zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Konusrings 26 sind nicht notwendig und in diesem Beispiel nicht vorgesehen.Unloaded takes the synchronizer ring 20 in the 6 shown neutral position automatically. Other means, such as stops, to prevent axial displacement of the cone ring 26 are not necessary and not provided in this example.

Da die Umfangsränder der Mitnahmevorsprünge 34 sowie der Aussparungen 36 am Konusring 26 bzw. Sperrring 22 so gewählt sind, dass sie bei einer Bewegung in Umfangsrichtung keine Axialkräfte erzeugen, wirken auch hier keine Kräfte auf den Konusring 26, die diesen in Axialrichtung verschieben würden. Since the peripheral edges of the driving projections 34 as well as the recesses 36 on the cone ring 26 or locking ring 22 are chosen so that they generate no axial forces during a movement in the circumferential direction, here, too, no forces acting on the cone ring 26 that would move it in the axial direction.

Soll der jeweilige Gang geschaltet werden, so nimmt bei der Bewegung des Sperrrings 22 durch die Schiebemuffe 14 dieser nach Überwindung der Distanz d automatisch den Konusring 26 mit in Richtung des Gangsrads 16, 18.If the respective gear to be switched, so takes during the movement of the locking ring 22 through the sliding sleeve 14 this after overcoming the distance d automatically the cone ring 26 with in the direction of the gear wheel 16 . 18 ,

Claims

Synchronization ring for a synchronization unit ( 10 ) of a transmission, with a locking toothing ( 24 ) having locking ring ( 22 ) and a separate conical ring which widens on rotation ( 26 ) coaxial with the locking ring ( 22 ) and radially inside the locking ring ( 22 ) arranged and rotationally fixed with the locking ring ( 22 ), wherein the cone ring ( 26 ) on a radially inner peripheral side of a first, designed as a friction surface conical surface ( 28 ) with a first cone angle (α ₁ ) and on a radially outer peripheral side a second cone surface ( 30 ) having a second cone angle (α ₂ ), which is greater than the first cone angle (α ₁ ), wherein in the installed state in the neutral position of the synchronizer ring ( 20 ) the first cone surface ( 28 ) to a friction surface ( 46 ) and the second cone surface ( 30 ) to a countercone surface ( 32 ) on the locking ring ( 22 ) and at the radially outer peripheral side at a first axial end of the cone ring (FIG. 26 ) at least one first guide surface ( 38 ) is provided, which in a neutral position of the synchronizer ring ( 20 ) in the installed state on a first mating surface ( 40 ) on the locking ring ( 22 ), wherein the first guide surface ( 38 ) and the first mating surface ( 40 ) are formed so that they are in the neutral position on imaginary cylindrical surfaces with substantially the same curvature and the second conical surface ( 30 ) from the countercone surface ( 32 ) is spaced.

Synchronizer ring according to claim 1, characterized in that between a contact position in which the second conical surface ( 30 ) on the countercone surface ( 32 ) and the neutral position an axial distance (d) of about 0.1 to 1.0 mm, in particular up to 0.5 mm, is possible.

Synchronizer ring according to one of the preceding claims, characterized in that the first axial end of the cone ring ( 26 ) is a Gangradseitiges end.

Synchronizer ring according to one of the preceding claims, characterized in that when the second conical surface ( 30 ) on the countercone surface ( 32 ) a gear wheel-side end of the cone ring ( 26 ) with respect to a gear wheel end of the locking ring ( 22 ) is axially reset, in particular by about 0.1 to 0.5 mm.

Synchronizer ring according to one of the preceding claims, characterized in that the conical ring ( 26 ) into a plurality of separate annular segments circumferentially spaced apart from one another in neutral position ( 26a -C), in particular in three ring segments ( 26a c).

Synchronizer ring according to one of the preceding claims, characterized in that the first guide surface ( 38 ) is circular cylindrical and formed substantially circumferentially closed.

Synchronizer ring according to one of the preceding claims, characterized in that on the cone ring ( 26 ) a plurality of distributed over the circumference driving projections ( 34 ) are formed, each in a recess ( 36 ) on the locking ring ( 22 ) and over which the cone ring ( 26 ) rotatably with the locking ring ( 22 ) connected is.

Synchronizer ring according to one of the preceding claims, characterized in that on a second axial, in particular synchronous body side, end of the cone ring ( 26 ) at least one second guide surface ( 42 ) on the cone ring ( 26 ) is provided, which in the installed state in neutral position of the synchronizer ring ( 20 ) to a second mating surface ( 44 ) on the locking ring ( 22 ), wherein the second guide surface ( 42 ) and the second mating surface ( 44 ) are formed so that they lie on imaginary circular cylindrical surfaces with substantially the same curvature.

Synchronizer ring according to claims 7 and 8, characterized in that on all driving projections ( 34 ) each have a second guide surface ( 42 ) and at the corresponding recesses ( 36 ) each have a second mating surface ( 44 ) is trained.

Synchronizer ring according to one of claims 7 to 10, characterized in that the driving projections ( 34 ) in the circumferential direction (U) delimiting edges and the recesses ( 36 ) in the circumferential direction (U) limiting edges in the axial direction (A).

Synchronization unit for a transmission, with a gear wheel ( 16 . 18 ), which has a friction surface ( 46 ), and a multi-part synchronizer ring ( 20 ) according to one of the preceding claims, which can be rotated by a predetermined angle with a synchronous body ( 12 ) is coupled.