DE102014205778B3 - Synchronous device with staggered synchronous contour - Google Patents
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Abstract
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Synchroneinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe vorzuschlagen, welche eine alternative Gestaltung aufweist und dadurch Funktionsvorteile bieten kann, fertigungstechnisch einfach herstellbar sein kann und optional ergänzend sogar bauraumsparend ausgebildet werden kann. Hierzu wird eine Synchroneinrichtung 1 für ein Fahrzeuggetriebe mit einem Synchronkörper 4 mit einer wellenseitigen Außenverzahnung 5 aufweist, mit mindestens einem Kupplungsring 11 und einem Losrad 3, wobei der Kupplungsring 11 eine losradseitige Außenverzahnung 12 aufweist, mit einem Synchronring 13, wobei der Synchronring 13 eine Sperrkontur 20 aufweist, mit einer Schaltmuffe 8, wobei die Schaltmuffe 8 in axialer Richtung A zu der Welle 2 verschiebbar angeordnet ist, wobei die Schaltmuffe 8 eine Einspurverzahnung 9 eine Synchronkontur 22 aufweist, wobei die Synchronkontur 22 in einer Synchronstellung der Schaltmuffe 8 mit der Sperrkontur 20 in Eingriff steht, vorgeschlagen, wobei die Einspurverzahnung 9 und die Synchronkontur 22 der Schaltmuffe 8 in radialer Richtung zu der Welle 2 versetzt zueinander angeordnet sind.It is an object of the present invention to provide a synchronizer for a vehicle transmission, which has an alternative design and thereby can offer functional advantages, manufacturing technology can be easily produced and optionally additionally can be designed to save space. For this purpose, a synchronizer 1 for a vehicle transmission with a synchronizer body 4 with a shaft outer teeth 5, with at least one coupling ring 11 and a loose wheel 3, wherein the coupling ring 11 has a loose-side external teeth 12, with a synchronizer ring 13, wherein the synchronizer ring 13 is a locking contour 20, with a shift sleeve 8, wherein the shift sleeve 8 is arranged to be displaceable in the axial direction A to the shaft 2, wherein the shift sleeve 8 a one-track toothing 9 has a synchronous contour 22, wherein the synchronous contour 22 in a synchronous position of the shift sleeve 8 with the locking contour 20th is engaged, proposed, wherein the Einspurverzahnung 9 and the synchronous contour 22 of the shift sleeve 8 are arranged offset in the radial direction to the shaft 2 to each other.
Description
Die Erfindung betrifft eine Synchroneinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit einem Synchronkörper, wobei der Synchronkörper drehfest mit einer Welle gekoppelt oder koppelbar ist und wobei der Synchronkörper eine wellenseitige Außenverzahnung aufweist, mit mindestens einem Kupplungsring und einem Losrad, wobei das Losrad drehfest mit dem Kupplungsring verbunden und koaxial zu der Welle angeordnet ist und wobei der Kupplungsring eine losradseitige Außenverzahnung aufweist, mit einem Synchronring, wobei der Synchronring eine Sperrkontur aufweist, mit einer Schaltmuffe, wobei die Schaltmuffe in axialer Richtung zu der Welle verschiebbar angeordnet ist, wobei die Schaltmuffe eine Einspurverzahnung aufweist, wobei die Einspurverzahnung mit der wellenseitigen Außenverzahnung in Dauereingriff steht und wobei die Einspurverzahnung in einer Neutralstellung der Schaltmuffe von der losradseitigen Außenverzahnung entkoppelt und in einer Einspurstellung der Schaltmuffe mit der losradseitigen Außenverzahnung in Eingriff steht, und wobei die Schaltmuffe eine Synchronkontur mit Sperrzähnen aufweist, wobei die Synchronkontur in einer Synchronstellung der Schaltmuffe mit der Sperrkontur in Eingriff steht.The invention relates to a synchronizer for a vehicle transmission with a synchronizer body, wherein the synchronizer body rotatably coupled to a shaft or coupled and wherein the synchronizer body has a shaft outer side teeth, with at least one coupling ring and a loose wheel, wherein the idler gear rotatably connected to the coupling ring and coaxial is arranged to the shaft and wherein the coupling ring has loose side external teeth, with a synchronizer ring, wherein the synchronizer ring has a locking contour, with a sliding sleeve, wherein the sliding sleeve is arranged to be displaceable in the axial direction to the shaft, wherein the sliding sleeve has a Einspurverzahnung the Einspurverzahnung with the shaft-side outer teeth is in constant engagement and wherein the Einspurverzahnung decoupled in a neutral position of the shift sleeve of the loose-wheel-side outer teeth and in a Einspurstellung the shift sleeve with the loose wheel side External toothing is engaged, and wherein the shift sleeve has a synchronous contour with ratchet teeth, wherein the synchronous contour is in a synchronous position of the shift sleeve with the locking contour in engagement.
Bei Fahrzeugen werden Synchronisationsvorrichtungen eingesetzt, um Drehzahlen von Wellen und Losrädern anzugleichen, um die Losräder zum Beispiel im Rahmen eines Schaltvorgangs mit der Welle drehfest zu koppeln. Bei vielen Ausführungsformen umfassen die Synchronisationsvorrichtungen einen mit der Welle drehfest verbundenen Tragkörper, welcher umlaufend verzahnt ist und auf dem eine Schaltmuffe axial verschiebbar und drehfest mit diesem verbunden angeordnet ist. Ferner umfassen derartige Synchronisationsvorrichtungen einen Kupplungskörper, welcher drehfest mit dem Losrad verbunden ist, sowie mindestens einen Synchronisationsring. Bei der axialen Verschiebung wird über den Synchronisationsring zwischen dem Tragkörper und dem Kupplungskörper ein Reibschluss erzeugt, sodass sich die Drehzahlen des Tragkörpers und des Kupplungskörpers angleichen. Sobald die Drehzahlen angeglichen sind, kann die Schaltmuffe weiter in axialer Richtung verfahren werden, um schließlich die umlaufende Verzahnung des Tragkörpers drehfest mit einer umlaufenden Verzahnung des Kupplungskörpers zu koppeln.In vehicles synchronization devices are used to equalize speeds of waves and idler gears to rotatably couple the idler gears, for example, as part of a shift with the shaft. In many embodiments, the synchronization devices comprise a rotatably connected to the shaft support body which is circumferentially toothed and on which a shift sleeve is axially displaceable and rotatably connected thereto. Furthermore, such synchronization devices comprise a coupling body, which is non-rotatably connected to the idler gear, and at least one synchronization ring. During the axial displacement, a frictional connection is produced via the synchronization ring between the support body and the coupling body, so that the rotational speeds of the support body and of the coupling body are equalized. Once the speeds are equalized, the shift sleeve can be moved further in the axial direction to finally rotatably couple the circumferential toothing of the support body with a circumferential toothing of the coupling body.
Eine derartige Synchronisationsvorrichtung ist beispielsweise in der Druckschrift
Die Druckschrift
Gebiet der ErfindungField of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Synchroneinrichtung vorzuschlagen, welche eine alternative Gestaltung aufweist und dadurch Funktionsvorteile bieten kann, fertigungstechnisch einfach herstellbar sein kann und optional ergänzend sogar bauraumsparend ausgebildet werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Synchroneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.It is an object of the present invention to provide a synchronizer, which has an alternative design and thereby can offer functional advantages, manufacturing technology can be easily produced and optionally additionally can be designed to save space. This object is achieved by a synchronizing device with the features of
Im Rahmen der Erfindung wird eine Synchroneinrichtung vorgeschlagen, welche für ein Fahrzeuggetriebe geeignet und/oder ausgebildet ist. Bei dem Fahrzeuggetriebe handelt es sich insbesondere um ein Wechselgetriebe und/oder um ein Schaltgetriebe. Besonders bevorzugt ist die Synchroneinrichtung als eine Sperrsynchroneinrichtung ausgebildet, bei der ein Sperrmechanismus dafür sorgt, dass ein Schaltvorgang erst dann ermöglicht wird, wenn die Synchroneinrichtung einen synchronisierten Zustand eingenommen hat. Optional bildet das Fahrzeuggetriebe mit der Synchroneinrichtung oder ein Fahrzeug mit dem Fahrzeuggetriebe einen weiteren Gegenstand der Erfindung.In the context of the invention, a synchronizer is proposed which is suitable and / or designed for a vehicle transmission. The vehicle transmission is in particular a change gear and / or a manual transmission. Particularly preferably, the synchronizing device is designed as a locking synchronizer, in which a locking mechanism ensures that a switching operation is only possible when the synchronizer has assumed a synchronized state. Optionally, the vehicle transmission with the synchronizing device or a vehicle with the vehicle transmission forms a further subject of the invention.
Die Synchroneinrichtung umfasst einen Synchronkörper, welcher drehfest mit einer Welle gekoppelt oder koppelbar ist. Optional umfasst die Synchroneinrichtung die Welle. Synchronkörper und Welle können einstückig, alternativ jedoch auch als zwei separate Baueinheiten ausgebildet sein. Der Synchronkörper weist eine Außenverzahnung auf, welche nachfolgend als wellenseitige Außenverzahnung bezeichnet wird. Die Außenverzahnung ist insbesondere umlaufend oder zumindest abschnittsweise umlaufend zu einer Hauptdrehachse der Welle ausgebildet. Die Außenverzahnung weist insbesondere Zähne auf, deren Längserstreckung parallel zu der Hauptdrehachse ausgerichtet ist.The synchronizer comprises a synchronizer body which is rotatably coupled or coupled to a shaft. Optionally, the synchronizer includes the shaft. Synchronous body and shaft may be integrally formed, but alternatively as two separate units. The synchronizer body has an external toothing, which is referred to below as shaft-side external toothing. The outer toothing is in particular circumferentially or at least partially formed circumferentially to a main axis of rotation of the shaft. The external teeth in particular have teeth whose longitudinal extent is aligned parallel to the main axis of rotation.
Ferner umfasst die Synchroneinrichtung mindestens einen Kupplungsring und ein damit drehfest verbundenes Losrad. Losrad und Kupplungsring können einstückig oder alternativ als zwei separate Baueinheiten ausgebildet sein. Das Losrad ist koaxial zu der Welle, insbesondere zu der Hauptdrehachse der Welle, angeordnet. Der Kupplungsring weist eine Außenverzahnung auf, welche nachfolgend als losradseitige Außenradverzahnung bezeichnet wird. Die losradseitige Außenverzahnung weist insbesondere Zähne auf, deren Längserstreckung parallel zu der Hauptdrehachse ausgerichtet ist. Besonders bevorzugt sind losradseitige Außenverzahnung und wellenseitige Außenverzahnung als Stirnradverzahnung oder Zylinderradverzahnung ausgebildet, wobei die Verzahnung gerade und/oder achsparallel ausgebildet ist. Besonderes bevorzugt weisen losradseitige und wellenseitige Außenverzahnung den gleichen Teilkreis und/oder in verzahnten Bereichen die gleiche Zahnteilung auf.Furthermore, the synchronizer comprises at least one coupling ring and a idler gear rotatably connected thereto. Losrad and coupling ring may be integrally or alternatively formed as two separate units. The idler gear is coaxial to the shaft, in particular to the main axis of rotation of the shaft arranged. The coupling ring has an external toothing, which is referred to below as loose-wheel-side external gear teeth. The loose-wheel-side external toothing has, in particular, teeth whose longitudinal extent is aligned parallel to the main axis of rotation. Particularly preferred are loose-wheel-side outer toothing and shaft-side outer toothing formed as a spur gear or Zylinderradverzahnung, wherein the toothing is formed straight and / or parallel to the axis. Particularly preferably, loose-wheel side and shaft-side outer toothing have the same pitch circle and / or the tooth pitch in toothed areas.
Zwischen dem Synchronkörper und dem Kupplungsring ist ein Synchronring angeordnet. Der Synchronring weist eine Sperrkontur auf, welche eine mechanische Schnittstelle bildet. Besonders bevorzugt weist der Synchronring eine Reibfläche auf, welche mit einer Reibfläche eines weiteren Reibrings oder mit einer Reibfläche des Kupplungsrings in reibschlüssige Verbindung bringbar ist. Insbesondere ist der Synchronring als ein Reibring ausgebildet. Der mindestens eine weitere Reibring kann drehfest mit dem Kupplungsring verbunden sein, wenn die Synchroneinrichtung zum Beispiel als ein Einkonus-Synchronisationssystem ausgebildet ist. Für den Fall, dass die Synchroneinrichtung als eine Mehrkonus-Synchronisationseinrichtung, insbesondere als eine Doppel- oder Dreifachkonus-Synchronisationseinrichtung ausgebildet ist, ist der weitere Reibring z. B. als ein oder mehrere Zwischenringe ausgebildet.Between the synchronizer body and the coupling ring, a synchronizer ring is arranged. The synchronizer ring has a locking contour, which forms a mechanical interface. Particularly preferably, the synchronizer ring has a friction surface, which can be brought into frictional connection with a friction surface of a further friction ring or with a friction surface of the coupling ring. In particular, the synchronizer ring is designed as a friction ring. The at least one further friction ring may be rotatably connected to the coupling ring when the synchronizer is formed, for example, as a Einkonus synchronization system. In the event that the synchronizing device is designed as a multi-cone synchronization device, in particular as a double or triple cone synchronization device, the further friction ring is z. B. formed as one or more intermediate rings.
Die Synchroneinrichtung umfasst eine Schaltmuffe, wobei die Schaltmuffe als ein Ringkörper ausgebildet ist. Die Schaltmuffe ist konzentrisch und koaxial zu dem Synchronkörper angeordnet. Die Schaltmuffe ist in axialer Richtung zu der Welle, insbesondere zu der Hauptdrehachse der Welle, verschiebbar in der Synchroneinrichtung angeordnet. Besonders bevorzugt umfasst die Synchroneinrichtung beidseitig zu dem Synchronkörper einen derartigen Synchronring und einen Kupplungsring sowie ein drehfest mit dem Kupplungsring verbundenes Losrad, um wahlweise die Welle mit einem der Losräder zu koppeln.The synchronizer comprises a shift sleeve, wherein the shift sleeve is formed as a ring body. The shift sleeve is arranged concentrically and coaxially with the synchronizer body. The shift sleeve is arranged in the axial direction to the shaft, in particular to the main axis of rotation of the shaft, slidably in the synchronizer. Particularly preferably, the synchronizer comprises on both sides of the synchronizer body such a synchronizer ring and a coupling ring and a rotatably connected to the coupling ring idler gear to selectively couple the shaft with one of the idler gears.
Die Schaltmuffe ist in axialer Richtung zu der Welle derart verschiebbar angeordnet, sodass diese in einer Mittelstellung eine Neutralstellung und in axialer Richtung ausgelenkt eine Einspurstellung einnehmen kann. In der Neutralstellung sind Synchronkörper und Kupplungsring und damit Losrad drehentkoppelt, in der Einspurstellung sind Synchronkörper und Kupplungsring über die Schaltmuffe drehfest miteinander verbunden.The shift sleeve is arranged so displaceable in the axial direction of the shaft so that it can take a neutral position and deflected in the axial direction a Einspurstellung in a middle position. In the neutral position synchronizer body and coupling ring and thus idler gear are dreenktkoppelt, in the Einspurstellung synchronizer body and coupling ring on the shift sleeve rotatably connected to each other.
Die Schaltmuffe weist eine Einspurverzahnung auf, wobei die Einspurverzahnung besonders bevorzugt als eine in Umlaufrichtung verlaufende Verzahnung mit Zähnen ist, deren Längserstreckung in axialer Richtung ausgerichtet ist. Insbesondere ist die Einspurverzahnung als eine Stirnrad- oder Zylinderradverzahnung, im Speziellen als eine gerade und/oder achsparallele Verzahnung ausgebildet. Die Einspurverzahnung steht mit der wellenseitigen Außenverzahnung, also mit der Außenverzahnung des Synchronkörpers, in Dauereingriff unabhängig davon, ob die Schaltmuffe in der Neutralstellung oder in der Einspurstellung ist. Die Einspurverzahnung ist jedoch in der Neutralstellung der Schaltmuffe von der losradseitigen Außenverzahnung entkoppelt. In der Einspurstellung der Schaltmuffe steht die Einspurverzahnung dagegen mit der losradseitigen Außenverzahnung in Eingriff, sodass ein Formschluss in Umlaufrichtung gebildet ist.The shift sleeve has a meshing toothing, wherein the meshing toothing is particularly preferably as a running in the circumferential direction toothing with teeth whose longitudinal extent is aligned in the axial direction. In particular, the Einspurverzahnung is designed as a spur or Zylinderradverzahnung, in particular as a straight and / or axially parallel teeth. The Einspurverzahnung stands with the shaft-side outer toothing, ie with the outer toothing of the synchronizer, in constant engagement regardless of whether the shift sleeve is in the neutral position or in the Einspurstellung. However, the Einspurverzahnung is decoupled in the neutral position of the shift sleeve of the loose-wheel-side external toothing. In the Einspurstellung the shift sleeve, the Einspurverzahnung, however, is in engagement with the loose wheel side outer teeth, so that a positive connection is formed in the direction of rotation.
Neben der Einspurverzahnung weist die Schaltmuffe eine Synchronkontur auf, wobei die Synchronkontur in einer Synchronstellung der Schaltmuffe mit der Sperrkontur des Synchronrings in Eingriff kommt oder steht. In der Synchronstellung ist die Schaltmuffe in den Synchronring eingefahren, jedoch noch nicht mit dem Kupplungsring formschlüssig drehfest verbunden.In addition to the Einspurverzahnung, the shift sleeve on a synchronous contour, wherein the synchronous contour is in a synchronous position of the shift sleeve with the locking contour of the synchronizer ring engages or is. In the synchronous position, the shift sleeve is retracted into the synchronizer ring, but not yet positively connected rotationally fixed to the coupling ring.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Einspurverzahnung und die Synchronkontur der Schaltmuffe in radialer Richtung zu der Welle versetzt zueinander angeordnet sind. Insbesondere weisen Einspurverzahnung und Synchronkontur unterschiedliche Teilkreisdurchmesser auf. Legt man somit einen Längsschnitt entlang der Hauptdrehachse der Welle, so sind Einspurverzahnung und Sperrkontur in dem Längsschnitt bei waagerecht liegender Welle beziehungsweise Hauptdrehachse höhenversetzt zueinander angeordnet.In the context of the invention, it is proposed that the meshing toothing and the synchronous contour of the sliding sleeve are arranged offset to one another in the radial direction relative to the shaft. In particular, single-tooth toothing and synchronous contour have different pitch circle diameters. If one thus sets a longitudinal section along the main axis of rotation of the shaft, so Einspurverzahnung and locking contour are arranged offset in height in the longitudinal section with horizontally lying shaft or main axis of rotation to each other.
Es ist dabei einer Überlegung der Erfindung, die Einspurverzahnung und die Synchronkontur, welche unterschiedliche Funktionen bei der Synchronisierung von Welle und Losrad umsetzen, zu separieren und konstruktiv zu beabstanden. Insbesondere kann die Einspurverzahnung an einem ersten Teilkreisdurchmesser und die Synchronkontur in einem zweiten Teilkreisdurchmesser angeordnet werden, wobei der erste Teilkreisdurchmesser und der zweite Teilkreisdurchmesser unterschiedlich ausgebildet sind. Durch den radialen Versatz von Einspurverzahnung und Synchronkontur können zum einen Einspurverzahnung und Synchronkontur konstruktiv voneinander unabhängig ausgebildet werden. Vergleicht man diesen Ansatz mit der bekannten Synchronisationsvorrichtung aus dem eingangs zitierten Stand der Technik, so zeigt diese eine Verzahnungsstruktur in der Schiebemuffe, welche zunächst durch eine Verzahnung des Synchronisationsrings durchgeschoben und nachfolgend in eine Verzahnung des Kupplungskörpers eingeschoben werden musste. Somit mussten die Verzahnung des Synchronisationsrings und die Verzahnung des Kupplungskörpers aufeinander abgestimmt sein. Durch den neuen Ansatz bilden sich zwei unterschiedliche Eingriffspaarungen und zwar zum einen die Paarung Einspurverzahnung und losradseitige Außenverzahnung und zum zweiten die Paarung Synchronkontur und Sperrkontur. Diese beiden Paarungen können konstruktiv betrachtet unterschiedlich ausgebildet sein. Insbesondere kann zum Beispiel die Einspurverzahnung mechanisch inkompatibel zu der Sperrkontur auf dem Synchronring ausgebildet sein oder die Synchronkontur mechanisch inkompatibel zu der losradseitigen Außenverzahnung realisiert sein.It is a consideration of the invention, the Einspurverzahnung and the synchronous contour, which implement different functions in the synchronization of shaft and idler gear to separate and constructively space. In particular, the Einspurverzahnung can be arranged at a first pitch diameter and the synchronous contour in a second pitch circle diameter, wherein the first pitch circle diameter and the second pitch circle diameter are formed differently. Due to the radial offset of Einspurverzahnung and synchronous contour can be structurally formed independently of each other for a one-track toothing and synchronous contour. Comparing this approach with the known synchronization device from the cited prior art, it shows a tooth structure in the sliding sleeve, which initially by a toothing of the synchronization ring pushed through and subsequently had to be inserted into a toothing of the coupling body. Thus, the teeth of the synchronization ring and the toothing of the coupling body had to be coordinated. Due to the new approach, two different pairs of mating form and on the one hand, the pairing Einspurverzahnung and losradseitige external teeth and the second mating synchronous contour and locking contour. These two pairings can be structurally different. In particular, for example, the single-tooth toothing can be mechanically incompatible with the locking contour on the synchronizer ring or the synchronous contour can be realized mechanically incompatible with the loose-wheel-side external toothing.
Durch diese Separierung ist es möglich, die Paarungen jeweils unabhängig voneinander funktionsgerecht auszulegen, sodass die Funktion der Synchroneinrichtung verbessert ist. Zudem ist es durch den radialen Versatz von Einspurverzahnung und Sperrkontur auch möglich, axialen Bauraum einzusparen.As a result of this separation, it is possible to configure the pairings functionally independently of one another, so that the function of the synchronizing device is improved. In addition, it is also possible by the radial offset of Einspurverzahnung and locking contour to save axial space.
In ähnlicher Weise ist es bevorzugt, dass die Sperrkontur und die losradseitige Außenverzahnung in radialer Richtung zu der Welle versetzt zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist die Sperrkontur nicht in Flucht mit der wellenseitigen Außenverzahnung und der losradseitigen Außenverzahnung.Similarly, it is preferred that the locking contour and the loose-wheel-side external toothing are arranged offset in the radial direction to the shaft to each other. In particular, the locking contour is not in alignment with the shaft-side outer toothing and the loose-wheel-side external toothing.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist der Durchmesser der Sperrkontur kleiner als der Durchmesser der Synchronkontur ausgebildet, alternativ oder ergänzend ist die Sperrkontur als eine Außenkontur mit radial nach außen weisenden Abschnitten und die Synchronkontur als eine Innenkontur mit radial nach innen weisenden Abschnitten ausgebildet.In a preferred embodiment of the invention, the diameter of the locking contour is smaller than the diameter of the synchronous contour, alternatively or additionally, the locking contour is formed as an outer contour with radially outwardly facing portions and the synchronous contour as an inner contour with radially inwardly facing portions.
Nachdem bei einem Synchronisationsvorgang ggf. über Zwischenelemente, insbesondere über Vorsynchronisationselemente, zunächst eine Wirkverbindung zwischen dem Synchronkörper und dem Synchronring und damit auch mittelbar mit dem Kupplungsring hergestellt wird und erst nachfolgend eine Formschlussverbindung zwischen dem Synchronkörper und dem Kupplungsring über die Schaltmuffe hergestellt wird, ist es bevorzugt, dass die Einspurverzahnung und die Synchronkontur in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Insbesondere sind Einspurverzahnung sowie losradseitige Außenverzahnung einerseits und Sperrkontur und Synchronkontur andererseits derart zueinander angeordnet, dass zunächst die Synchronkontur mit der Sperrkontur in Wirkverbindung tritt und erst nachfolgend bei einem weiteren axialen Verschieben der Schaltmuffe die Einspurverzahnung mit der losradseitigen Außenverzahnung in Wirkverbindung tritt.After in a synchronization process, if necessary, via intermediate elements, in particular via Vorsynchronisationselemente, first an operative connection between the synchronizer body and the synchronizer ring and thus indirectly with the coupling ring is made and only subsequently a positive connection between the synchronizer body and the coupling ring is made via the sliding sleeve, it is preferred that the Einspurverzahnung and the synchronous contour are arranged offset from one another in the axial direction. In particular, Einspurverzahnung and Losradseitige external teeth on the one hand and locking contour and synchronous contour on the other hand arranged to each other, that initially the synchronous contour with the locking contour in operative connection and only in a further axial displacement of the shift sleeve, the Einspurverzahnung enters into operative connection with the loose wheel-side outer toothing.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Synchronkontur eine Anzahl von Sperrzähnen und die Sperrkontur die gleiche Anzahl von Sperraufnahmen auf, wobei bei einer Synchronisierung, also einem Übergang von der Neutralstellung in die Synchronstellung die Sperrzähne in die Sperrkontur in axialer Richtung eingefahren werden. Die Anzahl der Sperrzähne und/oder die Anzahl der Sperraufnahmen ist kleiner als die Anzahl der Zähne der wellenseitigen Außenverzahnung, der losradseitigen Außenverzahnung oder der Einspurverzahnung. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei der Synchronisierung unter anderem die Winkelstellung zwischen Schaltmuffe und Synchronring eingestellt werden muss, wobei ein gröberer Zahnabstand die Einstellung erleichtert. Dagegen ist es bei der Kopplung zwischen der Schaltmuffe und dem Kupplungsring von Vorteil mehr Zähne zu verwenden, um das maximal zu übertragende Drehmoment zu erhöhen, da in der Einspurstellung die Synchroneinrichtung geschaltet ist und das Drehmoment übertragen wird.In a preferred structural embodiment of the invention, the synchronous contour has a number of ratchet teeth and the locking contour the same number of locking recordings, wherein in a synchronization, ie a transition from the neutral position to the synchronous position, the ratchet teeth are retracted into the locking contour in the axial direction. The number of ratchet teeth and / or the number of locking shots is smaller than the number of teeth of the shaft-side external teeth, the loose-wheel-side external teeth or the Einspurverzahnung. This embodiment is based on the consideration that, among other things, the angular position between the sliding sleeve and synchronizer ring must be adjusted during synchronization, with a coarser tooth spacing facilitates adjustment. In contrast, it is advantageous to use more teeth in the coupling between the shift sleeve and the coupling ring to increase the maximum torque to be transmitted, since in the Einspurstellung the synchronizer is connected and the torque is transmitted.
In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, dass der Zwischenwinkel zwischen zwei Sperrzähnen und/oder zwischen zwei Sperraufnahmen größer als 10 Grad, vorzugsweise größer als 20 Grad und insbesondere größer als 30 Grad ausgebildet ist.In this context, it is particularly preferred that the intermediate angle between two locking teeth and / or between two locking shots greater than 10 degrees, preferably greater than 20 degrees and in particular greater than 30 degrees is formed.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Synchroneinrichtung eine Mehrzahl von Vorsynchronisationselemente, welche als Arretierungen und/oder als Druckeinrichtungen ausgebildet sein können, auf, welche wahlweise auf dem Synchronkörper oder auf der Schaltmuffe angeordnet sind und welche in Aufnahmen des jeweils anderen Partners eingreifen. Es kann vorgesehen sein, dass die Vorsynchronisationselemente in Umlaufrichtung um die Welle versetzt zu den Sperrzähnen angeordnet sind.In a preferred embodiment of the invention, the synchronizer has a plurality of Vorsynchronisationselemente, which may be designed as detents and / or as pressure devices, which are selectively arranged on the synchronizer body or on the shift sleeve and which engage in recordings of the other partner. It can be provided that the Vorsynchronisationselemente are arranged in the direction of rotation about the shaft offset from the ratchet teeth.
Bei einer besonders bevorzugten Realisierung der Erfindung, welche besonders kostengünstig herstellbar ist, sind die Einspurverzahnung und die Synchronkontur einstückig in der Schaltmuffe ausgebildet. Insbesondere ist die Schaltmuffe als ein Umformteil ausgebildet. Durch die Integration von mehreren Funktionen in die Schaltmuffe kann zum einen die Funktion verbessert und zum anderen kann auch Bauraum eingespart werden. Besonders bevorzugt ist die Synchronkontur durch einen Prägevorgang in die Schaltmuffe eingebracht.In a particularly preferred embodiment of the invention, which is particularly inexpensive to produce, the Einspurverzahnung and the synchronous contour are integrally formed in the shift sleeve. In particular, the shift sleeve is formed as a forming part. By integrating several functions into the sliding sleeve, on the one hand, the function can be improved and, on the other, space can also be saved. Particularly preferably, the synchronous contour is introduced by a stamping process in the shift sleeve.
Erfindungsgemäß sind die Sperrzähne als ein Endanschlag für die Schaltmuffe ausgebildet, wobei die Sperrzähne als Endanschlag bei einem axialen Verschieben der Schaltmuffe gegen den Kupplungsring, insbesondere gegen eine axiale Stirnseite des Kupplungsrings, in der Einspurstellung anschlagen. Auch diese Ausgestaltung ist nur möglich, da die Einspurverzahnung und die Synchronkontur radial versetzt zueinander angeordnet sind. In der gleichen radialen Höhe könnten die Sperrzähne nicht als Endanschlag dienen.According to the invention the ratchet teeth are designed as an end stop for the shift sleeve, wherein the ratchet teeth strike as an end stop in an axial displacement of the shift sleeve against the coupling ring, in particular against an axial end side of the coupling ring in the Einspurstellung. This embodiment is only possible because the Einspurverzahnung and the synchronous contour are arranged radially offset from each other. In the same radial height, the ratchet teeth could not serve as an end stop.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weisen die Sperrzähne eine Sperrdachverzahnung auf, welche in radialer Draufsicht von außen als ein Dreieck ausgebildet ist, wobei das Dreieck mit seiner axial nach außen weisenden Spitze einen Sperrwinkel aufspannt. Die Zähne der Einspurverzahnung bilden eine Einspurdachverzahnung, welche ebenfalls an den freien Enden in radialer Draufsicht in diesem Fall von innen eine Dreiecksform aufweisen und einen Einspurwinkel aufspannen. Der Sperrwinkel und der Einspurwinkel sind unterschiedlich ausgebildet. Diese unterschiedliche Ausbildung wird ebenfalls erst dadurch ermöglicht, dass die Synchronkontur und die Einspurverzahnung in radialer Höhe versetzt zueinander angeordnet sind und dadurch separiert sind.In a preferred embodiment of the invention, the ratchet teeth on a locking roof toothing, which is formed in a radial plan view from the outside as a triangle, wherein the triangle spans a locking angle with its axially outwardly pointing tip. The teeth of Einspurverzahnung form a Einspurdachverzahnung, which also have at the free ends in a radial plan view in this case from the inside a triangular shape and span a Einspurwinkel. The locking angle and the Einspurwinkel are designed differently. This different training is also only made possible by the fact that the synchronous contour and the Einspurverzahnung are offset in radial height to each other and thereby separated.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:
Die
Die Synchroneinrichtung
Die wellenseitige Verzahnung
Auf dem Synchronkörper
Das Losrad
Die Synchroneinrichtung
Zur besseren Visualisierung ist in der
In der
In der
Die Zähne
Während die wellenseitige Verzahnung
Dieser radiale Versatz hat zum einen den Vorteil, dass Sperrwinkel alpha und Einspurwinkel beta unterschiedlich gewählt sein können und in diesem Ausführungsbeispiel unterschiedlich gewählt sind. Insbesondere unterscheiden sich die Winkel um mindestens 5 Grad. Damit können die Winkel alpha und beta jeweils funktionsgerecht ausgewählt werden, sodass die Gesamtfunktion der Synchroneinrichtung
Die
Bei einem weiteren axialen Verschieben der Schaltmuffe
Um ein zu weites Einfahren der Schaltmuffe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Synchroneinrichtungsynchromesh
- 22
- Wellewave
- 33
- LosradLosrad
- 44
- Synchronkörpersynchronizer
- 55
- Wellenseitige AußenverzahnungShaft-side external toothing
- 66
- Druckeinrichtungprint Setup
- 77
- Federbelastetes DruckelementSpring-loaded pressure element
- 88th
- Schaltmuffeshift sleeve
- 99
- Einspurverzahnungmeshing teeth
- 1010
- Eingriffsnutengagement
- 1111
- Kupplungsringcoupling ring
- 1212
- Losradseitiges AußenverzahnungLosradseitiges external teeth
- 1313
- Synchronringsynchronizer ring
- 1414
- Reibflächefriction surface
- 1515
- Zwischenringintermediate ring
- 1616
- Gegenreibflächecounter friction
- 1717
- Reibflächefriction surface
- 1818
- Zwischenringintermediate ring
- 1919
- Reibflächefriction surface
- 2020
- Sperrkonturlocking contour
- 2121
- Sperraufnahmeblocking receiver
- 2222
- Synchronkontursynchronous contour
- 2323
- Sperrzahnratchet
- 2424
- Zahntooth
- 2525
- Zahntooth
- 2626
- SperrdachverzahnungLock roof teeth
- 2727
- Aufnahmeabschnittreceiving portion
- 2828
- Trichterabschnittfunnel section
- 29a, b29a, b
- EinspurdachverzahnungEinspurdachverzahnung
- AA
- axiale Richtungaxial direction
- D1, D2D1, D2
- TeilkreisdurchmesserPitch diameter
- HH
- HauptdrehachseMain axis of rotation
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014205778.7A DE102014205778B3 (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Synchronous device with staggered synchronous contour |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014205778.7A DE102014205778B3 (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Synchronous device with staggered synchronous contour |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014205778B3 true DE102014205778B3 (en) | 2015-08-13 |
Family
ID=53677084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014205778.7A Active DE102014205778B3 (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Synchronous device with staggered synchronous contour |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014205778B3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018072790A3 (en) * | 2016-10-21 | 2018-06-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Synchronisation device and method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE60028701T2 (en) * | 1999-12-08 | 2007-05-24 | Eaton Corp., Cleveland | synchronizer |
DE102006053495A1 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-15 | Schaeffler Kg | Sliding sleeve of a synchronizing device |
DE102007010307B3 (en) * | 2007-02-22 | 2008-06-05 | Hoerbiger Synchrontechnik Gmbh & Co. Kg | Clutch arrangement for torque-proof connection of shaft with rotating unit i.e. idler, for transmission of motor vehicle, has locking surface pair coupled in axial direction with locking unit and in rotary direction with synchronous ring |
-
2014
- 2014-03-27 DE DE102014205778.7A patent/DE102014205778B3/en active Active
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