DE102016216932A1

DE102016216932A1 - Switching device for synchronization in a transmission

Info

Publication number: DE102016216932A1
Application number: DE102016216932.7A
Authority: DE
Inventors: Pierre-Yves Berthelemy
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2036-09-08
Also published as: CN109690109B; DE102016216932B4; JP2019523377A; WO2018046047A1; DE112017004479A5; JP6926191B2; CN109690109A

Abstract

Es ist eine Schalteinrichtung (100) zur Synchronisation bei einem Getriebe offenbart. Die Schalteinrichtung (100) besitzt ein Synchronisationssystem (200), das zwischen einem ersten Zahnrad (2) und einem zweiten Zahnrad (3) angeordnet ist. Das Synchronisationssystem (200) umfasst einen Schiebemuffenträger (4) und eine in axialer Richtung (A) bewegliche Schiebemuffe (5). Zur Bewegung der Schiebemuffe (5) ist ein Schraubring (6) vorgesehen, der mindestens ein Gewindestück (12) ausgebildet hat. Der Schraubring (6) umgibt die Schiebemuffe (5) und sitzt fest auf dieser. Eine Gewindehülse (9) hat in einer Hülsenwand (11) mindestens einen Gewindeschlitz (11) ausgebildet, durch den jeweils ein Gewindestück (12) des Schraubrings (6) greift. Eine Betätigungshülse (8) umgibt die Gewindehülse (9) und steht mit dem mindestens einen Gewindestück (12) in Wirkzusammenhang.It is a switching device (100) for synchronization in a transmission disclosed. The switching device (100) has a synchronization system (200), which is arranged between a first gear (2) and a second gear (3). The synchronization system (200) comprises a sliding sleeve carrier (4) and a sliding sleeve (5) movable in the axial direction (A). For moving the sliding sleeve (5), a screw ring (6) is provided, which has formed at least one threaded piece (12). The screw ring (6) surrounds the sliding sleeve (5) and sits firmly on this. A threaded sleeve (9) has formed in a sleeve wall (11) at least one threaded slot (11) through which engages in each case a threaded part (12) of the screw ring (6). An actuating sleeve (8) surrounds the threaded sleeve (9) and is in operative connection with the at least one threaded piece (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Synchronisation in einem Getriebe. Die Schalteinrichtung umfasst mindestens ein erstes Zahnrad und mindestens ein zweites Zahnrad. Auf einer Getriebewelle sind die Zahnräder drehbar angeordnet. The present invention relates to a switching device for synchronization in a transmission. The switching device comprises at least a first gear and at least a second gear. On a transmission shaft, the gears are rotatably arranged.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2011 007 266 A1 offenbart eine Schalteinrichtung mit wenigstens einer Kupplungseinrichtung. Ferner ist eine Welle mit einer axial verschiebbaren und drehfest zur Welle angeordneten Schaltmuffe der Kupplungseinrichtung vorgesehen. Eine Aktuatoranordnung dient zum axialen Verschieben der Schaltmuffe. Dem relativ zur Welle und um die Rotationsachse drehbaren Kupplungselement ist wenigstens eine Kupplungsverzahnung und der Schaltmuffel ist wenigstens eine mit der Kupplungsverzahnung korrespondierende Gegenverzahnung drehfest zugeordnet. Ein ringförmiges Aktuatorelement der Aktuatoranordnung umgibt die Schaltmuffe umfangsseitig um die Rotationsachse. Die Schalteinrichtung kann mit einer Schwenkbewegung betätigt werden. The German patent application DE 10 2011 007 266 A1 discloses a switching device with at least one coupling device. Further, a shaft with an axially displaceable and rotationally fixed to the shaft arranged shift sleeve of the coupling device is provided. An actuator assembly is used for axial displacement of the shift sleeve. The rotatable relative to the shaft and about the axis of rotation coupling element is at least one coupling teeth and the switching muffle is at least one associated with the coupling teeth counter teeth rotatably associated. An annular actuator element of the actuator assembly surrounds the shift sleeve circumferentially about the axis of rotation. The switching device can be actuated with a pivoting movement.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2014 215 708 A1 offenbart ebenfalls eine Schalt- oder Synchronisierungseinrichtung. Die Schalt- oder Synchronisierungseinrichtung ist auf einer Getriebewelle angeordnet. Auf der Getriebewelle sind ferner mehrere Zahnräder angeordnet. Jeweils ein Kupplungskörper ist dabei drehfest mit einem Zahnrad verbunden. Zwischen den Kupplungskörpern der Zahnräder ist die Synchronisierungseinrichtung vorgesehen, die den Muffenträger und die axial verschiebbar gelagerte Schiebemuffe umfasst. Die Schiebemuffe wirkt mit einem Schaltfinger zusammen, über welchem die Schiebemuffe axial verschiebbar ist.The German patent application DE 10 2014 215 708 A1 also discloses a switching or synchronizing device. The switching or synchronization device is arranged on a transmission shaft. On the transmission shaft more gears are also arranged. In each case, a coupling body is rotatably connected to a gear. Between the coupling bodies of the gears, the synchronization device is provided, which comprises the sleeve carrier and the axially displaceably mounted sliding sleeve. The sliding sleeve cooperates with a shift finger, over which the sliding sleeve is axially displaceable.

Die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2016 100 792.5 offenbart eine Synchronisierungsvorrichtung und ein Schaltgetriebe mit einer solchen Synchronisierungsvorrichtung. Hierzu ist eine Schiebemuffe vorgesehen, die eine Innenverzahnung mit einer Vielzahl von Schiebemuffenzähnen aufweist und um eine Getriebeachse drehbar gelagert ist. Ferner ist ein Kupplungskörper eines Gangrades vorgesehen, der eine Außenverzahnung mit einer Vielzahl von Kupplungskörperzähnen aufweist, in die die Innenverzahnung der Schiebemuffe eingreifen kann. Eine Synchronisierungseinheit dient dazu, eine axiale Bewegung der Schiebemuffe zu blockieren. Hierzu ist ein nicht näher bezeichneter Aktuator vorgesehen, der die Schiebemuffe in axialer Richtung verschiebt und somit die Synchronisation herstellt.The German Utility Model DE 20 2016 100 792.5 discloses a synchronizer and a transmission with such a synchronizer. For this purpose, a sliding sleeve is provided, which has an internal toothing with a plurality of sliding sleeve teeth and is rotatably mounted about a transmission axis. Further, a coupling body of a gear wheel is provided, which has an external toothing with a plurality of coupling body teeth, in which the internal toothing of the sliding sleeve can engage. A synchronization unit serves to block an axial movement of the sliding sleeve. For this purpose, an unspecified actuator is provided, which shifts the sliding sleeve in the axial direction and thus establishes the synchronization.

Ein Nachteil der Schalteinrichtung der Dokumente des Standes der Technik ist, dass eine reine Axialbetätigung der Synchronisationssysteme für Schalteinrichtung bei Getrieben viel axialen Bauraum beansprucht. Dies rührt unter anderem daher, dass eine Schaltgabel zwischen den zu schaltenden Rädern auch den gleichen Axialweg schaffen soll. Eine axiale Verkürzung der Getriebebaulinge ist daher sehr begrenzt möglich.A disadvantage of the switching device of the documents of the prior art is that a pure axial actuation of the synchronization systems for switching device claimed in transmissions much axial space. This stems, among other things, that a shift fork between the wheels to be switched should also create the same Axialweg. An axial shortening of Getriebebaulinge is therefore very limited possible.

Eine weitere Schwierigkeit der Synchronisationssysteme des Standes der Technik tritt bei der Betätigung der Synchronisationssysteme mit einer schwenkenden Bewegung in einer Dreheinführung und einer Umwandlung der Drehbewegung in eine Axialbewegung auf. Hierdurch werden bedeutende Axialkräfte erzeugt. Diese Axialkräfte sind üblicherweise außerhalb der Zahnräder am Gehäuse abgestützt und erfordern demnach dicke Zwischenwände, die das Potenzial der Axialverkürzung bei Nutzung einer Schwenkbetätigung beeinträchtigt.Another difficulty of the prior art synchronization systems arises in the operation of the synchronization systems with a pivoting movement in a rotary input and a conversion of the rotary motion into an axial movement. As a result, significant axial forces are generated. These axial forces are usually supported outside of the gears on the housing and therefore require thick partitions, which affects the potential of Axialverkürzung when using a pivoting operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung zur Synchronisation in einem Getriebe zu schaffen, die eine vereinfachte Bauweise aufweist und ebenso eine gewichtsreduzierte Konstruktion der Synchronisationssysteme ermöglicht. Hinzu kommt, dass die Schalteinrichtung bzw. das Synchronisationssystem derart im Getriebe verbaut ist, dass ein Mindestmaß an Bauraum beansprucht und gleichzeitig für eine funktionsgerechte Abstützung der Axialkräfte gesorgt wird.The invention has for its object to provide a switching device for synchronization in a transmission, which has a simplified construction and also allows a weight-reduced design of the synchronization systems. In addition, the switching device or the synchronization system is installed in such a way in the transmission that a minimum amount of space claimed and at the same time provided for a functional support of the axial forces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schalteinrichtung zur Synchronisation in einem Getriebe gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.This object is achieved by a switching device for synchronization in a transmission comprising the features of claim 1.

Die Schalteinrichtung zur Synchronisation in einem Getriebe umfasst ein Synchronisationssystem, das zwischen einem ersten Zahnrad und einem zweiten Zahnrad angeordnet ist. Auf einer Getriebewelle sind Zahnräder drehbar angeordnet. Die Getriebewelle trägt ebenfalls das Synchronisationssystem, wobei das Synchronisationssystem einen Schiebemuffenträger und eine in axialer Richtung bewegliche Schiebemuffe umfasst. Das Synchronisationssystem ist zumindest teilweise derart innerhalb einer topfförmigen Ausnehmung eines der Zahnräder angeordnet, dass eine Abstützung von Axialkräften zwischen bzw. innerhalb des ersten Zahnrads (drehendes Bauteil) und/oder des zweiten Zahnrads (drehendes Bauteil) erfolgt.The shifting device for synchronization in a transmission comprises a synchronization system which is arranged between a first gear and a second gear. On a gear shaft gears are rotatably arranged. The transmission shaft also carries the synchronization system, wherein the synchronization system comprises a sliding sleeve carrier and an axially movable sliding sleeve. The synchronization system is arranged at least partially within such a cup-shaped recess of one of the gears, that a support of axial forces between or within the first gear (rotating member) and / or the second gear (rotating member) takes place.

Ein Schraubring umgibt die Schiebemuffe und sitzt fest auf dieser. Der Schraubring trägt mindestens ein Gewindestück, das in mindestens einen Gewindeschlitz eingreift, der in einer Hülsenwand einer Gewindehülse ausgebildet ist. Eine Betätigungshülse umgibt die Gewindehülse und steht dabei mit dem mindestens einen Gewindestück in Wirkzusammenhang, so dass bei der Betätigung der Betätigungshülse eine axiale Verschiebung der Schiebemuffe erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass durch eine Schwenkbewegung des Betätigungselements eine Axialverschiebung der Schiebemuffe erreicht wird. Hinzu kommt, dass die dabei entstehenden Axialkräfte intern abgestützt sind. Unter dem Begriff „intern“ ist zu verstehen, dass die Abstützung und das Auffangen der Axialkräfte innerhalb des Zahnradpaares erfolgt. A threaded ring surrounds the sliding sleeve and sits firmly on this. The threaded ring carries at least one threaded piece which engages in at least one threaded slot formed in a sleeve wall of a threaded sleeve. An actuating sleeve surrounds the threaded sleeve and stands with the at least one threaded piece in operative connection, so that upon actuation of the Actuating sleeve takes place an axial displacement of the sliding sleeve. This has the advantage that an axial displacement of the sliding sleeve is achieved by a pivoting movement of the actuating element. In addition, the resulting axial forces are internally supported. The term "internal" means that the support and the interception of the axial forces takes place within the gear pair.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat der Schraubring mindestens zwei Gewindestücke ausgebildet, die in jeweils einem Gewindeschlitz der Gewindehülse geführt sind. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch die symmetrische Verteilung der mindestens zwei Gewindestücke eine gleichmäßige axiale Verschiebung der Schiebemuffe erreicht wird, ohne dass es zu einer Klemmung führen kann.According to a preferred embodiment, the threaded ring has formed at least two threaded pieces which are guided in each case a threaded slot of the threaded sleeve. The advantage of this embodiment is that the symmetrical distribution of the at least two threaded pieces a uniform axial displacement of the sliding sleeve is achieved without it can lead to a clamping.

Bevorzugt hat die Betätigungshülse für jedes Gewindestück eine Aussparung ausgebildet, die eine Drehbewegung des Gewindestücks unterbindet und eine Bewegung des Gewindestücks in axialer Richtung ermöglicht.Preferably, the actuating sleeve has formed a recess for each threaded part, which prevents a rotational movement of the threaded part and allows movement of the threaded part in the axial direction.

In einer Ausführungsform ist mit der Betätigungshülse ferner ein Betätigungsblech verbunden. Das Betätigungselement hat an zumindest einem äußeren Segmentabschnitt eine Zahnung ausgebildet, über die die Drehbewegung um eine Achse der Schalteinrichtung ausführbar ist. Der Schraubring wird über die Betätigungshülse und das Betätigungsblech rotativ betätigt. Die Betätigungshülse und das Betätigungsblech sind miteinander verbunden und können um die Gewindehülse gedreht werden. Wie bereits erwähnt, besitzt zu diesem Zweck das Betätigungselement an einem Umfang mindestens ein Segment, das mit Zähnen versehen ist, an denen ein Aktuator angreift, um somit das Betätigungsblech zusammen mit der Betätigungshülse um einen bestimmten Winkelbereich zu schwenken.In one embodiment, an actuating plate is further connected to the actuating sleeve. The actuating element has formed on at least one outer segment portion a toothing, via which the rotational movement about an axis of the switching device is executable. The threaded ring is actuated rotationally via the actuating sleeve and the actuating plate. The actuating sleeve and the actuating plate are connected together and can be rotated about the threaded sleeve. As already mentioned, for this purpose, the actuating element has on a circumference at least one segment which is provided with teeth on which an actuator engages in order thus to pivot the actuating plate together with the actuating sleeve by a specific angular range.

In einer Ausführungsform ist die Gewindehülse mit mindestens einer Lasche versehen, mit der die Gewindehülse an einem Gehäuseteil ortsfest festgelegt ist. Damit verbleibt die Gewindehülse stets fest am Gehäuse.In one embodiment, the threaded sleeve is provided with at least one tab, with which the threaded sleeve is fixed in place on a housing part. Thus, the threaded sleeve always remains firmly on the housing.

In einer Ausführungsform ist zwischen einem Montagering des Betätigungsblech und dem äußeren Segmentabschnitt eine segmentartige Verbindung vorgesehen. Diese segmentartige Verbindung ist gekrümmt ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die segmentartige Verbindung mit der mindestens einen Lasche der Gewindehülse zusammenwirkt und somit einen Anschlag für die Begrenzung der Drehbewegung bildet. Auch diese gekrümmte Ausbildung der segmentartigen Verbindung ermöglicht einen platzsparenden Einbau des Betätigungsblechs in axialer Richtung.In one embodiment, a segment-like connection is provided between a mounting ring of the actuating plate and the outer segment portion. This segment-like connection is curved. This has the advantage that the segment-like connection with the at least one tab of the threaded sleeve cooperates and thus forms a stop for the limitation of the rotational movement. This curved design of the segment-like connection allows a space-saving installation of the actuating plate in the axial direction.

In einer Ausführungsform umfasst oder ist das Synchronisationssystem zumindest eine Einkonus-Synchronisation.In one embodiment, the synchronization system comprises or is at least one one-cone synchronization.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat mindestens eines der Zahnräder eine topfförmige Ausnehmung ausgebildet. Die topfförmige Ausnehmung ist durch eine äußere Wand, eine innere Wand und eine Stirnwand definiert. Die äußere Wand und die innere Wand sind parallel zur Achse der Getriebewelle. Die Stirnwand ist senkrecht zur Achse ausgerichtet. Jedes der Zahnräder hat an einer Außenfläche der äußeren Wand eine Zahnung ausgeformt.According to a preferred embodiment of the invention, at least one of the gears has a cup-shaped recess. The cup-shaped recess is defined by an outer wall, an inner wall and an end wall. The outer wall and the inner wall are parallel to the axis of the gear shaft. The end wall is aligned perpendicular to the axis. Each of the gears has a toothing formed on an outer surface of the outer wall.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in der topfförmigen Ausnehmung ein erster Kupplungskörper mit der Stirnwand und der inneren Wand fest verbunden. Gegenüberliegend ist an dem anderen Zahnrad ein zweiter Kupplungskörper fest angebracht. Somit ist das Synchronisationssystem zwischen dem ersten Kupplungskörper und dem zweiten Kupplungskörper angeordnet. Das Synchronisationssystem ist dabei in der Betriebsstellung zumindest teilweise innerhalb der topfförmigen Ausnehmung angeordnet. Zumindest der äußere Segmentabschnitt des Betätigungsblechs, der die Zahnung trägt, überragt dabei mindestens eines der Zahnräder in radialer Richtung. So kann an der Zahnung ein Antrieb angreifen und die Betätigungshülse in Drehung versetzen beziehungsweise schwenken.According to a further embodiment, a first coupling body with the end wall and the inner wall is firmly connected in the cup-shaped recess. Opposite a second coupling body is firmly attached to the other gear. Thus, the synchronization system is disposed between the first coupling body and the second coupling body. The synchronization system is arranged in the operating position at least partially within the cup-shaped recess. At least the outer segment portion of the actuating plate, which carries the toothing, thereby projects beyond at least one of the gears in the radial direction. Thus, a drive can act on the toothing and set the actuating sleeve in rotation or pivot.

Der Vorteil der Anordnung der Synchronisationseinrichtung in der Ausnehmung mindestens eines Zahnrads hat den Vorteil, dass eine interne Axialkraftabstützung (innerhalb der Zahnräder) erreicht wird. Durch diese Anordnung wird somit eine Gewichtsreduzierung erreicht, da Zwischenwände oder Gehäusewände nicht entsprechend dick ausgebildet sein müssen, um diese bedeutenden Axialkräfte aufzufangen.The advantage of the arrangement of the synchronization device in the recess of at least one gear has the advantage that an internal Axialkraftabstützung (within the gears) is achieved. By this arrangement, a weight reduction is thus achieved because partitions or housing walls do not have to be made correspondingly thick to absorb these significant axial forces.

Ein weiterer Vorteil liegt in der erforderlichen Blechdicke der Befestigungslaschen. Üblicherweise sind die Schaltgabeln massiv und steif konstruiert, damit sie die Axialkraft an die Schiebemuffe übertragen können. Da die Axialkräfte gemäß der Erfindung intern ausgeglichen sind, müssen die Laschen des Betätigungsblechs im Wesentlichen nur die Momente abstützen und können dadurch dünn dimensioniert werden. Die Schalteinrichtung ist daher axial sehr kompakt und leicht. Ebenso wird durch die Anordnung der Schalteinrichtung in der topfförmigen Ausnehmung eines der Zahnräder eine äußerst vorteilhafte Anordnung erreicht, da ein minimaler Axialabstand zwischen den Zahnrädern erreicht wird, der letztendlich durch die Blechdicke des Betätigungsblechs bestimmt ist.Another advantage lies in the required sheet thickness of the attachment tabs. Typically, the shift forks are solid and rigidly constructed so that they can transmit the axial force to the sliding sleeve. Since the axial forces are balanced internally according to the invention, the tabs of the actuating plate must essentially support only the moments and can thereby be dimensioned thin. The switching device is therefore very compact and lightweight. Likewise, an extremely advantageous arrangement is achieved by the arrangement of the switching device in the cup-shaped recess of one of the gears, since a minimum axial distance between the gears is achieved, the ultimately determined by the sheet thickness of the actuating plate.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions in the figures do not always correspond to the actual size ratios, as some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for ease of illustration. Showing:

1 eine teilweise Schnittansicht zumindest eines Teils eines Getriebes der Schalteinrichtung in Bezug zu den Zahnrädern und der Getriebewelle; 1 a partial sectional view of at least part of a transmission of the switching device with respect to the gears and the transmission shaft;

2 eine geschnittene Explosionsdarstellung der Anordnung der Zahnräder sowie der Elemente der Schalteinrichtung zum Erreichen der Synchronisation zwischen den Zahnrädern; 2 a sectional exploded view of the arrangement of the gears and the elements of the switching device to achieve the synchronization between the gears;

3 eine perspektivische Ansicht der Gewindehülse in Verbindung mit einem Gehäuseteil; 3 a perspective view of the threaded sleeve in connection with a housing part;

4 eine perspektivische Ansicht des Schraubrings gemäß der Erfindung; 4 a perspective view of the screw ring according to the invention;

5 eine perspektivische Ansicht des Zusammenwirkens des Schraubrings, der Gewindehülse und der Betätigungshülse mit dem Betätigungsblech, im Teilschnitt; 5 a perspective view of the interaction of the threaded ring, the threaded sleeve and the actuating sleeve with the actuating plate, in partial section;

6 eine Schnittansicht der Schalteinrichtung in Verbindung mit den Zahnrädern und der Getriebewelle, wobei die Schalteinrichtung eine Einkonus-Synchronisierung umfasst; 6 a sectional view of the switching device in conjunction with the gears and the gear shaft, wherein the switching device comprises a Einkonus synchronization;

7 eine perspektivische Schnittansicht zumindest eines Teils des Getriebes der Schalteinrichtung in Verbindung mit den Zahnrädern mit der Einkonus-Synchronisierung aus 6; 7 a perspective sectional view of at least a portion of the transmission of the switching device in conjunction with the gears with the Einkonus synchronization 6 ;

8 eine Schnittansicht zumindest eines Teils des Getriebes mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung, die einen Abstützring umfasst; 8th a sectional view of at least a portion of the transmission with an embodiment of the switching device according to the invention comprising a support ring;

9 eine perspektivische Ansicht im Schnitt der Ausführungsform, die den Abstützring aus 8 verwendet; 9 a perspective view in section of the embodiment, the support ring from 8th used;

10 eine perspektivische Ansicht des in 8 und 9 verwendeten Abstützrings; 10 a perspective view of the in 8th and 9 used support ring;

11 eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Getriebes, wobei das Betätigungsblech einen Segmentabschnitt mit einer Zahnung ausgebildet hat, über die die Betätigungshülse gedreht werden kann; 11 a perspective view of the assembled gear, wherein the actuating plate has formed a segment portion with a toothing, via which the actuating sleeve can be rotated;

12 eine Draufsicht auf das in 11 verwendete Betätigungsblech; 12 a top view of the in 11 used actuating plate;

13 eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Getriebes, wobei der äußere Segmentabschnitt des Betätigungsblechs mit der Zahnung in einem geschlossenen Ring angeordnet ist; 13 a perspective view of the assembled gear, wherein the outer segment portion of the actuating plate is arranged with the toothing in a closed ring;

14 eine Draufsicht für die Ausführungsform des Betätigungsblechs, welches in 13 verwendet ist; 14 a plan view of the embodiment of the actuating plate, which in 13 is used;

15 eine Schnittansicht einer weiteren möglichen Ausführungsform der Schalteinrichtung mit einem Abstützring; 15 a sectional view of another possible embodiment of the switching device with a support ring;

16 grafische Darstellung des Axialkraftverlaufs der Schalteinrichtung mit einer Einkonus-Synchronisierung; und 16 graphical representation of Axialkraftverlaufs the switching device with a Einkonus synchronization; and

17 grafische Darstellung des Axialkraftverlaufs der Schalteinrichtung mit einer Dreikonus-Synchronisierung. 17 graphical representation of Axialkraftverlaufs the switching device with a Dreikonus synchronization.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die nachstehende Beschreibung verwendet die Begriffe erstes Zahnrad und zweites Zahnrad, was nicht dahingehend verstanden werden soll, dass das Getriebe lediglich aus einem ersten und einem zweiten Zahnrad besteht. Die Bezeichnung erstes Zahnrad und zweites Zahnrad wird lediglich zur besseren Verständlichkeit der Beschreibung der Zeichnungen verwendet und soll nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The following description uses the terms first gear and second gear, which should not be understood to mean that the transmission consists only of a first and a second gear. The term first gear and second gear is used merely for ease of understanding the description of the drawings and is not to be construed as limiting the invention.

In 1 ist ein Teilschnitt zumindest eines Teils eines Getriebes 50 zu sehen, bei dem die erfindungsgemäße Schalteinrichtung 100 in das Getriebe 50 eingesetzt ist. Die Schalteinrichtung 100 ist zwischen einem ersten Zahnrad 2 und einem zweiten Zahnrad 3 des Getriebes 50 angeordnet. Das erste Zahnrad 2 und das zweite Zahnrad 3 sind an einer Getriebewelle 1 gelagert. Mit dem ersten Zahnrad 2 ist ein erster Kupplungskörper 16 fest verbunden. Ebenso ist mit dem zweiten Zahnrad 3 ein zweiter Kupplungskörper 17 fest verbunden. Zwischen dem ersten Kupplungskörper 16 und dem zweiten Kupplungskörper 17 ist ein Synchronisationssystem 200 angeordnet. In der in 1 gezeigten Ausführungsform besteht das Synchronisationssystem 200 aus einer Mehrkonus-Synchronisation. Durch die Verwendung einer Mehrkonus-Synchronisation kann die Schaltkraft (Axialkraft) gering gehalten werden. Die in 1 gezeigte Darstellung des Synchronisationssystems 200 ist eine Dreikonus-Synchronisation 40. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform hat das erste Zahnrad 2 eine topfförmige Ausnehmung 22 ausgebildet. In der topfförmigen Ausnehmung 22 wird die Synchronisationseinrichtung 200 im Wesentlichen (fast komplett) aufgenommen werden. Dies hat den Vorteil, dass man dadurch eine Baulängenreduzierung des Getriebes 50 in axialer Richtung A erzielt. Ferner ist in 1 zu erkennen, dass das Synchronisationssystem 200 in der Betriebsstellung zumindest teilweise innerhalb der topfförmigen Ausnehmung 22 angeordnet ist. Der äußere Segmentabschnitt 14 des Betätigungsblechs 7 mit der Zahnung 25 überragt mindestens eines der Zahnräder 2, 3 in radialer Richtung R. Das Synchronisationssystem 200 umfasst einen Schiebemuffenträger 4 und eine in axialer Richtung A bewegliche Schiebemuffe 5. Das Synchronisationssystem 200 ist zumindest teilweise derart innerhalb einer topfförmigen Ausnehmung 22 eines der Zahnräder 2 oder 3 angeordnet, dass eine Abstützung von Axialkräften K zwischen bzw. innerhalb des ersten Zahnrads 2 (drehendes Bauteil) und/oder des zweiten Zahnrads 3 (drehendes Bauteil) erfolgt.In 1 is a partial section of at least part of a transmission 50 to see, in which the switching device according to the invention 100 in the transmission 50 is used. The switching device 100 is between a first gear 2 and a second gear 3 of the transmission 50 arranged. The first gear 2 and the second gear 3 are at a gear shaft 1 stored. With the first gear 2 is a first coupling body 16 firmly connected. Likewise, with the second gear 3 a second coupling body 17 firmly connected. Between the first coupling body 16 and the second coupling body 17 is a synchronization system 200 arranged. In the in 1 As shown embodiment, the synchronization system 200 from a multi-cone synchronization. By using a multi-cone synchronization, the switching force (axial force) can be kept low. In the 1 shown representation of the synchronization system 200 is a three-cone synchronization 40 , At the in 1 has shown embodiment the first gear 2 a cup-shaped recess 22 educated. In the cup-shaped recess 22 becomes the synchronization device 200 essentially (almost completely) absorbed. This has the advantage that you thereby a reduction in length of the transmission 50 achieved in the axial direction A. Furthermore, in 1 to realize that the synchronization system 200 in the operating position at least partially within the cup-shaped recess 22 is arranged. The outer segment section 14 of the actuating plate 7 with the teeth 25 surmounted at least one of the gears 2 . 3 in the radial direction R. The synchronization system 200 includes a sliding sleeve carrier 4 and a sliding in the axial direction A sliding sleeve 5 , The synchronization system 200 is at least partially so within a cup-shaped recess 22 one of the gears 2 or 3 arranged that a support of axial forces K between or within the first gear 2 (rotating member) and / or the second gear 3 (rotating component) is done.

2 zeigt eine Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Ausführungsform des Getriebes 50. Die Schalteinrichtung 100 besteht aus dem Schiebemuffenträger 4, dem ersten Kupplungskörper 16 am ersten Zahnrad 2, dem zweiten Kupplungskörper 17 am zweiten Zahnrad 3 und der Synchronisationseinrichtung 200 (siehe 1). Bei der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform besteht die Synchronisationseinrichtung 200 aus der Schiebemuffe 5, mit der der Schraubring 6 fest verbunden ist, der Gewindehülse 9 und der Betätigungshülse 8 mit dem Betätigungsblech 7. Ferner ist beidseits der Synchronisationseinrichtung 200 in axialer Richtung jeweils eine Dreikonus-Synchronisation 40 vorgesehen. Die Dreikonus-Synchronisation 40 besteht aus einem Zwischenring 41, der zwischen einem äußeren Synchronisationsring 42 und einem inneren Synchronisationsring 43 eingesetzt ist. Die Zwischenringe 41 der beiden Dreikonus-Synchronisationen 40 sind jeweils formschlüssig am Schiebemuffenträger 4 verdreh-gesichert angeordnet, um Reibmomente übertragen zu können. Ferner sind am Schiebemuffenträger 4 an dessen Umfang mehrere Druckstücke 44 vorgesehen, die als Arretierung für die Dreikonus-Synchronisation 40 wirken sollen. 2 shows an exploded view of in 1 shown embodiment of the transmission 50 , The switching device 100 consists of the sliding sleeve carrier 4 , the first coupling body 16 on the first gear 2 , the second coupling body 17 on the second gear 3 and the synchronization device 200 (please refer 1 ). At the in 1 and 2 As shown embodiment, the synchronization device 200 from the sliding sleeve 5 with which the screw ring 6 is firmly connected, the threaded sleeve 9 and the actuating sleeve 8th with the actuating plate 7 , Furthermore, on both sides of the synchronization device 200 in the axial direction in each case a Dreikonus synchronization 40 intended. The three-cone synchronization 40 consists of an intermediate ring 41 that is between an outer synchronization ring 42 and an inner synchronization ring 43 is used. The intermediate rings 41 the two three-cone synchronizations 40 are each form-fitting on sliding sleeve carrier 4 arranged rotationally secured to transmit friction moments can. Furthermore, the sliding sleeve carrier 4 at the periphery of several plungers 44 provided that as a lock for Dreikonus synchronization 40 to act.

Die Betätigung der Schiebemuffe 5 in Richtung der Achse 20 erfolgt durch einen Gewindemechanismus. Der Gewindemechanismus besteht aus dem Schraubring 6, der mit der Schiebemuffe 5 fest verbunden ist. Das mindestens eine Gewindestück 12 des Schraubrings 6 greift dabei in einen dafür vorgesehenen Gewindeschlitz 11 der Gewindehülse 9. Die Gewindehülse 9 ist dabei derart konstruiert, dass es sich in Richtung der Achse 20 links oder rechts abstützen kann. Bei der in 1 gezeigten Darstellung erfolgt die Axialabstützung der Gewindehülse 9 rechts am zweiten Zahnrad 3.The operation of the sliding sleeve 5 in the direction of the axis 20 done by a thread mechanism. The thread mechanism consists of the threaded ring 6 that with the sliding sleeve 5 is firmly connected. The at least one threaded piece 12 of the screw ring 6 engages in a designated slot 11 the threaded sleeve 9 , The threaded sleeve 9 is designed so that it is in the direction of the axis 20 can be supported on the left or right. At the in 1 As shown, the axial support of the threaded sleeve takes place 9 right at the second gear 3 ,

Die Betätigungshülse 8, welche mit dem Betätigungsblech 7 verbunden ist, umschließt die Gewindehülse 9. Die Betätigungshülse 8 hat eine Aussparung 13 ausgebildet, in der jeweils ein Gewindestück 12 hineinragt (siehe 5). Bei Betätigung der Betätigungshülse 8 können die Gewindestücke 12 des Schraubrings 6 sich immer in den Gewindeschlitzen 11 der Gewindehülse 9 bewegen. Aufgrund dieser Bewegung erhält man eine Axialverschiebung der Schiebemuffe 5. Durch das Betätigungsblech 7 wird der Betätigungshülse 8 eine rotative Bewegung D aufgeprägt. Die rotative Drehbewegung D der Betätigungshülse 8 wird in eine Verschiebung in axialer Richtung A der Schiebemuffe 5 umgewandelt (siehe 5).The actuating sleeve 8th , which with the actuating sheet 7 is connected, enclosing the threaded sleeve 9 , The actuating sleeve 8th has a recess 13 formed, in each case a threaded piece 12 protrudes (see 5 ). Upon actuation of the actuating sleeve 8th can the threaded pieces 12 of the screw ring 6 always in the threaded slots 11 the threaded sleeve 9 move. Due to this movement, one obtains an axial displacement of the sliding sleeve 5 , Through the actuating plate 7 becomes the actuating sleeve 8th imprinted a rotational movement D. The rotary rotational movement D of the actuating sleeve 8th is in a shift in the axial direction A of the sliding sleeve 5 converted (see 5 ).

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist die Schiebemuffe 5 in einen ersten Teil 5.1 und einem zweiten Teil 5.2 getrennt. Die Trennung der Schiebemuffe 5 in den ersten Teil 5.1 und den zweiten Teil 5.2 ist erforderlich, damit der Schraubring 6 in der Schiebemuffennut 19 (siehe 1) montiert werden kann. Der erste Teil 5.1 und der zweite Teil 5.2 der Schiebemuffe 5 sind fest miteinander verbunden und halten somit den Schraubring 6 fest an der Schiebemuffe 5.At the in 2 the embodiment shown is the sliding sleeve 5 in a first part 5.1 and a second part 5.2 separated. The separation of the sliding sleeve 5 in the first part 5.1 and the second part 5.2 is required for the threaded ring 6 in the sliding sleeve groove 19 (please refer 1 ) can be mounted. The first part 5.1 and the second part 5.2 the sliding sleeve 5 are firmly connected and thus hold the screw ring 6 firmly on the sliding sleeve 5 ,

3 zeigt eine Ausführungsform der Gewindehülse 9, die bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung 100 verwendet wird. Die Gewindehülse 9 bleibt dabei immer fest am Gehäuse 21 verankert. Die Gewindehülse 9 hat hierzu mindestens eine Lasche 15 ausgebildet, über die sie fest mit dem feststehenden Gehäuse 21 beziehungsweise Gehäuseteil verbunden werden kann. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind zwei Laschen 15 an der Gewindehülse 9 angebracht. Jede Lasche 15 hat eine Bohrung 28 ausgeformt, durch die mittels einer Schraube oder anderem Montagemittel (nicht dargestellt) die Gewindehülse 9 lösbar und fest mit dem Gehäuse 21 verbunden werden kann. Die Gewindehülse 9 hat bei der in 3 gezeigten Ausführungsform in einer Hülsenwand 10 zwei Gewindeschlitze 11 ausgebildet. 3 shows an embodiment of the threaded sleeve 9 , in the switching device according to the invention 100 is used. The threaded sleeve 9 always stays firmly on the housing 21 anchored. The threaded sleeve 9 has at least one tab 15 formed over which they are fixed to the fixed housing 21 or housing part can be connected. In the embodiment shown here are two tabs 15 on the threaded sleeve 9 appropriate. Every tab 15 has a hole 28 formed by the means of a screw or other mounting means (not shown), the threaded sleeve 9 releasably and firmly with the housing 21 can be connected. The threaded sleeve 9 has at the in 3 shown embodiment in a sleeve wall 10 two threaded slots 11 educated.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schraubrings 6. Bei der hier gezeigten Ausführungsform trägt der Schraubring 6 zwei Gewindestücke 12. Damit die Gewindestücke 12 in den in 3 gezeigten Gewindeschlitzen 11 der Gewindehülse 9 laufen können, haben diese entsprechende Gewindeflanken 32 ausgeformt. Obwohl bei der hier gezeigten Ausführungsform des Gewinderings 6 zwei Gewindestücke 12 vom Schraubring 6 getragen sind, soll dies nicht als eine Beschränkung aufgefasst werden. Der Schraubring 6 kann gemäß der Erfindung ein oder mehrere Gewindestücke 12 tragen. Entsprechend der Anzahl der Gewindestücke 12 ist eine entsprechende Anzahl von Gewindeschlitzen 11 in der Hülsenwand 10 der Gewindehülse 9 ausgebildet. 4 shows a perspective view of the screw ring 6 , In the embodiment shown here carries the screw ring 6 two threaded pieces 12 , So that the threaded pieces 12 in the in 3 shown thread slots 11 the threaded sleeve 9 can run, these have corresponding thread flanks 32 formed. Although in the embodiment of the threaded ring shown here 6 two threaded pieces 12 from the screw ring 6 this should not be construed as a limitation. The screw ring 6 can according to the invention, one or more threaded pieces 12 wear. According to the number of threaded pieces 12 is a corresponding number of threaded slots 11 in the sleeve wall 10 the threaded sleeve 9 educated.

5 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Zusammenwirkens des Schraubrings 6, der Gewindehülse 9 und der Betätigungshülse 8. Der Schraubring 6 wird mittels der Betätigungshülse 8 und des Betätigungsblechs 7 rotativ aktuiert. Die Betätigungshülse 8 und das Betätigungsblech 7 sind fest miteinander verbunden und können um die Gewindehülse 9 gedreht werden. Um der Betätigungshülse 8 eine Drehbewegung D aufzuprägen, ist das Betätigungsblech 7 mit einem Segmentabschnitt 14 versehen, an dem eine Zahnung 18 ausgebildet ist. Ein Aktor (nicht dargestellt) wirkt mit der Zahnung 18 zusammen und versetzt somit die Betätigungshülse 8 in die erforderliche Drehbewegung D um die Achse 20. Wie bereits in der Beschreibung zu 4 aufgeführt, sind die Gewindestücke 12 des Schraubrings 6 so ausgelegt, dass dessen Gewindeflanken 32 in den Gewindeschlitzen 11 der Gewindehülse 9 geführt werden können. Die Betätigungshülse 8 umgibt die Gewindehülse 9, und die Gewindestücke 12 des Schraubrings 6 passen dabei in die jeweiligen Aussparungen 13 der Betätigungshülse 8. Die Aussparung 13 der Betätigungshülse 8 ist dabei derart ausgebildet, dass eine Drehbewegung D der Betätigungshülse 8 auf das Gewindestück 12 übertragen wird. Gleichzeitig ist neben der Drehbewegung D der Betätigungshülse 8 eine Bewegung des Gewindestücks 12 in axialer Richtung A möglich. Die Bewegung des Gewindestücks 12 in axialer Richtung A wird durch deren Bewegung in den Gewindeschlitzen 11 erzielt. Der Gewindering 6 überträgt die Bewegung der Gewindestück 12 in axialer Richtung A auf die Schiebemuffe 5, so dass dadurch eine Verschiebung der Schiebemuffe 5 in axialer Richtung A erzielt wird. 5 shows a partial perspective view of the interaction of the screw ring 6 , the threaded sleeve 9 and the actuating sleeve 8th , The screw ring 6 is by means of the actuating sleeve 8th and the actuating plate 7 rotationally actuated. The actuating sleeve 8th and the actuating plate 7 are firmly connected and can around the threaded sleeve 9 to be turned around. To the actuating sleeve 8th imparting a rotational movement D is the actuating plate 7 with a segment section 14 provided on which a toothing 18 is trained. An actuator (not shown) works with the teeth 18 together and thus offset the actuating sleeve 8th in the required rotational movement D about the axis 20 , As already in the description too 4 listed are the threaded pieces 12 of the screw ring 6 designed so that its thread flanks 32 in the threaded slots 11 the threaded sleeve 9 can be performed. The actuating sleeve 8th surrounds the threaded sleeve 9 , and the threaded pieces 12 of the screw ring 6 fit into the respective recesses 13 the actuating sleeve 8th , The recess 13 the actuating sleeve 8th is designed such that a rotational movement D of the actuating sleeve 8th on the threaded piece 12 is transmitted. At the same time in addition to the rotational movement D of the actuating sleeve 8th a movement of the threaded piece 12 in the axial direction A possible. The movement of the threaded piece 12 in the axial direction A is by their movement in the threaded slots 11 achieved. The threaded ring 6 transfers the movement of the threaded piece 12 in the axial direction A on the sliding sleeve 5 , thereby shifting the sliding sleeve 5 in the axial direction A is achieved.

Zwischen dem äußeren Segmentabschnitt 14 und dem Montagering 31 ist eine segmentartige Verbindung 30 vorgesehen. Diese segmentartige Verbindung 30 ist gekrümmt, damit die radiale und segmentartige Verbindung 30 zusammen mit der mindestens einen Lasche 15 der Gewindehülse 9 einen Anschlag für die Drehbewegung D des Betätigungsblechs 7 bildet. Durch die Krümmung der radialen, segmentartigen Verbindung 30 wird erreicht, dass der äußere Segmentabschnitt 14 des Betätigungsblechs 7 mit der Zahnung 18 auf einer anderen radialen Ebene liegt als die radiale und segmentartige Verbindung 30. Die radiale und segmentartige Verbindung 30 liegt somit auf der gleichen radialen Ebene wie die Laschen 15. Between the outer segment section 14 and the mounting ring 31 is a segmental connection 30 intended. This segmental connection 30 is curved so that the radial and segmental connection 30 together with the at least one tab 15 the threaded sleeve 9 a stop for the rotational movement D of the actuating plate 7 forms. Due to the curvature of the radial, segment-like connection 30 is achieved that the outer segment section 14 of the actuating plate 7 with the teeth 18 on a different radial plane than the radial and segmental connection 30 , The radial and segmental connection 30 is thus on the same radial plane as the tabs 15 ,

Dadurch ist es möglich, den Anschlag zu erzielen. Die Ausgestaltung mit der gekrümmten radialen, segmentartigen Verbindung 30 hat den Vorteil, dass dadurch der maximale Axialabstand zwischen dem ersten Zahnrad 2 und dem zweiten Zahnrad 3 im Wesentlichen nur durch die Blechdicke des Betätigungsblechs 7 bestimmt ist. Ferner ist der Betätigungsmechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung D in eine Bewegung axialer Richtung A sehr kompakt. Ferner erreicht man eine Gewichtsersparnis des gesamten Getriebes 50. This makes it possible to achieve the stop. The embodiment with the curved radial, segment-like connection 30 has the advantage that thereby the maximum axial distance between the first gear 2 and the second gear 3 essentially only by the sheet thickness of the actuating plate 7 is determined. Further, the actuating mechanism for converting a rotational movement D into an axial direction A movement is very compact. Furthermore, one achieves a weight saving of the entire transmission 50 ,

Wie aus der Beschreibung zu 2 und 3 ersichtlich ist, ist ein Reibring 45 mit der Gewindehülse 9 verbunden. Der Reibring 45 wird auf der Seite der Gewindehülse 9 angebracht, um die Gewindeschlitze 11 zu verschließen. Für die Montage des Gewinderings 6 mit dessen Gewindestücken 12 sind die Gewindeschlitze 11 auf einer Seite offen. Für den Verschluss dieser Gewindeschlitze wird dann der Reibring 45 formschlüssig und drehfest mit der Gewindehülse 9 verbunden. Eine andere Ausführungsform der Gewindehülse 9 ist, dass diese Gewindehülse 9 im monierten Zustand einteilig ausgebildet ist und die Gewindeschlitze 11 auf beiden Seiten der Gewindehülse 9 nicht offen sind (siehe hierzu 3). In diesem Fall muss für die Montage der Schraubring 6 zweiteilig ausgestaltet sein. Bei der Montage werden die beiden Teile der Gewindehülse 9 permanent verbunden, so dass die einteilige Gewindehülse 9 vorliegt.As from the description too 2 and 3 it can be seen is a friction ring 45 with the threaded sleeve 9 connected. The friction ring 45 is on the side of the threaded sleeve 9 attached to the threaded slots 11 to close. For the assembly of the threaded ring 6 with its threaded pieces 12 are the threaded slots 11 open on one side. For the closure of these threaded slots then the friction ring 45 positive and non-rotatable with the threaded sleeve 9 connected. Another embodiment of the threaded sleeve 9 is that this threaded sleeve 9 is formed in one piece in the assembled state and the threaded slots 11 on both sides of the threaded sleeve 9 are not open (see 3 ). In this case, for mounting the threaded ring 6 be designed in two parts. During assembly, the two parts of the threaded sleeve 9 permanently connected, leaving the one-piece threaded sleeve 9 is present.

6 und 7 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung 100 des Getriebes 50, bei der die Einkonus-Synchronisation 60 verwendet wird. Die Einkonus-Synchronisation 60 hat im Gegenteil zur Dreikonus-Synchronisation 40 (siehe 2 oder 8) erhöhte Reibkräfte bei der Betätigung der Synchronisation. Der Axialkraftverlauf bei der Einkonus-Synchronisation 60 ist in 16 und der Axialkraftverlauf bei der Dreikonus-Synchronisation 40 ist in 17 dargestellt. Bei der in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist ein erster Abschnittskörper 61 und ein zweiter Abschnittskörper 62 vorgesehen, die beide auf dem Schiebemuffenträger 4 aufgesetzt sind. Durch den ersten Abschnittskörper 61 ist auch gleichzeitig eine Reibfläche beziehungsweise Abstützfläche mit dem ersten Zahnrad 2 gegeben. Wie aus den 6 und 7 hervorgeht, erfolgt die Abstützung im Innern des ersten Zahnrads 2. Mit dem ersten Abschnittskörper 61 (drehendes Bauteil) werden z.B. die Axialkräfte K am ersten Zahnrad 3 (drehend) abgestützt. Mit dem zweiten Abstützkörper 62 werden die Axialkräfte K abgestützt. 6 and 7 show an embodiment of the switching device according to the invention 100 of the transmission 50 in which the Einkonus synchronization 60 is used. The Einkonus synchronization 60 on the contrary has the three-cone synchronization 40 (please refer 2 or 8th ) increased frictional forces in the operation of the synchronization. The Axialkraftverlauf in Einkonus synchronization 60 is in 16 and the Axialkraftverlauf in Dreikonus synchronization 40 is in 17 shown. In the in the 6 and 7 illustrated embodiment is a first section body 61 and a second section body 62 provided, both on the sliding sleeve carrier 4 are set up. Through the first section body 61 is also at the same time a friction surface or support surface with the first gear 2 given. Like from the 6 and 7 shows, the support takes place inside the first gear 2 , With the first section body 61 (rotating component), for example, the axial forces K on the first gear 3 supported (rotating). With the second support body 62 the axial forces K are supported.

8 und 9 zeigen eine Ausführungsform der Schalteinrichtung 100, die eine Dreikonus-Synchronisation 40 verwendet. Hier ist ein Abstützring 47 verwendet, der am Schiebemuffenträger 4 eingehängt ist. Die in den 8 und 9 dargestellte Ausführungsform der Schalteinrichtung 100 mit dem Abstützring 47 ist besonders vorteilhaft für benachbarte Zahnräder 2 und 3, die einen großen Stufensprung aufweisen. Bei der hier gezeigten Darstellung ist zwischen dem ersten Zahnrad 2 und dem zweiten Zahnrad 3 ein großer Stufensprung ausgebildet. Somit ist eine Axialabstützung am zweiten Zahnrad 3 nicht möglich. Diese Axialabstützung der Axialkräfte K wird durch den drehenden Axialring 47 (drehendes Bauteil) übernommen. 8th and 9 show an embodiment of the switching device 100 that a three-cone synchronization 40 used. Here is a support ring 47 used on the sliding sleeve carrier 4 is mounted. The in the 8th and 9 illustrated embodiment of the switching device 100 with the support ring 47 is particularly advantageous for adjacent gears 2 and 3 that have a large increment. In the illustration shown here is between the first gear 2 and the second gear 3 formed a large increment. Thus, an axial support on the second gear 3 not possible. This Axialabstützung the Axial forces K is caused by the rotating axial ring 47 (rotating component) taken over.

10 zeigt eine perspektivische Detailansicht des Abstützrings 47, der bei der in den 8 und 9 offenbarten Ausführungsform verwendet wird. Der Abstützring 47 trägt eine Vielzahl von Armen 46, die an einem freien Ende 48 eines jeden Arms 46 eine Umkantung 49 ausgeformt haben. Die Arme 46 sind am Abstützring 47 nicht gleich verteilt angeordnet. In mindestens einem Bereich 55 fehlt mindestens einer dieser Arme 46. Der mindestens eine Bereich 55 dient zur Aufnahme der Druckstücke 44 (siehe hierzu 2). Die Umkantungen 49 der Arme 46 dienen zur Montage des Abstützrings 47 am Schiebemuffenträger 4 (siehe hierzu 8 und 9). Der Schiebemuffenträger 4 hat hierzu einen Absatz 56 ausgebildet, den die Umkantungen 49 der Arme 46 des Abstützrings 47 hintergreifen (siehe hierzu 8 und 9). 10 shows a perspective detail view of the support ring 47 who in the in the 8th and 9 disclosed embodiment is used. The support ring 47 carries a variety of arms 46 at a free end 48 of each arm 46 a fold 49 have formed. The poor 46 are on the support ring 47 not evenly distributed. In at least one area 55 missing at least one of these arms 46 , The at least one area 55 serves to accommodate the pressure pieces 44 (see also 2 ). The folds 49 the poor 46 serve for mounting the support ring 47 on sliding sleeve carrier 4 (see also 8th and 9 ). The sliding sleeve carrier 4 has a paragraph for this purpose 56 trained, the the folds 49 the poor 46 of the support ring 47 reach behind (see 8th and 9 ).

11 zeigt das Getriebe 50 in der zusammengebauten Form. Zwischen dem ersten Zahnrad 2 und dem zweiten Zahnrad 3 ist eine mögliche Ausführungsform des Betätigungsblechs 7 vorgesehen. Der Segmentabschnitt 14 des Betätigungsblechs 7 mit der Zahnung 18 sowie die Lasche 15 überragen das Niveau des ersten Zahnrads 2 und des zweiten Zahnrads 3. 11 shows the gearbox 50 in the assembled form. Between the first gear 2 and the second gear 3 is a possible embodiment of the actuating plate 7 intended. The segment section 14 of the actuating plate 7 with the teeth 18 as well as the tab 15 exceed the level of the first gear 2 and the second gear 3 ,

12 zeigt die in 11 verwendete Ausführungsform des Betätigungsblechs 7. Vom Montagering 31 des Betätigungsblechs 7 führt eine segmentartige Verbindung 30 zum Segmentabschnitt 14, der die Zahnung 18 für den Antrieb des Betätigungsblechs 7 und somit der Betätigungshülse 8 (hier nicht dargestellt) trägt. Der Betätigungswinkel liegt bei der in 12 gezeigten Ausführungsform bei etwa +/–60°. Der Betätigungswinkel kann mittels unterschiedlicher Gewindesteigung angepasst werden. Bei der in 11 gezeigten Ausführungsform des Getriebes 50 hat die Gewindehülse 9 (hier nicht dargestellt) einen einzigen Gewindeschlitz 11 ausgebildet. 12 shows the in 11 used embodiment of the actuating plate 7 , From the mounting ring 31 of the actuating plate 7 performs a segment-like connection 30 to the segment section 14 that's the teeth 18 for driving the actuating plate 7 and thus the actuating sleeve 8th (not shown here) carries. The operating angle is at the in 12 shown embodiment at about +/- 60 °. The operating angle can be adjusted by means of different thread pitch. At the in 11 shown embodiment of the transmission 50 has the threaded sleeve 9 (not shown here) a single threaded slot 11 educated.

13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Betätigungsblechs 7, das zwischen dem ersten Zahnrad 2 und dem zweiten Zahnrad 3 des Getriebes 50 angeordnet ist. 13 shows a further embodiment of an actuating plate 7 that between the first gear 2 and the second gear 3 of the transmission 50 is arranged.

Die Ausführungsform des bei dieser Ausführungsform verwendeten Betätigungsblechs 7 ist in 14 in der Draufsicht dargestellt. Hier schließt sich an den Segmentabschnitt 14 mit der Zahnung 18 ein weiterer Segmentabschnitt 58 an, der keine Zahnung trägt. Der Segmentabschnitt 14 mit der Zahnung und der Segmentabschnitt 58 ohne Zahnung bilden somit einen geschlossenen Ring. Zur Erzielung einer Stabilität des Betätigungsblechs 7 ist zwischen dem Segmentabschnitt 14 mit der Zahnung 18 und dem Montagering 31 eine segmentartige Verbindung 30 vorgesehen. Ebenso ist zwischen dem Segmentabschnitt 58, der keine Zahnung trägt, und dem Montagering 31 eine segmentartige Verbindung 30 vorgesehen.The embodiment of the operating plate used in this embodiment 7 is in 14 shown in plan view. This is followed by the segment section 14 with the teeth 18 another segment section 58 on who bears no teeth. The segment section 14 with the teeth and the segment section 58 without teeth thus form a closed ring. To achieve a stability of the actuating plate 7 is between the segment section 14 with the teeth 18 and the mounting ring 31 a segmental connection 30 intended. Likewise, between the segment section 58 that does not wear teeth, and the mounting ring 31 a segmental connection 30 intended.

Die Ausgestaltung des Betätigungsblechs 7 der Ausführungsform der 14 hat den Vorteil, dass das Betätigungsblech 7 nicht 360° abdecken darf. Dies könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn es zu einer Kollision mit einer parallel angeordneten Getriebewelle (hier nicht dargestellt) kommen könnte. The embodiment of the actuating plate 7 the embodiment of the 14 has the advantage that the actuating plate 7 not cover 360 °. This could be the case, for example, if a collision with a transmission shaft arranged in parallel (not shown here) could occur.

15 zeigt eine weitere Ausführungsform der Ausgestaltung der Schalteinrichtung 100. Die Gewindehülse 9 hat eine Abkantung 9A ausgebildet. Der Absatz 9A der Gewindehülse 9 wirkt mit einem Absatz 17A des zweiten Kupplungskörpers 17 zusammen. Bei der in 15 gezeigten Ausführungsform ist das zweite Zahnrad 3 im Durchmesser derart klein bemessen, dass eine Abstützung am zweiten Zahnrad 3 nicht möglich ist, deshalb wird hier vorteilhafter Weise die Abstützung am zweiten Kupplungskörper 17 hergestellt. 15 shows a further embodiment of the embodiment of the switching device 100 , The threaded sleeve 9 has a fold 9A educated. Paragraph 9A the threaded sleeve 9 works with a paragraph 17A of the second coupling body 17 together. At the in 15 the embodiment shown is the second gear 3 dimensioned so small in diameter that a support on the second gear 3 is not possible, so here is advantageously the support on the second coupling body 17 produced.

16 zeigt eine grafische Darstellung des Axialkraftverlaufs in einem Punkt P1 der Schalteinrichtung 100 mit einer Einkonus-Synchronisierung. Die Schaltkraft ist dabei aufgetragen als Funktion des Schaltwegs. Um das zweite Zahnrad 3 zu synchronisieren, treten Reibflächen 70 des zweiten Kupplungskörpers 17 und Reibflächen 70 des Synchronrings 42 miteinander in Kontakt. Der zweite Kupplungskörper 17 hat eine Schaltverzahnung 17Z und der Synchronisationsring 42 hat Sperrzähne 42Z ausgebildet. Die Sperrzähne 42Z und die Schaltverzahnung 17Z treten in Wirkzusammenhang und synchronisieren somit das zweite Zahnrad 3. In der Neutralstellung ➀ ist eine gewisse Schaltkraft bereits notwendig, um eine Vorsynchronisierung ➁ einzuleiten. Bis die Synchronisierung ➂ erreicht ist, steigt die Schaltkraft an, wobei sich parallel dazu die Schaltmuffe 4 bewegt und somit einen entsprechenden Schaltweg zurücklegt. Wenn nun die Verzahnung ➃ zwischen den Sperrzähnen 42Z und der Schaltverzahnung 17Z erfolgt, wird wieder ein Anstieg der Schaltkraft verzeichnet. Bei der Verzahnung ➃ fällt die Schaltkraft ab und steigt letztendlich bei Erreichen der Endposition ➄ wieder etwas an, um in etwa das Niveau der Schaltkraft in der Neutralstellung ➀ zu erreichen. 16 shows a graphical representation of Axialkraftverlaufs in a point P1 of the switching device 100 with a cone-in sync. The switching force is plotted as a function of the switching path. To the second gear 3 To synchronize, friction surfaces occur 70 of the second coupling body 17 and friction surfaces 70 of the synchronizer ring 42 in contact with each other. The second coupling body 17 has a gearing 17Z and the synchronization ring 42 has ratchet teeth 42Z educated. The ratchet teeth 42Z and the gearing 17Z occur in operative connection and thus synchronize the second gear 3 , In the neutral position ➀ a certain switching force is already necessary to initiate a pre-synchronization ➁. Until the synchronization ➂ is reached, the switching force increases, with parallel to the shift sleeve 4 moves and thus travels a corresponding switching path. Now if the teeth ➃ between the ratchet teeth 42Z and the gearing 17Z takes place, an increase in the switching force is recorded again. When the teeth ➃ the switching force drops and ultimately increases when reaching the final position ➄ again slightly, in order to achieve approximately the level of the switching force in the neutral position ➀.

17 zeigt den Axialkraftverlauf bei einer Schalteinrichtung 100 mit einer Dreikonus-Synchronisation 40. Der Axialkraftverlauf wird dabei in einem Punkt P2, der an der Stelle des Zusammenwirkens des Gewinderings 6 und der Schaltmuffe 5 liegt, gemessen. Ebenso wird ein Axialkraftverlauf in einem Punkt P3 gemessen, der der Stelle entspricht, an der die Gewindehülse 9 das zweite Zahnrad 3 berührt. In der Neutralstellung ➀ hat bei der Dreikonus-Synchronisierung 40 der Axialkraftverlauf den Wert 0 und steigt zu einem gewissen Maß bei der Vorsynchronisierung ➁ an. Bei der Synchronisierung ➂ wird ein Maximum erreicht, welches dann bei weiter fortschreitendem Schaltweg wieder im Wesentlichen auf 0 abfällt. Bei Erreichen der Verzahnung ➃ zwischen den Sperrzähnen und der Schaltverzahnung wird wieder ein Anstieg der Schaltkraft erkennbar, welcher wieder abfällt und letztendlich bei Erreichen der Endposition ➄ wieder ansteigt. Bei dem im Punkt P3 gemessenen Axialkraftverlauf wird bemerkt, dass ein Teil der Axialkraftverlauf über den Schaltweg durch die Gewindehülse 9 übernommen wird, die sich am zweiten Zahnrad 3 abstützt. Der übernommene Axialkraftbereich hängt vom Axialspiel und der Axialsteifigkeit der Laschen 15 der Gewindehülse 9 ab. Die Restkraft 80, die nicht durch die Gewindehülse 9 abgestützt wird, wird intern im Getriebe 50 abgestützt. Summiert man den Axialkraftverlauf im Punkt P2 und den Axialkraftverlauf im Punkt P3 der Dreikonus-Synchronisierung 40 zu den Reibungsverlusten auf, erhält man die Axialkraft plus die Reibungsverluste der Dreikonus-Synchronisation 40. Aus der Aufsummierung wird ersichtlich, dass die gesamten Reibungsverluste des Konzepts der Dreikonus-Synchronisierung 40 trotz der zusätzlichen Reibstelle kleiner als die Reibverluste einer Standard Einkonus-Synchronisierung 60 werden. 17 shows the Axialkraftverlauf at a switching device 100 with a three-cone synchronization 40 , The Axialkraftverlauf is thereby at a point P2, at the point of interaction of the threaded ring 6 and the shift sleeve 5 lies, measured. Likewise, a Axialkraftverlauf is measured at a point P3, which corresponds to the point at which the threaded sleeve 9 the second gear 3 touched. In the neutral position ➀ has at the three-cone synchronization 40 the Axialkraftverlauf the value 0 and increases to some extent in the pre-synchronization ➁. During synchronization ➂, a maximum is reached, which then drops again substantially to 0 as the switching path progresses. Upon reaching the teeth ➃ between the ratchet teeth and the gear teeth again an increase in the switching force is recognizable, which decreases again and ultimately rises again when reaching the end position ➄. In the Axialkraftverlauf measured at point P3 is noted that a part of the Axialkraftverlauf over the switching path through the threaded sleeve 9 is taken, which is on the second gear 3 supported. The adopted Axialkraftbereich depends on the axial play and the axial stiffness of the tabs 15 the threaded sleeve 9 from. The residual power 80 not through the threaded sleeve 9 is supported internally in the transmission 50 supported. Summing up the axial force curve at point P2 and the axial force curve at point P3 of the three-cone synchronization 40 to the friction losses, one obtains the axial force plus the friction losses of Dreikonus synchronization 40 , From the summation it can be seen that the total frictional losses of the concept of three-cone synchronization 40 despite the additional friction point smaller than the frictional losses of a standard Einkonus synchronization 60 become.

Die Erfindung wurde in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.The invention has been described in terms of preferred embodiments. However, it will be understood by those skilled in the art that changes and modifications may be made without departing from the scope of the following claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Getriebewelle gear shaft
22: erstes Zahnrad first gear
33: zweites Zahnrad second gear
44: Schiebemuffenträger Sliding sleeve carrier
4A4A: Absatz paragraph
55: Schiebemuffe sliding sleeve
5.15.1: erster Teil first part
5.25.2: zweiter Teil second part
66: Schraubring screw ring
77: Betätigungsblech operation sheet
88th: Betätigungshülse actuating sleeve
99: Gewindehülse threaded sleeve
9A9A: Abkantung fold
1010: Hülsenwand sleeve wall
1111: Gewindeschlitz threaded slot
1212: Gewindestück threaded piece
1313: Aussparung recess
1414: Segmentabschnitt segment section
1515: Lasche flap
1616: erster Kupplungskörper first coupling body
1717: zweiter Kupplungskörper second coupling body
17Z17Z: Schaltverzahnung shift gearing
1818: Zahnung Perforation
1919: Schiebemuffenut Schiebemuffenut
2020: Achse axis
2121: Gehäuseteil housing part
2222: topfförmige Ausnehmung pot-shaped recess
2323: äußere Wand outer wall
2424: innere Wand inner wall
2525: Zahnung Perforation
2626: Stirnwand bulkhead
2727: Außenfläche outer surface
2828: Bohrung drilling
3030: Verbindung connection
3131: Montagering mounting ring
3232: Gewindeflanken thread flanks
4040: Dreikonus-Synchronisation Three-cone synchronization
4141: Zwischenring intermediate ring
4242: äußerer Synchronisationsring outer synchronization ring
42Z42Z: Sperrzähne ratchets
4343: innerer Synchronisationsring inner synchronization ring
4444: Druckstücke plungers
4545: Reibring friction ring
4646: Arme poor
4747: Abstützring support ring
4848: freies Ende free end
4949: Umkantung fold back
5050: Getriebe transmission
5555: Bereich Area
5656: Absatz paragraph
5858: Segmentabschnitt segment section
6060: Einkonus-Synchronisation Single-cone synchronization
7070: Reibflächen friction surfaces
8080: Restkraft residual force
100100: Schalteinrichtung switching device
200200: Synchronisationssystem synchronization system
AA: axiale Richtung axial direction
DD: Drehbewegung rotary motion
P1P1: Punkt Point
P2P2: Punkt Point
P3P3: Punkt Point
RR: radiale Richtung radial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011007266 A1 [0002]
DE 102014215708 A1 [0003]
DE 202016100792 U [0004]

Claims

Switching device ( 100 ) for synchronization in a transmission ( 50 ) with at least one first gear ( 2 ) and a second gear ( 3 ) and a transmission shaft ( 1 ) to which the gears ( 2 . 3 ) are rotatably arranged, characterized by: a synchronization system ( 200 ), which is between the one first gear ( 2 ) and the at least one second gear ( 3 ) is arranged and the transmission shaft ( 1 ) surrounds the synchronization system ( 200 ) a sliding sleeve carrier ( 4 ) and in the axial direction (A) movable sliding sleeve ( 5 ) and at least partially within such a pot-shaped recess ( 22 ) one of the gears ( 2 . 3 ) is arranged, that a support of axial forces (K) between or within the first gear ( 2 ) or the second gear ( 3 ) or on rotating components of the switching device ( 100 ) he follows.

Switching device ( 100 ) according to claim 1, wherein the synchronization system ( 200 ) a threaded ring ( 6 ), the at least one threaded piece ( 12 ), the sliding sleeve ( 5 ) surrounds and sits firmly on this, a threaded sleeve ( 9 ), which in a sleeve wall ( 10 ) at least one threaded slot ( 11 ), through which in each case the at least one threaded piece ( 12 ) of the screw ring ( 6 ) attacks; and an actuating sleeve ( 8th ), which the threaded sleeve ( 9 ) and with the at least one threaded piece ( 12 ) is in operative connection.

Switching device ( 100 ) according to claim 2, wherein the screw ring ( 6 ) at least two threaded pieces ( 12 ), which in each case in a threaded slot ( 11 ) of the threaded sleeve ( 9 ) are guided.

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the actuating sleeve ( 8th ) for each threaded part ( 12 ) a recess ( 13 ) into which the threaded pieces ( 12 ) of the screw ring ( 6 ), and wherein the recess ( 13 ) a rotational movement (D) of the actuating sleeve ( 8th ) on the threaded part ( 12 ) transmits and a movement of the threaded part ( 12 ) in the axial direction (A).

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein an actuating plate ( 7 ) with the actuating sleeve ( 8th ) and the actuating plate ( 7 ) on at least one outer segment section ( 14 ) a toothing ( 18 ) has formed over which the rotational movement (D) about an axis ( 20 ) of the switching device ( 100 ) is executable.

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the threaded sleeve ( 9 ) at least one tab ( 15 ), with which the threaded sleeve ( 9 ) on a housing part ( 21 ) is fixed in place.

Switching device ( 100 ) according to claim 6, wherein at least one radial segmental connection ( 30 ) between a mounting ring ( 31 ) of the actuating plate ( 7 ) and the outer segment section ( 14 ) is curved so that together with the at least one tab ( 15 ) a stop for the rotational movement (D) of the actuating plate ( 7 ).

Switching device ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the gears ( 2 . 3 ) the cup-shaped recess ( 22 ) formed by an outer wall ( 23 ), an inner wall ( 24 ) and an end wall ( 26 ), the outer wall ( 23 ) and the inner wall ( 24 ) parallel to the axis ( 20 ) of the transmission shaft ( 1 ) and the end wall ( 26 ) perpendicular to the axis ( 20 ), and wherein each of the gears ( 2 . 3 ) on an outer surface ( 27 ) of the outer wall ( 23 ) a toothing ( 25 ) wearing.

Switching device ( 100 ) according to claim 8, wherein in the cup-shaped recess ( 22 ) a first coupling body ( 16 ) with the front wall ( 26 ) and the inner wall ( 24 ), and being opposite to the other gear ( 2 . 3 ) a second coupling body ( 17 ), so that the synchronization system ( 200 ) between the first coupling body ( 16 ) and the second coupling body ( 17 ) sits.

Switching device ( 100 ) according to claim 9, wherein the synchronization system ( 200 ) in the operating position at least partially within the pot-shaped recess ( 22 ) is arranged and at least the outer segment portion ( 14 ) of the actuating plate ( 7 ) with the teeth ( 25 ) at least one of the gears ( 2 . 3 ) projects in the radial direction (R).