DE102017216940A1

DE102017216940A1 - vehicle transmissions

Info

Publication number: DE102017216940A1
Application number: DE102017216940.0A
Authority: DE
Inventors: Jens Enders; Christian Nikolaizig
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuggetriebe mit wenigstens einer Synchronisiereinrichtung, wobei die Synchronisiereinrichtung einen drehfest mit einer Welle des Fahrzeuggetriebes verbundenen Synchronkörper, wenigstens einem Synchronring als einen Teil einer Reibungskupplung und wenigstens einem Losrad mit dem zweiten Teil der Reibungskupplung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring über ein Vorlastelement in Richtung Synchronkörper vorbelastet ist.

The invention relates to a vehicle transmission with at least one synchronizer, wherein the synchronizer comprises a rotatably connected to a shaft of the vehicle transmission synchronizer body, at least one synchronizer ring as part of a friction clutch and at least one idler gear with the second part of the friction clutch, characterized in that the synchronizer ring via a preload element is biased in the direction of synchronizer body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugetriebe mit wenigstens einer Synchronisiereinrichtung, wobei die Synchronisiereinrichtung einen drehfest mit einer Welle des Fahrzeuggetriebes verbundenen Synchronkörper, wenigstens einen Synchronring als Teil einer Reibungskupplung und wenigstens einem Losrad mit dem zweiten Teil der Reibungskupplung umfasst.The invention relates to a vehicle transmission having at least one synchronizing device, wherein the synchronizing device comprises a synchronizer body rotatably connected to a shaft of the vehicle transmission, at least one synchronizer ring as part of a friction clutch and at least one idler gear to the second part of the friction clutch.

Synchronisiereinrichtungen dienen dem Drehzahlangleich von Welle und Losrad, um eine drehfeste Verbindung zwischen Welle und Losrad herstellen zu können, um dann einen Gang einzulegen.Synchronizers serve the speed adjustment of shaft and idler gear in order to produce a rotationally fixed connection between the shaft and idler gear can then engage a gear.

Bekannte Synchronisiereinrichtungen besitzen sowohl eine Reibungskupplung als auch eine formschlüssige Kupplung. Dabei wird die Reibungskupplung verwendet, um einen Drehzahlabgleich herbeizuführen um dann die formschlüssige Kupplung einzukuppeln. Dabei ist ein Teil der Reibungskupplung dem Synchronkörper, auch Festmuffe genannt, zugeordnet und der zweite Teil dem Losrad.Known synchronizers have both a friction clutch and a positive clutch. In this case, the friction clutch is used to bring about a speed compensation and then to engage the positive clutch. Here, a part of the friction clutch is called the synchronizer body, also called fixed sleeve, and the second part of the idler gear.

Zwischen der Verzahnung des Losrads und der Schiebemuffe befindet sich eine Sperrverzahnung, die das Einkuppeln der Klauenkupplung bzw. formschlüssigen Kupplung verhindert, solange die Drehzahl von Welle und Losrad sich noch unterscheidet. Eine derartig aufgebaute Synchronisierung nennt man auch Sperrsynchronisierung.Between the teeth of the idler gear and the sliding sleeve is a locking toothing, which prevents the engagement of the dog clutch or positive clutch, as long as the speed of the shaft and idler still different. Such a structured synchronization is also called lock synchronization.

Aufgrund der immer höher werdenden Anforderungen an die Effizienz von Getrieben besteht ein Bedarf an einer Minimierung von Verlustleistung.Due to the ever-increasing demands on the efficiency of transmissions, there is a need for minimizing power loss.

Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass der Synchronring über ein Vorlastelement in Richtung Synchronkörper vorbelastet ist. Dadurch wird der Synchronring vom Losrad entkoppelt, wodurch Schleppmomentverluste verringert werden können.To solve this problem, it is proposed that the synchronizer ring is preloaded in the direction of synchronizer body via a preload element. As a result, the synchronizer ring is decoupled from the idler gear, whereby drag torque losses can be reduced.

Vorteilhafterweise ist der Synchronring drehfest mit dem Synchronkörper verbunden. Selbst wenn also schon eine feste Verbindung zwischen Synchronkörper und Synchronring besteht ist eine Verringerung des Schleppmoments erreichbar.Advantageously, the synchronizer ring is rotatably connected to the synchronizer body. So even if there is already a firm connection between the synchronizer body and synchronizer ring, a reduction of the drag torque can be achieved.

Alternativ kann das Vorlastmoment den Synchronring im unbetätigten Zustand mit dem Synchronkörper reibschlüssig verbinden. Dann dreht sich der Synchronring mit der gleichen Drehzahl wie der Synchronkörper, wodurch eine Entkopplung zwischen Losrad und Synchronring gegeben ist.Alternatively, the preload torque can frictionally connect the synchronizer ring in the unactuated state with the synchronizer body. Then the synchronizer ring rotates at the same speed as the synchronizer body, whereby a decoupling between idler gear and synchronizer ring is given.

Vorteilhafterweise kann das Vorlastelement den Synchronring vom Losrad lüften. Unabhängig von der Art der Anbindung des Synchronrings an den Synchronkörper wird so das Schleppmoment zwischen Synchronkörper und Losrad, das über den Synchronring verursacht wird, verringert.Advantageously, the preload element can ventilate the synchronizer ring from the idler gear. Regardless of the type of connection of the synchronizer ring to the synchronizer body so the drag torque between the synchronizer body and idler gear, which is caused by the synchronizer ring is reduced.

Vorzugsweise kann das Vorlastelement als Wellfeder ausgebildet sein. Wellfedern können sehr einfach in den Montageprozess eingebunden werden. Auch kann mit einer Wellfeder auf einfache Art und Weise das Lüftspiel eingestellt werden.Preferably, the preload element may be formed as a corrugated spring. Corrugated springs can be easily integrated into the assembly process. Also, with a corrugated spring in a simple way, the clearance can be adjusted.

Vorteilhafterweise kann sich das Vorlastelement an der Welle abstützen. Diese Abstützung kann direkt oder indirekt geschehen. Beispielsweise kann die Welle gestuft sein. Dann kann sich bei richtiger Lage des Synchronrings und des Synchronkörpers das Vorlastelement direkt an der Welle abstützen.Advantageously, the preload element can be supported on the shaft. This support can be done directly or indirectly. For example, the wave may be stepped. Then, with the correct position of the synchronizer ring and the synchronizer body, the preload element can be supported directly on the shaft.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass sich das Vorlastelement an einer Anlaufscheibe abstützt. Die Anlaufscheibe kann drehfest mit der Welle verbunden sein. Die Anlaufscheibe kann weiterhin das Losrad axial abstützen. Sie hat dann eine Doppelfunktion.Preferably, it can be provided that the preload element is supported on a thrust washer. The thrust washer can be rotatably connected to the shaft. The thrust washer can continue to support the idler gear axially. It then has a double function.

Weiter alternativ kann sich das Vorlastelement am Synchronkörper abstützen. Sofern dieser eine entsprechende Auslegung besitzt kann die Abstützung auch direkt am Synchronkörper erfolgen.Further alternatively, the preload element can be supported on the synchronizer body. If this has a corresponding design, the support can also be done directly on the synchronizer body.

Vorteilhafterweise kann das Losrad einen Kupplungskörper aufweisen.Advantageously, the idler gear may have a coupling body.

Vorzugsweise kann die Synchronisiereinrichtung wenigstens ein Druckstück aufweisen. Dieses kann im Synchronkörper gelagert sein und mittels der Schiebemuffe verschoben werden. Druckstücke dienen der Vorsynchronisierung des Synchronrings.Preferably, the synchronizer may comprise at least one pressure piece. This can be stored in the synchronizer body and be moved by means of the sliding sleeve. Plungers are used for pre-synchronization of the synchronizer ring.

Die Synchronisiereinrichtung kann einseitig oder zweiseitig ausgebildet sein. Dementsprechend umfasst sie jeweils einen oder zwei Synchronringe und ein oder zwei Losräder.The synchronizer can be formed on one side or two sides. Accordingly, it comprises one or two synchronizer rings and one or two idler gears.

Vorteilhafterweise kann das Fahrzeuggetriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein.Advantageously, the vehicle transmission can be designed as a double-clutch transmission.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuggetriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Fahrzeuggetriebe wie beschrieben ausgebildet ist.In addition, the invention relates to a motor vehicle with a vehicle transmission. The motor vehicle is characterized in that the vehicle transmission is designed as described.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

1 eine Synchronisiereinrichtung (Stand der Technik), und
2 eine Synchronisiereinrichtung.

Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and figures. Showing:

1 a synchronizer (prior art), and
2 a synchronizer.

1 zeigt einen bekannten Ausschnitt eines Fahrzeuggetriebes 1 mit einer an einer Welle 2 gelagerten Synchronisiereinrichtung 3. Die Synchronisiereinrichtung umfasst einen drehfest mit der Welle 2 verbundenen Synchronkörper 4 und eine drehfest mit dem Synchronkörper 4 verbundene Schiebemuffe 5. Die Schiebemuffe 5 ist axial beweglich gelagert, sodass sie den Synchronkörper 4 mit einem der Losräder 6 verbinden kann, wodurch auch eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle 2 und dem Losrad 6 hergestellt ist. 1 shows a known section of a vehicle transmission 1 with one on a wave 2 mounted synchronizer 3 , The synchronizer comprises a rotationally fixed with the shaft 2 connected synchronizer body 4 and a rotationally fixed with the synchronizer body 4 connected sliding sleeve 5 , The sliding sleeve 5 is mounted axially movable, so they the synchronizer body 4 with one of the loose wheels 6 can connect, creating a rotational connection between the shaft 2 and the idler wheel 6 is made.

Zwischen der Schiebemuffe 5 und jedem Losrad 6 ist jeweils ein Synchronring 7 angeordnet. Dieser ist der eine Teil der durch den Synchronring 7 und das Losrad 6 bzw. dort den Kupplungskörper 8 gebildete Reibungskupplung.Between the sliding sleeve 5 and every idler wheel 6 is in each case a synchronizer ring 7 arranged. This is the one part of the synchronizer ring 7 and the idler gear 6 or there the coupling body 8th formed friction clutch.

Die Synchronisiereinrichtung 3 weist zwei Synchronringe 7 und zwei Losräder 6 auf und ist dementsprechend zweiseitig ausgebildet.The synchronizer 3 has two synchronizer rings 7 and two loose wheels 6 and is therefore formed on two sides.

Weiterhin weist die Synchronisiereinrichtung 3 ein Druckstück 9 bestehend aus einer Kugel 10, eine Vorlastfeder 12 und einem Federdom 14 auf. Üblicherweise umfasst eine Synchronisiereinrichtung 3 drei bis vier Druckstücke 9.Furthermore, the synchronizer 3 a pressure piece 9 consisting of a sphere 10 , a preload spring 12 and a spring dome 14 on. Usually includes a synchronizer 3 three to four plungers 9 ,

Außerdem befindet sich auf der Welle eine Anlaufscheibe 16, die dem Stützen des Losrades 6 dient.In addition, there is a thrust washer on the shaft 16 supporting the idler wheel 6 serves.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung 3. Unterschiede bestehen zwischen der Synchronisiereinrichtung 3 nach 1 und der Synchronisiereinrichtung 3 nach 2 lediglich in der Ausgestaltung der Anlaufscheibe 18 und dem Vorhandensein eines Vorlastelementes 20. Die Ausführungen zu den übrigen Bauteilen gelten damit weiterhin, was auch durch die gleichbleibenden Bezugszeichen ausgedrückt wird. 2 shows a synchronizer according to the invention 3 , Differences exist between the synchronizer 3 to 1 and the synchronizer 3 to 2 only in the design of the thrust washer 18 and the presence of a preload element 20 , The comments on the other components continue to apply, which is also expressed by the same reference numerals.

In der Synchronisiereinrichtung 3 nach 2 ist die Anlaufscheibe 18 nach radial außen gezogen, sodass sie das Vorlastelement 20, bevorzugt als Wellfeder ausgebildet, in axialer Richtung abstützen kann. Stattdessen ist auch denkbar, dass das Vorlastelement 20 sich bei andersartigen Ausgestaltungen der Welle an der Welle 2 abstützt oder das der Synchronkörper 4 so ausgelegt wird, dass er das Vorlastelement 20 abstützen kann.In the synchronizer 3 to 2 is the thrust washer 18 pulled radially outward so that they the preload element 20 , preferably designed as a wave spring, can support in the axial direction. Instead, it is also conceivable that the preload element 20 in different embodiments of the shaft on the shaft 2 supports or the synchronizer body 4 is designed so that it is the preload element 20 can support.

Durch das Vorlastelement 20 wird der Synchronring 7 im ausgekuppelten Zustand an den Synchronkörper 4 gedrückt, wobei der Synchronring 7 dann an den Synchronkörper 4 gepresst wird. Dadurch wird der Synchronring 7 vom Losrad 6 und dem Kupplungskörper 8 weg hin gelüftet. Dadurch können Schleppmomentverluste, die zwischen dem Kupplungskörper 8 und dem Synchronring 7 entstehen, verringert werden.By the preload element 20 becomes the synchronizer ring 7 in the disengaged state to the synchronizer body 4 pressed, with the synchronizer ring 7 then to the synchronizer body 4 is pressed. This will make the synchronizer ring 7 from the idler wheel 6 and the coupling body 8th aired away. This allows drag torque losses between the coupling body 8th and the synchronizer ring 7 arise, be reduced.

Der Synchronring 7 und der Synchronkörper 4 sind drehfest verbunden. Bei dieser Ausgestaltung dient das Vorlastelement 20 alleine dem Lüften des Synchronrings 7 vom Losrad 6.The synchronizer ring 7 and the synchronizer body 4 are rotatably connected. In this embodiment, the preload element serves 20 solely the airing of the synchronizer ring 7 from the idler wheel 6 ,

Beim Gangeinlegen und dem Einrücken der Klauenkupplung ist die durch das Vorlastelement 20 aufgebrachte Kraft dann zu überwinden. Bei einer Gesamtbetrachtung ist diese zusätzlich aufzubringende Energie allerdings geringer als die vermiedenen Schleppverluste.When engaging and engaging the dog clutch is the by the preload element 20 then overcome applied force. In an overall view, however, this additional energy to be applied is less than the avoided drag losses.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Getriebetransmission
22: Wellewave
33: Synchronisiereinrichtungsynchronizer
44: Synchronkörpersynchronizer
55: Schiebemuffesliding sleeve
66: LosradLosrad
77: Synchronringsynchronizer ring
88th: Kupplungskörperclutch body
99: DruckstückPressure piece
1010: KugelBullet
1212: Vorlastfederpreload
1414: Federdomspring dome
1616: Anlaufscheibethrust washer
1818: Anlaufscheibethrust washer
2020: Vorlastelementpre-load

Claims

Vehicle transmission (1) having at least one synchronizing device (3), wherein the synchronizing device (3) rotatably connected to a shaft (2) of the vehicle transmission (1) synchronizer body (4), at least one synchronizer ring (7) as the first part of a friction clutch and at least a idler gear (6) with the second part of the friction clutch comprises, characterized in that the synchronizer ring (7) via a preload element (20) in the direction of synchronizer body (4) is biased.

After vehicle transmission Claim 1 , characterized in that the preload element frictionally connects the synchronizer ring (7) in the unactuated state with the synchronizer body (4).

After vehicle transmission Claim 1 or 2 , characterized in that the preload element (20) the synchronizer ring (7) from the idler gear (6) vents.

Vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the preload element (20) is designed as a corrugated spring.

Vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the preload element (20) on the shaft (2) is supported.

Vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the preload element (20) on a thrust washer (18) is supported.

Vehicle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the preload element (20) on the synchronizer body (4) is supported.