DE102018200273A1 - Lock synchronization assembly for a transmission of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisationsbaugruppe (1) für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einem Synchronkörper (2), mit mindestens einem Synchronring (4), mit mindestens einer axial verschiebbaren Schiebemuffe (5) und mit mindestens einem Sperrstein (6), wobei der Synchronkörper (2) auf einer Getriebewelle drehfest anordenbar oder drehfest angeordnet ist, wobei mit Hilfe des Synchronringes (4) ein auf der Getriebewelle angeordnetes Losrad (7) synchronisierbar und das Losrad (7) mit Hilfe der Schiebemuffe (5) mit der Getriebewelle drehfest koppelbar ist, und wobei der Sperrstein (6) bewegbar angeordnet ist und der Sperrstein (6) aus einer Neutrallage in eine Synchronisationslage mit Hilfe der Schiebemuffe (5) zur Synchronisation des Losrades (7) zumindest teilweise axial verschiebbar angeordnet ist.Der Fahrkomfort ist dadurch erhöht, dass mindestens ein Rückstellelement (11) vorgesehen und/oder vorhanden und/oder derart angeordnet und/oder ausgeführt ist, so dass bei oder nach einer Bewegung der Schiebemuffe (5) aus ihrer Hauptsynchronisationslage in Richtung ihrer Schaltstellung, aber vor einer wirksamen Kopplung des Losrades (7) mit der Schiebemuffe (5) eine Bewegung des Sperrsteins (6) aus seiner Synchronisationslage in Richtung seiner Neutrallage realisiert ist.The invention relates to a locking synchronization assembly (1) for a transmission of a motor vehicle, having at least one synchronizer body (2), with at least one synchronizer ring (4), with at least one axially displaceable sliding sleeve (5) and with at least one blocking block (6), wherein the Synchronous body (2) on a transmission shaft rotatably arranged or non-rotatably arranged, with the aid of the synchronizer ring (4) arranged on the transmission shaft idler gear (7) synchronized and the idler gear (7) by means of the sliding sleeve (5) rotatably coupled to the transmission shaft is, and wherein the blocking stone (6) is arranged movably and the blocking stone (6) from a neutral position in a synchronization position by means of the sliding sleeve (5) for synchronization of the idler gear (7) is arranged at least partially axially displaceable. The ride comfort is thereby increased in that at least one return element (11) is provided and / or present and / or arranged and / or executed t, so that during or after a movement of the sliding sleeve (5) from its Hauptsynchronisationslage in the direction of their switching position, but before an effective coupling of the idler gear (7) with the sliding sleeve (5) movement of the locking block (6) from its synchronization position in the direction its neutral position is realized.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisationsbaugruppe für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a Sperrsynchronisationsbaugruppe for a transmission of a motor vehicle according to the features of the preamble of claim 1.
Bezüglich des bereits existierenden Standes der Technik darf zunächst allgemein folgendes ausgeführt werden: Im Allgemeinen werden mit Hilfe von Sperrsynchronisationsbaugruppen bei Getrieben von Kraftfahrzeugen, insbesondere im Wesentlichen bei Handschaltgetrieben und/oder automatisierten Handschaltgetrieben, insbesondere die Gangstufenwechsel bei einem Getriebe realisiert. Hierbei wird dann mit Hilfe einer Sperrsynchronisationsbaugruppe ein auf einer Getriebewelle drehbar angeordnetes, sogenanntes „Losrad“ mit der Getriebewelle wirksam drehfest verbunden, also drehfest wirksam gekoppelt oder entkoppelt.With regard to the already existing state of the art, the following may generally be stated in general: With the aid of lock synchronization assemblies in transmissions of motor vehicles, in particular essentially manual transmissions and / or automated manual transmissions, in particular the gear stage changes in a transmission are realized. In this case, then with the aid of a Sperrsynchronisationsbaugruppe a rotatably mounted on a transmission shaft, so-called "idler gear" with the transmission shaft effectively rotatably connected, so effectively rotatably coupled or decoupled.
Die wirksame Kopplung und/oder Entkopplung eines vorgesehenen Losrades mit einem Synchronkörper, der insbesondere drehfest mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist, wird mit Hilfe einer axial verschiebbaren Schiebemuffe realisiert. Vor der wirksamen Kopplung des Losrades mit der Schiebemuffe wird aber mit Hilfe der Sperrsynchronisationsbaugruppe die Drehzahl des Losrades an die Drehzahl des Synchronkörpers angepasst bzw. die Drehzahlen „synchronisiert“. Hierfür existieren im Stand der Technik unterschiedliche Arten von Sperrsynchronisationsbaugruppen. Die jeweilige Sperrsynchronisationsbaugruppe kann als sogenannte „Einkonussychnron-“, „Zweikonussynchron-“ oder „Dreikonussynchron-Vorrichtung“ ausgebildet sein. Je nach Ausführungsform weist dann die entsprechende Sperrsynchronisationsbaugruppe eine, zwei oder drei Reibflächen zur Realisierung der Synchronisierung auf. Grundsätzlich weist aber jede der verschiedenartig aufgebauten Sperrsynchronisationsbaugruppen dann mindestens einen Synchronring auf, wobei mit Hilfe des Synchronringes das Losrad synchronisierbar ist. Hierbei kann durch eine Verschiebung bzw. Andrückkraft der Synchronring mit einer Reibfläche des Losrades in Kontakt gebracht werden. Denkbar ist aber auch, dass die Sperrsynchronisationsbaugruppe eine Mehrzahl von Reibringen aufweist. Die Arten der Ausbildung von Sperrsynchronisationsbaugruppen sind daher grundsätzlich sehr vielfältig.The effective coupling and / or decoupling of a proposed idler gear with a synchronizer body, which is in particular rotationally fixedly connected to the transmission input shaft, is realized by means of an axially displaceable sliding sleeve. Before the effective coupling of the idler gear with the sliding sleeve but with the help of the Sperrsynchronisationsbaugruppe the speed of the idler gear is adapted to the speed of the synchronizer body or the speeds "synchronized". For this purpose exist in the prior art different types of lock synchronization modules. The respective lock synchronization module can be designed as a so-called "single-cone", "two-synchronous" or "three-synchronous" device. Depending on the embodiment, the corresponding locking synchronization assembly then has one, two or three friction surfaces for realizing the synchronization. Basically, however, each of the differently constructed lock synchronization modules then has at least one synchronizer ring, wherein the idler gear can be synchronized with the aid of the synchronizer ring. This can be brought by a displacement or pressing force of the synchronizer ring with a friction surface of the idler gear in contact. It is also conceivable, however, that the blocking synchronization assembly has a plurality of friction rings. The types of training lockout synchronization modules are therefore very diverse in principle.
Im Folgenden darf zunächst die Funktionsweise einer Sperrsynchronisationsbaugruppe ganz grundsätzlich näher beschrieben werden:In the following, the functionality of a lockout synchronization module may be described in more detail below:
Mit Hilfe eines Synchronringes wird die entsprechende Synchronisierung durchgeführt. Bei der Synchronisierung kann der Synchronring mit einem Losrad in Reibkontakt gebracht werden oder indirekt in Reibkontakt gebracht werden, insbesondere über zwischen dem Synchronring und dem Losrad dazwischen angeordnete sogenannte Reibringe. Die Schiebemuffe ist im Wesentlichen axial verschiebbar angeordnet und weist eine insbesondere radial innen liegende, Schaltverzahnung auf. An den äußersten Enden der, insbesondere radial innen liegenden, Schaltverzahnung weist die Schiebemuffe eine sogenannte „Sperr- / Einspurverzahnung“ auf. Die Schaltverzahnung der Schiebemuffe ist in der Schaltstellung (Einrückstellung) der Schiebemuffe zur wirksamen Kopplung des Losrades mit einer Schaltverzahnung des Losrades in Eingriff bringbar. Letzteres wird nach einer entsprechend großen bzw. weiten Verschiebung der axial verschiebbaren Schiebemuffe realisiert, nämlich dann, wenn die Schiebemuffe die sogenannte Schaltstellung zur drehfesten Verbindung des Losrades mit der Getriebewelle einnimmt.With the help of a synchronous ring, the corresponding synchronization is performed. During synchronization, the synchronizer ring can be brought into frictional contact with a loose wheel or can be indirectly brought into frictional contact, in particular via so-called friction rings arranged between the synchronizer ring and the loose wheel. The sliding sleeve is arranged substantially axially displaceable and has a particular radially inner, switching teeth. At the outermost ends of the, in particular radially inner, switching teeth, the sliding sleeve has a so-called "locking / Einspurverzahnung" on. The shift toothing of the sliding sleeve is in the switching position (engagement position) of the sliding sleeve for effective coupling of the idler gear with a switching toothing of the idler gear engageable. The latter is realized after a correspondingly large or wide displacement of the axially displaceable sliding sleeve, namely, when the sliding sleeve occupies the so-called switching position for rotationally fixed connection of the idler gear to the transmission shaft.
Bevor jedoch die Schiebemuffe die sogenannte Schaltstellung einnimmt wird mit Hilfe des Synchronringes der Sperrsynchronisationsbaugruppe die Drehzahl des Losrades mit der Drehzahl des Synchronkörpers synchronisiert. Hierbei kommt es zu dem bereits zuvor vorgenannten direkten oder indirekten Reibschluss des Synchronringes zur Synchronisation der Drehzahl des Losrades.However, before the sliding sleeve assumes the so-called switching position, the rotational speed of the loose wheel is synchronized with the rotational speed of the synchronizer body with the aid of the synchronizer ring of the lock synchronization assembly. This results in the already mentioned above direct or indirect frictional engagement of the synchronizer ring for synchronization of the rotational speed of the idler gear.
Die entsprechende Synchronisation, insbesondere zunächst eine sogenannte „Vorsynchronisation“ wird durch eine - erste - Verschiebung der Schiebemuffe aus ihrer Neutralstellung in Richtung der Schaltstellung eingeleitet, insbesondere nimmt die Schiebemuffe dann zunächst die sogenannte „Vorsynchronisationslage“ ein, bei der dann die Sperrverzahnung der Schiebemuffe im Wesentlichen zu einer Sperrverzahnung eines Synchronringes „mit ihren Dachflächen“ zum Anliegen kommt bzw. die jeweilige Sperrverzahnung der Schiebemuffe und des Synchronringes noch nicht miteinander in Eingriff stehen.The corresponding synchronization, in particular initially a so-called "Vorsynchronisation" is initiated by a - first - displacement of the sliding sleeve from its neutral position in the direction of the switching position, in particular, the sliding sleeve then first takes the so-called "Vorsynchronisationslage", in which then the locking teeth of the sliding sleeve in Essentially to a locking toothing of a synchronizer ring "with their roof surfaces comes to rest or the respective locking teeth of the sliding sleeve and the synchronizer ring are not yet engaged.
Zwischen der Schiebemuffe und dem Synchronkörper ist ein Sperrstein wirksam angeordnet, der zumindest teilweise axial und/oder radial bewegbar ist. Der Sperrstein weist zumindest teilweise eine am Umfang vorgesehene Erhöhung auf, mit der der Sperrstein zumindest teilweise mit einer Nut der Schiebemuffe in Eingriff steht. Wird die Schiebemuffe aus ihrer Neutralstellung in ihre Vorsynchronisationslage bewegt, so bewegt die Schiebemuffe den Sperrstein in Richtung des Synchronringes mit, so dass ein Randbereich des Sperrsteins mit dem Synchronring in Kontakt kommt bzw. so entsprechend in Kontakt bringbar ist. Hierbei wird die Schiebemuffe in Richtung ihrer Schaltstellung mit einer sogenannten „Schaltkraft“ beaufschlagt und im Endeffekt dann auch der Sperrstein mit seinem Randbereich gegen den Synchronring angedrückt. Hierdurch wird dann die sogenannte Vor-Synchronisation gestartet. Ist die Vorsynchronisation abgeschlossen, so wird die Schiebemuffe weiter in Richtung ihrer Schaltstellung, insbesondere zunächst in ihre Hauptsynchronisationslage verschoben, wobei dann die Sperrverzahnung der Schiebemuffe mit der Sperrverzahnung des Synchronringes in Kontakt steht bzw. in Eingriff kommt. Wird die Schiebemuffe weiter in Richtung ihrer Schaltstellung verschoben, aus ihrer Hauptsynchronisationslage in Richtung ihrer Schaltstellung dann greift diese mit ihrer Schaltverzahnung zunächst in die Schaltverzahnung des Synchronringes vollständig ein, wobei die Sperrverzahnung der Schiebemuffe dann kurz vor Erreichen ihrer Schaltstellung im Wesentlichen an der Einspurverzahnung /Sperrverzahnung des Losrades anliegt. Bei den zuvor beschriebenen Bewegungen der Schiebemuffe ist nun der Sperrstein aus seiner Neutrallage nach wie vor in seine Synchronisationslage bewegt bzw. nimmt seine Synchronisationslage ein. Die Schaltkraft bzw. Andrückkraft der Schiebemuffe verteilt sich daher auf die Sperrverzahnung der Schiebemuffe und die Sperrverzahnung des Schaltrades sowie auf den Sperrstein, dessen Randbereich in Kontakt, insbesondere mit dem Synchronring ist. Bei der Bewegung der Schiebemuffe aus der Vorsynchronisationslage in Richtung ihrer Schaltstellung wird der Sperrstein auch im Wesentlichen, radial nach innen, entgegen der Federkraft einer Sperrsteinfeder verschoben.Between the sliding sleeve and the synchronizer body a blocking block is effectively arranged, which is at least partially axially and / or radially movable. The block has at least partially an extent provided on the increase, with which the block is at least partially engaged with a groove of the sliding sleeve. If the sliding sleeve is moved from its neutral position into its pre-synchronization position, the sliding sleeve moves the blocking block in the direction of the synchronizing ring so that an edge region of the blocking block comes into contact with the synchronizing ring or can be brought into contact accordingly. Here, the sliding sleeve is acted upon in the direction of its switching position with a so-called "switching force" and in the end then pressed the block with its edge region against the synchronizer ring. As a result, the so-called pre- Synchronization started. If the pre-synchronization is completed, then the sliding sleeve is moved further in the direction of its switching position, in particular first in their Hauptsynchronisationslage, in which case the locking teeth of the sliding sleeve is in engagement with the ratchet teeth of the synchronizer ring or comes into engagement. If the sliding sleeve is further displaced in the direction of its switching position, from its Hauptsynchronisationslage in the direction of their switching position then engages with their switching teeth initially in the switching teeth of the synchronizer completely, the locking teeth of the sliding sleeve then just before reaching their switching position substantially to the Einspurverzahnung / locking teeth of the loose wheel is applied. In the above-described movements of the sliding sleeve, the blocking stone is now moved from its neutral position into its synchronization position or assumes its synchronization position. The switching force or pressing force of the sliding sleeve is therefore distributed to the locking teeth of the sliding sleeve and the locking teeth of the ratchet wheel and on the block, the edge region in contact, in particular with the synchronizer ring. During the movement of the sliding sleeve from the Vorsynchronisationslage in the direction of their switching position of the block is also substantially, radially inwardly, against the spring force of a locking stone spring moved.
In der Hauptsynchronisationslage der Schiebemuffe liegt der äußere Randbereich des Sperrsteins am Synchronring an bzw. steht mit diesem in Kontakt. Wird die Schiebemuffe in Richtung ihrer Schaltstellung weiterbewegt, so wird der Sperrstein auch weiter in radialer Richtung nach innen entgegen der Federkraft der Sperrsteinfeder gedrückt bzw. bewegt, wobei dann kurz vor Erreichen der Schaltstellung der Schiebemuffe die Sperrverzahnung der Schiebemuffe an der Sperrverzahnung des Losrades anliegt. Damit die Schiebemuffe ihre Schaltstellung (Einrückstellung) einnehmen kann und das Losrad wirksam mit der Schiebemuffe gekoppelt ist, muss die Schiebemuffe mit einer bestimmten Schaltkraft beaufschlagt werden, damit die Sperrverzahnung der Schiebemuffe an der Sperrverzahnung des Losrades „vorbeirutschen“ kann. Da der äußere Randbereich des Sperrsteins in diesem Moment in Kontakt ist mit dem Synchronring, muss eine bestimmte Schaltkraft aufgebracht bzw. insbesondere auch eine bestimmte, aufgrund von Reibungskräften zwischen der Schiebemuffe und dem Sperrstein wirkende Rest-Andrückkraft, die auch über den äußeren Randbereich des Sperrsteins auf den Synchronring, einwirkt, aufgebracht bzw. „überwunden“ werden, um die Schiebemuffe in ihre (in dieser Bewegungsrichtung „endgültige“) Schaltstellung (Einrückstellung) zu bewegen. Insbesondere bei sogenannten statischen Schaltungen, also wenn das Fahrzeug steht und alle rotationsfähigen Bauteile im Getriebe sich nicht drehen, kann es hierbei durchaus dann zu Schaltstörungen kommen. Bei der Realisierung beispielsweise einer statischen Schaltung, beispielsweise von „Neutral“ des Getriebes in den ersten Gang des Getriebes oder bei einem Einlegen aus jedem anderen Gang in den ersten Gang, kann bei der Schiebemuffe und dem Schaltrad eine sogenannte „Zahn-vor-Zahn-Stellung“ vorliegen oder die Synchronringe und/oder Reibkonen haben sich „verbissen“ und/oder insbesondere aufgrund des bekannten Aufbaus der Sperrsynchronisationsbaugruppe steht der Sperrstein in Kontakt mit dem Synchronring, so dass - im Endeffekt - dann eine bestimmte hohe Schaltkraft / Rest-Einlegekraft notwendig ist, um die Schiebemuffe in ihre endgültige Schaltstellung zur wirksamen drehfesten Verbindung des Losrades mit der Getriebewelle zu bewegen. Insbesondere nimmt das zuletzt vorbeschriebene Problem an Bedeutung zu, wenn mit den heute üblichen „Start-Stop-Funktionen“ im Betrieb des Kraftfahrzeuges eine erheblich höhere Anzahl an „statischen Schaltungen“ vollzogen wird, als dies ohne Start-Stop-Systeme zuvor früher gewesen ist.In the main synchronization position of the sliding sleeve, the outer edge region of the blocking block abuts or is in contact with the synchronizing ring. If the sliding sleeve is moved further in the direction of its switching position, the blocking stone is also pressed or moved further inward in the radial direction against the spring force of the blocking stone spring, in which case shortly before reaching the switching position of the sliding sleeve rests the locking teeth of the sliding sleeve on the locking teeth of the idler gear. Thus, the sliding sleeve can take their switching position (engagement position) and the idler gear is effectively coupled to the sliding sleeve, the sliding sleeve must be acted upon with a certain switching force so that the locking teeth of the sliding sleeve on the locking teeth of the idler gear "slip past" can. Since the outer edge region of the blocking block is in contact with the synchronizing ring at this moment, a certain switching force has to be applied or, in particular, a certain residual pressing force, which also acts on the outer edge region of the blocking block, due to frictional forces between the sliding sleeve and the blocking stone on the synchronizer ring, acts, applied or "overcome" to move the sliding sleeve in its (in this direction of movement "final") switching position (engagement position). In particular, in so-called static circuits, so when the vehicle is stationary and all rotatable components in the transmission do not rotate, it can then quite possibly lead to switching errors. When implementing, for example, a static circuit, for example, from "neutral" of the transmission in the first gear of the transmission or when inserting from any other gear in the first gear, in the sliding sleeve and the ratchet so-called "tooth-before-tooth Position "or the synchronizer rings and / or Reibkonen have" bitten "and / or in particular due to the known structure of the Sperrsynchronisationsbaugruppe the block is in contact with the synchronizer ring, so that - in the end - then a certain high switching force / residual insertion force necessary is to move the sliding sleeve in its final switching position for effective rotationally fixed connection of the idler gear to the transmission shaft. In particular, the last-described problem is becoming more important if a significantly higher number of "static circuits" are performed with the "start-stop functions" that are customary today during operation of the motor vehicle than was previously the case without start-stop systems ,
So ist aus der
Weiterhin ist aus der
Die im Stand der Technik bekannten Sperrsynchronisationsbaugruppen sind daher, insbesondere zur Realisierung von statischen Schaltungen, wie zuvor beschrieben, noch nicht optimal ausgebildet. Insbesondere ist eine bestimmte hohe bzw. bestimmte große / hohe Schaltkraft / Rest-Andrückkraft notwendig, um die Schiebemuffe in ihre Schaltstellung, wo das Losrad dann drehfest mit der Getriebewelle verbunden ist, zu bewegen. Derartig erhöhte Schaltkräfte bzw. Rest-Andrückkräfte zur Realisierung der Schaltstellung (Einrückstellung / Einlegestellung) der Schiebemuffe werden daher als unkomfortabel empfunden, da diese bei Handschaltgetrieben vom Fahrer direkt am Handschalthebel wahrgenommen werden können oder diese bei automatisierten Handschaltgetrieben auch zu höheren Schaltgeräuschen führen können.The locking synchronization assemblies known in the prior art are therefore not yet optimally configured, in particular for the realization of static circuits, as described above. In particular, a certain high or certain high / high switching force / residual pressure force is necessary to move the sliding sleeve into its switching position, where the idler gear is then non-rotatably connected to the transmission shaft. Such increased switching forces or residual Andrückkräfte for the realization of the switching position (engagement / insertion position) of the sliding sleeve are therefore perceived as uncomfortable, since these can be perceived by the driver directly on the manual shift lever in manual transmissions or these can lead to higher switching noise in automated manual transmissions.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Sperrsynchronisationsbaugruppe für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Fahrtkomfort erhöht ist, insbesondere die notwendige Schaltkraft zur Bewegung der Schiebemuffe in ihre Schaltstellung verringert ist bzw. die Rest-Andrückkraft zumindest verringert oder eliminiert ist.The invention is therefore based on the object, the above-mentioned Sperrsynchronisationsbaugruppe for a transmission of a motor vehicle now such and further, that the ride comfort is increased, in particular the necessary switching force for moving the sliding sleeve is reduced to its switching position and the residual pressure force at least reduced or eliminated.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun zunächst durch die Merkmale des Patentanspruches
Es ist nun mindestens ein Rückstellelement vorgesehen und/oder vorhanden, wobei dieses Rückstellelement derart angeordnet und/oder ausgeführt ist, so dass bei oder nach einer Bewegung der Schiebemuffe aus ihrer Hauptsynchronisationslage in Richtung ihrer Schaltstellung, aber vor einer wirksamen Kopplung des Losrades mit Schiebemuffe eine Bewegung des Sperrsteins aus seiner Synchronisationslage in Richtung seiner Neutrallage realisiert ist. Hierdurch kommt der Sperrstein, insbesondere sein äußerer Randbereich, außer Kontakt mit den Synchronisationselementen, insbesondere steht der Sperrstein nicht mehr in Kontakt mit dem Synchronring. Hierdurch wird insbesondere bei den zuvor genannten statischen Schaltungen die Rest-Andrückkraft bzw. - im Endeffekt auch - die dann noch notwendige Schaltkraft zur Bewegung der Schiebemuffe in Richtung ihrer Schaltstellung (Einrückstellung) zumindest reduziert. Insbesondere wird der Sperrstein, wenn sich die Schiebemuffe aus der Hauptsynchronisationslage in Richtung der endgültigen Schaltstellung zur Kopplung mit dem Losrad bewegt, dann aus seiner Synchronisationslage in Richtung seiner Neutrallage, insbesondere in die Neutrallage bewegt, was im Folgenden noch näher erläutert werden wird.It is now provided and / or present at least one return element, this return element is arranged and / or executed so that during or after a movement of the sliding sleeve from its Hauptsynchronisationslage in the direction of their switching position, but before an effective coupling of the idler gear with sliding sleeve a Movement of the block is realized from its synchronization position in the direction of its neutral position. As a result, the block comes, in particular its outer edge region, out of contact with the synchronization elements, in particular, the block is no longer in contact with the synchronizer ring. As a result, in particular in the case of the abovementioned static circuits, the residual pressing force or, in the end, also the necessary switching force for moving the sliding sleeve in the direction of its switching position (engagement position) is at least reduced. In particular, when the sliding sleeve moves from the main synchronization position towards the final shift position for coupling to the idler gear, the locking block is then moved out of its synchronization position in the direction of its neutral position, in particular into the neutral position, as will be explained in more detail below.
Insbesondere ist das Rückstellelement als eine Rückstellfeder ausgebildet oder ausgeführt. Hierdurch ist eine kostengünstige Ausführung eines Rückstellelementes realisiert.In particular, the restoring element is designed or embodied as a return spring. As a result, a cost-effective design of a return element is realized.
Der Sperrstein weist eine Aufnahme auf und/oder der Synchronkörper weist eine Ausnehmung auf, wobei die Rückstellfeder zumindest teilweise in der Aufnahme und in der Ausnehmung angeordnet ist. Wesentlich ist, dass die Rückstellfeder wirksam zwischen dem Sperrstein und dem Synchronkörper angeordnet ist, wobei die Rückstellfeder unterschiedliche Ausführungsformen aufweisen kann, was im Folgenden auch noch näher erläutert werden darf.The block has a receptacle and / or the synchronizer body has a recess, wherein the return spring is at least partially disposed in the receptacle and in the recess. It is essential that the return spring is arranged effectively between the block and the synchronizer body, wherein the return spring may have different embodiments, which may be explained in more detail below.
Der Sperrstein ist zumindest teilweise radial verschiebbar angeordnet. Hierzu ist eine Sperrsteinfeder wirksam zwischen dem Sperrstein und Synchronkörper angeordnet. Der Sperrstein ist daher zumindest teilweise radial verschiebbar, insbesondere radial nach innen verschiebbar, entgegen der Federkraft einer angeordneten Sperrsteinfeder, wobei eine axiale Verschiebung des Sperrsteins auch ermöglicht ist, insbesondere mit Hilfe der Verschiebung / Bewegung der Schiebemuffe. Hierzu weist der Sperrstein mindestens eine Erhöhung und/oder einen zumindest teilweise rampenförmigen Bereich und die Schiebemuffe eine zumindest teilweise zu der Erhöhung und/oder dem rampenförmigen Bereich des Sperrsteins korrespondierend verlaufende Nut auf. In der Neutrallage des Sperrsteins und in der Neutrallage der Schiebemuffe steht die Erhöhung des Sperrsteins mit der Nut in Eingriff. Bei einer Verschiebung der Schiebemuffe entlang des rampenförmigen Bereiches des Sperrsteins wird der Sperrstein radial nach verschoben, insbesondere radial nach innen gedrückt.The block is arranged at least partially radially displaceable. For this purpose, a lock spring is effectively arranged between the block and synchronizer body. The blocking block is therefore at least partially radially displaceable, in particular displaceable radially inwardly, against the spring force of a arranged Sperrsteinfeder, wherein an axial displacement of the locking block is also possible, in particular by means of the displacement / movement of the sliding sleeve. For this purpose, the blocking stone has at least one elevation and / or an at least partially ramp-shaped region and the sliding sleeve has a groove extending at least partially corresponding to the elevation and / or the ramp-shaped region of the blocking stone. In the neutral position of the locking block and in the neutral position of the sliding sleeve, the increase of the locking block is engaged with the groove. During a displacement of the sliding sleeve along the ramp-shaped region of the blocking block, the blocking block is displaced radially inward, in particular pressed radially inward.
Durch eine Bewegung der Schiebemuffe aus ihrer Neutrallage in eine Vorsynchronisationslage wird aber auch der Sperrstein insbesondere axial verschoben, nämlich in seine Synchronisationslage bewegt, wobei dann die Erhöhung des Sperrsteins nur noch teilweise mit der Nut der Schiebemuffe in Eingriff ist, insbesondere entsprechende rampenförmige Bereiche der Nut der Schiebemuffe und rampenförmige Bereiche des Sperrsteins miteinander entsprechend in Kontakt sind. Insbesondere über den rampenförmigen Bereich des Sperrsteins und über einen rampenförmigen Bereich der Nut der Schiebemuffe wird daher die entsprechende Bewegung des Sperrsteins einerseits in radialer Richtung, andererseits in axialer Richtung realisiert.By a movement of the sliding sleeve from its neutral position in a Vorsynchronisationslage but also the block is particularly axially displaced, namely moved into its synchronization position, in which case the increase of the block is only partially in engagement with the groove of the sliding sleeve, in particular corresponding ramp-shaped areas of the groove the sliding sleeve and ramped portions of the locking block are in contact with each other accordingly. In particular, over the ramped portion of the block and over a ramped portion of the groove of the sliding sleeve therefore the corresponding movement of the locking block is realized on the one hand in the radial direction, on the other hand in the axial direction.
Wird die Schiebemuffe aus ihrer Hauptsynchronisationslage in Richtung ihrer Schaltstellung bewegt, dann ist die Erhöhung des Sperrsteins mit der Nut der Schiebemuffe außer Eingriff bringbar. Ein im Wesentlichen horizontal verlaufender Bereich der Erhöhung des Sperrsteins steht dann in Kontakt mit der Schaltverzahnung der Schiebemuffe, wobei eine Bewegung des Sperrsteins aus seiner Synchronisationslage zumindest teilweise in Richtung seiner Neutrallage mit Hilfe des Rückstellelementes, insbesondere der Rückstellfeder, ermöglicht und/oder realisiert ist. Anders ausgedrückt, das Rückstellelement bzw. die Rückstellfeder sorgt dafür, dass der Sperrstein, insbesondere in seine Neutrallage zurückgeschoben wird, so dass insbesondere ein äußerer Randbereich des Sperrsteins nicht mehr in Kontakt steht mit dem Synchronring. Hierdurch wird dann einerseits die Schaltkraft der Schiebemuffe zum Erreichen ihrer Schaltstellung reduziert bzw. ist andererseits die Rest-Einlegekraft bzw. die Rest-Andrückkraft der Schiebemuffe zur Erzielung ihrer Schaltstellung, in der das Losrad dann mit der Getriebewelle wirksam drehfest verbunden ist, entsprechend reduziert, denn es wirkt dann über den Sperrstein bei einer Bewegung der Schiebemuffe aus ihrer Hauptsynchronisationslage in ihre Schaltstellung durch den Sperrstein keine Kraft auf die Synchronelemente, da der Sperrstein in Richtung seiner Neutrallage verschoben ist bzw. wird und mit den Synchronelementen, hier mit dem Synchronring, außer Kontakt ist. If the sliding sleeve is moved from its main synchronization position in the direction of its switching position, then the increase of the locking block with the groove of the sliding sleeve can be disengaged. A substantially horizontally extending region of the increase of the blocking stone is then in contact with the switching toothing of the sliding sleeve, wherein a movement of the locking block from its synchronization position at least partially in the direction of its neutral position by means of the return element, in particular the return spring, enabled and / or realized. In other words, the return element or the return spring ensures that the blocking stone, in particular pushed back into its neutral position, so that in particular an outer edge region of the locking block is no longer in contact with the synchronizer ring. As a result, on the one hand, the switching force of the sliding sleeve is reduced to reach its switching position or, on the other hand, the residual insertion force or the residual pressing force of the sliding sleeve to achieve their switching position, in which the idler gear is then connected to the transmission shaft effectively rotatably, correspondingly reduced, because it then acts on the block in a movement of the sliding sleeve from its Hauptsynchronisationslage in their switching position through the block no force on the synchronizing elements, since the block is moved in the direction of its neutral position or is and with the synchronizing elements, here with the synchronizer ring, except Contact is.
Hierdurch ist ein kostengünstiges System mit insbesondere nur mechanischen Bauteilen geschaffen, um die eingangs genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere bei statischen Schaltungen die notwendige Schaltkraft für die Schiebemuffe zur Erreichung ihrer Schaltstellung zu reduzieren, insbesondere die sogenannte Rest-Andrückkraft zu minimieren und oder zu eliminieren.As a result, a cost-effective system, in particular only mechanical components created to avoid the disadvantages mentioned above, especially in static circuits to reduce the necessary switching force for the sliding sleeve to achieve their switching position, in particular to minimize and eliminate the so-called residual pressure force.
Die Rückstellfeder ist nun derart dimensioniert, so dass in der Synchronisationslage des Sperrsteins die dann anliegende Federrückstellkraft der Rückstellfeder kleiner ist als die Schaltkraft der Schiebemuffe in ihrer Hauptsynchronisationslage, wobei aber die Rückstellkraft der Rückstellfeder größer ist, als die zwischen der Schiebemuffe, zumindest kurz vor dem Erreichen ihrer Schaltstellung und dem Sperrstein insbesondere aufgrund von Reibkräften wirkende Rest-Andrückkraft. Durch entsprechende Materialien für das Federelement kann insbesondere die entsprechende Federsteifigkeit eingestellt und/oder so dimensioniert werden, wie zuvor beschrieben.The return spring is now dimensioned such that in the synchronization position of the locking block then applied spring restoring force of the return spring is smaller than the switching force of the sliding sleeve in their Hauptsynchronisationslage, but the restoring force of the return spring is greater than that between the sliding sleeve, at least shortly before Achieving their switching position and the blocking stone in particular due to frictional forces acting residual pressing force. By appropriate materials for the spring element, in particular the corresponding spring stiffness can be adjusted and / or dimensioned as described above.
Für das Rückstellelement, das insbesondere als Rückstellfeder ausgeführt ist, dürfen nun zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen aufgezeigt werden:For the return element, which is designed in particular as a return spring, now two particularly preferred embodiments may be shown:
Zunächst kann die Rückstellfeder einen im Wesentlichen S-förmigen, insbesondere in einer horizontalen Ebene verlaufenden, Grundkörper mit zwei zu dem Grundkörper, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufenden, Federenden aufweisen. Der Grundkörper ist hierbei im Wesentlichen in der Aufnahme des Sperrsteins angeordnet ist, wobei die beiden Federenden im Wesentlichen in der Ausnehmung des Synchronkörpers angeordnet sind.First, the return spring may have a substantially S-shaped, in particular in a horizontal plane extending base body with two to the main body, in particular substantially vertically extending spring ends. The main body is in this case arranged substantially in the receptacle of the locking block, wherein the two spring ends are arranged substantially in the recess of the synchronizer body.
Weiterhin, in einer anderen Ausführungsform, kann die Rückstellfeder im Wesentlichen bügelartig ausgebildet sein. Hierbei weist die Rückstellfeder einen bügelartigen Grundkörper mit zwei sich von dem Grundkörper nach außen erstreckenden, insbesondere im Wesentlichen hakenförmigen Endbereichen auf. Der Grundkörper ist dann im Wesentlichen in der Aufnahme des Sperrsteins angeordnet und die beiden Endbereiche sind im Wesentlichen in der Ausnehmung des Synchronkörpers angeordnet.Furthermore, in another embodiment, the return spring may be formed substantially bow-shaped. In this case, the restoring spring has a bow-shaped basic body with two end areas extending outwards from the basic body, in particular substantially hook-shaped. The main body is then arranged substantially in the receptacle of the locking block and the two end portions are arranged substantially in the recess of the synchronizer body.
Mit dem Ausdruck „im Wesentlichen“ in Verbindung mit dem Rückstellelement bzw. der Rückstellfeder ist insbesondere gemeint, dass die entsprechenden Bereiche (Grundkörper / Federenden / Endbereiche) sich zumindest größtenteils in der entsprechenden Aufnahme des Sperrsteins bzw. der Ausnehmung des Synchronkörpers erstrecken und/oder hier angeordnet sind, aber sich nicht vollständig hier rein erstrecken oder hier vollständig angeordnet sein müssen.By the term "substantially" in connection with the restoring element or the return spring is meant in particular that the corresponding areas (main body / spring ends / end portions) extend at least largely in the corresponding receptacle of the locking block or the recess of the synchronizer body and / or are arranged here, but do not extend completely in here or need to be completely arranged here.
Im Ergebnis sind mit Hilfe der erfindungsgemäßen Sperrsynchronisationsbaugruppe die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.As a result, the disadvantages mentioned above are avoided with the aid of the locking synchronization module according to the invention and corresponding advantages are achieved.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Sperrsynchronisationsbaugruppe in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden darf eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:
-
1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Sperrsynchronisationsbaugruppe mit einem Rückstellelement, insbesondere einer Rückstellfeder in einer ersten Ausführungsform im Schnitt, insbesondere nur hälftig dargestellt, wobei die Schiebemuffe und der Sperrstein hier die jeweilige Neutralstellung einnehmen, -
2 die erfindungsgemäße Sperrsynchronisationsbaugruppe aus1 in schematischer Darstellung, wobei die Schiebemuffe insbesondere eine Hauptsynchronisationslage einnimmt und der Sperrstein (hier insbesondere noch) seine Synchronisationslage einnimmt, -
3 die in den1 und2 dargestellte erfindungsgemäße Sperrsynchronisationsbaugruppe in schematischer Darstellung, wobei die Schiebemuffe hier aus der Hauptsynchronisationslage (aus2 ) in Richtung ihrer Schaltstellung weiter bewegt worden ist und der Sperrstein in Richtung seiner Neutrallage mit Hilfe des Rückstellelementes, insbesondere der Rückstellfeder, verschoben worden ist, -
4a eine erste bevorzugte Ausführungsform für ein als Rückstellfeder ausgebildetes Rückstellelement, -
4b das in4a dargestellte Rückstellelement, hier die entsprechende Rückstellfeder, zumindest teilweise angeordnet in der Aufnahme eines hier dargestellten Sperrsteins in schematischer Darstellung, und -
5 in schematischer Darstellung eine bevorzugte zweite Ausführungsform für eine Rückstellelement, insbesondere eine weitere Rückstellfeder.
-
1 a schematic representation of a locking synchronization assembly according to the invention with a restoring element, in particular a return spring in a first embodiment in section, in particular only half shown, the sliding sleeve and the block here take the respective neutral position, -
2 the lock synchronization assembly according to the invention1 in a schematic representation, wherein the sliding sleeve in particular assumes a main synchronization position and the blocking stone (here in particular still) assumes its synchronization position, -
3 in the1 and2 illustrated locking synchronization assembly according to the invention in a schematic representation, wherein the sliding sleeve here from the main synchronization position (off2 ) has been further moved in the direction of its switching position and the block has been moved in the direction of its neutral position by means of the return element, in particular the return spring, -
4a a first preferred embodiment of a resetting element designed as a return spring, -
4b this in4a shown restoring element, here the corresponding return spring, at least partially arranged in the receptacle of a locking block shown here in a schematic representation, and -
5 a schematic representation of a preferred second embodiment of a return element, in particular a further return spring.
Die
Das Getriebe kann als manuell betätigbares Handschaltgetriebe oder als automatisiertes Handschaltgetriebe ausgeführt sein.The transmission can be designed as a manually operable manual transmission or as an automated manual transmission.
Wie insbesondere aus den
Denkbar ist auch, dass eine Sperrsynchronisationsbaugruppe nur den Synchronring aufweist, der beispielsweise mit einer Reibfläche eines Losrades direkt in Kontakt bringbar ist oder wobei auch andere eingangs bereits genannte Ausführungsformen für eine Sperrsynchronisationsbaugruppe in Betracht kommen.It is also conceivable that a Sperrsynchronisationsbaugruppe has only the synchronizer ring, which is for example directly engageable with a friction surface of a loose wheel in contact or where other already mentioned at the outset embodiments for a Sperrsynchronisationsbaugruppe into consideration.
Auch kann die Sperrsynchronisationsbaugruppe nur einseitig wirkend ausgebildet sein, aber ist bei der hier bevorzugten dargestellten Ausführungsform „doppelseitig“ wirkend ausgebildet, wobei mit dieser Sperrsynchronisationsbaugruppe
Die Sperrsynchronisationsbaugruppe
Der Synchronkörper
Die
Der Sperrstein
Weiterhin ist der Sperrstein
Zur drehfesten Verbindung, hier des Losrades
Die Schaltstellung („vollständige“ Einrückstellung) der Schiebemuffe
Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass der Reibring
Über den insbesondere gehäuseartig, wie aus
Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden, dass mindestens ein Rückstellelement
Insbesondere wird in der Schaltstellung der Schiebemuffe
Insbesondere ist - im Endeffekt - eine Schaltkraft
Weitere konstruktive Einzelheiten und/oder der Ablauf eines derartigen Schaltvorgangs darf im Folgenden nochmals näher beschrieben werden: Further structural details and / or the sequence of such a switching operation may be described in more detail below:
Der Sperrstein
Das Rückstellelement
Die hier in den
Die
Weiterhin ist der Sperrstein
Wie weiterhin aus den
Die Schiebemuffe
Wie ebenfalls aus
Weiterhin ist in
Die Rückstellfeder
Aufgrund der zuvor genannten Dimensionierung ist einerseits eine Verschiebung des Sperrsteins
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SperrsynchronisationsbaugruppeBarrier synchronization module
- 22
- Synchronkörpersynchronizer
- 2a2a
- Ausnehmungrecess
- 33
- Reibringfriction ring
- 44
- Synchronringsynchronizer ring
- 55
- Schiebemuffesliding sleeve
- 5a5a
- Schaltverzahnungshift gearing
- 5b5b
- Sperrverzahnunglocking teeth
- 5c5c
- Nutgroove
- 66
- Sperrsteinblocking stone
- 6a6a
- Aufnahmeadmission
- 6b6b
- Randbereichborder area
- 77
- LosradLosrad
- 7a7a
- Schaltverzahnungshift gearing
- 7b7b
- Sperrverzahnunglocking teeth
- 88th
- LosradLosrad
- 99
- SperrsteinfederBlocking Steinfeder
- 1010
- Reibkone / ReibringFriction cone / friction ring
- 1111
- RückstellelementReturn element
- 11a11a
- RückstellfederReturn spring
- 11b11b
- Grundkörperbody
- 11c11c
- Federendespring end
- 11d11d
- Endbereichend
- 1212
- Erhöhungincrease
- 12a12a
- rampenförmiger Bereichramped area
- 12b12b
- rampenförmiger Bereich ramped area
- FA F A
- SchaltkraftOperating force
- FR F R
- Rest-AndrückkraftResidual pressure force
- FRF F RF
- Rückstellkraft der RückstellfederRestoring force of the return spring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010050308 A1 [0010]DE 102010050308 A1 [0010]
- WO 2011/029557 A1 [0011]WO 2011/029557 A1 [0011]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018200273.8A DE102018200273A1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Lock synchronization assembly for a transmission of a motor vehicle |
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---|---|---|---|
DE102018200273.8A DE102018200273A1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Lock synchronization assembly for a transmission of a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018200273A1 true DE102018200273A1 (en) | 2019-07-11 |
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ID=66995377
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DE102018200273.8A Pending DE102018200273A1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Lock synchronization assembly for a transmission of a motor vehicle |
Country Status (1)
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DE (1) | DE102018200273A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112539227A (en) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 比亚迪股份有限公司 | Synchronous system and vehicle with same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1901712A (en) * | 1930-10-16 | 1933-03-14 | Packard Motor Car Co | Motor vehicle transmission mechanism |
WO2011029557A1 (en) | 2009-09-08 | 2011-03-17 | Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh | Synchronization system for a gearbox |
DE102010050308A1 (en) | 2009-11-03 | 2011-05-05 | Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh | Self-locking synchronization assembly for shift collar manual transmission of vehicle, has coupling piece provided with radial inner section including lateral projection for engaging coupling piece behind cone ring |
-
2018
- 2018-01-10 DE DE102018200273.8A patent/DE102018200273A1/en active Pending
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Legal Events
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