DE19929941A1

DE19929941A1 - Synchromesh system for a vehicle gearbox has ring springs in recesses to fix the coupling bodies at the tooth structures to be keyed to the floating wheels as the mounting

Info

Publication number: DE19929941A1
Application number: DE1999129941
Authority: DE
Inventors: Herbert Hoyer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-04

Abstract

The synchromesh system (2), for a vehicle gearbox with at least one floating wheel (6,8), has a coupling body (12,18) which is keyed to the floating wheel (6,8) by a toothed structure (10,16), and the coupling body (12,18) is fixed axially in the teeth (10,16) by an open ring spring (34,36). The floating wheel (6,8) and the coupling body (12,18) each have a recess (30,32;38,40) to hold the ring spring (34,36) in the fixing setting.

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung mit Kupplungskörper und Losrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a synchronization device with clutch body and idler gear according to the preamble of Claim 1.

Für die Übertragung der Antriebsleistung und die An passung des Motordrehmomentes an den Zugkraftbedarf eines Fahrzeuges werden heute praktisch ausschließlich mehrstufi ge Zahnradgetriebe eingesetzt.For the transmission of the drive power and the on Matching the engine torque to the tractive effort required Today, vehicles are practically exclusively multi-level GE gearbox used.

Die Getriebeschaltung kann mit Hilfe einer Synchroni siereinrichtung erheblich vereinfacht werden. Beim Synchro nisieren wird die Drehzahlanpassung der miteinander zu ver bindenden Getriebeelemente selbsttätig oder gesteuert durchgeführt, um so das Doppelkuppeln beim Hochschalten bzw. das Doppelkuppeln mit Zwischengasgeben beim Rückschal ten zu vermeiden. Die Fahrsicherheit wird deutlich erhöht, da der Gangwechsel auch in kritischen Fahrsituationen schnell, sicher und auch geräuschlos möglich ist, bei spielsweise kann der rechte Fuß des Fahrers beim Bergabfah ren während einer Rückschaltung auf der Bremse bleiben.The gear shift can be done with the help of a synchronizer siereinrichtung be simplified considerably. At the synchro The speed adjustment of the will be ver verieren binding gear elements automatically or controlled performed so as to double clutch when shifting up or the double clutch with accelerator on the downshift to avoid. Driving safety is significantly increased, since changing gears even in critical driving situations is fast, safe and also noiseless at for example, the driver's right foot when driving downhill remain on the brake during a downshift.

Eine Synchronisiereinrichtung hat folgende Aufgaben zu erfüllen:
A synchronization device has the following tasks:

- Speed adjustment of two different speeds rotating gear elements and the associated Parts so that they form-fit without ratcheting can be connected to each other;
- Lock the positive connection until the same run of the gear elements to be connected to ratchets and damage to the positive switching elements to prevent;
- release the lock at the moment of synchronization;
- Speed adjustment within a very short time and with switching forces as low as possible;
- operational safety even under unfavorable circumstances, such as cold, tough gear oil or with extremely rapid tearing through the gears.

In den heutigen synchronisierten Fahrzeuggetrieben werden überwiegend Synchronisiereinrichtungen für jeden einzelnen Gang eingesetzt. Weite Verbreitung hat dabei die Sperrsynchronisierung mit Konus gefunden. Bei diesem System werden konische Reibkegel für die kraftschlüssige Dreh zahlanpassung der zu verbindenden Getriebeelemente einge setzt. Diese Art der Synchronisiereinrichtung findet sowohl in Personenwagen- als auch in Nutzfahrzeuggetrieben Verwen dung. Eine solche Sperrsynchronisierung ist beispiels weise bekanntgeworden aus der WO 8501998. Die dort be schriebene Sperrsynchronisierung ist so ausgeführt, daß der mit einer Außenverzahnung versehene Synchronring beim An pressen an den Reibkegel des Kupplungskörpers eine durch Anschläge am Synchronkörper begrenzte Drehbewegung aus führt. Diese Verdrehung hat zur Folge, daß sich die ange schrägten Zahnstirnflächen des Synchronringes gegen die der Schiebemuffe pressen und somit ein Weiterbewegen der Muffe verhindern. Erst wenn die Kegelreibflächen den Gleichlauf der zu kuppelnden Teile herbeigeführt haben, bewirkt der anhaltende Druck der Schiebemuffe ein Zurückdrehen des Syn chronringes. Die Sperre ist damit gelöst und die Schiebe muffe wird in die Verzahnung des Kupplungskörpers einge schoben.In today's synchronized vehicle transmissions are mainly synchronization devices for everyone single gear used. The is widely used Lock synchronization with cone found. With this system become conical friction cones for frictional rotation Number adjustment of the gear elements to be connected puts. This type of synchronizer takes place both Use in passenger car and commercial vehicle transmissions dung. Such lock synchronization is an example became known from WO 8501998. The be lock synchronization is written so that the with an external toothing synchronizer ring at the on press one against the friction cone of the clutch body Stops on the synchronizer body limited rotary movement leads. This distortion has the consequence that the slanted tooth end faces of the synchronizer ring against the Press the sliding sleeve and thus move the sleeve further prevent. Only when the conical friction surfaces are synchronized of the parts to be coupled brings about persistent pressure of the sliding sleeve a turning back of the syn chronringes. The lock is released and the slide sleeve is inserted into the teeth of the coupling body pushed.

Im Leerlauf befindet sich die Schiebemuffe in axialer Mit telstellung. Die Rastenbolzen werden durch Federn in Rasten der Schiebemuffe gedrückt. Die Losräder können sich frei auf ihrer Welle drehen. Der Drehzahlunterschied zwischen Synchronring und Kupplungskörper und das Schleppmoment zwi schen ihren Reibflächen bewirken, daß der Synchronring am Verdrehanschlag der Schiebemuffe anliegt. Die angeschrägten Zahnstirnflächen von Schiebemuffe und Synchronring stehen einander gegenüber. In der Sperrstellung hat die Schiebe muffe zunächst über die Rastenbolzen und Druckstücke den Synchronring auf den Reibkonus des Kupplungskörpers gescho ben. Die Zahnstirnflächen haben damit die Weiterleitung der Schaltkraft von der Schiebemuffe direkt an den Synchronring übernommen. Solange ein Drehzahlunterschied zwischen Syn chronring und Kupplungskörper besteht, ist das Reibmoment an den Kegelreibflächen von Synchronring und Kupplungskör per größer als das Rückstellmoment durch die angeschrägten Zahnstirnflächen. Die Schiebemuffe ist deshalb gegen Durch schalten in den Kupplungskörper gesperrt. Erst wenn der Drehzahlunterschied zwischen Synchronring und Kupplungskör per ausgeglichen und somit das Reibmoment aufgehoben ist, dreht die Schiebemuffe den Synchronring in die Stellung "Zahn auf Zahnlücke" zurück. Über die Sperrverzahnung des Synchronringes hinweg wird dann die Schiebemuffe in die ebenfalls stirnseitig angeschrägte Verzahnung des Kupp lungskörpers eingeschoben.When idling, the sliding sleeve is in axial Mit tel position. The catch bolts are held in springs by springs the sliding sleeve is pressed. The idler gears can move freely turn on their shaft. The speed difference between Synchronizer ring and clutch body and the drag torque between rule their friction surfaces cause the synchronizer ring on Twist stop of the sliding sleeve is present. The beveled Tooth end faces of the sliding sleeve and synchronizer ring towards each other. The slide has in the locked position must first over the locking bolts and pressure pieces Synchronizer ring on the friction cone of the clutch body shot ben. The tooth end faces thus have the forwarding of the Shifting force from the sliding sleeve directly to the synchronizer ring accepted. As long as there is a speed difference between syn Chronring and clutch body is the friction torque on the conical friction surfaces of the synchronizer ring and clutch body per greater than the restoring torque due to the beveled Tooth end faces. The sliding sleeve is therefore against through switch locked in the clutch body. Only when the Speed difference between the synchronizer ring and clutch body by balanced and thus the friction torque is canceled, the sliding sleeve turns the synchronizer ring into position "Tooth for tooth gap" back. About the locking teeth of the The sliding sleeve is then in the synchronizer ring also bevelled teeth on the front of the dome inserted into the body.

Üblicherweise sind die Kupplungskörper in einer kurzen Verzahnung an dem Losrad drehfest angeordnet. Die Kurzver zahnung wird an der Stirnseite verstemmt. Das gehärtete Losrad muß an dieser Stelle mit hohem Kostenaufwand weich gehalten werden, so daß der Kupplungskörper mit dem Losrad mittels eines Schweißverfahrens befestigt werden kann.Usually the coupling bodies are in a short Gear on the idler gear rotatably arranged. The Kurzver teeth are caulked on the front. The hardened Idler gear must be soft at this point with high costs are held so that the clutch body with the idler gear can be attached by means of a welding process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Synchronisiereinrichtung die Befestigung des Kupplungskör pers am Losrad zu verbessern.The invention has for its object in a Synchronizer the attachment of the clutch body pers to improve the idler gear.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Synchronisierein richtung mit Kupplungskörper und Losrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The task is solved by a synchronization direction with clutch body and idler gear with the characteristics of claim 1.

Erfindungsgemäß wird an einer Synchronisiereinrichtung für ein Fahrzeugwechselgetriebe mit wenigstens einem Losrad und einem mit dem Losrad durch eine Verzahnung drehfest verbundenen Kupplungskörper in der Verzahnung ein form schlüssiges Befestigungselement vorgesehen, das den Kupp lungskörper zum Losrad in axialer Richtung fixiert. Eine vorteilhafte Ausgestaltung weist sowohl in dem Losrad als auch in dem Kupplungskörper je einen Einstich auf, in denen das Befestigungselement in der fixierenden Stellung ange ordnet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem Kupplungskörper eine Anschrägung vorgesehen, die das Befestigungselement zur Montage in radialer Richtung komprimiert und dabei in den am Losrad vorgesehenen Ein stich drückt. Eine Ausgestaltung zeigt das Befestigungsele ment als eine offene Ringfeder.According to the invention on a synchronization device for a vehicle change transmission with at least one idler gear and one with the idler gear through a toothing connected coupling body in the teeth a form conclusive fastener provided that the Kupp fixed to the idler gear in the axial direction. A advantageous embodiment has both in the idler gear also a puncture in the coupling body, in which the fastener in the fixing position is arranged. In a further advantageous embodiment a bevel is provided on the coupling body, the the fastener for mounting in the radial direction compressed and thereby in the provided on the idler gear stitch presses. The fastening element shows one embodiment ment as an open ring spring.

Bei dieser kostengünstigen Lösung wird das formschlüssige Befestigungselement bei der Montage über die Kurzverzahnung des Losrades geschoben, bis es im Einstich der Kurzverzah nung an dem Losrad einschnappt. Danach wird der Kupplungs körper mit seiner Verzahung in die Verzahnung des Losrades eingeführt und auf das Losrad aufgeschoben. Eine Anschrä gung am Kupplungskörper drückt das Befestigungselement so weit in den Einstich am Losrad nach radial innen hinein, daß der Kupplungskörper in Position gebracht werden kann. Ist der Kupplungskörper in seiner vorgesehenen Position, schnappt das Befestigungselement in den Einstich am Kupp lungskörper nach radial außen zurück. Der Kupplungskörper ist damit axial fixiert.With this cost-effective solution, it becomes form-fitting Fastening element during assembly using the short toothing of the idler gear until it is in the recess of the short tooth snaps on the idler gear. Then the clutch body with its toothing in the toothing of the idler gear introduced and pushed onto the idler gear. A chamfer on the coupling body presses the fastener so deep into the recess on the idler gear radially inwards, that the coupling body can be brought into position. If the coupling body is in its intended position, the fastener snaps into the recess on the dome body backwards radially outwards. The clutch body is thus axially fixed.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläu tert.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing tert.

Die einzige Figur zeigt eine Synchronisiereinrich tung 2, die auf einer Welle 4 eines nicht näher gezeigten Getriebes angeordnet ist. Auf der Welle 4 sind zwei Losrä der 6 und 8 drehbar angeordnet. Das Losrad 6 ist durch eine Verzahnung 10 mit einem Kupplungskörper 12 drehfest verbun den. Auf dem Kupplungskörper 12 ist ein Synchronring 14 vorgesehen. Das Losrad 8 ist durch eine Verzahnung 16 mit einem Kupplungskörper 18 drehfest verbunden. Auf dem Kupp lungskörper 18 ist ein Synchronring 20 vorgesehen. Zwischen Synchronring 14 und Synchronring 20 befindet sich die Schiebemuffe 22, die von einem Druckstück 24 auf einer Fe der 26 im Synchronkörper 28 auf der Welle 4 gehalten ist. In den Losrädern 6 und 8 ist je ein Einstich 30 und 32 vor gesehen, und in den Kupplungskörpern 12 und 18 ist je ein Einstich 38 und 40 vorgesehen. Je eine Ringfeder 34 und 36 befindet sich in den Einstichen 30, 38 bzw. 32, 40 und fi xiert die Kupplungskörper 12, 18 in den Verzahnungen 10, 16 axial entlang der Längsachse 42 der Welle 4. Eine Anschrä gung 44 am Kupplungskörper 12 bzw. eine Anschrägung 46 am Kupplungskörper 18 drücken die Ringfeder 34 bzw. 36 bei der Montage radial zusammen und in den Einstich 30 bzw. 32. The single figure shows a Synchronisiereinrich device 2 , which is arranged on a shaft 4 of a transmission, not shown. On the shaft 4 two Losrä the 6 and 8 are rotatably arranged. The idler gear 6 is rotatably connected by a toothing 10 with a coupling body 12 . A synchronizer ring 14 is provided on the coupling body 12 . The idler gear 8 is non-rotatably connected to a clutch body 18 by a toothing 16 . On the hitch be body 18 , a synchronizer ring 20 is provided. Between the synchronizer ring 14 and the synchronizer ring 20 is the sliding sleeve 22 , which is held by a pressure piece 24 on an Fe 26 in the synchronizer body 28 on the shaft 4 . In the idler gears 6 and 8 , a recess 30 and 32 is seen before, and in the coupling bodies 12 and 18 , a recess 38 and 40 is provided. An annular spring 34 and 36 is located in the recesses 30 , 38 and 32 , 40 and fi xed the coupling body 12 , 18 in the teeth 10 , 16 axially along the longitudinal axis 42 of the shaft 4th A chamfer 44 on the coupling body 12 or a chamfer 46 on the coupling body 18 press the annular spring 34 or 36 radially together during assembly and into the recess 30 or 32 .

reference numeral

22nd

Synchronisiereinrichtung
Synchronizer

44th

Welle
wave

66

Losrad
Idler gear

88th

Losrad
Idler gear

1010th

Verzahnung
Gearing

1212th

Kupplungskörper
Clutch body

1414

Synchronring
Synchronizer ring

1616

Verzahnung
Gearing

1818th

Kupplungskörper
Clutch body

2020th

Synchronring
Synchronizer ring

2222

Schiebemuffe
Sliding sleeve

2424th

Druckstück
Pressure piece

2626

Feder
feather

2828

Synchronkörper
Synchronizer body

3030th

Einstich
puncture

3232

Einstich
puncture

3434

Ringfeder
Ring spring

3636

Ringfeder
Ring spring

3838

Einstich
puncture

4040

Einstich
puncture

4242

Längsachse
Longitudinal axis

4444

Anschrägung
Bevel

4646

Anschrägung
Bevel

Claims

1. Synchronizing device ( 2 ) for a vehicle change sel gearbox with at least one idler gear ( 6 , 8 ) and one with the idler gear ( 6 , 8 ) by teeth ( 10 , 16 ) rotatably connected coupling body ( 12 , 18 ), characterized in that the coupling body ( 12 , 18 ) in the toothing ( 10 , 16 ) is fixed in the axial direction by a positive fastening element ( 34 , 36 ).

2. synchronizing device ( 2 ) according to claim 1, characterized in that both in the idler gear ( 6 , 8 ) and in the clutch body ( 12 , 18 ) each have a recess ( 30 , 32 or 38 , 40 ) is provided, in which the fastening element ( 34 , 36 ) is arranged in the fixing position.

3. Synchronizing device ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that on the coupling body ( 12 , 18 ) a bevel ( 44 , 46 ) is seen before, which compresses the fastening element ( 34 , 36 ) for Mon days in the radial direction and thereby presses into the recess ( 30 , 32 ) provided on the idler gear ( 6 , 8 ).

4. Synchronizing device ( 2 ) according to one of Ansprü che 1 to 3, characterized in that the fastening element is an open ring spring ( 34 , 36 ).