DE19982494C1

DE19982494C1 - Anordnung und Ausführung von Synchronringen als spanlos geformte Blechteile

Info

Publication number: DE19982494C1
Application number: DE19982494A
Authority: DE
Inventors: Roland Sarrach; Reiner Martin; Josef Schwuger; Rudolf Sinner
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1999-09-18
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2019-09-19
Also published as: WO2000031429A1; US6588563B1; DE19982494D2; DE19853896A1; BR9915570A

Abstract

Gemäß der Erfindung soll eine Anordnung spanlos aus Blech gefertigter Synchronringe (1, 6, 10, 18, 19, 21) geschaffen werden, deren äußerer Synchronring (1, 6, 10, 19) mit einer radial nach außen gerichteten Verzahnung und einem radial nach außen gerichteten Bord (3) versehen ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe mit

- einem auf der Getriebewelle in Umfangsrichtung der Getriebewelle ver drehfest angeordneten Synchronkörper,
- einer auf dem Synchronkörper entlang der Längsmittelachse der Getrie bewelle verschiebbar angeordneten Schiebemuffe,
- mindestens einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten und an den Synchronkörper anschließenden Gangrad, das mit einem Kupplungskör per verbunden oder mit einer Kupplungsverzahnung versehen ist und über den Kupplungskörper oder die Kupplungsverzahnung mittels der Schiebemuffe mit dem Synchronkörper kuppelbar ist,
- mindestens einem mit dem Gangrad in Verbindung stehenden Reibkör per,
- und mindestens einem zum Synchronkörper in Verbindung stehenden sowie mit einer Verdrehsicherung versehenen äußeren Synchronring,

wobei der äußere Synchronring durch einen im wesentlichen konisch aus gebildeten Ringkörper gebildet ist.

- dessen Stirnseite mit dem größten Durchmesser dem Gangrad, sowie dessen Stirnseite mit dem kleinsten Durchmesser dem Synchronkörper zugewandt ist,
- der an seiner Außenmantelfläche mit einer radial nach außen gerichteten Verzahnung versehen ist,
- und dessen Innenmantelfläche als eine Reibfläche ausgebildet ist, die mit dem Reibkörper zusammenwirkt.

Hintergrund der Erfindung

Eine derartige Synchronisiereinrichtung ist zum Beispel in EP 0 717 212 A1 beschrieben. Bei dieser Synchronisiereinrichtung wird der Reibkörper durch einen konisch ausgebildeten Reibring mit Reibflächen an seiner Innenman telfläche und Außenmantelfläche gebildet. Dieser Reibkörper wird auch als Zwischenring bezeichnet und greift mit Mitnehmernocken, die an seiner im Durchmesser größeren Seite hervorragen, in dazu passende Ausnehmun gen eines Kupplungskörpers. Die Reibfläche am Außenmantel steht wäh rend des Synchronisiervorganges reibschlüssig mit einer am äußeren Syn chronring ausgebildeten Reibfläche in Verbindung. Gleichzeitig steht eine an der Innenmantelfläche des Zwischenringes ausgebildeten Reibfläche mit einer Reibfläche eines inneren Synchronringes im Reibschluß. Der äußere Synchronring ist formschlüssig mit dem Synchronkörper verbunden und greift über Mitnehmernasen, die an seiner im Durchmesser kleineren Seite ausgebildeten und radial nach innen gerichtet sind, in Aussparungen des inneren Synchronringes. Der innere Synchronring ist somit über den äuße ren Synchronring ebenfalls formschlüssig mit dem Synchronkörper verbun den.

Die verbesserte Leistungsfähigkeit von Kupplungen in Kraftfahrzeugschalt getrieben stellt an die Komponenten der Schaltgetriebe immer höhere An forderungen. Mit der höheren Leistungsfähigkeit dieser Kupplungen steigen auch die im Getriebe während eines Synchronisiervorganges durch den oder die Synchronringe abzubremsenden Massenträgheitsmomente. Die dazu durch die Synchronringe zu erbringende größere Reibleistung wird hauptsächlich durch vergrößerte Reibflächen bzw. Reibflächenpaarungen erzeugt. Es werden also in der Regel die Durchmesser der Ringe bzw. die Breiten der Reibflächen vergrößert oder Mehrfachsynchronisiereinrichtun gen, d. h. mehrere ineinandergeordnete Synchronringe, eingesetzt. Die ge samte Synchronisiereinrichtung wird somit größer, schwerer und benötigt mehr Platz im Getriebe.

Parallel zu der Forderung nach erhöhter Leistungsfähigkeit von Synchroni siereinrichtungen wird von ihnen gefordert, daß sie ein geringes Gewicht besitzen und wenig Bauraum in Anspruch nehmen. Somit besteht zwischen der Forderung nach erhöhter Reibleistung von Synchronisiereinheiten und ihrer bauraumsparenden leichten Ausführung ein Widerspruch, der beson dere Anforderungen an die Konstruktion moderner Synchronisationen stellt. Bekannte Lösungen zu diesem Problem nach dem Stand der Technik beste hen darin, daß die Synchronringe teilweise innerhalb des Bauraumes des Synchronkörpers und der Schiebemuffe angeordnet sind, und daß ein oder mehrere der angewendeten Synchronringe dünnwandig aus tiefgezogenem Blech geformt sind.

Die obengenannte Schrift zum Stand der Technik beschreibt eine Anord nung, bei der ein tiefgezogener äußerer Synchronring, ein dünnwandiger Zwischenring und ein verhältnismäßig massiv ausgebildeter Synchronring ineinanderangeordnet sind. Theoretisch wird die Breite dieser Synchronrin ganordnung nur durch die für die Reibleistung erforderliche Breite der Reib flächen bestimmt. Praktisch ist jedoch auch der Platzbedarf für die Elemente zur formschlüssigen Verbindung der Ringe mit ihrer Anschlußkonstruktion, wie Mitnehmernasen- und Noppen, zu berücksichtigen.

Die axiale Ausdehnung einer Synchronisiereinrichtung wird wesentlich durch die Ausführung und Ausrichtung solcher Mitnehmernasen beeinflußt. Nach teilig auf die Gesamtbreite obengenannten Beispieles zum Stand der Tech nik wirken sich die vom äußeren Synchronring ausgehenden, radial nach innen weisenden und in den inneren Synchronring eingreifenden Mitneh mermasen aus. Da eine solche Synchronringanordnung in einer Synchroni siereinrichtung in der Regel zweimal, d. h. links und rechts der Quermittel ebene des Synchronkörpers erfolgt, ist der benötigte zusätzliche Platzbedarf nicht unerheblich. Genug axialer Baumraum steht in der Regel für eine Ver bindung von Reibringen über Mitnehmernasen zu den Zahnrädern zur Ver fügung. Die dazu notwendigen Aussparungen können in die ohnehin vor handene dicke Wandung des Kupplungskörpers oder der Verzahnung ein gebracht werden.

Die Gesamtbreite eines Synchronkörpers und das Maß, mit dem eine Syn chronringanordnung in den Synchronkörper eintauchen kann, wird wesent lich dadurch beeinflußt, wie der Formschluß zwischen Reibring und Syn chronkörper gestaltet wird. Besonders schwierig ist dabei die Gestaltung von spanlos gefertigten äußeren Synchronringen, da hier außer den Elementen für den Formschluß auch noch eine Sperrverzahnung und Anschlagele mente für die Rastelemente der Synchronisiereinrichtung vorzusehen und die Regeln der Entformbarkeit bei deren spanlosen Fertigung zu beachten sind.

Ein besonderes Augenmerk ist also auf die Ausführung des äußeren Syn chronringes zu richten. Die gattungsbildende Form eines äußeren Synchron ringes wird in DE 35 19 811 C2 beschrieben. Die Breite dieses Ringes wird durch die notwendige Breite seiner Reibfläche bestimmt. Der Formschluß zur Umgebungskonstruktion erfolgt über eine abschnittsweise unterbroche nen äußeren Zahnkranz und über Anschläge. Die Anschläge sind von Lap pen gebildet, die durch Biegen von Zungen zur Oberfläche des Ringkörpers gleich gerichtet liegen. Diese Lappen gehen von der Stirnseite des Ringes aus, an dem sich der größere Durchmesser des konusförmigen Ringes be findet und weisen mit ihren freien Enden in Richtung der Stirnseite des Rin ges, an der der kleine Durchmesser des Konus ausgebildet ist. Diese Lap pen werden während des Fertigungsprozeßes, nach dem Ziehen, aus dem Rand des Napfes zusammen mt der Verzahnung ausgestanzt und anschlie ßend gebogen. Von der Stirnseite mit dem kleinen Konusdurchmesser aus gehende formschlüssige Verbindungen mit z. B. dem Synchronkörper kön nen bei derartigen Synchronringen nur über Lappen erfolgen, die sich in ihrer Länge über die gesamte Synchronringbreite erstrecken. Je länger so ein Lappen ist, um so schwieriger wird es, ihn in seiner Lage und Position exakt auszurichten. Der Fertigungsaufwand und somit die Fertigungskosten werden, z. B. durch zusätzliches Kalibrieren, erhöht. Nachteilig auf die Ge nauigkeit eines solchen Anschlages wirkt sich auch dessen Breite aus. Je breiter und auch je dicker der Lappen gestaltet ist, um so schwieriger wird dessen exakte Formung.

Leistungsfähige Synchronisiereinrichtungen übertragen hohe Drehmomente und sind sehr oft schlagartig aufgebrachten Momentenspitzen ausgesetzt. Lappen und Mitnehmernasen müssen diese Momente und Momentenspitzen übertragen. Ihr Querschnitt ist dabei hohen Scher- und Biegebelastungen ausgesetzt. Sie müssen demzufolge sehr breit und mit großer Materialstärke ausgeführt sein. Fertigungstechnisch sind der Ausführung von derartigen Lappen in ihrem Querschnitt bei Synchronringen der gattungsbildenden Art, jedoch, wie schon erwähnt, Grenzen gesetzt.

Neben der angestrebten erhöhten Leistungsfähigkeit, dem reduzierten Ge wicht, der Verringerung des benötigten Bauraumes und der Funktionssi cherheit bilden die Kosten für die Herstellung einen weiteren Schwerpunkt, der bei der Konstruktion seiner Synchronisierungseinrichtung zu beachten ist. Ein hoher Anteil der Kosten bei der Fertigung von Synchronringen ent steht dadurch, daß eine effektive Reibpaarung geschaffen werden muß. Derzeit übliche Reibpaarungen sind z. B. Stahl-Messing-Paarungen oder Synchronringe mit einer extra Reibbeschichtung wie Sinterbelag oder Pa pierbelag. Bei spanlos gefertigten Synchronringen wird die Reibbeschich tung in extra Arbeitsgängen vor oder nach dem Spanlosformen aufgebracht. Die Kosten für das zusätzliche Material, die zusätzlichen Werkzeuge und die zusätzlichen Arbeitsgänge sind sehr hoch.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung von Synchronringen zu schaffen, die vorgenannte Nachteile vermeidet. Ein besonderes Augenmerk soll dabei insbesondere auf die Gestaltung eines äußeren Synchronringes gerichtet werden, der bei unveränderter Leistungsfähigkeit den benötigten axialen Bauraum so gering wie möglich hält und die Kosten für die Herstel lung von Synchronringen reduziert.

Diese Aufgabe wird nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der äußere Synchronring ein einstückiger, dünnwandiger, im wesentli chen konisch ausgebildeter und spanlos geformter Blechring ist, an dessen Stirnseite mit dem größten Durchmesser die Verzahnung und an dessen Stirnseite mit dem kleinsten Durchmesser ein radial nach außen gerichteter Bord ausgebildet ist. Dieser Bord kann aus dem Material geformt werden, das im Umformprozeß den Boden eines Napfens mit konusförmig ausgebil deter Wandung bildet. Dieses Material wird z. B. durchgestellt und umgelegt oder zum Bord gebördelt. Die Verzahnung und ggf. auch noch Anschläge werden aus dem oberen Rand des Napfes ausgearbeitet. Der am kleinen Konusdurchmesser des Ringes befindliche Bord und die am großen Konus durchmesser angeordnete Verzahnung sind vorzugsweise parallel zueinan der und senkrecht zur Längsmittelachse des Synchronringes ausgerichtet. Da die Verzahnung und der Bord jeweils am Ende des Synchronringes an geordnet sind, bilden sie stirnseitig ideale Anlageflächen. Die Genauigkeit der parallel zueinander ausgerichteten Stirnflächen ist sehr hoch und kann durch einen dem Umformprozeß folgenden Schleifprozeß noch verfeinert werden. Die Innenmantelfläche des äußeren Synchronringes kann vollstän dig als Reibfläche ausgebildet sein. Die Breite des Synchronringes ist somit ausschließlich von der notwendigen axialen Ausdehnung der Reibfläche festgelegt. Die Größe der Anschlagflächen wird über die radiale Ausdeh nung der Verzahnung und von Anschlägen auf der einen Seite und der Höhe des Bordes auf der anderen Seite des Ringes bestimmt. Es können die glei chen äußeren Abmessungen wie bei massiv ausgebildeten Synchronringen erzielt werden. Die Vorteile eines auf diese Weise umgeformten Blechringes liegen in seinem geringeren Gewicht und den geringen Kosten für seine Herstellung.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den Bord an seinem freien Ende mit einem abgewinkelten Kragen zu versehen. Dieser Kragen kann zur Verstärkung des Synchronringes oder ebenso als Führungsele ment dienen. Der Kragen ist aus dem Material des Bordes abgewinkelt und weist mit seinem freien Ende in Richtung der Verzahnung. Ein Bord, mit und ohne Kragen, verleiht einem Synchronring während der Wärmebehandlung eine hohe Formstabilität. Dadurch lassen sich verschiedenartige Wärmebe handlungsverfahren, wie Durchhärten, Einsatzhärten, Nitrieren und weitere denkbare Verfahren anwenden, ohne daß ein hoher Wärmeverzug der Form des Synchronringes und somit auch hohe Nacharbeitskosten, durch z. B. Schleifen, erforderlich sind. Durch die Wahl unterschiedlicher Wärmebe handlungsverfahren lassen sich in Abhängigkeit der Anwendung des Syn chronringes unterschiedliche Verschleißfestigkeiten erzielen.

Ein am Synchronring ausgebildeter Bord gestattet eine Vielzahl von Gestal tungsmöglichkeiten in Abhängigkeit von der Funktion des äußeren Syn chronringes und von der Ausbildung seiner Umgebungskonstruktion. So ist in einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, den Bord mit Aussparungen zu versehen. Diese Aussparungen können nur teilweise in den Bord eingebracht werden oder auch den Bord, in Umfangs richtung gesehen, ganz unterbrechen. Sie dienen als Führungszonen für Synchronisierungselemente wie Druckstücke und/oder bilden die Mitneh merelemente für die formschlüssige Verbindung, mit z. B. dem Synchronkör per. Drehmomente werden, in Umfangsrichtung gesehen, durch lange Bord bereiche und damit über große Querschnitte übertragen.

Die Gestaltungsmöglichkeiten von Anschlagelementen, z. B. für den An schlag der Schiebemuffe beim Vorsynchronisieren bzw. beim Synchronisie rungsprozeß, sind vielfältig. Der Bord selbst kann als Anschlag dienen, es können aber auch aus dem Bord gesondert Anschläge ausgearbeitet wer den. Eine vorzugsweise Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, Anschläge an der Verzahnung auszubilden, die in Richtung des kleinen Konusdurchmessers hervorsehen, also zum Synchronkörper weisen. Jedem Anschlag liegt, in axialer Richtung gesehen, eine Aussparung direkt gegen über. Druckstücke werden während des Vorsynchronisationsprozesses in der Aussparung geführt und schlagen zum Vorsynchronisieren an diesen Anschlägen an. Diese Anschläge sind beispielsweise durch Prägen oder Durchstellen ausgebildet. Der Abstand zu den Elementen der Vorsynchroni sation, wie z. B. den Druckstücken, kann auf diese Weise äußerst präzise festgelegt werden.

Bei äußeren Synchronringen in den Synchonisiereinrichtungen mit weniger hohen Momentenbelastungen und Momentenspitzen ist es auch möglich, eine formschlüssige Verbindung über Mitnahmeelemente, z. B. zum inneren Synchronring herzustellen. Wie eine weitere Ausführungsform beschreibt, sind dazu am kleinsten Konusdurchmesser, d. h. also an der Stirnseite des äußeren Synchronringes mit dem Bord radial nach innen ausgerichtete Mit nehmernasen vorgesehen. Für diese Mitnehmernase wird vorzugsweise das Material verwendet, das zum bilden der Aussparungen im Bord aus diesem entfernt wird. So können während des Umformprozesses beispielsweise die notwendigen Lappen und damit die Aussparungen aus dem Boden gestanzt werden. Der Bord wird nach außen geformt und die Lappen jedoch nach innen.

Die vorgenannte Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, daß ein einstücki ger, dünnwandiger und spanlos aus Blech geformter äußerer Synchronring, in vorhergehend beschriebener Ausführung, mit einem Zwischenring und einem inneren Synchronring angeordnet wird. Der Zwischenring und der innere Synchronring sind dabei ebenfalls als spanlos im Umformverfahren gefertigte Blechteile ausgebildet. Dadurch, daß der äußere Synchronring mit seinem radial nach außen gerichteten Bord wenig Platz in axialer Ausdeh nung benötigt, ist auch der Platzbedarf für die gesamte Synchronringanord nung, bestehend aus drei oder auch mehr Ringen, gering. Da alle Ringe dünnwandig ausgebildet sind, haben sie ein relativ geringes Gewicht. Die Kosten für die spanlos gefertigten Synchronringe sind relativ gering. In die ser Anordnung ist der äußere Synchronring über mindestens eine in seinen Bord eingebrachte Aussparung formschlüssig mit dem Synchronkörper ver bunden und somit an diesem verdrehgesichert. Der innere Synchronring steht direkt formschlüssig mit dem Synchronkörper in Verbindung. Die Ver bindung erfolgt in vorteilhafter Weise über einen an seinem kleinsten Durchmesserbereich ausgebildeten radial nach innen gerichteten Bord, der mit mindestens einer Aussparung versehen ist. Der Bord und die Ausspa rung dieses inneren Synchronringes werden während des Ziehprozesses aus dem Boden des konusförmig ausgebildten Napfes ausgearbeitet. Es ist aber auch denkbar, daß die formschlüssige Verbindung und somit die Ver drehsicherung des inneren Synchronringes über die bekannten nach innen gerichteten Mitnehmernasen erfolgt.

Die an sich schon kostengünstig ausgebildete und gefertigte Synchronrin ganordnung kann noch kostengünstiger gefertigt werden, wenn, wie in einer vorzugsweisen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes beschrieben, die Stahloberflächen der miteinander wirkenden Ringe deren Reibflächen bilden. Es ist also vorgesehen, keine gesonderten Reibbeläge aufzubringen. Die erforderlichen Reibeigenschaften werden je nach Anforderung und An wendung durch die Kombination von nachfolgend aufgeführten Varianten erzielt.

- Kombination unterschiedlicher Stahlsorten. Beispiel: 100 Cr6 und Tief ziehstahl
- Die Kombination unterschiedlicher Oberflächenhärten.
Beispiel: Zuordnen einer ungehärteten Reibfläche zu einer gehärteten Reibfläche, Zuordnen einer einsatzgehärteten Reibfläche zu einer Reib oberfläche eines durchgehärteten Ringes;
- Paarung von Reibflächen mit unterschiedlicher Oberflächenstruktur.
Beispiel: Zuordnen einer mit geprägten Rillen versehenen Reibfläche zu einer glatten Reibfläche, Zuordnen von Reibflächen mit verschiedenen Schliffbildern an ihrer Oberfläche; Die dabei eingeprägte oder geschliffe ne Rillen können gleichzeitig zum Abführen von Öl dienen;
- Kombination mehrerer oder aller vorhergehend aufgeführten Möglich keiten innerhalb einer Synchronringanordnung einer Synchronisiereinheit

Denkbar und teilweise notwendig ist auch, daß bei vorhergehend aufge führten Reibflächenkombinationen die Konuswinkel der Reibpaarung und/oder der Reibflächen zueinander abweichend modifiziert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele nä her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen äu ßeren Synchronringes mit in den Bord eingebrachten Aussparungen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Synchronring nach Fig. 1 entlang der Linie II, III-II, III,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Synchrongring nach Fig. 1 entlang der Linie II, III-II, III in alternativer Ausgestal tung zu der in Fig. 2 gezeigten Schnittansicht,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen äu ßeren Synchronringes, dessen Bord mit einem Kragen und Aussparungen versehen ist,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Synchronkörper nach Fig. 4 entlang der Linie V-V,

Fig. 6 Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen äußeren Synchronringes, der mit einem Bord und nach innen ge richteten Mitnehmernasen versehen ist,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch den Synchronkörper nach Fig. 6 entlang der Linie VII-VII Fig. 8 Ansicht eines Ausführungsbeispieles einer Synchroni siereinrichtung mit integrierten Druckstücken und Schie bemuffen,

Fig. 9 Teilansicht der Synchronisiereinrichtung nach Fig. 8 in vergrößertem Maßstab entlang der Linie IX-IX, mit ei nem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen An ordnung von Synchronringen und

Fig. 10 eine weitere Teilansicht der Synchronisiereinrichtung nach Fig. 8 in vergrößertem Maßstab, entlang der Linie X-X mit dem gleichen Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Anordnung von Synchronringen nach Fig. 9.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

In Fig. 1 ist mit 1 ein äußerer Synchronring bezeichnet. Der äußere Syn chronring 1 ist mit einer Verzahnung 2, einem Bord 3 und mit in den Bord eingebrachten Aussparungen 4 versehen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Körper des äußeren Synchronringes 1 konisch ausgeführt. An seiner Innen mantelfläche ist eine Reibflächen 23 ausgebildet. Die Verzahnung 2 ist an dem Ende des äußeren Synchronringes 1 mit dem größten Konusdurchmes ser ausgebildet und bildet gleichzeitig eine Stirnfläche 1b. Der Bord 3 ist senkrecht zur Längsmittelachse 1a des äußeren Synchronringes 1 und radi al nach außen weisend ausgerichtet. Der Bord 3 bildet die andere Stirnflä che des äußeren Synchronringes 1 und somit gleichzeitig eine vom kleinsten Konusdurchmesser 3a und des Außendurchmessers des Bordes 3b be grenzte Anschlagfläche 3c. Eingeprägter Anschlag 5a liegt der Aussparung 4 in axialer Richtung gesehen fluchtend gegenüber. In Fig. 3 wird noch einmal der gleiche Längsschnitt durch den äußeren Synchronring nach Fig. 1 dargestellt, jedoch ist an der Stirnfläche 1b, alternativ zur Darstellung nach Fig. 2, ein durchgestellter Anschlag 5b ausgebildet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen äußeren Sy chronringes 6 weist wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, einen umlaufenden äußeren Zahnkranz 7 und einen Bord 8 mit einem Kragen 9 und Aussparun gen 4 auf. Der Kragen 9 ist parallel zur Längsmittelachse 6a des äußeren Synchronringes 6 ausgerichtet und weist mit seinem freien Ende in Richtung des Zahnkranzes 7.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen äußeren Synchronringes 10 mit Mitnehmernasen 11 ist in Fig. 6 dargestellt. Dieser äußerer Syn chronring 10 ist im wesentlichen ausgeführt wie der äußere Synchronring 1, weist jedoch zusätzlich von seinen Aussparungen 10 ausgehende und radial nach innen gerichtete Mitnehmernasen 11 auf. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, sind die Mitnehmernasen 11 senkrecht zur Längsmittelachse 10b des äuße ren Synchronringes 10 ausgerichtet und gehen von der Reibflächen 24 aus.

In Fig. 8 bis 10 wird ein Ausführungsbeispiel einer Synchronisiereinrich tung 12, insbesondere ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung von Synchronringen dargestellt. Fig. 8 zeigt dabei eine Seiten ansicht eines Synchronkörpers 13, auf dem eine Schiebemuffe 14 sitzt und in den drei Druckstücke 15 integriert sind. Der Synchronkörper 13 weist eine Innenverzahnung 13a zur verdrehfesten Anordnung auf einer nicht darge stellten Getriebewelle auf. Der Synchronkörper verdeckt in dieser Ansicht eine Anordnung von Synchronringen der Synchronisiereinrichtung 12, die jedoch in Fig. 9 und Fig. 10 bildlich dargestellt ist. Neben dem Synchron körper 13 ist ein Gangrad 16 angeordnet. Mit dem Gangrad 16 ist ein Kupp lungskörper 17 verbunden, in dessen Aussparungen 17a Mitnehmernocken 18a eines Zwischenringes 18 eingreifen. Der Zwischenring 18 bildet mit ei nem äußeren Synchronring 19 eine erste Reibpaarung 20 und mit dem inne ren Synchronring 21 eine zweite Reibpaarung 22. Der in dieser Ansicht teil weise durch einen Absatz 13b des Synchronkörpers 13 verdeckte Innenbord 21a des inneren Synchronringes 21 ist von Aussparungen unterbrochen. Der Absatz 13b greift in die Aussparungen ein und der innere Synchronring 21 ist somit formschlüssig mit dem Synchronkörper 13 verbunden. Gegen die Anschlagfläche 3c des Bordes 3 des äußeren Synchronringes 19 wird durch die Schiebemuffe 14 beim Vorsynchronisieren das Druckstück 15 be wegt.

Der äußere Synchronring 19 ist über seinen Bord 3 formschlüssig mit der Synchronkörper 13 verbunden. Der Formschluß des äußeren Synchronrin ges 19 mit dem Synchronkörper 13 erfolgt über Aussparungen 19a seines Bordes 3. Um diesen Formschluß bildlich darzustellen, wurde Fig. 10 er stellt. Fig. 10 stellt eine Teilansicht des gleichen Ausführungsbeispieles einer Synchronisiereinrichtung nach Fig. 8 dar, der Schnitt erfolgt jedoch entlang der Linie X-X. Der Bord 3 des äußeren Synchronringes 19 wird in dieser Ansicht teilweise durch einen Innenabsatz 13c des Synchronkörpers 13 verdeckt. Dieser Innenabsatz 13c greift in die Aussparung 19a des Bor des 3 ein. Weiterhin ist in dieser Darstellung der Innenbord 21a des inneren Synchronringes 21 unverdeckt dargestellt.

Bezugszeichen

1

äußerer Synchronring

1

a Längsmittelachse des äußeren Synchronringes

1

b Stirnfläche

2

Verzahnung

3

Bord

3

a kleinster Konusdurchmesser

3

b Außendurchmesser des Bordes

3

c Anschlagfläche

4

Aussparungen

5

a geprägter Anschlag

5

b durchgestellter Anschlag

6

äußerer Synchronring

6

a Längsmittelachse

7

Zahnkranz

8

Bord

9

Kragen

10

äußerer Synchronring mit Mitnehmernasen

10

a Aussparung

10

b Längsmittelachse

11

Mitnehmernase

12

Synchronisierungseinrichtung

13

Synchronkörper

13

a Innenverzahnung

13

b Absatz

13

c Innenabsatz

14

Schiebemuffe

15

Druckstück

16

Gangrad

17

Kupplungskörper

17

a Aussparung

18

Zwischenring

18

a Mitnehmernocken

19

äußerer Synchronring

19

a Aussparung

20

erste Reibpaarung

21

innerer Synchronring

21

a Innenbord

22

zweite Reibpaarung

23

Reibfläche

24

Reibfläche

Claims

1. Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe mit
einem auf einer Getriebewelle in Umfangsrichtung der Getriebewelle verdrehfest angeordneten Synchronkörper,
einer auf dem Synchronkörper entlang der Längsmittelachse der Getrie bewelle verschiebbar angeordneten Schiebemuffe,
mindestens einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten und an den Synchronkörper anschließenden Gangrad, das mit einem Kupplungskör per verbunden oder mit einer Kupplungsverzahnung versehen ist und über den Kupplungskörper oder die Kupplungsverzahnung mittels der Schiebemuffe mit dem Synchronkörper kuppelbar ist,
mindestens einem mit dem Gangrad in Verbindung stehenden Reibkör per
und mindestens einem zum Synchronkörper in Verbindung stehenden sowie mit einer Verdrehsicherung versehenen äußeren Synchronring,
wobei der äußere Synchronring durch einen im wesentlichen konisch aus gebildeten Ringkörper gebildet ist,
dessen Stirnseite mit dem größten Durchmesser dem Gangrad, sowie dessen Stirnseite mit dem kleinsten Durchmesser dem Synchronkörper zugewandt ist
der an seiner Außenmantelfläche mit einer radial nach außen gerichteten Verzahnung versehen ist,
und dessen Innenmantelfläche als eine Reibfläche ausgebildet ist, die mit dem Reibkörper zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Synchronring (1, 6, 10, 19) ein einstückiger, dünnwandiger und spanlos geformter Blechring ist, an dessen Stirnseite mit dem größten Durchmesser die Verzahnung (2) und an dessen Stirnseite mit dem kleinsten Durchmesser ein radial nach außen gerichteter Bord (3, 8) ausgebildet ist.

2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bord (8) des Synchronringes (6) an seinem freien Enden einen abgewinkelten, in Richtung der Verzahnung (2) weisenden Kragen (9) aufweist.

3. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung des äußeren Synchronringes (1, 6, 10, 19) durch mindestens eine in den Bord eingebrachte Aussparung (4, 10a, 19a) gebildet wird.

4. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bord (3) des äußeren Synchronringes (1, 6, 10, 19) mindestens durch eine Aussparung (4, 10a, 19a) unterbrochen ist.

5. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussparung (4) des äußeren Synchronringes (1, 6, 10) minde stens ein Anschlag (5a, 5b) zugeordnet ist, der axial in Richtung der Aussparung (4) hervorstehend in die Verzahnung (2) eingebracht ist und der Aussparung (4) in axialer Richtung gesehen, fluchtend gegenüber liegt.

6. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Synchronring (10) mit mindestens einer an der Stirnseite mit dem kleinsten Durchmesser ausgebildeten und von dem Randbereich der Reibfläche (24) ausgehenden radial nach innen gerichteten Mitneh mernase (11) versehen ist.

7. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Synchronring (10) mit mindestens einer an der Stirnseite mit dem kleinsten Durchmesser ausgebildeten und von dem Randbereich der Reibfläche (24) ausgehenden radial nach innen gerichteten Mitneh mernase (11) versehen ist und die Mitnehmernase (11) durch einen Lap pen gebildet ist, der aus dem Bord (3) ausgearbeitet und in radialer Richtung nach innen weisend umgelegt ist.

8. Synchronisiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, da durch gekennzeichnet, daß
der Reibkörper ein Zwischenring (18) mit einer zur Getriebewelle konisch verlaufenden äußeren Reibfläche sowie einer zur Getriebewelle konisch verlaufenden inneren Reibfläche ist,
der Zwischenring (18) über seine äußere Reibfläche mit der Reibfläche (23) des äußeren Synchronringes (1, 6, 19) eine erste Reibpaarung (20) bildet und über seine innere Reibfläche mit einem inneren Synchronring (21) zusammenwirkt,
der innere Synchronring (21) mit einer zur Getriebewelle konisch verlau fenden weiteren äußeren Reibfläche und der inneren Reibfläche des Zwischenringes (18) eine zweite Reibpaarung (22) bildet,
der innere Synchronring (21) mit dem Synchronkörper (13) in Verbindung steht,
der innere Synchronring (21) und der Zwischenring (18) als im Umform verfahren gefertigte Blechteile ausgebildet sind,
und daß der äußere Synchronring (1, 6, 10, 19) ein einstückiger, dünn wandiger und spanlos geformter Blechring ist, an dessen Stirnseite mit dem größten Durchmesser die Verzahnung (2) sowie an dessen Stirn seite mit dem kleinsten Durchmesser ein radial nach außen gerichteter Bord (3) ausgebildet ist und mindestens eine in den Bord (3) einge brachte Aussparung (19a) die Verdrehsicherung bildet.

9. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Synchronring (21) mittels wenigstens einer an der Stirn seite mit dem kleinsten Durchmesser ausgebildten und von dem Randbe reich der Reibfläche (24) ausgehenden radial nach innen gerichteten In nenbord (21a) mit dem Synchronkörper (13) verbunden ist.

10. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des äußeren Synchronringes (1, 6, 10, 19) und des inneren Synchronringes (21) sowie des Zwischenringes (18) Stahl blech verwendet wird und die erste Reibpaarung (20) und die zweite Reibpaarung (22) durch Stahloberflächen gebildet sind.

11. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des äußeren Synchronringes (1, 6, 10, 19) und des inneren Synchronringes (21) sowie des Zwischenringes (18) Stahl blech verwendet wird und die erste Reibpaarung (20) und die zweite Reibpaarung (22) durch Stahloberflächen unterschiedliche Härte gebildet sind.

12. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des äußeren Synchronringes (1, 6, 10, 19) und des inneren Synchronringes (21) sowie des Zwischenringes (18) Stahl blech verwendet wird und die erste Reibpaarung (20) und die zweite Reibpaarung (22) durch Stahloberflächen unterschiedlicher Oberflächen struktur gebildet sind.

13. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des äußeren Synchronringes (1, 6, 10, 19) und des inneren Synchronringes (21) sowie des Zwischenringes (18) Stahl blech verwendet wird und die erste Reibpaarung (20) und zweite Reib paarung (22), durch Stahloberflächen unterschiedliche Stahlsorten gebil det sind.

14. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des äußeren Synchronringes (1, 6, 10, 19) und des inneren Synchronringes (21) sowie des Zwischenringes (18) Stahl blech verwendet wird und die erste Reibpaarung (20) und die zweite Reibpaarung (22) durch Stahloberflächen unterschiedlicher Stahlsorten, unterschiedlicher Härte und unterschiedlicher Oberflächenstruktur gebil det sind.