DE2020361A1

DE2020361A1 - Synchronization device for speed change gears, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE2020361A1
Application number: DE19702020361
Authority: DE
Inventors: Joerg Austen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1970-04-25
Filing date: 1970-04-25
Publication date: 1971-12-09
Also published as: GB1299573A; PL73291B1; CS167852B2; NL7103053A; AT309998B; NL143019B; YU94671A; FR2092445A5; BR7102225D0; BE764277A; JPS4924248B1; ES389819A1; YU32982B; SE355763B

Description

Dr.-lng. h. c. F. PORSCHE KG · 7STUTTGART-ZUFfENHAUSEN · PORSCHESTRASSE 42Dr.-lng. H. c. F. PORSCHE KG 7STUTTGART-ZUFENHAUSEN PORSCHESTRASSE 42

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Gleichlaufeinrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere für KraftfahrzeugeSynchronization device for speed change gears, in particular for Motor vehicles

Die Erfindung besieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die einen geschlitzten und federnden Gleichlaufring enthält, welcher im ungespannten Zustand oval ist, wobei seine größere.Abmessung in der senkrecht zu der Ebene der Ringenden liegenden'Ebene zu liegen kommt.The invention relates to a synchronization device for speed change transmissions, especially for motor vehicles, which contains a slotted and resilient synchronizing ring, which is oval in the unstressed state, wherein its larger dimension comes to lie in the plane lying perpendicular to the plane of the ring ends.

Zweck der Erfindung ist die Anpassung des Gleichlaufringes an die unsymetrisehen Belastungen während der Gleichlaufarbeit.The purpose of the invention is to adapt the synchronizing ring to the asymmetrical loads during synchronous work.

In Gleichlaufeinrichtungen für Geschwindigkeitswechselgetriebe der eingangs genannten Art verursachen die anzugleichenden Drehzahlunterschiede zwischen dem Hoch- und Herunterschalten des Getriebes eine unsymetrische Belastung des Gleichlaufringes, was zwangsläufig eine ungleichmäßige Abnutzung seiner Reibflächen zur Folge hat. Um diese Mängel zu vermeiden wurde schon vorgeschlagen, dem Oleichlaufring einen Sperrkörper zuzuordnen, welcher mit verschiedenen Anstellwinkeln in der Nabe des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades gehalten 1st (deutsches Bundespatent 1 015 178). Während der Gleichlaufarbeit wird mit Hilfe von Zungen am Sperrkörper das eine oder andere Ringende entsprechend der aufzubringenden Gleichlaufarbeit gegen die Reibfläche an der Schaltmuffe gepresst. Diese Vorkehrungen sind dann sinnvoll, wenn auf die Mitarbeit von die Servowirkung erhöhenden Mitteln verzichtet werden kann. Bei Ausführungen mit ServounterStützung durch Sperrbänder, die am inneren Umfang des Gleichlaufringes angreifen, hat sich die Verwendung eines oval geformten Oleichlaufringes als besondersIn synchronization devices for speed change gears of the type mentioned at the outset, the Differences in speed between upshifting and downshifting the transmission, an asymmetrical load on the synchronizing ring, which inevitably results in uneven wear of its friction surfaces. To avoid these shortcomings has already been done proposed to assign a locking body to the oil synchronizing ring, which is held at different angles in the hub of the coupling body of the gear to be switched (German Federal patent 1 015 178). During the synchronous work is one or the other with the help of tongues on the locking body The end of the ring is pressed against the friction surface on the shift sleeve according to the synchronous work to be applied. These precautions are useful when the assistance of means that increase the servo effect can be dispensed with. at Versions with servo support through locking tapes, which are on attack the inner circumference of the synchronizing ring, the Use of an oval-shaped oil synchronizing ring as a special

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TElEFONi 82031 · TElEX 0//2IB7I PORSCHEAUTO STUTTGART -POSTFACH 400440TELEPHONE 82031 TELEX 0 // 2IB7I PORSCHEAUTO STUTTGART -POSTBOX 400440

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vorteilhaft erwiesen (deutsches Bundespatent 1 158 375). Nachteilig ist jedoch, daß für das Einlegen des Anfahrganges aus dem Stillstand des Fahrzeuges heraus besondere Maßnahmen am Kupplungskörper und am verschiebbaren Anschlag getroffen werden müssen (vergleiche Motorrundschau Nr. 21/1958, Seite was nicht nur zusätzliche Bearbeitungs- und Herstellungskosten verursacht, sondern auch nur bedingt zufriedenstellende Schaltergebnisse ergibt.proven advantageous (German federal patent 1 158 375). The disadvantage, however, is that for engaging the starting gear When the vehicle is stationary, special measures are taken on the coupling body and on the movable stop must be (compare Motorrundschau No. 21/1958, page which not only causes additional processing and manufacturing costs, but also only partially satisfactory switching results results.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die zusätzlichen Aufwendungen für den Anfahrgang zu vermeiden und gleichzeitig ein Verhaken der Gleichlaufeinrichtung als Folge zu großer Sperrwirkung zu vermeiden.In contrast, the object of the present invention is to reduce the additional expenses for the starting gear Avoid and at the same time to avoid the synchronization device getting stuck as a result of too great a locking effect.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ringbereiche beiderseits der durch die Ringenden des Gleichlaufringes verlaufenden Ebene voneinander abweichende Durchmesser aufweisen. Die Anordnung ist vorzüglich derart gewählt, daß der Ringbereich des Gleichlaufringes, welcher dem Hochschalten dient, einen größeren Durchmesser aufweist als der Ringbereich, der zum Herunterschalten benötigt wird. Einer der beiden Ringbereiche des Gleichlaufringes ist vorteilhaft mit einer Markierung zur Unterscheidung seiner Einbaulage versehen. Die Markierung ist im Bereich eines der Ringenden des Gleichlaufringes angebracht und besteht der Einfachheit halber aus dem Herstellerzeichen.According to the invention, this object is achieved in that the ring areas on both sides of the ring ends of the synchronizing ring extending plane have different diameters. The arrangement is especially chosen in such a way that that the ring area of the synchronizing ring, which is used for upshifting, has a larger diameter than that Ring area required for downshifting. One of the two ring areas of the synchronizing ring is advantageous with provided with a marking to differentiate its installation position. The marking is in the area of one of the ring ends of the synchronizing ring attached and, for the sake of simplicity, consists of the manufacturer's mark.

Durch die gekennzeichnete Ausführung des Gleichlaufringes entfällt eine ausschließlich den Anfahrgang betreffende Behandlung des Kupplungskörpers des zu schaltenden Zahnrades. Desweiteren kann auf einen kompliziert zu fertigenden besonderen Gleitstein verzichtet werden, so daß man einen weitgehend symetrischen Aufbau der Gleichlaufeinrichtung für sämtliche Gangstufen des Getriebes erhält. Auch die Ersatzteilhaltung und Montage wird erleichtert. Als einzige Einbauvorschrift ist auf die vorbestimmte Lage zu achten, was durch das sowieso vorzusehende Herstellerzeichen auch von ungelernten Kräften sofort beherrscht wird. 109850/0390Due to the marked design of the synchronizing ring there is no treatment of the clutch body of the gearwheel to be shifted that relates exclusively to the starting gear. Further can be dispensed with a complicated to manufacture special sliding block, so that one largely symmetrical structure of the synchronizing device for all Gears of the transmission receives. The stock of spare parts and assembly is also made easier. The only installation specification is to pay attention to the predetermined position, which can be done immediately by the manufacturer's mark, which is to be provided anyway, even by unskilled workers is controlled. 109850/0390

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In der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung zeigt, sind:
Fig. 1 ein .Teilschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung für das Schaltmuffengetriebe eines KraftfahrzeugesIn the drawing, which shows an exemplary embodiment of the invention, are:
Fig. 1 is a .Teilschnitt by the synchronization device for the shift sleeve transmission of a motor vehicle

mit dem erfindungsgemäßen Gleichlaufring, Fig. 2 . ein Querschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung des Anfahrvorganges nach der Linie H-II der Fig. 1,with the synchronous ring according to the invention, Fig. 2. a cross section through the synchronization device of the start-up process along the line H-II of FIG. 1,

und
Fig. 3 eine Ansicht des ungespannten Gleichlaufringes nach der Fig. 2.and
FIG. 3 shows a view of the unstressed synchronizing ring according to FIG. 2.

In dem in Fig. 1 gezeigten Getriebeausschnitt sind auf einer angedeuteten Getriebewelle 1 Zahnräder 2 und 3 drehbar, aber nicht längsverschiebbar gelagert. Die Zahnräder 2, 3 sind ständig mit auf einer weiteren Getriebewelle angebrachten Zahnrädern in Eingriff und mit Kupplungskörpern 4 und 5 versehen. Die Kupplungskörper 4, 5 sind mit einer Schaltmuffe 6 kuppelbar, welche axial verschiebbar auf Stegen 7 eines Schaltmuffenträgers 8 gehalten ist. Der Schaltmuffenträger 8 ist mit der Getriebewelle 1 drehfest verbunden und zwischen Anschlagscheiben 9 axial festgelegt. Die Kopfflächen der Zähne 10 der Schaltmuffe 6 arbeiten mit Gleichlaufringen 11 und 12 zusammen, die auf der Ebene 13 der Kupplungskörper 4 bzw. 5 angeordnet sind. Jeder der Gleichlaufringe ist mit einer Zentrierfläche l4 und einer Reibfläche 15 versehen. Zwischen den Enden 1"6 und 17 des Gleichlauf ringes 11 ragt die Nase 18 eines Gleitsteines 19j welcher in Umfangsrichtung verschiebbar auf der Nabe 13 der Kupplungskörper gehalten ist. Zwischen der Nabe 13 und der Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 11 ist in dem Ringbereich A, welcher dem Schalten während der Fahrt dient, ein Sperrband 21 angeordnet, das sich auf einem Anschlag 22 abstützt. Der Anschlag 22 ist ortsfest in der Nabe 13 des Kupplungskörpers 4 gehalten. Durch den Ringbereich B des Gleichlaufringes jenseits einer durch die Ringenden 16 und 17 gelegten Ebene X-X wird die Gleichlaufarbeit aus dem Stillstand des Fahrzeuges vollzogen. Da hierfür keine Sperrarbeit benötigt wird, kann auf dieser Seite der Gleichlaufeinrichtung auf ein Sperrband verzichtet werden. Im ungespannten Zustand (Fig. 3) ist der, über seinen gesamten Umfang gleichen Querschnitt; aufweisende, Gleich-In the transmission section shown in Fig. 1, gears 2 and 3 are rotatably mounted on an indicated transmission shaft 1, but not longitudinally displaceable. The gears 2, 3 are constantly in mesh with gears mounted on a further transmission shaft and are provided with coupling bodies 4 and 5. The coupling bodies 4, 5 can be coupled to a shift sleeve 6, which is held axially displaceably on webs 7 of a shift sleeve carrier 8. The shift sleeve carrier 8 is rotatably connected to the transmission shaft 1 and axially fixed between stop disks 9. The top surfaces of the teeth 10 of the shift sleeve 6 work together with synchronizing rings 11 and 12, which are arranged on the plane 13 of the clutch body 4 and 5, respectively. Each of the synchronizing rings is provided with a centering surface 14 and a friction surface 15. Between the ends 1 "6 and 17 of the synchronizing ring 11 protrudes the nose 18 of a sliding block 19j which is held displaceably in the circumferential direction on the hub 13 of the coupling body. Between the hub 13 and the inner surface 20 of the synchronizing ring 11 is in the ring area A, which is used for shifting while driving, a locking band 21 is arranged, which is supported on a stop 22. The stop 22 is held stationary in the hub 13 of the coupling body 4. Through the ring area B of the synchronizing ring beyond a plane laid by the ring ends 16 and 17 XX is completed the synchronization operation from the standstill of the vehicle Since no locking work is required, can be omitted from this side of the synchronizing device in a stop band in the unstressed state (Fig. 3) is the, same throughout its circumferential cross-section;.. having, Same-

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laufring 11 oval, mit dem großen Durchmesser a in einer Ebene Y-Y, die senkrecht zur Ebene X-X verläuft. Der Durchmesser b des Bereiches A des Gleichlaufringes ist größer als der Durchmesser b¹ des Bereiches B des Gleichlaufringes. Dies hat zur Folge, daß der Ringbereich A während der Gleichlaufarbeit satt an den Reibflächen der Zähne 10 der Schaltmuffe β anliegt, der Ringbereich B Jedoch zumindest nahe des Ringendes 16 keine Sperrwirkung gegenüber der Schaltmuffe auslöst. Da die hierzu erforderliche Abweichung der beiden Durchmesser b und b^f verhältnismäßig gering und mit bloßem Auge nicht sichtbar ist, wurde zur Bestimmung der richtigen Einbaulage des Gleichlaufringes am Ringende 16 eine Markierung 22 in Form des Herstellerzeichens angebracht.Race ring 11 oval, with the large diameter a in a plane YY which is perpendicular to the plane XX. The diameter b of the area A of the synchronizing ring is greater than the diameter b ^{1 of} the area B of the synchronizing ring. This has the consequence that the ring area A lies snugly against the friction surfaces of the teeth 10 of the shift sleeve β during the synchronous operation, the ring area B, however, at least near the ring end 16 does not trigger any locking effect against the shift sleeve. Since the required deviation of the two diameters b and b ^{f is} relatively small and not visible to the naked eye, a marking 22 in the form of the manufacturer's mark was attached to the ring end 16 to determine the correct installation position of the synchronizing ring.

Beim Zusammenbau der Gleichlaufeinrichtung ist darauf zu achten, daß der Ringbereich B, welcher die Markierung 2j5 trägt, in der Umfangsrichtung R zu liegen kommt, welcher dem Anfahrgang, d.h. dem Schalten bei stillstehendem Fahrzeug entspricht. Wird in dieser Einbaulage die Schaltmuffe β mit Bezug auf die Zeichnung der Fig.' 1 nach links verschoben, so gelangen die Reibflächen der Zähne 10 der Schaltmuffe 6 mit der Reibfläche 15 des Gleichlaufringes 11 in Reibungsschluß und nehmen den Gleichlaufring in Umfangsrichtung R mit. Durch seine beschriebene Formgebung und das Fehlen eines Sperrbandes übt der Gleichlaufring nur eine solche Reibkraft an der Schaltmuffe aus, wie es zum Abbremsen des Zahnrades 2 benötigt wird. Dadurch kann der Anfahrgang mit geringer Schaltkraft und ohne zu kratzen oder zu haken eingelegt werden. Beim Schalten während der Fahrt', d.h. vom zweiten in den ersten Gang, muß das Zahnrad entgegen der Umfangsrichtung R beschleunigt werden. Hierzu wird die volle Sperr- und Servowlrkung benötigt, was durch die bekannte Arbeitswelse des GIeichlaufringes in Verbindung mit dem Sperrband 21 sichergestellt ist.When assembling the synchronizing device, this must be done make sure that the ring area B, which bears the marking 2j5, comes to lie in the circumferential direction R, which corresponds to the starting gear, i.e. corresponds to shifting when the vehicle is stationary. If, in this installation position, the shift sleeve β with reference to the Drawing of Fig. ' 1 shifted to the left, the friction surfaces of the teeth 10 of the shift sleeve 6 get with the friction surface 15 of the synchronizing ring 11 in frictional engagement and take the synchronizing ring in the circumferential direction R with them. Through its described Shape and the lack of a locking band, the synchronizing ring only exerts such a frictional force on the shift sleeve as it does to brake the gear 2 is required. This allows the Starting gear can be engaged with little switching force and without scratching or hooking. When shifting while driving ', i.e. from second to first gear, the gear must be accelerated against the circumferential direction R. To do this, the full Locking and servo actuation required, which is due to the well-known Arbeitswelse of the alignment ring in connection with the locking tape 21 is ensured.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene AusfUhrungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise für weniger hoch belastete Wechselgetriebe sämtliche Gangstufen in der gekennzeichneten Weise ausgeführt werden, wodurch man zu einer voll-The invention is not limited to the exemplary embodiment described. For example, for less high loaded change gear all gears in the marked Manner, which leads to a fully

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kommen symetrischen Ausführung der Gleichlaufeinrichtung für das gesamte Getriebe gelangt.come symmetrical execution of the synchronizing device for the entire transmission arrives.

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Claims

P 1 έ020361 property rights claims

1. Synchronization device for speed change gears, especially for motor vehicles, which contains a slotted and resilient synchronizing ring, which in the unstressed State is oval, with its larger dimension in the plane perpendicular to the plane of the ring ends comes, characterized in that the ring areas (A, B) on both sides of the through the ring ends (l6, 17) of the Uniform velocity ring (11) extending plane (X-X) have different diameters (b, b ').

2. Synchronization device according to claim 1, characterized in that the ring area (A) of the synchronism ring (.11), which is used for upshifting, has a larger diameter (b) than the diameter (b ¹ ) of the ring area (B), the is needed to downshift.

J>. Synchronization device according to claim 2, characterized in that one of the ring areas (B) of the synchronizing ring (11) is provided with a marking (23) to distinguish its installation position.

4. Synchronization device according to claim 3> characterized in that the marking is applied in the area of one of the ring ends (16) of the synchronizing ring and from the manufacturer's mark (23) exists.

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