DE2117557A1

DE2117557A1 - Synchronization device for speed change gears, in particular for motor vehicles

Info

Publication number: DE2117557A1
Application number: DE19712117557
Authority: DE
Inventors: Richard 7146 Tamm Hetmann
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1971-04-10
Filing date: 1971-04-10
Publication date: 1972-10-19

Description

Gleichlaufeinrichtung fUr Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufeinrichtung für schwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei denen der im Kupplungskörper des zu schaltenden Zahnrades gehaltene GleichlauRring unter dem Einfluß von die Servo-Wirkung erhöhenden Mitteln steht, die zwischen den Gleichlaufringenden angeordnet sind. Synchronization device for speed change gears, in particular for motor vehicles The invention relates to a synchronization device for speed change transmissions, especially for motor vehicles, where the in the coupling body of the to be shifted Gear held synchronism under the influence of increasing the servo effect Means is, which are arranged between the synchronous ring ends.

Durch Gleichlaufeinriohtungen der genannten Art werden ein Teil der Kupplung und die freien Räder des Geschwindigkeits wechselgetriebes beschleunigt oder verzögert, damit die Umfangsgeschwindigkeit der einzuschaltenden Organe überein~ stimmt.By synchronizing devices of the type mentioned are part of the Clutch and the free wheels of the speed change gear accelerates or delayed so that the peripheral speed of the organs to be switched on match ~ it's correct.

Es sind Gleichlaufeinrichtungen der eingangs genannten Art bekannt (DT - PS 1 159 275), bei welchen kippbar auf der Nabe des zu schaltenden Zahnrades gehaltene Sperrkörper zwischen die Ringenden greifen und mit Fortsätzen versehen sind, die abwechselnd das Jeweilig ablaufende Ringende radial nach außen pressen. Dadurch wird der Gleichlaufring während des Gleichlaufvorganges an beiden Ringenden radial aufgespreizt.There are known synchronization devices of the type mentioned (DT - PS 1 159 275), which can be tilted on the hub of the gear to be switched Grip held locking body between the ring ends and provided with extensions that alternately press the respective end of the ring radially outwards. As a result, the synchronizing ring is at both ends of the ring during the synchronizing process radially expanded.

Hierbei hat sich als besonders nachteilig erwiesen, daß der Gleichlaufring an den Ringenden ungleich mehr verschleißt als in den übrigen Ringzonen.It has proven to be particularly disadvantageous that the synchronizing ring at the ring ends much more worn than in the other ring zones.

Zur Beseitigung dieser Nachteile sind Gleichlaufeinrichtungen bekannt t.r:.rl - PS 1 595 763), bei welchen zwischen die Gleichlaufringenden eingreifende Mittel während des Gleichlaufvorganges eine Spreizkraft ausüben, die senkrecht zu einer zwischen dem Ringschlitz verlaufenden Ebene gerichtet ist und auf beide Ringenden eine tangentiale'SPreizkraft einleitet. Hierbei hat sich gezeigt, daß aufgrund der konsf,ruktiv bedingten-geringen Breite der Gleichlaufringe die Hebelwirkung des Riegelgliedes nicht in der Größe erzeilt werden kanng die zur- Erzeugung der für einen zügigen Gleichlaufvorgang erforderlichen Spreizkraft no-twendig ist. Auch konnten auf die Ringenden wirkende radiale Kräfte nicht ganz vermieden werden, wodurch auch bedieser Ausführung die Ringenden einem größeren Verschleiß ausgesetzt waren als die übrigen Ringzonen des Gleichlaufringes.Synchronization devices are known to eliminate these disadvantages t.r: .rl - PS 1 595 763), in which intervening between the synchronous ring ends Means during the synchronization process exert a spreading force that is perpendicular to a plane extending between the ring slot and directed to both ring ends introduces a tangential expansion force. It has been shown here that due to the konf, ruktiv-related-small width of the synchronizing rings The leverage of the locking link cannot be achieved in the size that Generation of the expansion force required for a rapid synchronization process is necessary is. Radial forces acting on the ring ends could also not be completely avoided which means that the ring ends are also subject to greater wear in this version were exposed than the other ring zones of the synchronizing ring.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Gleichlaufeinrichtung zu schaffen, bei der unter Wahrung einer vorbestimmte-n Sperrwirkung der Gleichlaufring mit seinem ganzen Umfang satt an der Gegenfläche der Schaltmuffe anliegt.In contrast, the object of the invention is to provide a synchronizing device to create the synchronizing ring while maintaining a predetermined locking effect rests snugly against the mating surface of the shift sleeve with its entire circumference.

Gemäß der Erfindung wird diens dadurch erreicht, daß die Mittel während des Gleichlaufvorganges eine Spreizkraft ausüben, deren radiale Komponenten vornehmlich durch den Kupplungskörper aufgenommen werden und deren tangentiale Komponenten auf die Gleichlaufringenden wirken. Vorteilhaft ist, daß die radialen Komponenten durch zwischen einem Spreizglied und den Gleichlaufringenden angeordneten, in einer Zentrierung des Kupplungskörper und durch auf der Nabe des Kupplungskörpers zentrierten Aufnahmeringes abgestützten Anschläge aufgenommen wird. Günstig ist ebenfalls, daß das Spreizglied walzenförmig ausgebildet ist und während des Gleichlaufvorganges auf die Schrägflächen einer Nut in dir Nabe des Kupplungskörpers auflaufen und daß die mit dem Spreizglied zusammenarbeitenden Flächen der Anschläge schräg zur senkrecht zwischen den Gleichlaufringenden verlaufenden Ebene ausgebildet sind. Weiter ist es besonders vorteilhaft, daß die Schrägflächen der Nut in der Nabe des Kupplungskörpers durch gesonderte Ansätze auf Teilbereichen der Naben vergrößert werden, und daß jeweils die Schrägflächen der Nut und die Schrägflächen der Anschläge, die sich diagonal gegenüberliegen9 derart zueinander angestellt sind, daß sie während des Gleichlaufvorganges eine zum Umfang hin sich öffnende Keilform. bilden.According to the invention, this is achieved in that the means during of the synchronization process exert a spreading force, the radial components of which are primarily are received by the coupling body and their tangential components the synchronous ring ends act. It is advantageous that the radial components through arranged between an expansion member and the synchronous ring ends, in a centering of the coupling body and by centered on the hub of the coupling body receiving ring supported attacks is added. It is also favorable that the expansion member Is formed in the shape of a cylinder and on the inclined surfaces during the synchronization process a groove in the hub of the coupling body run up and that with the expansion member cooperating surfaces of the stops obliquely to the perpendicular between the synchronous ring ends extending plane are formed. It is also particularly advantageous that the Inclined surfaces of the groove in the hub of the coupling body by means of separate approaches are enlarged on partial areas of the hubs, and that in each case the inclined surfaces the groove and the inclined surfaces of the stops, which are diagonally opposite each other 9 are employed in such a way that they have a during the synchronization process wedge shape opening towards the circumference. form.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit der erfindungsgemäßen Gleichlaufeinrichtung die für ein4i zügiges Gleichlaufyorgang erforderliche Spreizkraft erzielt wird. Dadurch, daß nur tangentiale Kräfte auf die Gleichlaufringenden wirken, liegt der Gléichlau-fring während des Gleichlaufvorganges mit seinem ganzen Umfang satt an der Gegenfläche. der Schaltmuffe an und der Gleichlaufring ist über seinen ganzen Umfang einem gleichmäßigen Verschleiß ausgesetzt.The advantages achieved with the invention are in particular: that with the synchronizing device according to the invention for a speedy synchronizing process required spreading force is achieved. Because only tangential forces arise the synchronous ring ends act, the Gléichlau-fring lies during the synchronous operation with its entire circumference full of the opposite surface. the shift sleeve on and the synchronizing ring is exposed to uniform wear over its entire circumference.

In der Zeichnung, welche eine beispielsweise AusfUhrungsform der Erfindung zeigt, sind Fig.l ein Teillängsschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung für das Schaltmuffengetriebe eines Kraftfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Spreizvorrichtung für den Gleichlaufring, Fig.2 ein Querschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig.3 einen Querschnitt durch einen Teil der Gleichlaufeinrichtung in der Ebene der Spreizvorrichtung, die in Arbeitsstellung dargestellt ist und Fig.4 einen Querschnitt durch einen Teil der Gleichlaufeinrichtung in der Ebene der Spreizvorrichtung mit den während des Gleichlaufvorganges auftretenden Kräften.In the drawing, which is an example embodiment of the invention shows, Fig.l is a partial longitudinal section through the synchronization device for the shift sleeve transmission of a motor vehicle with the expanding device according to the invention for the synchronous ring, 2 shows a cross section through the synchronizing device along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section through part of the synchronizing device in the plane the spreading device, which is shown in the working position and FIG. 4 shows a cross section by part of the synchronizing device in the plane of the spreading device the forces occurring during the synchronization process.

In dem gezeigten Ausschnitt eines Wechselgetriebes für Kraftfahrzeuge sind auf einer Getriebewelle 1 Zahnräder 2 und 3 drehbar, jedoch nicht längsverschiebbar angeordnet. Die Zahnräder 2 und 3 sind in ständigem Eingriff mit auf einer nicht gezeigten Antriebswelle befindlichen Zahnrädern. Auf der Getriebewelle 1 ist ein Muffenträger 4 verkeilt, auf welchem eine Schaltmuffe 5 verschiebbar gehalten ist. Mit den Zahnrädern 2 und 3 sind Kupplungskörper 6 und 7 drehfest verbunden, deren Zähne 8, 9 am Ende des Schaltvorganges mit den Schalt zähnen 10 der Schaltmuffe 5 in Eingriff kommen. Auf den Naben 11 und 12 der Kupplungskörper 6 und 7 sind geschlitzte und federnde Gleichlaufringe 13 und 15 angeordnet, welche durch Aufnahmeringe 19 und Klemmringe 14 in axialer Richtungvgesichert sind. Jeder der Gleichlaufringe 13 und 13' ist am Umfang mit einer Zentrierfläche 15 und einer Reibfläche 16 versehen, die dachförmig zueinander angestellt sind. Mit seiner Zentrierfläche 15 ist der Gleichlaufring unter Vorspannung an einer entsprechenden Gegenfläche 17 am Kupplungskörper 6 bzw. 7 gehalten. Die Reibfläche 16 arbei-~text mit Flächen 18 an den Zähnen 10 der Schaltmuffe 5 zusammen. Zwischen den Gleichlaufringenden 20 und 21 sind Anschläge 22 und 23 sowie ein walzenförmiges Spreizglied 24 angeordnet, wobei die Anschläge 22 und 23 mit dem Spreizglied 24 zusammenarbeitende Schrägflächen 25 und 26 aufweisen, die dachförmig zueinander angestellt sind. und das Spreizglied 24 mit den Schrägflächen 30 und 31 einer keilförmigen Nut 27'in der Nabe 11 des Kupplungskörpers 6 zusammenarbeitet.In the section shown, a gearbox for motor vehicles gears 2 and 3 are rotatable on a gear shaft 1, but not longitudinally displaceable arranged. The gears 2 and 3 are in constant mesh with one not shown drive shaft located gears. On the gear shaft 1 is a Sleeve carrier 4 wedged, on which a shift sleeve 5 is held displaceably. With the gears 2 and 3 coupling body 6 and 7 are rotatably connected, their Teeth 8, 9 at the end of the switching process with the switching teeth 10 of the sleeve 5 come into engagement. On the hubs 11 and 12 of the coupling body 6 and 7 are slotted and resilient synchronism rings 13 and 15 arranged, which by receiving rings 19 and Clamping rings 14 are secured in the axial direction. Each of the unison rings 13 and 13 'is provided on the circumference with a centering surface 15 and a friction surface 16, which are roof-shaped to each other. With its centering surface 15 is the Synchronous ring under pretension on a corresponding mating surface 17 on the coupling body 6 and 7 held. The friction surface 16 works with surfaces 18 on the teeth 10 the shift sleeve 5 together. There are stops between the synchronous ring ends 20 and 21 22 and 23 and a roller-shaped expansion member 24 are arranged, the stops 22 and 23 have inclined surfaces 25 and 26 cooperating with the expansion member 24, which are roof-shaped to each other. and the expansion member 24 with the inclined surfaces 30 and 31 of a wedge-shaped groove 27 ′ in the hub 11 of the coupling body 6 cooperate.

Die Schrägflächen 25 und 31 bzw. 26 und 20 sind derart zueinander angestellt, daß sie während des Gleichlaufvorganges eine zum Umfang hin sich öffnende Keilform-bilden. Die Anschläge 22 und 23 sind in einer Zentrierung 28 des Kupplungskörpers .6 und in dem auf der Nabe 11 des Kupplungskörpers 6 zentrierten Aufnahmering 19 abgestützt. Zur Vergrößerung der mit dem Spreizglied 24 zusammenarbeitenden Schrägflächen 30 und 31 der Nut 27 ist die Nabe 11 des Kupplungskörpers 6 mit Aufsätzen 32 und 33 versehen. Das Spreizglied 24 ist durch den Aufnahmering 19 und den Klemmring 14 in axialer Richtung gesichert.The inclined surfaces 25 and 31 or 26 and 20 are mutually such employed that they open towards the circumference during the synchronization process Wedge-shape. The stops 22 and 23 are in a centering 28 of the coupling body .6 and in the receiving ring 19 centered on the hub 11 of the coupling body 6 supported. To enlarge the inclined surfaces cooperating with the expansion member 24 30 and 31 of the groove 27 is the hub 11 of the coupling body 6 with attachments 32 and 33 provided. The expansion member 24 is through the receiving ring 19 and the clamping ring 14 secured in the axial direction.

Wird die Schaltmuffe mit Bezug auf die Zeichnung der Fig-. 1 nach links verschoben, so gelangen die Arbeitsflächen 18 der Schaltmuffe 5 mit der Reibfläche 16 des Gleichlaufringes 13 in Reibungsschluß, wodurch dieser in Umfangsrichtung R so lange mitgenommen wird, bis das Spreizglied 24, das durch die Fliehkraft an den Schrägflächen 25 und 26 der Anschläge 22 und 23 anliegt, auf Schrägfläche 30 der Nut 27 aufläuft (Fig.3).If the shift sleeve with reference to the drawing of Fig-. 1 after shifted to the left, the working surfaces 18 of the shift sleeve 5 get with the friction surface 16 of the synchronizing ring 13 in frictional engagement, whereby this in the circumferential direction R is taken until the expansion member 24, which is caused by the centrifugal force the inclined surfaces 25 and 26 of the stops 22 and 23 rests on inclined surface 30 the groove 27 runs up (Fig. 3).

Je nach der an der Schaltmuffe 5 ausgeübten Axialkraft wird über den Anschlag 23 dem Spreizglied 24 eine Tangentialkraft T zugeführt, die sich in die radiale Komponente TR und die auf das Spreizglied 24 wirkende Komponente TN teilt. Die Komponente TN wiederum teilt sich in die auf die Schrägfläche 30 der Nut 27 wirkende Komponente TN1 und die auf die Schrägfläche 25 des Anschlages 22 wirkende Komponente TN2, die sich nochmals in die radiale Komponente TR1 und die tangentiale Komponente T1 teilt. Die radialen Komponenten TR und -TR1 werden durch die Zentrierung 28 und den Aufnahmering 19 kompensiert, sodaß nur die tangentialen Komponenten T und T1 dem Gleichlaufring eine auf beide Ringenden 21 und 22 wirkende Spreizkraft erteilen. Nachdem auf diese Weise Gleichlauf erreicht ist, kann die Schaltmuffe 5 unter Zusammendrückung des Gleichlaufringes 13 mit den Zähnen 8 des Kupplungskörpers 6 in Eingriff gebracht werden, wodurch der Gangwechsel vollzogen ist. Durch das Zusammendrücken des Gleichlaufringes werden zugleich die Anschläge und das Spreizglied in ihre in Fig. 2 gezeigte Ausgangslage zurückgestellt. Auf diese Weise ist zugleich eine einfache Entspannung des Gleichlaufringes, nachdem sich Gleichlauf eingestellt hat, erreicht.Depending on the axial force exerted on the shift sleeve 5, the Stop 23 the expansion member 24 a tangential force T supplied, which is divided into the radial component TR and the component acting on the expansion member 24 TN shares. The component TN in turn is divided into that on the inclined surface 30 of the Component TN1 acting on the groove 27 and the component TN1 acting on the inclined surface 25 of the stop 22 Acting component TN2, which is again divided into the radial component TR1 and the divides tangential component T1. The radial components TR and -TR1 are through the centering 28 and the receiving ring 19 compensated so that only the tangential Components T and T1 of the synchronizing ring act on both ring ends 21 and 22 Apply spreading force. After synchronization is achieved in this way, the Shift sleeve 5 with compression of the synchronizing ring 13 with the teeth 8 of the Coupling body 6 are brought into engagement, whereby the gear change is completed is. By compressing the synchronizing ring, the stops are at the same time and the spreader is returned to its initial position shown in FIG. on this way is also a simple relaxation of the synchronizing ring after synchronization has been reached.

Claims

Property right claims

1. Synchronization device for speed change gears, in particular for motor vehicles, where the in the coupling body of the gear to be switched held synchronism ring under the influence of means increasing the servo effect which are arranged between the synchronous ring ends, characterized in that that the means (22, 23, 24) exert a spreading force during the synchronization process, their radial components (TR1> TR) mainly through the coupling body (6> 7) and their tangential components (T, T1) on the synchronous ring ends (20, 21) act.

2. Synchronization device according to claim 1, characterized in that that the radial components (TR1, TR) through between the spreading member (24) and the Synchronous (20, 21) arranged in a centering (28) of the coupling body (6, 7) and through the center ring on the hub (11, 12) of the coupling body (6, 7) (19) supported stops (22, 23) are added.

3. Synchronization device according to claim 2, characterized in that that the expansion member (24) is cylindrical and during the synchronization process on the inclined surfaces (30, 31) of a groove (27) in the hub '(11, 12) of the coupling body (6, 7) accumulate.

4. Synchronization device according to claim 2 and 3, characterized in that that with the expansion member (24) cooperating surfaces (25, 26) of the stops (22, 23) obliquely to the plane extending perpendicularly between the ring ends (20, 21) are arranged.

5. Synchronization device nach.Anspruch 2 to 4, characterized in that that the inclined surfaces (30, 31) of the groove (27) in the hub (11, 12) of the coupling body (6, 7) through separate attachments (32, 33) on parts of the hub (11, 12) enlarged will.

6. synchronization device according to claim 2 to 5, characterized in that that the inclined surfaces (3ö, 31) of the groove (27) and the inclined surfaces (25, 26) of the stops ~ (22, 23), which are diagonally opposite one another, are set in such a way to one another are that they open towards the circumference during the synchronization process Form a wedge shape. Blank page