DE2431324B1

DE2431324B1 - Synchronizer

Info

Publication number: DE2431324B1
Application number: DE19742431324
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7778 Markdorf Goll; Hans 7758 Meersburg Roesch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1974-06-29
Filing date: 1974-06-29
Publication date: 1975-08-14
Also published as: GB1502914A; PL94278B1; SE7507425L; IT1040600B; SE398262B; FR2276505A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für Schaltkupplungen von Zahnradgetrieben mit einer axial verschiebbaren Schaltmuffe, einem auf einer Getriebewelle dreh- und axialfesten, die Schaltmuffe tragenden Muffenträger und je einem an jeder Stirnseite des Muffenträgers angeordneten Reibkegelring, in dem mehrere im Synchronkörper winkelbeweglich geführte und über zu diesem Zweck zylindrisch oder ballig geformte Flächenabschnitte bolzenlos drehbar gelagerte Hebelstücke eingreifen.The invention relates to a synchronization device for clutches of gear transmissions with a axially displaceable shift sleeve, one on a gear shaft rotatably and axially fixed, the shift sleeve bearing Sleeve carrier and one on each end face of the sleeve carrier arranged friction cone ring in which several guided in an angularly movable manner in the synchronizer body and shaped cylindrical or spherical for this purpose Surface sections engage boltlessly rotatably mounted lever pieces.

Durch die DT-OS 16 50814 ist eine Synchronisiereinrichtung mit mehreren Hebelstücken, die winkelbeweglich geführt und über zu diesem Zweck zylindrisch geformte Flächenabschnitte bolzenlos drehbar gelagert sind, bekanntgeworden.The DT-OS 16 50814 is a synchronization device with several lever pieces that are angularly guided and cylindrical for this purpose shaped surface sections are rotatably mounted without bolts, became known.

Diese nicht im Muffenträger geführten Hebelstücke 28 dienen zum Aufspreizen der geschlitzten Gleichlaufringe mit dem Ziel einer Erhöhung der Servowirkung.These lever pieces 28, which are not guided in the socket carrier, serve to spread open the slotted synchronism rings with the aim of increasing the servo effect.

Eine weitere Synchronisiereinrichtung mit Hebelstücken ist aus der DT-AS 12 44 493 bekannt. Die Hebelstücke dieser Synchronisiereinrichtung sind im Muffenträger winkelbeweglich geführt und bolzenlos drehbar gelagert und dienen zum Ausrücken der Reibkegelringe und bleiben bei deren Einrücken passiv.Another synchronization device with lever pieces is known from DT-AS 12 44 493. The lever pieces this synchronizing device are angularly movably guided in the socket carrier and rotatable without bolts stored and serve to disengage the friction cone rings and remain passive when they are engaged.

Die bekannten Synchronisiereinrichtungen weisen Anschläge für die begrenzte Verdrehung der Reibkegelringe relativ zum Muffenträger in die Sperrstellung auf. Werden die Synchronisiereinrichtungen bekannter Bauart stärkeren Drehschwingungen bzw. -beschleunigungen ausgesetzt, so kann das relativ große, funktionsnotwendige Verdrehspiel der Reibkegelringe zu harten Schlagbeanspruchungen der Anschläge führen, insbesondere bei demjenigen Reibkegelring, der einem nicht eingeschalteten Zahnrad zugeordnet ist. Die Folgen sind erhöhter Verschleiß, in extremen Fällen Bruch der Anschläge der Reibkegelringe. Die genannten Drehschwingungen können antriebsseitig, z. B. vom Motor, oder abtriebsseitig, z. B. durch eine mit Winkelverlagerung laufende Kardanwelle, verursacht werden und lassen sich nicht in allen Fällen vermeiden.The known synchronizing devices have stops for the limited rotation of the friction cone rings relative to the socket carrier in the locked position. The synchronizers become better known If the design is exposed to stronger torsional vibrations or accelerations, it can be relatively large and functionally necessary Torsional backlash of the friction cone rings lead to hard impact loads on the stops, especially with that conical friction ring that is assigned to a gearwheel that is not switched on. The consequences are increased wear, in extreme cases breakage of the stops of the friction cone rings. The mentioned Torsional vibrations can occur on the drive side, e.g. B. from the engine, or on the output side, z. B. by an angular displacement running cardan shaft and cannot be avoided in all cases.

Aufgabe dieser Erfindung ist daher eine Synchronisiereinrichtung, die gegenüber Drehschwingungen unempfindlich ist.The object of this invention is therefore a synchronization device that is insensitive to torsional vibrations is.

Aus der DT-AS 16 25 849 ist zwar bekannt, daß ein hartes schlagartiges Ansprechen der Servoeinrichtung vorkommen kann, die zu Brüchen an den Reibringen oder an den Getriebeteilen der zugeordneten Kupplungshälfte führen können, insbesondere dann, wenn die Reibkegelringe so dimensioniert werden, daß sie auch noch im starken geglätteten Zustand ein ausreichendes Synchronisiermoment aufbringen. Die aus der DT-AS 16 25 849 bekannten Maßnahmen schaffen zwar gegenüber den vorstehend genannten Belastungseinflüssen Abhilfe, sind jedoch nicht geeignet, die schädlichen Wirkungen von Drehschwingungen zu vermeiden. From DT-AS 16 25 849 it is known that a hard sudden response of the servo device can occur that lead to breaks in the friction rings or in the gear parts of the associated coupling half can lead, especially if the friction cone rings are dimensioned so that they Apply a sufficient synchronizing torque even in the strongly smoothed state. The ones from the DT-AS 16 25 849 known measures provide a remedy for the above-mentioned load influences, but are not suitable for the avoid harmful effects of torsional vibrations.

Die Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber Drehschwingungen unempfindliche Synchronisiereinrichtung zu schaffen, wird dagegen durch eine Synchronisiereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches gelöst.The object of the invention is a synchronizing device that is insensitive to torsional vibrations to create is, however, by a synchronizing device with the features of claim solved.

Durch die gegensinnig wirkende Koppelung der beiden Reibkegelringe nach dieser Erfindung gleichen sich die Momentenwirkungen von Drehbeschleunigungen der beiden Reibringe untereinander aus. Insbesondere der Reibkegelring einer nicht eingeschalteten Kupplungsseite ist gegenüber freien, unkontrollierten Verdrehbewegungen gesichert. Hierdurch werden die Verdrehanschläge der Reibkegelringe geschont.Due to the opposing coupling of the two friction cone rings according to this invention, they are the same the moment effects of rotational accelerations between the two friction rings. In particular the friction cone ring of a clutch side that is not switched on is opposed to free, uncontrolled twisting movements secured. This protects the rotation stops of the friction cone rings.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der F i g. 1 bis 3 dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in FIG. 1 to 3 shown. It shows

F i g. 1 eine Synchronisiereinrichtung nach der Erfindung, F i g. 1 a synchronizing device according to the invention,

F i g. 2 den Muffenträger mit Ausgleichshebel dieser Synchronisiereinrichtung in axialer Blickrichtung,
F i g. 3 eine Draufsich zu F i g. 2.
Die Synchronisiereinrichtung nach F i g. 1 bis 3 besteht aus einem auf einer Getriebewelle 10 dreh- und axialfesten Muffenträger 11, der eine axial verschiebbare Schaltmuffe 12 über ein Formschlußprofil drehfest trägt. An jeder Stirnseite des Muffenträgers 11 ist je ein Reibkegelring 13 und 14 angeordnet, der jeweils mit einer auf die Verzahnung der Schaltmuffe 12 abgestimmten Sperrverzahnung versehen ist. Nach Eintritt des Gleichlaufes läßt sich die Schaltmuffe 12 mit der Klauenverzahnung eines Kupplungskörpers 15 bzw. 16 in Eingriff bringen. Die Kupplungskörper sind in diesem Fall mit jeweils einem Gang zugeordneten Zahnrädern 17 und 18 fest verbunden. In einer durchgehenden Ausnehmung 19 des äußeren Zahnkranzes des Muffenträgers 11 ist ein Ausgleichshebel 20 winkelbeweglich gelagert, wie auch in F i g. 2 zu erkennen ist.F i g. 2 the socket carrier with compensating lever of this synchronizing device in the axial direction of view,
F i g. 3 a top view of FIG. 2.
The synchronizing device according to FIG. 1 to 3 consists of a sleeve carrier 11 which is rotationally and axially fixed on a gear shaft 10 and which carries an axially displaceable shift sleeve 12 in a rotationally fixed manner via a form-fit profile. On each end face of the sleeve carrier 11 there is a respective conical friction ring 13 and 14 which is each provided with a locking toothing that is matched to the toothing of the shift sleeve 12. After synchronism has occurred, the shift sleeve 12 can be brought into engagement with the claw teeth of a coupling body 15 or 16, respectively. In this case, the clutch bodies are firmly connected to gear wheels 17 and 18 each assigned to a gear. In a continuous recess 19 of the outer toothed ring of the sleeve carrier 11, a compensating lever 20 is mounted so as to be angularly movable, as is also shown in FIG. 2 can be seen.

Der Ausgleichshebel weist zwei äußere und einen mittleren durch ballige Flächenabschnitte gebildeten Gelenkpunkt (3) 21, 22 und 23 auf. Die beiden äußeren Gelenkpunkte 21, 22 des Ausgleichshebels greifen in entsprechende Vertiefungen 24 und 25 der Reibkegelringe 13 und 14 ein, während der mittleren Gelenkpunkt 23 in der Ausnehmung 19 des Muffenträgers 11 in Umfangsrichtung nahezu spielfrei, jedoch winkelbeweglich angreift. Die Reibkegelringe 13 und 14 sind daher durch die drei gleichmäßig am Umfang verteilten Ausgleichshebel 20 zwangsweise gekoppelt und können sich nur wechselseitig in eine bestimmte Richtung gegenüber dem Muffenträger 11 verdrehen.The compensating lever has two outer and a central articulation point formed by spherical surface sections (3) 21, 22 and 23 on. The two outer hinge points 21, 22 of the compensating lever engage corresponding recesses 24 and 25 of the friction cone rings 13 and 14, while the central pivot point 23 in the recess 19 of the sleeve carrier 11 in the circumferential direction almost free of play, but angularly movable attacks. The cone friction rings 13 and 14 are therefore evenly distributed around the circumference by the three Compensating lever 20 forcibly coupled and can only reciprocate in a certain direction Turn it in relation to the socket carrier 11.

Bei Winkelbeschleunigungen, die auf dem Muffenträger 11 einwirken, werden beide Reibkegelringe 13 und 14 gemeinsam über die Ausgleichshebel 20 mitgenommen, wobei sich die auf die Reibringe 13 und 14 einwirkenden Beschleunigungsmomente nach dem Prinzip des Waagebalkens ausgleichen und beide Reibkegeirin-With angular accelerations acting on the sleeve carrier 11, both friction cone rings 13 and 14 taken along together via the compensating lever 20, the acting on the friction rings 13 and 14 Compensate acceleration torques according to the principle of the balance beam and both friction cone

ge im wesentlichen relativ in Ruhe bleiben. Bei Reibmomenten aus dem Synchronisiervorgang dagegen, die stets nur auf einen der beiden Reibkegelringe einwirken, verdrehen sich beide Reibkegelringe 13 und 14 gegenläufig zueinander und ohne wesentliche Widerstände, so daß die zum Synchronisieren notwendigen Funktionen durch die Ausgleichshebel 20 nicht beeinträchtigt werden.ge essentially remain relatively calm. In the case of frictional torques from the synchronization process, on the other hand, the always act only on one of the two friction cone rings, both friction cone rings 13 and 14 rotate in opposite directions to each other and without significant resistance, so that the functions necessary for synchronization are not impaired by the compensating lever 20.

Als »Getriebewelle« ist sinngemäß auch ein Flansch oder ein anderes Getriebeglied zu verstehen. Die Kupplungskörper, mit denen die Schaltmuffe in Eingriff gebracht wird, können außer mit Zahnrädern auch mit anderen Getriebegliedern verbunden sein. Im Falie von schaltbaren Planetengetrieben mit festzusetzendem Hohlrad können die Kupplungskörper z. B. auch mit dem Getriebegehäuse verbunden werden.A "gear shaft" is also to be understood as meaning a flange or another gear element. the Coupling body with which the shift sleeve is brought into engagement, except with gears also with be connected to other transmission links. In the case of switchable planetary gears with fixed ring gear, the coupling body z. B. also with be connected to the gearbox.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Synchronizing device for clutches of gear drives, with an axially displaceable Shift sleeve, one on a gear shaft that is rotationally and axially fixed and carries the shift sleeve Sleeve carrier and one on each end face of the sleeve carrier arranged friction cone ring into the several in the socket carrier guided in an angularly movable manner and cylindrical or convex for this purpose shaped surface sections engage boltlessly rotatably mounted lever pieces, characterized in that that the lever pieces (20) are arranged so that they act as a compensating lever, the two Connect friction cone rings (13, 14) with one another in such a way that with a relative rotation one of the two friction cone rings (13, 14) to the socket carrier (11) the other friction cone ring (14, 13) always forcibly executes an opposite relative rotation.