DE2725039A1 - Synchromesh gearbox for heavy vehicle - has dog clutch sleeve comprising two mirror image parts with slot between - Google Patents

Synchromesh gearbox for heavy vehicle - has dog clutch sleeve comprising two mirror image parts with slot between

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DE2725039A1
DE2725039A1 DE19772725039 DE2725039A DE2725039A1 DE 2725039 A1 DE2725039 A1 DE 2725039A1 DE 19772725039 DE19772725039 DE 19772725039 DE 2725039 A DE2725039 A DE 2725039A DE 2725039 A1 DE2725039 A1 DE 2725039A1
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Rolf Ernst
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Joerg Villinger
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D23/0606—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation the blocking mechanism comprising an axially-extending shouldered pin passing through a hole in a radial wall

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Abstract

The synchromesh is for motor vehicle gearboxes, particularly on lorries, coupling loose gears with shafts by sliding dog clutches, whose movement into the finally-engaged position is prevented by baulk members moved into position by synchronising rings having cone faces working with mating faces on the other components. The rings are rigidly secured together by axial bolts to form assemblies sliding in relation to the dog clutch and rotating in relation to it for a limited amount. Baulk segments are evenly spaces round the periphery, the bolts passing through them without clearance, and have ramp faces working with the baulk members. The dog clutch sleeve (17) is formed by two similar mirror-image parts fitted together to form a slot (24) between at right angles to the axis accommodating the segments (25). The latter have pairs of ramp faces on the inside, working with balls forming the baulk members.

Description

Sperrsynchronisierung fiir Wechselgetriebe von Kraftfahr-Locking synchronization for change gears of motor vehicles

zeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisierung fiir Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, nach den: Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1. Eine solche Sperrsynchronisierung ist durch die auf die Anmelderin zuriickgehende deutsche Offenlegungsschrift 25 30 545 bereits bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Sperrsynchronisierung liegen die Sperrorgane am äußeren Umfang, so Daß sie unter Fliehkraftwirkung in Eingriff gehen können und ferner die Synchronflächen radial verhältnisiäßig weit innen angeordnet sein miissen. Außerdem ist dort noch ein besonderer Schaltmuffenträger vorgesehen.testify, in particular of commercial vehicles The invention relates to a Locking synchronization for change gears of motor vehicles, in particular of Commercial vehicles according to the preamble of the preceding claim 1. Such Lock synchronization is due to the German patent application going back to the applicant 25 30 545 has already become known. With this known lock synchronization lie the locking organs on the outer circumference, so that they engage under the action of centrifugal force can go and also the synchronous surfaces are arranged radially relatively far inside have to be. A special sleeve carrier is also provided there.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Anordnung weiter zu verbessern. Insbesondere soll eine bessere Synchroniesierung, eine kleine Schaltkraft und eine fertigungsgemäßige Vereinfachung erreicht werden.The invention is based on the object of this known arrangement to improve further. In particular, a better synchronization, a small one, is supposed to be Switching force and a production-related simplification can be achieved.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Anordnung durch die Merkmale des vorstehenden Anspruchs 1 gelöst.This task is achieved in the above-mentioned arrangement by the Features of the preceding claim 1 solved.

Bei der vorgeschlagenen Ausbildung liegem die Sperrorgane nunmehr mm inneren Umfang, nämlich zwischen der axial beweglichen Schaltmuffe und dem axial unbeweglichen Getriebeteil.In the proposed training, the locking organs are now mm inner circumference, namely between the axially movable shift sleeve and the axially immovable gear part.

Insofern wie sie durch die Fliehkraft außer Eingriff gehalten.In so far as they are kept out of engagement by centrifugal force.

Ferner können die Synchronisierflächen weiter nach außen gelegt werden, so daß sich eine bessere Synchronisierung und auch eine kleinere Schaltkraft erreichen läßt. Außerdem wird jetzt die Schaltmuffe direkt mit der Schaltgabel betätigt und greift direkt in den betreffenden Getriebeteil, z. B. eine Getriebewelle oder dgl. ein. D. h., der axial bewegbare Schaltmuffenträger fällt weg. Ferner läßt sich die Schaltmuffe einschlienlich ihrer Sperrteile sehr leicht herstellen und montieren.Furthermore, the synchronization surfaces can be placed further outwards, so that there is better synchronization and also a smaller one Shifting force can be achieved. In addition, the shift sleeve is now directly connected to the shift fork operated and engages directly in the relevant transmission part, z. B. a gear shaft or the like. In other words, the axially movable shift sleeve carrier is no longer required. Furthermore lets the shift sleeve, including its locking parts, are very easy to produce and assemble.

tine Ausfiihrungsform nach der Erfindung kennzeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 2. hierbei werden zweckmäßigerweise drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Segmente vorgesehen, so daß insgesamt sechs Bolzen zur Verbindung dieser Segmente mit den beiden Synchronringen erforderlich sind. In den Ansprüchen 3 bis 6 sind weitere Merkmale der Erfindung enthalten.An embodiment according to the invention is characterized by Features of claim 2. here are expediently three evenly over the circumference distributed segments provided, so that a total of six bolts for connection these segments with the two synchronizer rings are required. In the claims 3 to 6 further features of the invention are included.

Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung, und zwar zeigt Figur 1 eine Synchronisierungsvorrichtung im Querschnitt und Figur 2 einen Schnitt (teilweise) nach Linie II-II in Figur 1.Details of the invention are shown in the embodiment of the drawing, namely, Figure 1 shows a synchronization device in cross section and figure 2 shows a section (partially) along line II-II in FIG.

Bei dem Ausfiihrungsbeispiel handelt es sich um ein nicht mehr dargestelltes Planetenrädergetriebe, welches als Gruppengetriebe flir ein ebenfalls nicht mehr dargestelltes Wechselgetriebe dient. Dei diese. Planetenrädergetriebe soll ein zum Ringrad führender Teil 10 entweder mit dem festen Abstützflansch 11 oder mit einem zum Planetenräderträger führenden Troimelteil 12 verbunden werden, wobei der Planetenträger dann wiederum mit der Welle 13 verbunden ist. Für diese Umschaltung ist die Schaltkupplung 14 vorgesehen, die mit der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung ausgerüstet ist.The exemplary embodiment is one that is no longer shown Planetary gear, which as a group gear for a likewise no longer shown change gear serves. These. Planetary gear transmission is intended to be a Ring wheel leading part 10 either with the fixed support flange 11 or with a to the planet carrier leading Troimel part 12 are connected, the planet carrier is then in turn connected to the shaft 13. The clutch is used for this switchover 14 provided, which are equipped with the synchronizing device according to the invention is.

Die Hohlwelle 15 nimmt mit einer Mitnahmeverzahnung 16 unmittelbar eine Schaltmuffe 17 auf, die ihr gegenüber drehfest jedoch axial beweglich ist. Die Schaltmuffe 17 wird durch eine nicht dargestellte an sich bekannte Schaltgabel zum Schalten axial bewegt. Die Schaltmuffe 17 ist aus zwei gleichen Teilen gebildet, die dann spiegelbildlich aufeinander gelegt sind. Beide Teile weisen radial innen die Mitnahmeverzahnungen zum Eingriff in diejenige der Hohlwelle 15 und dann noch zwei Verzahnungen 18 und 19 auf, die zum wahlweisen Eingriff in die entsprechenden Verzahnungen 18a bzw. 19a an den Teilen 11 bzw. 12 bestimmt sind. Auf diesen letztgenannten Verzahnungen sind drehfeste Blechhülsen 20 und 21 befestigt, die außen auf die Schaltmuffe hin gerichtete konische Synchronisierflächen 22 und 23 bilden.The hollow shaft 15 takes with a driving toothing 16 directly a shift sleeve 17, which is rotatably opposite to her but axially is movable. The shift sleeve 17 is known per se by a not shown Shift fork moved axially for shifting. The shift sleeve 17 is made up of two identical ones Parts formed, which are then placed in mirror image on top of each other. Both parts point the driving teeth radially on the inside for engaging that of the hollow shaft 15 and then two more teeth 18 and 19, which are used for optional engagement in the corresponding toothings 18a and 19a on the parts 11 and 12 are determined. Non-rotatable sheet metal sleeves 20 and 21 are attached to these last-mentioned gears, the conical synchronizing surfaces 22 and 22 directed outwardly towards the shift sleeve 23 form.

Die beiden Teile der Schaltmuffe 17 bilden zwischen sich in der Trennebene einen achsnormal liegenden Schlitz 24, in welchem drei gleichmäßig iiber den Umfang verteilte Sperrsegmente 25 angeordnet sind. Diese Sperrsegmente sind gegenüber der Schaltmuffe 17 im Bereich der Ausnehmungen 26 verdrehbar, ihr gegenüber jedoch axial nicht verschiebbar.The two parts of the shift sleeve 17 form between them in the parting plane an axially normal slot 24, in which three evenly over the circumference distributed locking segments 25 are arranged. These locking segments are opposite the Shift sleeve 17 rotatable in the region of the recesses 26, but axially opposite it not movable.

Sie sind spielfrei auf Querbolzen 27 gelagert, welche an ihren Enden fest mit den Synchronringen 28 in Verbindung stehen. Diese beiden Synchranringe 28 bilden zusammen mit den Bolzen 27 ein starres System, das gegenüber den Sperrsegmenten 25 axial verschiebbar, ihnen gegenüber aber nicht drehbar ist. Da die Sperrsegmente ihrerseits jedoch gegeniiber der Schaltmuffe 17 in begrenztem Umfang drehbar sind, ergibt sich - insegment gesehen - fiir die Synchronringe 28 eine Axialverschiebbarkeit zunächst zusammen mit der Schaltmuffe 17, dann ihr gegenüber , sowie eine begrenzte Drehbeweglichkeit ihr gegenüber.They are supported without play on cross bolts 27, which at their ends are firmly connected to the synchronizer rings 28. These two synchro rings 28 together with the bolts 27 form a rigid system that is opposite to the locking segments 25 axially displaceable, but not rotatable with respect to them. Because the locking segments for their part, however, can be rotated to a limited extent with respect to the shift sleeve 17, This results - seen in the segment - for the synchronizer rings 28 an axial displaceability first together with the shift sleeve 17, then opposite it, as well as a limited one Rotational mobility towards her.

Die Speersegmente 25 sind am inneren Umfang mit paarweise einander zugekehrten Schrägflächen 29 versehen, zwischen denen Sperrkugeln 30 angeordnet sind, die ihrerseits in eine Ringnut 31 in der Mitnahmeverzahnung 16 der Hohlwelle 15 eingreifen. Die Sperrkugeln 30 sind in der Schaltmuffe ausschließlich radial beweglich gefiihrt durch radiale Bohrungen, die durch entsprechende Ausnehmungen 38 in den beiden Teilen der Schaltmuffe gebildet werden. Ihr Durchmesser ist etwas geringer als die Zahnlückenbreite der Mitnahmeverzahnung 16.The spear segments 25 are on the inner circumference with one another in pairs facing inclined surfaces 29, between which locking balls 30 are arranged are, in turn, in an annular groove 31 in the driving teeth 16 of the hollow shaft 15 intervene. The locking balls 30 are in the shift sleeve exclusively guided radially movably through radial bores through corresponding recesses 38 are formed in the two parts of the shift sleeve. Their diameter is something less than the tooth gap width of the driving toothing 16.

Um die Mittelstellung in Umfangsrichtung zwischen der Schaltmuffe 17 und dem Synchronringsystem aufrecht zu crhalten, sind nach Figur 2 in der Schaltmuffe zwischen den Sperrsegmenten 25 Schrägbohrungen 32 angeordnet, in denen nach Art von Kugelrasten ausgebildete Federrasten 33 angeardnet sind. Die Anordnung ist derart getroffen, daß diese Federrasten 33 vermittels ihrer Rastglieder 34 paarweise mit Querbolzen 35 zusammenwirken, welche am Synchronringsystem fest angeordnet sind und welche die Schaltmuffe 17 in Ausnehmungen 3G durchsetzen, welche eine geringe Verdrehung zulassen. Diese Anordnung ist naturgemäß in derselben Teilung vorgesehen wie die Sperrsegmente, der Einfachheit halber hier aber nur einmal zeichnerisch dargestellt.To the middle position in the circumferential direction between the shift sleeve 17 and the synchronizer ring system upright, are according to Figure 2 in the shift sleeve 25 inclined bores 32 arranged between the locking segments, in which according to Art Spring catches 33 formed by ball catches are attached. The arrangement is such met that these spring catches 33 by means of their locking members 34 in pairs with Cross bolts 35 cooperate, which are fixedly arranged on the synchronizer ring system and which penetrate the shift sleeve 17 in recesses 3G, which have a small Allow twisting. This arrangement is of course provided with the same pitch like the blocking segments, but here only once for the sake of simplicity shown.

Damit das Synchronring-System auch axial von der Schaltmuffe mitgenommen werden kann, greifen die Rastglieder 34 in Ringnuten 37 der Querbolzen 35 zur Verrastung ein.So that the synchronizer ring system is also axially carried along by the shift sleeve can be, the locking members 34 engage in annular grooves 37 of the cross bolts 35 for locking a.

In der dargestellten Stellung befindet sich die Schaltkupplung 14 in der ausgerückten Mittelstellung. Wird nun mit einer nicht mehr dargestellten Schaltgabel die Schaltmuffe 17, z. D. nach links (Figur 1) bewegt, so wird zunächst das Synchronring-System mitgenommen, bis der linke Synchronring 28 zur Anlage an der Synchronfläche 22 kommt. Desteht zwischen beiden Teilen eine Drehzahldifferenz, so wird das ganze Synchronringsystem gegen die Wirkung der Federrasten 33 in begrenztem Umfang verdreht. Dabei werden die Sperrkugeln 30 durch die Segmente 25 radial nach innen in die Ringnut 31 der Mitnahmeverzahnung 16 gedrückt, so daß eine weitere axiale Dewegung der Cchaltmuffe 17 gesperrt ist.The clutch 14 is in the position shown in the disengaged middle position. Is now with a no longer shown Shift fork the shift sleeve 17, z. D. Moved to the left (Figure 1), first the synchronizer ring system taken until the left synchronizer ring 28 to the plant the synchronous surface 22 comes. If there is a speed difference between the two parts, so the whole synchronizer ring system against the action of the spring catches 33 is limited Twisted circumference. The locking balls 30 are moved radially by the segments 25 pressed inside into the annular groove 31 of the driving teeth 16, so that another axial movement of the switching sleeve 17 is blocked.

Dieser Zustand bleibt solange erhalten, bis die Drehzahldifferenz auf Null abgebaut ist. Dann rasten die Federrasten 33 des Synchronringsystems aus der Nut 37 aus und das System geht in seine Mittelstellung zurück, so daß die Sperrkugeln 30 die weitere axiale Bewegung der Schaltmuffe 17 bis zum Eingriff der Verzahnungen 18/18a freigeben.This state remains until the speed difference on Zero is degraded. Then the spring catches 33 of the synchronizer ring system snap out of the Groove 37 out and the system goes back to its central position, so that the locking balls 30 the further axial movement of the shift sleeve 17 until the teeth engage 18 / 18a release.

Dadurch ist dann die Schaltung nach dieser Seite vollzogen, d. h. der zum Ringrad führende Teil 10 ist mit den: undrehbaren Gehäuseteil 11 verbunden.As a result, the circuit is then completed to this side, i. H. the part 10 leading to the ring gear is connected to the non-rotatable housing part 11.

Die Schaltung nach der anderen Seite erfolgt sinngemäß in der gleichen Art und Weise, wodurch dann der zum Ringrad fiihrende Teil 10 mit dem Trommelteil 12, d. h. also mit dem Planetenräderträger und mit der Welle 13 in Verbindung kommt. hierdurch wird dann der Planetenrädersatz in sich gesperrt und läuft als Einheit um.The circuit to the other side is carried out in the same way Manner, whereby then the part 10 leading to the ring gear with the drum part 12, d. H. So comes with the planet carrier and with the shaft 13 in connection. this then locks the planetary gear set and runs as a unit around.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (6)

Sperrsynchronisierung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen A n s p r ii c Ii e Sperrsynchronisierung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, zum Kuppeln von losen Zahnrädern oder dergleichen mit anderen umlaufenden oder stehenden Getriebeteilen, wie z.B. mit einer Welle, mit einer mittcls einer Mitnahmeverzahnung gegenüber einem Schaltmuffenträger axial verschiebbaren Schaltmuffe, die eine Verzahnung oder dergleichen zum Eingriff in eine entsprechende Verzahnung an einem Zahnrad oder einem anderen Getriebeteil trägt und deren weitere axiale Bewegung bis zum endgültigen E Eingriff durch Sperrorgane verhindert wird, die in eine Sperrstellung bewegbar sind mit Hilfe von Synchronringen, weiche mittels Konusflächen mit entsprechenden Gegenflächen an edn zu kuppelnden getriebeteilen zusammenwirken, wobei die Synchronringe durch achsparallele Bolzen <<1er dergleichen zu einem starren System miteinander verbunden sind, das gegenüber der Schaltmuffe axial beweglich und in Umfangsrichtung begrenzt drehbar ist, wobei am Umfang gleichmäßig verteilte Sperrsegmente liegen, die von den flo Bolzen des Synchronringsystems spielfrei durchsetzt sind und die mittels Schrägflächen mit den Sperrorganen zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmuffe (17) aus zwei gleichen, spiegelbildich aufeinander gelegten Teilen besteht, welche in der Trennebene einen achsnormalen Schlitz (24) bilden zur Aufnahme der Sperrsegmente (25), denen an ihrer radial inneren Seite zwischen paarweisen Schrägflächen (29) als Sperrorgane Kugeln (30) zugeordnet sind, die in der Schaltmuffe (17) ausschlieeßlich radial beweglich geführt sind und die in eine Ringnut (31) der Mitnahmeverzahnung (16) am betreffenden Getriebeteil (15) eingreifen konnen, wobei die Schaltmuffenteile in an sich bekannter weise unmittelbar in die Mitnahmeverzahnung (169 des betreffenden Getriebeteils (15) eingreifen.Locking synchronization for change gears of motor vehicles, in particular of commercial vehicles A n s p r ii c Ii e locking synchromesh for change gears of motor vehicles, in particular of utility vehicles, for coupling loose gear wheels or the like with other rotating or stationary gear parts, e.g. with one shaft, with one by means of a driving toothing opposite a shift sleeve carrier axially displaceable shift sleeve which has a toothing or the like for engagement into a corresponding toothing on a gear or another gear part carries and their further axial movement until the final E engagement by locking elements which can be moved into a locked position with the help of synchronizer rings, soft by means of conical surfaces with corresponding counter surfaces to be coupled to edn gear parts cooperate, the synchronizer rings by axially parallel bolts << 1s of the like are connected to one another to form a rigid system that axially movable with respect to the shift sleeve and rotatable to a limited extent in the circumferential direction is, with evenly distributed locking segments lying on the circumference, which are from the flo Bolts of the synchronizer ring system are penetrated backlash-free and by means of inclined surfaces cooperate with the locking members, characterized in that the shift sleeve (17) consists of two identical, mirror-inverted parts, which in the parting line a normal to the axis Form a slot (24) for receiving the locking segments (25), which on their radially inner side between pairs Inclined surfaces (29) are assigned as locking elements balls (30) in the shift sleeve (17) are guided exclusively radially movable and which are inserted into an annular groove (31) the driving teeth (16) can engage on the relevant gear part (15), wherein the shift sleeve parts in a manner known per se directly into the driving toothing (169 of the relevant transmission part (15) engage. 2. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronringsystem mit der Schaltmuffe (17) in Umfangsrichtung federnd durch Federn verbunden ist, die im wesentlichen als in Umfangsrichtung wirkende Druckfedern ausgebildet sind und daß diese Federglieder zugleich auch eine axial wirkende Verfastung, darstellen.2. locking synchronization according to claim 1, characterized in that that the synchronizer ring system with the shift sleeve (17) resiliently in the circumferential direction Springs is connected, which act essentially as compression springs in the circumferential direction are designed and that these spring members at the same time also have an axially acting chamfer, represent. 3. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (24) in der Schaltmuffe (17) als ein Ringschlitz ausgebildet und die Bolzen (27) des Synchronringsystem gleichmäßig über den Umfang verteilt sind und auf je zwei Bolzen ein Sperrsegment (25) angeordnet ist.3. locking synchronization according to claim 1 or 2, characterized in that that the slot (24) in the shift sleeve (17) is designed as an annular slot and the bolts (27) of the synchronizer ring system are evenly distributed over the circumference and a locking segment (25) is arranged on every two bolts. 4. Sperrsynchronisierung nach einem Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltmuffe (17) zwischen den Sperrsegmenten (25) Schrägbohrungen (32) zur Aufnahme von Federgliedern nach Art von Kugelrasten (33) angeordnet sind, deren Rastglieder (34) auf Teile des Synchronringsystems einwirken.4. locking synchronization according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that in the shift sleeve (17) between the locking segments (25) inclined bores (32) are arranged for receiving spring members in the manner of ball catches (33), the Latching members (34) act on parts of the synchronizer ring system. 5. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Federglieder paarweise jeweils in beiden Drehrichtungen wirkend Querbolzen (35) des Synchronringsystems zugeordnet sind und daß sie in eine Ringnut (37) dieser Querbolzen eingreifen.5. locking synchronization according to claim 4, characterized in that that these spring links act in pairs in both directions of rotation cross bolts (35) of the synchronizer ring system are assigned and that they are in an annular groove (37) of this Engage the cross bolt. 6. Sperrsynchronisierung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dan diese besonderen Querbolzen (35) zur Abstützung der Rastglieder der Federrasten die Schaltmuffe (17) in einer Ausnehmung (3G) mit vorgegebenem Spiel in Umfangsrichtung durchsetzen.6. locking synchronization according to claim 4 or 5, characterized in that dan this special cross bolt (35) to support the locking members of the spring catches the shift sleeve (17) in a recess (3G) with a predetermined play in the circumferential direction push through.
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