DE4135487A1

DE4135487A1 - Synchroniser for gearwheel switching gears - has sliding sleeve axially displaceable on drive shaft and enclosing running synchronisation ring

Info

Publication number: DE4135487A1
Application number: DE19914135487
Authority: DE
Inventors: Alfred Rehr; Martin Schetter; Giacomo Giacalone
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1991-10-28
Publication date: 1993-04-29

Abstract

The sleeve has an axial groove in which the inwardly standing flaps (13) of the ring (14) are inserted secured against rotation. The flaps have a radial slit (15) in which a ring spring is inserted which produces axial centring of the synchronization ring (14). The ring spring (16) is housed in a circumferential groove of the sliding sleeve (6) from which it can be pressed out when the pre-synchronizing force is applied. The side walls of the flaps of the ring and the groove in the sleeve (6) can be formed with inclines so that a locking action is set. ADVANTAGE - Only a very small structural space is required in the radial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für Zahnräderschaltgetriebe mit einer über einer Getriebewelle axial verschiebbaren Schiebemuffe, die über Kupplungsverzahnungen mit mindestens einem Getrieberad verbindbar ist, und einem gegenüber der Schiebemuffe begrenzt bewegbarem Synchronring für jedes der kuppelbaren Getrieberäder.The invention relates to a synchronization device for gearwheel gearboxes with one over a gear shaft axially displaceable sliding sleeve, the via clutch gears with at least one gear wheel is connectable, and one towards the Sliding sleeve limited movable synchronizer ring for each the detachable gear wheels.

Bei einem Handschaltgetriebe für Personenkraftwagen in Querbauweise ist es aus Platzgründen erforderlich, die Schalt- und Festräder auf drei Wellen anzuordnen. Das Antriebsmoment wird dabei durch die Antriebswelle in üblicher Weise eingeleitet und dann mit Schalt- und Festrädern auf eine der beiden Zwischenwellen übertragen. Beide Zwischenwellen sind mit dem Zahnkranz des Differentials in Eingriff, wobei eine Zwischenwelle treibt und die andere lose mitläuft.With a manual transmission for passenger cars in Transverse construction is necessary for reasons of space Shift and fixed gears to be arranged on three shafts. The Drive torque is in through the drive shaft initiated in the usual way and then with switching and Transfer fixed gears to one of the two intermediate shafts. Both intermediate shafts are with the ring gear of the Differentials in engagement, with an intermediate shaft drives and the other runs loose.

Damit man nun im Leerlauf möglichst wenig umlaufende Radpaare hat, ist es bekannt, die Synchronisiereinrichtungen für den 3./4. Gang der Antriebswelle zuzuordnen. Dabei liegen aus konstruktiven Gründen den Synchronisiereinrichtungen für den 3./4. Gang auf der Antriebswelle die Synchronisiereinrichtungen für den 5./6. Gang auf einer der Zwischenwelle gegenüber. Bei gegebenem Achsabstand und vorhandener 3./4.-Gang-Synchronisierung ist dadurch nur ein sehr eingeengter radialer Bauraum für die 5./6.-Gang-Synchronisierung vorhanden. Darüber hinaus muß die Schaltgabel stark gekröpft werden, so daß ein äußerst ungünstiger Kraftangriff entsteht. So that you now run as little as possible in idle Has wheel pairs, it is known, the synchronizers for the 3rd / 4th Assign gear to the drive shaft. Here are the constructive reasons Synchronizing devices for the 3rd / 4th Gear on the Drive shaft the synchronizers for the 5th / 6th Gear on one of the intermediate shafts. At given center distance and existing 3rd / 4th gear synchronization is therefore only a very narrow radial Space for the 5th / 6th gear synchronization available. In addition, the shift fork must be heavily cranked be, so that an extremely unfavorable force attack arises.

Bekannt sind herkömmliche Außenkonussynchronisierungen, die jedoch einen großen radialen Bauraum im Bereich der Schiebemuffe benötigen. Die Schiebemuffe wird dabei auf einem Synchronkörper zum Schalten in axialer Richtung verschoben.Conventional outer cone synchronizations are known, which, however, has a large radial space in the area need the sliding sleeve. The sliding sleeve is used on a synchronous body for switching shifted in the axial direction.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die nur einen sehr geringen Bauraum in radialer Richtung benötigt.The present invention is based on the object a synchronizer of the aforementioned Kind of creating a very small package needed in the radial direction.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, die Schiebemuffe axial verschiebbar direkt auf der Welle angeordnet und mit wenigstens einer axialen Nut versehen ist, in die nach innen stehende Lappen des Synchronringes drehfest eingesetzt sind, wobei die Lappen - wie an sich bekannt - mit einem radialen Schlitz versehen sind, in den eine eine axiale Zentrierung des Synchronringes erzeugende Ringfeder eingesetzt ist, und wobei die Ringfeder in einer Umfangsnut der Schiebemuffe aufgenommen ist, aus der sie bei Aufbringung der Vorsynchronisierkraft herausdrückbar ist.According to the invention this object is achieved by the Sliding sleeve can be moved axially directly on the shaft arranged and provided with at least one axial groove is in the inward tabs of the synchronizer ring are rotatably inserted, the rag - as known per se - with a radial slot are provided, in which an axial centering of the Ring spring producing synchronizing ring is inserted, and wherein the ring spring in a circumferential groove of the sliding sleeve is included from which it is applied the pre-synchronization force can be pushed out.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Schiebemuffe erhält man eine Synchronisiereinrichtung, die nur einen sehr geringen Bauraum in radialer Richtung benötigt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere im Zusammenhang mit einem Zwei-Vorgelegewellen-Konzept mit dessen stark eingeschränktem Bauraum für die Schaltgabeln von großem Vorteil.Due to the arrangement and design according to the invention the sliding sleeve receives a synchronizing device, which only have a very small space in radial Direction needed. This configuration is special in connection with a two countershaft concept with its very limited space for the Shift forks of great advantage.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung liegt darin, daß sie sehr kompakt und einfach aufgebaut ist. So kann z. B. ein Synchronkörper entfallen, und die Schiebemuffe kann sehr stabil mit hoher Steifigkeit ausgebildet werden. Auf diese Weise ergibt sich ein problemloses Verhalten auch bei höheren Temperaturen, und durch die hohe Steifigkeit werden die mechanischen Fertigungsabläufe gut beherrschbar.Another advantage of the synchronization device according to the invention is that they are very compact and is simply constructed. So z. B. a synchronizer body omitted, and the sliding sleeve can be very stable with high rigidity. In this way there is problem-free behavior even at higher levels Temperatures, and due to the high rigidity the mechanical manufacturing processes are well manageable.

Im Unterschied zu den bekannten Synchronisiereinrichtungen läuft nunmehr der Synchronring in der Schiebemuffe statt im Schaltrad.In contrast to the known synchronization devices the synchronizer ring now runs in the sliding sleeve instead of in the ratchet.

Die Schalträder weisen in an sich bekannter Weise unter dem Innenkonus eine Innenverzahnung als Kupplungselement auf, in die die Schiebemuffe mit der entsprechenden Gegenverzahnung eingreift.The ratchets have in a manner known per se the inner cone has an internal toothing as a coupling element in which the sliding sleeve with the corresponding Interlocking teeth engages.

Die Schiebemuffe ihrerseits ist durch eine Verzahnung auf der Welle so geführt, daß sie in axialer Richtung beidseitig um den Schaltweg bewegt werden kann. Die Betätigung der Schiebemuffe erfolgt in bekannter Weise über Schaltgabeln oder eine Schwingenschaltung, die in einer Nut in der Schiebemuffe eingreift.The sliding sleeve is in turn through a toothing guided on the shaft so that it is in the axial direction can be moved around the switching path on both sides. The The sliding sleeve is actuated in a known manner via shift forks or a swing arm circuit, which in engages a groove in the sliding sleeve.

Aus der DE-OS 24 20 206 ist zwar bereits eine Innenkonussynchronisierung mit einer axial direkt über der Getriebewelle verschiebbaren Muffe bekannt, aber diese Synchronisiereinrichtung ist mit ihren blattfederartigen Zungen vollständig anders aufgebaut bzw. betrifft eine andere Gattung einer Synchronisiereinrichtung.From DE-OS 24 20 206 is already an inner cone synchronization with an axially just above the Gear shaft known sliding sleeve, but this Synchronizer is with its leaf spring-like Tongues constructed or affected completely differently another type of synchronizer.

In Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Schiebemuffe mit drei gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordneten Nuten versehen ist. In embodiments of the invention, that the sliding sleeve with three evenly over their The circumferentially distributed grooves are provided.

Durch die Ausbildung mit drei Nuten, in denen entsprechend drei Lappen des Synchronringes geführt sind, wird zum einen eine gleichmäßige Belastung und zum anderen eine sichere Führung erreicht.By training with three grooves in which accordingly three lobes of the synchronizer ring are guided, becomes an even load on the one hand and on the other achieved safe leadership.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Schiebemuffe nach innen mit einer Schräge derart konisch ansteigend ausgebildet ist, daß der Synchronring nach dem Synchronisiervorgang wieder in die Umfangsnut einspuren kann.In a further development of the invention, that the sliding sleeve is sloping inwards is so conically rising that the Synchronizer ring back in after the synchronization process can engage the circumferential groove.

Durch die Ausbildung der Schräge wird erreicht, daß nach einem Synchronisiervorgang die Ringfeder und damit der Synchronring wieder in seine Ausgangslage zurückgelangen kann.The formation of the slope ensures that after a synchronization process the ring spring and so that the synchronizer ring back to its original position can go back.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß die Seitenwände der Lappen des Synchronringes und die Nut in der Schiebemuffe derart mit Schrägen ausgebildet sind, daß sich eine Sperrwirkung einstellt.According to the invention it can further be provided that the Sidewalls of the lobes of the synchronizer ring and the groove formed in the sliding sleeve with inclines are that there is a blocking effect.

Durch die Ausbildung der Schrägen können neben einer Sperrwirkung auch Toleranzungenauigkeiten ausgeglichen werden. Als geeignete Winkel für die Schrägen haben sich Winkelwerte zwischen 110 und 115° bzw. entsprechend hälftige Winkelwerte als sehr vorteilhaft herausgestellt.Through the formation of the slopes, in addition to a Blocking effect also compensated for tolerance inaccuracies will. Have suitable angles for the slopes angle values between 110 and 115 ° or accordingly half angle values were found to be very advantageous.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.The following is an embodiment of the invention shown in principle on the basis of the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Synchronisiereinrichtung (teilweise) im Längsschnitt; Figure 1 is a synchronizer (partially) in longitudinal section.

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. Fig. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Da die Synchronisiereinrichtung grundsätzlich bezüglich ihrer wesentlichen Teile von bekannter Bauart ist, werden nachfolgend lediglich die für die Erfindung wesentlichen Teile näher beschrieben.Since the synchronizer basically with respect its essential parts of a known type is only the following for the invention essential parts described in more detail.

Auf einer Antriebswelle 1 sind in bekannter Weise auf Nadellager 2 und 3 als Schalträder jeweils ein Zahnrad 4 für den 4. Gang und ein Zahnrad 5 für den 6. Gang angeordnet. Auf der Antriebswelle 1 ist drehfest, jedoch axial verschiebbar, z. B. durch eine Keilwellenverzahnung 10, eine Schiebemuffe 6 angeordnet. Beide Zahnräder 4 und 5 weisen unter einem Innenkonus 7 für die Synchronisierung eine Innenverzahnung 8 als Kupplungselement auf. In diese Innenverzahnung 8 kann die Schiebemuffe 6 mit an ihren beiden Seiten angeordneten Gegenverzahnungen 9 eingreifen.On a drive shaft 1 a gear 4 for 4th gear and a gear 5 for 6th gear are arranged in a known manner on needle bearings 2 and 3 as ratchet wheels. On the drive shaft 1 is rotatably, but axially displaceable, for. B. arranged by a spline 10 , a sliding sleeve 6 . Both gears 4 and 5 have an inner toothing 8 as a coupling element under an inner cone 7 for synchronization. In this internal toothing 8 , the sliding sleeve 6 can engage with counter teeth 9 arranged on both sides thereof.

Durch die Keilwellenverzahnung 10 ist die Schiebemuffe 6 ihrerseits auf der Welle drehfest, jedoch in axialer Richtung beidseitig um einen Schaltweg verschiebbar. Die Betätigung der Schiebemuffe 6 erfolgt in üblicher Weise durch nicht dargestellte Schaltgabeln oder eine Schwingenschaltung, die in eine außenseitige Nut 11 in die Schiebemuffe 6 eingreifen bzw. eingreift.Due to the spline toothing 10 , the sliding sleeve 6 is in turn rotationally fixed on the shaft, but can be displaced in the axial direction on both sides by a switching path. The sliding sleeve 6 is actuated in the usual way by shift forks (not shown) or a rocker circuit which engage or engage in an outside groove 11 in the sliding sleeve 6 .

An beiden Seiten der Schiebemuffe 6 sind axiale, nach außen offene Nuten 12 angeordnet. In die Nuten 12 ragen jeweils nach innen stehende Lappen 13 eines Synchronringes 14, die jeweils in einem Abstand von 120° über den Umfang verteilt angeordnet sind. Jeder Synchronring 14 ist über die Lappen 13 drehfest in der dazugehörigen Nut 12 angeordnet.Axial, outwardly open grooves 12 are arranged on both sides of the sliding sleeve 6 . In the grooves 12 protrude inward tabs 13 of a synchronizer ring 14 , which are each arranged at a distance of 120 ° distributed over the circumference. Each synchronizer ring 14 is arranged in a rotationally fixed manner in the associated groove 12 via the tabs 13 .

Innenseitig bzw. am inneren Umfang sind die Lappen 13 mit radialen Schlitzen 15 versehen. In den radialen Schlitzen 15 ist eine geteilte Ringfeder 16 angeordnet. Gleichzeitig ist die Ringfeder auch in einer Umfangsnut in der Innenwand der Schiebemuffe 6 im Bereich der Lappen 13 gelagert. Die Ringfeder 16 zentriert den Synchronring 14 in der Schiebemuffe 6 in axialer Richtung.On the inside or on the inner circumference, the tabs 13 are provided with radial slots 15 . A split ring spring 16 is arranged in the radial slots 15 . At the same time, the ring spring is also supported in a circumferential groove in the inner wall of the sliding sleeve 6 in the region of the tabs 13 . The ring spring 16 centers the synchronizer ring 14 in the sliding sleeve 6 in the axial direction.

Beim Synchronisiervorgang wird die Schiebemuffe 6 mit dem durch die Ringfeder 16 gehaltenen Synchronring 14 mit seiner Reibfläche an den Innenkonus 7 des Zahnrades 4 oder 5 gedrückt.During the synchronization process, the sliding sleeve 6 with the synchronizing ring 14 held by the annular spring 16 is pressed with its friction surface against the inner cone 7 of the gear 4 or 5 .

Unter Aufbringung der Vorsynchronisierkraft wird die Ringfeder 16 zuerst aus dem Umfangsschlitz in der Schiebemuffe und dann auch aus den Schlitzen 15 der Lappen 13 herausgedrückt. Die Vorsynchronisierkraft wird damit in bekannter Weise durch die Federstärke der Ringfeder 16 bestimmt.Applying the pre-synchronization force, the ring spring 16 is first pressed out of the circumferential slot in the sliding sleeve and then also out of the slots 15 of the tabs 13 . The presynchronization force is thus determined in a known manner by the spring strength of the ring spring 16 .

Wenn die Gangschaltung in Neutralstellung gebracht wird, bewirkt die Ringfeder 16 aufgrund der in diesem Bereich nach innen zu mit einer konisch ansteigenden Schräge 17 versehene Schaltmuffe 6 den Rücktransport des Synchronringes 14 in dessen Ausgangsstellung, da die Ringfeder 16 aufgrund der Schräge 17 wieder nach außen "wandert" und aufgrund deren Anordnung in dem Schlitz 15 des Lappens bzw. der Lappen 13 den Synchronring 14 damit wieder zurückschiebt. When the gear shift is brought into the neutral position, the annular spring 16, due to the switching sleeve 6 provided in this area with a conically increasing bevel 17 , causes the synchronizer ring 14 to be returned to its initial position, since the annular spring 16 due to the bevel 17 again outwards " wanders "and because of their arrangement in the slot 15 of the lobe or the lobe 13 thus pushes the synchronizer ring 14 back again.

Durch das Vorsynchronisieren legen sich die Lappen 13 des Synchronringes 14 einseitig an die Nuten 12 in der Schiebemuffe 6 an, und stellen damit eine Wegbegrenzung dar bzw. legen damit den Verdrehweg des Synchronringes 14 fest (siehe gestrichelte Teildarstellung in Fig. 2).By Vorsynchronisieren the lobes 13 14 place of the synchronizing ring on one side of the grooves 12 in the sliding sleeve 6, and thus constitute a path limitation and thus lay the rotational travel of the synchronizing ring 14 fixed (see dotted part shown in Fig. 2).

Die Lappen 13 des Synchronringes 14 und die Seitenwände der Nut 12 in der Schiebemuffe 6 sind mit Schrägen so konstruiert, daß sich eine Sperrwirkung einstellt. Nachdem der Synchronisiervorgang abgeschlossen ist, kann der Synchronring 14 wieder in die Umfangsnut 18 der Schiebemuffe 6 einspuren, wobei der Synchronring 14 etwas zurückgedreht wird.The tabs 13 of the synchronizer ring 14 and the side walls of the groove 12 in the sliding sleeve 6 are constructed with bevels so that a locking effect occurs. After the synchronization process is complete, the synchronizer ring 14 can again engage in the circumferential groove 18 of the sliding sleeve 6 , the synchronizer ring 14 being turned back a little.

BezugszeichenlisteReference list

1 Antriebswelle
2 Nadellager
3 Nadellager
4 Zahnrad
5 Zahnrad
6 Schiebemuffe
7 Innenkonus
8 Innenverzahnung
9 Gegenverzahnung
10 Keilwellenverzahnung
11 Nut
12 Nut
13 Lappen
14 Synchronring
15 Schlitz
16 Ringfeder
17 Schräge
18 Umfangsnut 1 drive shaft
2 needle bearings
3 needle bearings
4 gear
5 gear
6 sliding sleeve
7 inner cone
8 internal teeth
9 counter toothing
10 splines
11 groove
12 groove
13 rags
14 synchronizer ring
15 slot
16 ring spring
17 slant
18 circumferential groove

Claims

1. Synchronizing device for gearwheel gearboxes with a sliding sleeve that can be axially displaced via a drive shaft and that can be connected to at least one gear via coupling teeth, and a synchronizing ring that can be moved relative to the sliding sleeve for each of the detachable gearwheels, characterized in that the sliding sleeve ( 6 ) is axially displaceable directly arranged on the drive shaft ( 1 ) and provided with at least one axial groove ( 12 ), in which inwardly projecting tabs ( 13 ) of the synchronizing ring ( 14 ) are inserted in a rotationally fixed manner, the tabs - as known per se - with a radial slot ( 15 ) are provided, in which an axial centering of the synchronizer ring ( 14 ) generating ring spring ( 16 ) is inserted, and wherein the ring spring ( 16 ) is received in a circumferential groove ( 18 ) of the sliding sleeve ( 6 ), from which it is Application of the pre-synchronization force can be pressed out.

2. Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the sliding sleeve ( 6 ) with three evenly distributed over the circumference arranged grooves ( 12 ) is provided.

3. Synchronizing device according to claim 1 or 2, characterized in that the sliding sleeve ( 6 ) inwardly with a slope ( 17 ) is formed so conically that the synchronizing ring ( 14 ) can re-engage in the circumferential groove ( 18 ) after the synchronization process .

4. Synchronizing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the side walls of the tabs ( 13 ) of the synchronizing ring ( 14 ) and the groove ( 12 ) in the sliding sleeve ( 6 ) are designed with bevels such that a locking effect occurs .