DE60011320T2

DE60011320T2 - Synchronisiereinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE60011320T2
Application number: DE60011320T
Authority: DE
Inventors: Jean-Yves Le Doare
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: EP1026417B1; EP1026417A1; ATE268875T1; ES2222156T3; FR2789138A1; FR2789138B1; DE60011320D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe.
Es ist bekannt, dass sich die Funktionsweise einer Synchronisiereinrichtung aus mehreren Phasen ausgehend von der Totpunktphase des Getriebes über die Einstellphase, die Synchronisierphase und die Verkeilphase zusammensetzt.
Der Gegenstand der Erfindung betrifft insbesondere die Einstellphase der Synchronisiereinrichtung, die darin besteht, zwei kegelstumpfförmige Synchronringe an jeweilige, entsprechend kegelstumpfförmige Sitze zweier Getrieberäder reibschlüssig anzudrücken, um die nachfolgende Synchronisierphase vorzubereiten.
Bei den bekannten Synchronisiereinrichtungen erfolgt die Einstellphase insbesondere über einen Einstell- oder Verstärkungsring, der in der Synchronnabe aufgenommen ist. Dies führt zu einem relativ aufwendigen Aufbau der Synchronisiereinrichtung und zu einer sehr genauen Zusammenfügung ihrer Teile zueinander.
In der FR-A-2 757 915 ist eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe beschrieben, welche die verschiedenen Merkmale aus dem Oberbegriff von Anspruch 1 aufweist.
Bei dieser bekannten Einrichtung sind jedoch die drei rückspringenden Abschnitte eines jeden Verstärkungsfederrings in drei bogenförmigen, radial äußeren Rillen bzw. Nuten des entsprechenden Synchronrings aufgenommen, wobei die Winkelstellung des Federrings gegenüber der Schiebemuffe ein um 90° umgebogenes Ende des Verstärkungsfederrings erfordert, das in eine Aufnahme eingreift, die an der vorderen Umfangsseite des Synchronrings ausgeführt ist.
Diese Vorrichtung ist mit dem Nachteil behaftet, dass dieses Winkelstellmittel des Federrings schwierig einzusetzen ist und der Federring einen Planheitsfehler haben kann.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben genannten Nachteile zu beseitigen, indem eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen wird, welche die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
Die Kuppelmuffe enthält einen kegelstumpfförmigen Rampenflächenabschnitt, der in Angrenzung an den entsprechenden vorspringenden Teil des Federrings liegt, um diesen Teil zu kontaktieren und den Federring axial zu verlagern, wobei dieser bei der axialen Verlagerung der Kuppelmuffe radial zusammengedrückt wird.
Der Synchronring ist mit seinen Bogensegmenten in einer ringförmigen Aufnahme der Synchronnabe aufgenommen und seine Mittelbohrung wird von einer kegelstumpfförmigen Fläche begrenzt, die bei axialer Verlagerung der Kuppelmuffe mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Abstützung des Getrieberads in Reibkontakt gelangen kann.
Die obere Wand der vorgenannten ringförmigen Aufnahme der Segmente des Synchronrings weist Durchbrüche auf, die den radialen Durchtritt der vorspringenden Abschnitte des Verstärkungsfederrings gestatten.
Die Synchronisiereinrichtung enthält einen zweiten Verstärkungsfederring, der identisch zu dem ersten Verstärkungsfederring ist, sich auf der anderen Seite der Synchronnabe symmetrisch zum ersten Verstärkungsfederring befindet und dessen rückspringende Abschnitte in drei jeweiligen bogenförmigen, radial inneren Rillen aufgenommen sind, von denen jede in einem koaxial verlaufenden Bogensegment ausgebildet ist, das von der radialen Seite eines zweiten Synchronrings vorspringt, der identisch zum ersten Synchronring ist und bezüglich der Synchronnabe symmetrisch zu diesem verläuft, so dass die Verlagerung der Kuppelmuffe in axialer Richtung entgegengesetzt zur vorgenannten, bestimmten axialen Richtung eine axiale Verlagerung des zweiten Verstärkungsfederrings über seine vorspringenden Abschnitte sowie des zweiten Synchronrings in der gleichen Richtung hervorruft, um diesen in Reibeingriff mit einem zweiten Getrieberad zu bringen, das bezüglich der Synchronnabe dem ersten Getrieberad gegenüberliegt.
Die Kuppelmuffe enthält einen zweiten kegelstumpfförmigen Rampenflächenabschnitt, der in Angrenzung an den entsprechenden vorspringenden Teil dieses Federrings liegt, um diesen Teil zu kontaktieren und den zweiten Federring axial zu verlagern, wobei dieser bei der axialen Verlagerung der Kuppelmuffe radial zusammengedrückt wird.
Der zweite Synchronring ist mit seinen Bogensegmenten in einer ringförmigen Aufnahme der Synchronnabe aufgenommen, die symmetrisch zur ringförmigen Aufnahme der Segmente des ersten Synchronrings verläuft, und seine Mittelbohrung wird von einer kegelstumpfförmigen Fläche begrenzt, die bei axialer Verlagerung der Kuppelmuffe in der genannten entgegengesetzten Richtung mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Abstützung des zweiten Getrieberads in Reibkontakt gelangen kann.
Die obere Wand der ringförmigen Aufnahme der Segmente des zweiten Synchronrings weist Durchbrüche auf, die den radialen Durchtritt der vorspringenden Abschnitte des zweiten Verstärkungsfederrings gestatten.
Jeder rückspringende Abschnitt eines jeden Verstärkungsfederrings enthält einen Boden, der über zwei Seitenschenkel mit zwei jeweiligen, angrenzenden vorspringenden Abschnitten des Federrings verbunden ist, und die beiden Seitenschenkel sind in entgegengesetzten Richtungen zueinander geneigt.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden näheren Beschreibung besser verständlich, aus der sich weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen deutlicher ergeben, die sich nur beispielhaft verstehen und eine Ausführungsform der Erfindung darstellen, worin zeigt:
1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe,
2 eine perspektivische Ansicht eines der Synchronringe der Synchronisiereinrichtung aus 1, mit einem Verstärkungsfederring, und
3 eine Aufsicht des Verstärkungsrings aus 2.
Bezugnehmend auf die Figuren enthält die Synchronisiereinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeuggetriebe eine Synchronnabe 2, die drehfest mit einer Abtriebswelle 3 verbunden ist und eine geriffelte Mittelbohrung 4 enthält, in die entsprechende Riffelungen der Welle 3 eingreifen. Die Synchronnabe 2 ist an der Welle 3 einerseits über einen Arretierring 5, der in einer äußeren Umfangsnut der Welle 3 gelagert ist, und andererseits über eine radiale Seite des einen in 1 links befindlichen Rads zweier Getrieberäder 6 verschiebefest festgelegt, die an der Welle 3 beiderseits der Synchronnabe 2 drehbar gelagert sind.
Die Synchronisiereinrichtung 1 enthält auch eine Kuppelmuffe 7, die axial, d. h. parallel zur Welle 3 über eine Schaltgabel (nicht dargestellt) verlagerbar ist, die in eine radial äußere Nut 8 der Kuppelmuffe 7 eingreift, welche innere Riffelungen 9 enthält, welche das Kämmen der Muffe 7 am Umfang der Synchronnabe 2 gewährleisten und dabei die axiale Verlagerung der Muffe 7 relativ zur Nabe 2 gestatten.
Die Synchronisiereinrichtung 1 enthält zumindest einen Synchronring 10, der in Angrenzung an zumindest einer Seite der Synchronnabe 2 liegt und axial in Richtung zum entsprechenden Getrieberad 6 in Verlagerungsrichtung der Kuppelmuffe 7 verlagerbar ist, um den Synchronring 10 mit dem Getrieberad 6 in Reibeingriff zu bringen, wie nachfolgend verständlich wird. Wie dargestellt ist, enthält die Synchronisiereinrichtung zwei identische Synchronringe 10, die beiderseits der Synchronnabe 2 symmetrisch zur Querachse XX' der Nabe 2 und senkrecht zur Welle 3 liegen. Jeder Synchronring 10 enthält einen Zahnkranz 11, der außerhalb der Synchronnabe 2 liegt.
Erfindungsgemäß enthält die Synchronisiereinrichtung 1 ferner zwei offene Verstärkungsfederringe 12 flacher Gestalt, die jeweils teilweise in dem einen entsprechenden Synchronring 10 so aufgenommen sind, dass eine Verlagerung der Kuppelmuffe 7 in einer bestimmten Richtung die gleichzeitige Verlagerung des entsprechenden Verstärkungsfederrings 12 und des zugeordneten Synchronrings 10 in der gleichen Richtung hervorruft, um den Ring 10 mit dem entsprechenden Getrieberad 6 in Reibeingriff zu bringen.
Dazu enthält jeder Verstärkungsfederring 12 drei rückspringende Abschnitte 13, die gleich voneinander beabstandet sind und von denen jeder einen Boden 13a enthält, der über zwei Seitenschenkel 13b mit zwei angrenzenden vorspringenden Abschnitten 14 des Federrings 12 verbunden ist, wobei der eine vorspringende Abschnitt 14 aus den beiden einander gegenüberliegenden, endseitigen Schenkeln des Federrings besteht, wodurch dieser offen steht, wie aus 3 hervorgeht. Diese Figur zeigt auch, dass die beiden Seitenschenkel 13b eines gleichen Bodens 13a eines rückspringenden Abschnitts 13 in entgegengesetzten Richtungen zueinander geneigt verlaufen.
In Montagestellung sind die drei rückspringenden Abschnitte 13 in drei jeweiligen bogenförmigen, radial inneren Rillen 15 aufgenommen, die jeweils in einem koaxial zur Welle 3 verlaufenden Bogensegment 16 ausgebildet sind, das von einer radialen Seite 10a des Synchronrings 10, der Synchronnabe 2 gegenüberliegend, vorspringt. Die drei Bogensegmente 16 des Synchronrings 10 sind in einer ringförmigen Aufnahme 17 der Synchronnabe 2 aufgenommen, wobei sich selbstverständlich der Zahnkranz 11 außerhalb dieser Nabe befindet, und die Mittelbohrung des Rings 10 wird von einer kegelstumpfförmigen Fläche 10b begrenzt, die bei axialer Verlagerung der Kuppelmuffe 7 an einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Abstützung 6a des entsprechenden Getrieberads 6 in Reibkontakt gelangen kann.
Jeder vorspringende Abschnitt 14 eines jeden Verstärkungsfederrings 12 springt radial außerhalb des Umfangsraums zwischen zwei aneinandergrenzenden Bogensegmenten 16 vor. Diese Muffe enthält einen kegelstumpfförmigen Rampenflächenabschnitt 18b, der die radial innere Fläche 18a fortsetzt und in Angrenzung an jeden vorspringenden Teil 14 des Federrings 12 liegt, so dass eine axiale Verlagerung der Kuppelmuffe 7 in der entsprechenden Richtung die kegelstumpfförmigen Abschnitte 18b dazu bringt, den Federring 12 axial zu verlagern und ihn dabei radial zusammenzudrücken. Selbstverständlich enthält die obere Wand 2a der Synchronnabe 2, welche die Ringaufnahme 17 der Segmente 16 des entsprechenden Synchronrings 10 definiert, Durchbrüche 2a1, die jeweils den Freiräumen zwischen den angrenzenden Segmenten gegenüberliegen, um den vorspringenden Abschnitten 14 des Federrings 12 zu gestatten, sich an den radial inneren Flächen 18a der Kuppelmuffe 7 abzustützen.
Die beiden identischen Verstärkungsfederringe 12, die beiden identischen Synchronringe 10, die beiden Ringaufnahmen 17 der Segmente 16 der beiden Ringe 10 und die beiden kegelstumpfförmigen Abstützungen 6a der oben beschriebenen Getrieberäder 6 sind symmetrisch zur Querachse XX' angeordnet.
Die Funktionsweise der Synchronisiereinrichtung geht bereits aus der vorangehenden Beschreibung hervor und wird nachfolgend näher erläutert.
Wenn die Kuppelmuffe 7 bei Anbetracht der 1 axial nach rechts über die Schaltgabel verlagert wird, verschiebt sich der entsprechende Verstärkungsfederring 12 in der gleichen Richtung mit der Muffe 7 über die Rampen 18b, die mit den vorspringenden Abschnitten 14 des Federrings 12 in Kontakt gelangen, um diesen zu verlagern und axial zusammenzudrücken. Diese Verlagerung des Federrings 12 ruft zugleich die Verlagerung des entsprechenden Synchronrings 10 hervor, dessen kegelstumpfförmige Mittelfläche 10b an der entsprechenden kegelstumpfförmigen Abstützung 6a des entsprechenden Getrieberads 6 in Reibkontakt gelangt, so dass letzteres sich mit der Welle 3 drehen kann. Bei weiterer axialer Verlagerung der Kuppelmuffe 7 nach rechts drücken die Rampen 18b den Verstärkungsfederring 12 weiter radial zusammen und die Zähne 9 der Kuppelmuffe 7 gelangen mit den Zähnen 11 des Synchronrings 10 in Eingriff. Eine zusätzliche Verlagerung der Kuppelmuffe 7 nach rechts führt schließlich dazu, dass ihre Zähne 9 in Eingriff mit den Zähnen 19a eines Kuppelzahnkranzes 19 gelangen, der fest mit dem entsprechenden Getrieberad 6 verbunden ist, was schließlich zu einer Drehung der Nabe 2, der Muffe 7, des Synchronrings 10 und des Rades 6 führt.
Die Verlagerung der Kuppelmuffe 7 nach links bei Anbetracht von 1 ruft eine axiale Verlagerung des Verstärkungsfederrings 12 und des Synchronrings 10 hervor, die links von der Synchronnabe 2 liegen, und zwar in identischer Weise wie bei der vorangehend beschriebenen axialen Verlagerung des Verstärkungsfederrings 12 und des Synchronrings 10 rechts von der Nabe, so dass sich eine erneute nähere Beschreibung der Auswirkungen der Verlagerung der Kuppelmuffe 7 nach links erübrigt.
Da jeder Verstärkungsfederring 12 mit seinen rückspringenden Abschnitten 13 in den bogenförmigen Rillen 15 der Segmente 16 aufgenommen ist, beschränken diese die Planheitsfehler des Federrings, wodurch das Andrückverhalten präziser wird und damit die Störreibungen der Synchronisiereinrichtung im Getriebe vermindert werden. Zu Beginn der Einstellphase besteht zwischen Federring 12 und Synchronnabe 2 keine Reibung, wodurch die Wirksamkeit der Einstellung verbessert wird.

Claims

Synchronisiereinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer Synchronnabe (2), die fest mit einer Abtriebswelle (3) verbunden ist, eine Kuppelmuffe (7), die an der Synchronnabe (2) in Eingriff mit dieser gelagert ist und relativ zur Synchronnabe (2) über eine Schaltgabel axial verlagerbar ist, mit einem Synchronring (10), der in Angrenzung an zumindest einer Seite der Synchronnabe (2) liegt, einem Getrieberad (6) mit Kuppelzahnkranz (19), das drehbar an der Abtriebswelle (3) gelagert und dabei axial vom Synchronring (10) entfernt liegt, der bei axialer Verlagerung der Kuppelmuffe (7) mit dem Getrieberad (6) in Reibeingriff gebracht werden kann, und mit zumindest einem offenen Verstärkungsfederring (12) flacher Gestalt, der drei rückspringende Abschnitte (13) enthält, von denen jeder zwischen zwei angrenzenden vorspringenden Abschnitten (14) des Federrings (12) liegt und die in drei jeweiligen bogenförmigen Rillen aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmigen Rillen radial innere Rillen (15) sind, die jeweils in einem koaxial verlaufenden Bogensegment (16) ausgebildet sind, das von der radialen Seite (10a) des Synchronrings (10), der Synchronnabe (2) gegenüberliegend, vorspringt, wobei jeder vorspringende Abschnitt (14) des Verstärkungsfederrings (12) radial außerhalb des Umfangsraums zwischen zwei aneinandergrenzenden Bogensegmenten (16) vorspringt, und die Kuppelmuffe (7) dazu vorgesehen ist, bei deren axialen Relativverlagerung in einer bestimmten Richtung die Seiten der vorspringenden Abschnitte (14) des Verstärkungsfederrings (12) zu kontaktieren, um den Verstärkungsfederring (12) und den Synchronring (10), der mit dem Getrieberad (6) in Reibeingriff gebracht wird, gleichzeitig axial zu verlagern.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppelmuffe (7) einen kegelstumpfförmigen Rampenflächenabschnitt (18b) enthält, der in Angrenzung an den entsprechenden vorspringenden Teil (14) des Federrings (12) liegt, um diesen Teil zu kontaktieren und den Federring (12) axial zu verlagern, wobei dieser bei der axialen Verlagerung der Kuppelmuffe (7) radial zusammengedrückt wird.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring (10) mit seinen Bogensegmenten (16) in einer ringförmigen Aufnahme (17) der Synchronnabe (2) aufgenommen ist und seine Mittelbohrung von einer kegelstumpfförmigen Fläche (10b) begrenzt wird, die bei axialer Verlagerung der Kuppelmuffe (7) mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Abstützung (6a) des Getrieberads (6) in Reibkontakt gelangen kann.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Wand der vorgenannten ringförmigen Aufnahme (17) der Segmente (16) des Synchronrings (10) Durchbrüche (2a1) aufweist, die den radialen Durchtritt der vorspringenden Abschnitte (14) des Verstärkungsfederrings (12) gestatten.
Synchronisiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Verstärkungsfederring (12) enthält, der identisch zu dem ersten Verstärkungsfederring (12) ist, sich auf der anderen Seite der Synchronnabe (2) symmetrisch zum ersten Verstärkungsfederring (12) befindet und dessen rückspringende Abschnitte (13) in drei jeweiligen bogenförmigen, radial inneren Rillen (15) aufgenommen sind, von denen jede in einem koaxial verlaufenden Bogensegment (16) ausgebildet ist, das von der radialen Seite (10a) eines zweiten Synchronrings (10) vorspringt, der identisch zum ersten Synchronring (10) ist und bezüglich der Synchronnabe (2) symmetrisch zu diesem verläuft, so dass die Verlagerung der Kuppelmuffe (7) in axialer Richtung entgegengesetzt zur vorgenannten, bestimmten axialen Richtung eine axiale Verlagerung des zweiten Verstärkungsfederrings (12) über seine vorspringenden Abschnitte (14) sowie des zweiten Synchronrings (10) in der gleichen Richtung hervorruft, um diesen in Reibeingriff mit einem zweiten Getrieberad (6) zu bringen, das bezüglich der Synchronnabe (2) dem ersten Getrieberad (6) gegenüberliegt.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppelmuffe (7) einen zweiten kegelstumpfförmigen Rampenflächenabschnitt (18b) enthält, der in Angrenzung an den entsprechenden vorspringenden Teil (14) dieses Federrings (12) liegt, um diesen Teil zu kontaktieren und den zweiten Federring (12) axial zu verlagern, wobei dieser bei der axialen Verlagerung der Kuppelmuffe (7) radial zusammengedrückt wird.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Synchronring (10) mit seinen Bogensegmenten (16) in einer ringförmigen Aufnahme (17) der Synchronnabe (2) aufgenommen ist und seine Mittelbohrung von einer kegelstumpfförmigen Fläche (10b) begrenzt wird, die bei axialer Verlagerung der Kuppelmuffe (7) mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Abstützung (6a) des zweiten Getrieberads (6) in Reibkontakt gelangen kann.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Wand der ringförmigen Aufnahme (17) der Segmente (16) des zweiten Synchronrings (10) Durchbrüche (2a1) aufweist, die den radialen Durchtritt der vorspringenden Abschnitte (14) des zweiten Verstärkungsfederrings (12) gestatten.
Synchronisiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder rückspringende Abschnitt (13) des Verstärkungsfederrings (12) einen Boden (13a) enthält, der über zwei Seitenschenkel (13b) mit zwei jeweiligen, angrenzenden vorspringenden Abschnitten (14) des Federrings (12) verbunden ist, und die beiden Seitenschenkel (13b) in entgegengesetzten Richtungen zueinander geneigt sind.