EP2422101A1 - Synchronizer unit - Google Patents

Synchronizer unit

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Publication number
EP2422101A1
EP2422101A1 EP10717532A EP10717532A EP2422101A1 EP 2422101 A1 EP2422101 A1 EP 2422101A1 EP 10717532 A EP10717532 A EP 10717532A EP 10717532 A EP10717532 A EP 10717532A EP 2422101 A1 EP2422101 A1 EP 2422101A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
synchronous
ring
projections
friction surface
unit according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10717532A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Norbert Huhn
Stefanie Seufert
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SKF AB
Original Assignee
SKF AB
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Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
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Publication of EP2422101A1 publication Critical patent/EP2422101A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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
    • F16D23/025—Synchro rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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
    • F16D2023/0681—Double cone synchromesh clutches

Definitions

  • the invention relates to a synchronizing unit for a manual transmission, in particular of a vehicle, which has at least three cooperating synchronizer rings, which are arranged concentrically about an axis of rotation and which are arranged to be movable relative to each other in the direction of the axis of rotation, wherein one of the synchronizer rings is a synchronous outer ring having a friction surface and which is provided with positive elements for positive engagement with a transmission part, wherein one of the synchronizer rings is a synchronous intermediate ring having an inner friction surface and an outer friction surface and which is provided with positive elements for positive engagement with positive elements of the synchronous outer ring, and wherein one of the synchronizer rings is a synchronous inner ring which has an outer friction surface and which is provided with positive-locking elements for positive engagement with a transmission part.
  • Synchronizing units of this type are well known in the art.
  • the synchronous unit 1 consists of three concentrically arranged rings, namely a synchronous outer ring 2, a synchronous intermediate ring 3 and a synchronous inner ring 4.
  • the rings 2, 3, 4 are concentrically configured about the axis of rotation a and displaceable in the axial direction relative to each other.
  • a gear wheel of a gearbox in synchronous operation be brought with a shaft to make a positive coupling after adjusting the speeds of the gear wheel and shaft.
  • a first friction ring 13 is arranged between the synchronous outer ring 2 and the synchronizer intermediate ring 3.
  • a second friction ring 14 is positioned between the synchronizer intermediate ring 3 and the synchronous inner ring 4.
  • the synchronous intermediate ring 3 in the radial section of an L-shaped contour on.
  • a profile is arranged, which is suitable for positive coupling with the synchronous outer ring 2 during synchronization of the rings.
  • the invention is based on the invention to develop a synchronous unit of the generic type so that in the axial direction of a more compact design is possible. Accordingly, the axial space required by the synchronous unit can be reduced.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the interlocking elements of the synchronous intermediate ring are designed as axially extending projections, wherein the projections can engage in the formed as recesses form-fitting elements of the synchronous outer ring, wherein the recesses of the synchronous outer ring of the mold correspond to the projections.
  • the projections of the synchronous intermediate ring are preferably arranged distributed equidistantly over the circumference of the synchronous intermediate ring.
  • the projections may have a substantially cuboidal shape. Between 6 and 18, more preferably between 10 and 14, projections are preferably arranged on the synchronous intermediate ring.
  • the axial extension of the projections is advantageously between 25% and 50% of the axial extent of the main body of the synchronous intermediate ring.
  • the friction surfaces of the synchronizer rings usually have a conical shape.
  • a first friction ring can be arranged, which is arranged to make contact with the friction surface of the synchronous outer ring and the outer friction surface of the synchronizer intermediate ring.
  • a second friction ring can be arranged, which is arranged to make contact with the inner friction surface of the synchronous intermediate ring and the outer friction surface of the synchronous inner ring.
  • the synchronous outer ring may have a substantially L-shaped contour in radial section;
  • the synchronous intermediate ring and the synchronous inner ring preferably have, in the radial section, a straight or only slightly curved or conical contour extending in the axial direction.
  • At least some of the synchronizer rings or friction rings are preferably made of a sliding bearing material, in particular of brass.
  • a turning operation is not required to get to the said advantageous small axial space.
  • the radial space can also be reduced. This results from the fact that space for a toothing between the synchronizer intermediate ring and the synchronous inner ring is not needed.
  • FIG. 2 is a perspective view of a half synchronizing unit according to the prior art
  • 3 is a perspective view of a half synchronizing unit according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4 in a perspective view
  • FIG. 5 in a front view
  • FIG. 6 in section A-A according to FIG. 5
  • FIG. 7 in section B-B according to FIG. 5
  • a synchronizing unit according to another
  • FIG. 8 shows a radial section of a synchronizing unit according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 9 shows a perspective view and FIG. 10 shows a radial section of a synchronizing unit according to a further embodiment of the invention
  • Fig. 11 is a perspective view of a synchronous outer ring
  • Fig. 12 is a perspective view of a synchronizer intermediate ring
  • Fig. 13 is a perspective view of a synchronous inner ring of a synchronizing unit according to the invention.
  • a first embodiment of the synchronous unit 1 according to the invention is outlined. Again, the three synchronizer rings 2, 3 and 4 act together, so the synchronous outer ring 2, the synchronous intermediate ring 3 and the synchronous inner ring 4. Between the synchronous outer ring 2 and the synchronizer intermediate ring 3, a first friction ring 13 is arranged, between the synchronizer intermediate ring 3 and the synchronous inner ring 4, a second Friction ring 14. The friction surface 5 of the synchronous outer ring 2 can rub against the radially outer friction surface 15 of the first friction ring 13. The radially inner friction surface 16 of the first friction ring 13 can rub against the outer friction surface of the synchronizer intermediate ring 3.
  • positive-locking elements 9 of the synchronous intermediate ring 3 are designed as extending in the axial direction of a protrusions. These projections 9 engage in the coupled state of the synchronizing unit 1 in recesses 10 of the synchronous outer ring 2 a. This embodiment will become even more apparent in the following figures.
  • both the synchronous outer ring 2 and the synchronizer inner ring 4 have respective form-locking elements 6 and 12, respectively, which are designed and provided for coupling to adjacent components of the transmission.
  • the other reference numerals correspond to the embodiment explained above.
  • the synchronous intermediate ring 3 has projections 9 (see, for this purpose, FIGS. 5 and 7) which can engage in the correspondingly shaped recesses 10 (see FIG. 5) in the synchronous outer ring 10.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 8 illustrates a solution in which only one friction ring 13 is used. Otherwise, the structure of the synchronizing unit 1 corresponds to the solutions according to the invention described above. The same applies to the exemplary embodiment according to FIGS. 9 and 10. Here, too, it can be seen again that the projections 9 of the synchronous intermediate ring 3 can engage in the recesses 10 in the synchronous outer ring 2.
  • FIGS. 11, 12 and 13 the three interacting synchronizer rings 2, 3 and 4 (not shown, the friction rings 13, 14) are again shown in perspective.
  • the positive-locking elements 6 can be seen well, with which the synchronous outer ring 2 can be coupled to an adjacent transmission component.
  • the recesses 10 can be seen, in which the projections 9 of the synchronous intermediate ring 3 can occur by axial movement.
  • the projections 9 are preferably designed cuboid and are arranged on a ring main body of the synchronous intermediate ring 3.
  • the axial extent x of the projections 9 is preferably between 25% and 50% of the axial extent X of the ring main body.
  • the positive-locking elements 12 can be seen, which are provided for coupling to an adjacent transmission component.

Abstract

The invention relates to a synchronizer unit (1) of a gearbox, in particular of a vehicle, which has at least three interacting synchronizer rings (2, 3, 4), which are disposed concentrically around an axis of rotation (a) and which are arranged such that they can be moved relative to one another in the direction of the axis of rotation (a), one of the synchronizer rings (2, 3, 4) being an outer synchronizer ring (2), one of the synchronizer rings (2, 3, 4) being an intermediate synchronizer ring (3), and one of the synchronizer rings (2, 3, 4) being an inner synchronizer ring (4). In order to achieve an axially more compact structure of the synchronizer unit, the invention provides for form-fitting elements (9) of the intermediate synchronizer ring to be implemented as projections extending in the axial direction (a), wherein the projections (9) are able to engage in form-fitting elements of the outer synchronizer ring (2) which are formed as recesses (10), wherein the recesses (10) of the outer synchronizer ring (2) correspond to the form of the projections (9).

Description

Synchroneinheit synchronous unit
Die Erfindung betrifft eine Synchroneinheit für ein Schaltgetriebe, insbesondere eines Fahrzeugs, die mindestens drei zusammenwirkende Synchronringe aufweist, die konzentrisch um eine Drehachse angeordnet sind und die in Richtung der Drehachse relativ zueinander beweglich angeordnet sind, wobei einer der Synchronringe ein Synchronaußenring ist, der eine Reibfläche aufweist und der mit formschlüssigen Elementen zum formschlüssigen Eingriff mit einem Getriebeteil versehen ist, wobei einer der Synchronringe ein Synchronzwischenring ist, der eine innere Reibfläche und eine äußere Reibfläche aufweist und der mit formschlüssigen Elementen zum formschlüssigen Eingriff mit formschlüssigen Elementen des Synchronaußenrings versehen ist, und wobei einer der Synchronringe ein Synchroninnenring ist, der eine äußere Reibfläche aufweist und der mit formschlüssigen Elementen zum formschlüssigen Eingriff mit einem Getriebeteil versehen ist.The invention relates to a synchronizing unit for a manual transmission, in particular of a vehicle, which has at least three cooperating synchronizer rings, which are arranged concentrically about an axis of rotation and which are arranged to be movable relative to each other in the direction of the axis of rotation, wherein one of the synchronizer rings is a synchronous outer ring having a friction surface and which is provided with positive elements for positive engagement with a transmission part, wherein one of the synchronizer rings is a synchronous intermediate ring having an inner friction surface and an outer friction surface and which is provided with positive elements for positive engagement with positive elements of the synchronous outer ring, and wherein one of the synchronizer rings is a synchronous inner ring which has an outer friction surface and which is provided with positive-locking elements for positive engagement with a transmission part.
Synchroneinheiten dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. In den Figuren 1 und 2 sind zwei Ausführungsformen einer solchen Einheit skizziert. Die Synchroneinheit 1 besteht aus drei konzentrisch angeordneten Ringen, nämlich aus einem Synchronaußenring 2, einem Synchronzwischenring 3 und einem Synchroninnenring 4. Die Ringe 2, 3, 4 sind um die Drehachse a konzentrisch konfiguriert und in Achsrichtung relativ zueinander verschieblich. In bekannter Weise kann mit einer solchen Synchroneinheit ein Gangrad eines Schaltgetriebes in Synchronlauf mit einer Welle gebracht werden, um nach dem Angleichen der Drehzahlen von Gangrad und Welle eine formschlüssige Kopplung vorzunehmen.Synchronizing units of this type are well known in the art. In Figures 1 and 2, two embodiments of such a unit are outlined. The synchronous unit 1 consists of three concentrically arranged rings, namely a synchronous outer ring 2, a synchronous intermediate ring 3 and a synchronous inner ring 4. The rings 2, 3, 4 are concentrically configured about the axis of rotation a and displaceable in the axial direction relative to each other. In known manner, with such a synchronizing unit, a gear wheel of a gearbox in synchronous operation be brought with a shaft to make a positive coupling after adjusting the speeds of the gear wheel and shaft.
Zwischen dem Synchronaußenring 2 und dem Synchronzwischenring 3 ist ein erster Reibring 13 angeordnet. Ein zweiter Reibring 14 ist zwischen dem Synchronzwischenring 3 und dem Synchroninnenring 4 positioniert.Between the synchronous outer ring 2 and the synchronizer intermediate ring 3, a first friction ring 13 is arranged. A second friction ring 14 is positioned between the synchronizer intermediate ring 3 and the synchronous inner ring 4.
Damit es schlussendlich zu einer formschlüssigen Kopplung bei Gleichlauf kommen kann, weist der Synchronzwischenring 3 im Radialschnitt eine L-förmige Kon- tur auf. An einem sich radial nach innen erstreckenden Abschnitt des Synchronzwischenrings 3 ist ein Profil angeordnet, das zum formschlüssigen Koppeln mit dem Synchronaußenring 2 bei Gleichlauf der Ringe geeignet ist.In order for it finally to come to a form-locking coupling during synchronization, the synchronous intermediate ring 3 in the radial section of an L-shaped contour on. At a radially inwardly extending portion of the synchronous intermediate ring 3, a profile is arranged, which is suitable for positive coupling with the synchronous outer ring 2 during synchronization of the rings.
Nachteilig ist bei einer solchen vorbekannten Lösung, dass die Synchroneinheit aufgrund des sich radial erstreckenden Abschnitts des Synchronzwischenrings einen gewissen axialen Bauraum benötigt. Daher nimmt die Synchroneinheit einen entsprechend großen axialen Bauraum ein.A disadvantage of such a known solution that the synchronizing unit requires a certain axial space due to the radially extending portion of the synchronizer intermediate ring. Therefore, the synchronous unit takes a correspondingly large axial space.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Synchroneinheit der gat- tungsgemäßen Art so fortzubilden, dass in axialer Richtung ein kompakterer Aufbau möglich wird. Demgemäß soll der axiale Bauraum, den die Synchroneinheit benötigt, reduziert werden können.The invention is based on the invention to develop a synchronous unit of the generic type so that in the axial direction of a more compact design is possible. Accordingly, the axial space required by the synchronous unit can be reduced.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssigen Elemente des Synchronzwischenrings als sich in Achsrichtung erstreckende Vorsprünge ausgeführt sind, wobei die Vorsprünge in die als Ausnehmungen ausgebildeten formschlüssigen Elemente des Synchronaußenrings eingreifen können, wobei die Ausnehmungen des Synchronaußenrings der Form der Vorsprünge entsprechen. Die Vorsprünge des Synchronzwischenrings sind dabei bevorzugt äquidistant über den Umfang des Synchronzwischenrings verteilt angeordnet. Die Vorsprünge können eine im Wesentlichen quaderförmige Gestalt aufweisen. Bevorzugt sind zwischen 6 und 18, besonders bevorzugt zwischen 10 und 14, Vorsprünge am Syn- chronzwischenring angeordnet.The solution to this problem by the invention is characterized in that the interlocking elements of the synchronous intermediate ring are designed as axially extending projections, wherein the projections can engage in the formed as recesses form-fitting elements of the synchronous outer ring, wherein the recesses of the synchronous outer ring of the mold correspond to the projections. The projections of the synchronous intermediate ring are preferably arranged distributed equidistantly over the circumference of the synchronous intermediate ring. The projections may have a substantially cuboidal shape. Between 6 and 18, more preferably between 10 and 14, projections are preferably arranged on the synchronous intermediate ring.
Die axiale Erstreckung der Vorsprünge beträgt mit Vorteil zwischen 25 % und 50 % der axialen Erstreckung des Grundkörpers des Synchronzwischenrings.The axial extension of the projections is advantageously between 25% and 50% of the axial extent of the main body of the synchronous intermediate ring.
Die Reibflächen der Synchronringe haben in der Regel eine konische Form.The friction surfaces of the synchronizer rings usually have a conical shape.
Zwischen dem Synchronaußenring und dem Synchronzwischenring kann ein erster Reibring angeordnet sein, der zur Kontaktnahme mit der Reibfläche des Synchronaußenrings und der äußere Reibfläche des Synchronzwischenrings angeordnet ist. Entsprechend kann zwischen dem Synchroninnenring und dem Synchronzwischenring ein zweiter Reibring angeordnet sein, der zur Kontaktnahme mit der inneren Reibfläche des Synchronzwischenrings und der äußeren Reibfläche des Synchroninnenrings angeordnet ist.Between the synchronous outer ring and the synchronizer intermediate ring, a first friction ring can be arranged, which is arranged to make contact with the friction surface of the synchronous outer ring and the outer friction surface of the synchronizer intermediate ring. Accordingly, between the synchronous inner ring and the synchronous intermediate ring, a second friction ring can be arranged, which is arranged to make contact with the inner friction surface of the synchronous intermediate ring and the outer friction surface of the synchronous inner ring.
Der Synchronaußenring kann im Radialschnitt eine im wesentlichen L-förmige Kontur aufweisen; der Synchronzwischenring und der Synchroninnenring weisen im Radialschnitt bevorzugt eine sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckende gerade oder nur leicht gebogene oder konische Kontur auf.The synchronous outer ring may have a substantially L-shaped contour in radial section; The synchronous intermediate ring and the synchronous inner ring preferably have, in the radial section, a straight or only slightly curved or conical contour extending in the axial direction.
Zumindest ein Teil der Synchronringe bzw. Reibringe bestehen bevorzugt aus einem Gleitlagerwerkstoff, insbesondere aus Messing.At least some of the synchronizer rings or friction rings are preferably made of a sliding bearing material, in particular of brass.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird es möglich, insbesondere einen Synchronzwischenring einzusetzen, der keinen sich radial erstreckenden Abschnitt aufweist und demgemäß insoweit keinen axialen Bauraum benötigt. Insgesamt kann daher die Synchroneinheit axial kompakter ausgeführt werden.With the proposed solution, it is possible to use in particular a synchronous intermediate ring, which has no radially extending portion and accordingly, so far no axial space required. Overall, therefore, the synchronous unit can be made axially compact.
Die Vorsprünge („Haltenasen") am Synchronzwischenring und die korrespondie- renden Ausnehmungen im Synchronaußenring erlauben dennoch einen formschlüssigen Verbund zwischen Synchronaußenring und Synchronzwischenring.The projections ("retaining lugs") on the synchronizer intermediate ring and the corresponding recesses in the synchronous outer ring nevertheless permit a positive connection between the synchronous outer ring and the synchronous intermediate ring.
Eine Drehoperation ist nicht erforderlich, um zu dem genannten vorteilhaften geringen axialen Bauraum zu gelangen.A turning operation is not required to get to the said advantageous small axial space.
Vorteilhaft ist ferner die sich ergebende vergrößerte Reibflächenlänge zwischen dem Synchronzwischenring und dem Synchroninnenring. Statt die insofern größere Reibfläche zu nutzen, kann alternativ auch die gesamte Baulänge unter Beibehaltung der Reibfläche weiter verringert werden.Also advantageous is the resulting increased friction surface length between the synchronous intermediate ring and the synchronous inner ring. Instead of taking advantage of the larger friction surface, alternatively, the entire length can be further reduced while maintaining the friction surface.
Auch der radiale Bauraum kann reduziert werden. Dies ergibt sich daraus, dass Platz für eine Verzahnung zwischen dem Synchronzwischenring und dem Synchroninnenring nicht benötigt wird.The radial space can also be reduced. This results from the fact that space for a toothing between the synchronizer intermediate ring and the synchronous inner ring is not needed.
Schließlich ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass der Synchroninnenring wesentlich einfacher gestaltet werden kann, da keine zweite Verzahnung hier erforderlich ist. Der radiale Platzbedarf des Innenrings verringert sich entsprechend deutlich.Finally, it results in an advantageous manner that the synchronous inner ring can be made much simpler, since no second toothing is required here. The radial space requirement of the inner ring is correspondingly reduced significantly.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:
Fig. 1 den Radialschnitt durch eine Synchroneinheit gemäß dem Stand der Technik,1 shows the radial section through a synchronizing unit according to the prior art,
Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine halbe Synchroneinheit gemäß dem Stand der Technik, Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine halbe Synchroneinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,2 is a perspective view of a half synchronizing unit according to the prior art, 3 is a perspective view of a half synchronizing unit according to an embodiment of the invention,
Fig. 4 in perspektivischer Ansicht, Fig. 5 in der Vorderansicht, Fig. 6 im Schnitt A-A gemäß Fig. 5 und Fig. 7 im Schnitt B-B gemäß Fig. 5 eine Synchroneinheit gemäß einer weiteren4 in a perspective view, FIG. 5 in a front view, FIG. 6 in section A-A according to FIG. 5 and FIG. 7 in section B-B according to FIG. 5, a synchronizing unit according to another
Ausführungsform der Erfindung,Embodiment of the invention,
Fig. 8 im Radialschnitt eine Synchroneinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,8 shows a radial section of a synchronizing unit according to a further embodiment of the invention,
Fig. 9 in perspektivischer Ansicht und Fig. 10 im Radialschnitt eine Synchroneinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,9 shows a perspective view and FIG. 10 shows a radial section of a synchronizing unit according to a further embodiment of the invention,
Fig. 11 in perspektivischer Ansicht einen Synchronaußenring, Fig. 12 in perspektivischer Ansicht einen Synchronzwischenring und Fig. 13 in perspektivischer Ansicht einen Synchroninnenring einer Synchroneinheit gemäß der Erfindung.Fig. 11 is a perspective view of a synchronous outer ring, Fig. 12 is a perspective view of a synchronizer intermediate ring and Fig. 13 is a perspective view of a synchronous inner ring of a synchronizing unit according to the invention.
In Fig. 3 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchroneinheit 1 skizziert. Wiederum wirken die drei Synchronringe 2, 3 und 4 zusammen, also der Synchronaußenring 2, der Synchronzwischenring 3 und der Synchroninnenring 4. Zwischen dem Synchronaußenring 2 und dem Synchronzwischenring 3 ist ein erster Reibring 13 angeordnet, zwischen dem Synchronzwischenring 3 und dem Synchroninnenring 4 ein zweiter Reibring 14. Die Reibfläche 5 des Synchronaußenrings 2 kann an der radial äußeren Reibfläche 15 des ersten Reibrings 13 reibend anliegen. Die radial innenliegende Reibfläche 16 des ersten Reibrings 13 kann reibend an der äußeren Reibfläche des Synchronzwischenrings 3 anliegen.In Fig. 3, a first embodiment of the synchronous unit 1 according to the invention is outlined. Again, the three synchronizer rings 2, 3 and 4 act together, so the synchronous outer ring 2, the synchronous intermediate ring 3 and the synchronous inner ring 4. Between the synchronous outer ring 2 and the synchronizer intermediate ring 3, a first friction ring 13 is arranged, between the synchronizer intermediate ring 3 and the synchronous inner ring 4, a second Friction ring 14. The friction surface 5 of the synchronous outer ring 2 can rub against the radially outer friction surface 15 of the first friction ring 13. The radially inner friction surface 16 of the first friction ring 13 can rub against the outer friction surface of the synchronizer intermediate ring 3.
Entsprechend kann die innere Reibfläche 7 des Synchronzwischenrings 3 an der radial äußeren Reibfläche 17 des zweiten Reibrings 14 anliegen. Schließlich liegt die äußere Reibfläche 11 des Synchroninnenrings 4 an der radial inneren Reibfläche 18 des zweiten Reibrings 14 an.Accordingly, the inner friction surface 7 of the synchronous intermediate ring 3 abut against the radially outer friction surface 17 of the second friction ring 14. Finally, the outer friction surface 11 of the synchronous inner ring 4 bears against the radially inner friction surface 18 of the second friction ring 14.
Wesentlich ist, dass formschlüssige Elemente 9 des Synchronzwischenrings 3 als sich in Achsrichtung a erstreckende Vorsprünge ausgeführt sind. Diese Vorsprünge 9 greifen in gekopptem Zustand der Synchroneinheit 1 in Ausnehmungen 10 des Synchronaußenrings 2 ein. Diese Ausgestaltung wird in nachfolgenden Figuren noch besser ersichtlich werden.It is essential that positive-locking elements 9 of the synchronous intermediate ring 3 are designed as extending in the axial direction of a protrusions. These projections 9 engage in the coupled state of the synchronizing unit 1 in recesses 10 of the synchronous outer ring 2 a. This embodiment will become even more apparent in the following figures.
In den Figuren 4 bis 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung skizziert. Sowohl der Synchronaußenring 2 als auch der Synchroninnenrings 4 haben jeweilige formschlüssige Elemente 6 bzw. 12, die zum Koppeln mit angrenzenden Bautei- len des Getriebes ausgebildet und vorgesehen sind. Die weiteren Bezugszeichen entsprechen dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel. Wesentlich ist wiederum, dass der Synchronzwischenring 3 Vorsprünge 9 aufweist (s. hierzu Fig. 5 und 7), die in die korrespondierend geformten Ausnehmungen 10 (s. Fig. 5) im Synchronaußenring 10 eingreifen können.In the figures 4 to 7 a further embodiment of the invention is outlined. Both the synchronous outer ring 2 and the synchronizer inner ring 4 have respective form-locking elements 6 and 12, respectively, which are designed and provided for coupling to adjacent components of the transmission. The other reference numerals correspond to the embodiment explained above. It is again important that the synchronous intermediate ring 3 has projections 9 (see, for this purpose, FIGS. 5 and 7) which can engage in the correspondingly shaped recesses 10 (see FIG. 5) in the synchronous outer ring 10.
Das Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 8 illustriert eine Lösung, bei der nur ein Reibring 13 zum Einsatz kommt. Ansonsten entspricht der Aufbau der Synchroneinheit 1 den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Lösungen. Entsprechendes gilt für das Ausfuhrungsbeispiel gemäß der Figuren 9 und 10. Auch hier ist wieder zu erkennen, dass die Vorsprünge 9 des Synchronzwischenrings 3 in die Ausnehmungen 10 im Synchronaußenring 2 eingreifen können.The exemplary embodiment according to FIG. 8 illustrates a solution in which only one friction ring 13 is used. Otherwise, the structure of the synchronizing unit 1 corresponds to the solutions according to the invention described above. The same applies to the exemplary embodiment according to FIGS. 9 and 10. Here, too, it can be seen again that the projections 9 of the synchronous intermediate ring 3 can engage in the recesses 10 in the synchronous outer ring 2.
m den Figuren 11, 12 und 13 sind die drei zusammenwirkenden Synchronringe 2, 3 und 4 (nicht dargestellt sind die Reibringe 13, 14) nochmals perspektivisch dargestellt. In Fig. 11 sind gut die formschlüssigen Elemente 6 zu erkennen, mit denen der Synchronaußenring 2 mit einem angrenzenden Getriebebauteil gekoppelt werden kann. Als weitere Vertiefungen des eingebrachten Profils in den sich radial erstreckenden Abschnitt des Synchronaußenrings 2 sind die Ausnehmungen 10 zu erkennen, in die die Vorsprünge 9 des Synchronzwischenrings 3 durch axiale Bewegung eintreten können.In FIGS. 11, 12 and 13, the three interacting synchronizer rings 2, 3 and 4 (not shown, the friction rings 13, 14) are again shown in perspective. In Fig. 11, the positive-locking elements 6 can be seen well, with which the synchronous outer ring 2 can be coupled to an adjacent transmission component. As further depressions of the introduced profile in the radially extending portion of the synchronous outer ring 2, the recesses 10 can be seen, in which the projections 9 of the synchronous intermediate ring 3 can occur by axial movement.
Aus Fig. 12 geht hervor, dass die Vorsprünge 9 bevorzugt quaderförmig ausgeführt sind und an einem Ringgrundkörper des Synchronzwischenrings 3 angeordnet sind. Die axiale Erstreckung x der Vorsprünge 9 beträgt dabei bevorzugt zwischen 25 % und 50 % der axialen Erstreckung X des Ringgrundkörpers.From Fig. 12 it is apparent that the projections 9 are preferably designed cuboid and are arranged on a ring main body of the synchronous intermediate ring 3. The axial extent x of the projections 9 is preferably between 25% and 50% of the axial extent X of the ring main body.
Bei dem in Fig. 13 dargestellten Synchroninnenring 4 sind die formschlüssigen Elemente 12 zu erkennen, die zum Koppeln an einem angrenzenden Getriebebauteil vorgesehen sind. In the synchronous inner ring 4 shown in FIG. 13, the positive-locking elements 12 can be seen, which are provided for coupling to an adjacent transmission component.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Synchroneinheit1 sync unit
2, 3, 4 Synchronringe2, 3, 4 synchronizer rings
2 Synchronaußenring2 synchronous outer ring
3 Synchronzwischenring3 synchronous intermediate ring
4 Synchroninnenring4 synchronous inner ring
5 Reibfläche des Synchronaußenrings5 friction surface of the synchronous outer ring
6 formschlüssiges Element des Synchronaußenrings6 form-fitting element of the synchronous outer ring
7 innere Reibfläche des Synchronzwischenrings7 inner friction surface of the synchronous intermediate ring
8 äußere Reibfläche des Synchronzwischenrings8 outer friction surface of the synchronous intermediate ring
9 Vorsprung - formschlüssiges Element des Synchronzwischenrings9 projection - form-fitting element of the synchronous intermediate ring
10 Ausnehmung — formschlüssiges Element des Synchronaußenrings10 recess - form-fitting element of the synchronous outer ring
11 äußere Reibfläche des Synchroninnenrings11 outer friction surface of the synchronous inner ring
12 formschlüssiges Element des Synchroninnenrings12 form-fitting element of the synchronous inner ring
13 erster Reibring13 first friction ring
14 zweiter Reibring14 second friction ring
15 Reibfläche15 friction surface
16 Reibfläche16 friction surface
17 Reibfläche17 friction surface
18 Reibfläche18 friction surface
a Drehachsea rotation axis
X axiale ErstreckungX axial extent
X axiale Erstreckung X axial extent

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h eSynchroneinheit P atent claims eSynchroneinheit
1. Synchroneinheit (1) für ein Schaltgetriebe, insbesondere eines Fahrzeugs, die mindestens drei zusammenwirkende Synchronringe (2, 3, 4) aufweist, die konzentrisch um eine Drehachse (a) angeordnet sind und die in Richtung der Drehachse (a) relativ zueinander beweglich angeordnet sind,1. synchronizing unit (1) for a manual transmission, in particular of a vehicle, the at least three cooperating synchronizer rings (2, 3, 4) which are arranged concentrically about a rotational axis (a) and in the direction of the axis of rotation (a) relative to each other are arranged
wobei einer der Synchronringe (2, 3, 4) ein Synchronaußenring (2) ist, der eine Reibfläche (5) aufweist und der mit formschlüssigen Elementen (6) zum formschlüssigen Eingriff mit einem Getriebeteil versehen ist,wherein one of the synchronizer rings (2, 3, 4) is a synchronous outer ring (2) having a friction surface (5) and which is provided with positive-locking elements (6) for positive engagement with a gear part,
wobei einer der Synchronringe (2, 3, 4) ein Synchronzwischenring (3) ist, der eine innere Reibfläche (7) und eine äußere Reibfläche (8) aufweist und der mit formschlüssigen Elementen (9) zum formschlüssigen Eingriff mit formschlüssigen Elementen (10) des Synchronaußenrings (2) versehen ist, undwherein one of the synchronizer rings (2, 3, 4) is a synchronous intermediate ring (3) having an inner friction surface (7) and an outer friction surface (8) and which is provided with positive elements (9) for positive engagement with positive elements (10). the synchronous outer ring (2) is provided, and
wobei einer der Synchronringe (2, 3, 4) ein Synchroninnenring (4) ist, der eine äußere Reibfläche (11) aufweist und der mit formschlüssigen Elementen (12) zum formschlüssigen Eingriff mit einem Getriebeteil versehen ist,wherein one of the synchronizer rings (2, 3, 4) is a synchronous inner ring (4) having an outer friction surface (11) and which is provided with positive-locking elements (12) for positive engagement with a transmission part,
dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssigen Elemente (9) des Synchronzwischenrings (3) als sich in Achsrichtung (a) erstreckende Vorsprünge ausgeführt sind, wobei die Vorsprünge (9) in die als Ausnehmungen (10) ausgebildeten formschlüssigen Elemente des Synchronaußenrings (2) eingreifen können, wobei die Ausnehmungen (10) des Synchronaußenrings (2) der Form der Vorsprünge (9) entsprechen.characterized in that the positive-locking elements (9) of the synchronous intermediate ring (3) are designed as projections extending in the axial direction (a), wherein the projections (9) can engage in the form-fitting elements of the synchronous outer ring (2) formed as recesses (10), wherein the recesses (10) of the synchronous outer ring (2) correspond to the shape of the projections (9).
2. Synchroneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor- Sprünge (9) des Synchronzwischenrings (3) äquidistant über den Umfang des2. Synchronous unit according to claim 1, characterized in that the projections (9) of the synchronous intermediate ring (3) equidistant over the circumference of the
Synchronzwischenrings (3) verteilt angeordnet sind.Synchronzwischenzwischenrings (3) are arranged distributed.
3. Synchroneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (9) eine im wesentlichen quaderförmige Gestalt aufweisen.3. Synchronizing unit according to claim 1 or 2, characterized in that the projections (9) have a substantially cuboid shape.
4. Synchroneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 6 und 18, vorzugsweise zwischen 10 und 14, Vorsprünge (9) am Synchronzwischenring (3) angeordnet sind.4. Synchronizing unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that between 6 and 18, preferably between 10 and 14, projections (9) are arranged on the synchronous intermediate ring (3).
5. Synchroneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (x) der Vorsprünge (9) zwischen 25 % und 50 % der axialen Erstreckung (X) des Grundkörpers des Synchronzwischenrings (3) beträgt. 5. Synchronizing unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the axial extent (x) of the projections (9) between 25% and 50% of the axial extent (X) of the main body of the synchronous intermediate ring (3).
6. Synchroneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen (5, 7, 8, 11) der Synchronringe (2, 3, 4) eine konische Form aufweisen.6. Synchronizing unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the friction surfaces (5, 7, 8, 11) of the synchronizing rings (2, 3, 4) have a conical shape.
7. Synchroneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Synchronaußenring (2) und dem Synchronzwischenring7. Synchronizing unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the synchronous outer ring (2) and the synchronous intermediate ring
(3) ein erster Reibring (13) angeordnet ist, der zur Kontaktnahme mit der(3) a first friction ring (13) is arranged, which is for contacting with the
Reibfläche (5) des Synchronaußenrings (2) und der äußere Reibfläche (8) des Synchronzwischenrings (3) angeordnet ist.Friction surface (5) of the synchronous outer ring (2) and the outer friction surface (8) of the synchronous intermediate ring (3) is arranged.
8. Synchroneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Synchroninnenring (4) und dem Synchronzwischenring (3) ein zweiter Reibring (14) angeordnet ist, der zur Kontaktnahme mit der inneren Reibfläche (7) des Synchronzwischenrings (3) und der äußeren Reibfläche (11) des Synchroninnenrings (4) angeordnet ist.8. Synchronizing unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the synchronous inner ring (4) and the synchronous intermediate ring (3), a second friction ring (14) is arranged, for contacting with the inner friction surface (7) of the synchronous intermediate ring (3 ) and the outer friction surface (11) of the synchronous inner ring (4) is arranged.
9. Synchroneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronaußenring (2) im Radialschnitt eine im wesentlichen L- formige Kontur aufweist und dass der Synchronzwischenring (3) und der Synchroninnenring (4) im Radialschnitt eine sich im wesentlichen in Achsrichtung (a) erstreckende gerade oder nur leicht gebogene oder konische Kontur aufweisen.9. synchronizing unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the synchronous outer ring (2) in radial section has a substantially L-shaped contour and that the synchronous intermediate ring (3) and the synchronous inner ring (4) in a radial section substantially in Have axial direction (a) extending straight or only slightly curved or conical contour.
10. Synchroneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Synchronringe (2, 3, 4) bzw. Reibringe (13, 14) aus einem Gleitlagerwerkstoff, insbesondere aus Messing, besteht. 10. Synchronizing unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least part of the synchronizing rings (2, 3, 4) or friction rings (13, 14) consists of a sliding bearing material, in particular of brass.
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