WO2008077733A1 - Synchronring einer synchronisiereinrichtung - Google Patents

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WO2008077733A1
WO2008077733A1 PCT/EP2007/063419 EP2007063419W WO2008077733A1 WO 2008077733 A1 WO2008077733 A1 WO 2008077733A1 EP 2007063419 W EP2007063419 W EP 2007063419W WO 2008077733 A1 WO2008077733 A1 WO 2008077733A1
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WO
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friction
friction elements
synchronizer ring
synchronizer
ring according
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Application number
PCT/EP2007/063419
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English (en)
French (fr)
Inventor
Falk Heinrich
Thomas Karais
Marcus Spoerl
Original Assignee
Schaeffler Kg
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    • 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
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04—Attachment of linings
    • F16D2069/0425—Attachment methods or devices
    • F16D2069/0441—Mechanical interlocking, e.g. roughened lining carrier, mating profiles on friction material and lining carrier

Definitions

  • the invention relates to a synchronizer ring of a synchronizer of a motor vehicle transmission.
  • Synchronizer rings are usually formed by a conical friction ring with friction surfaces on its inner circumferential surface or its outer circumferential surface. Depending on how many friction rings are used in the synchronizer, a person skilled in the art will distinguish between single or multiple synchronizations, the dual and triple synchronizations being of particular practical importance. If the friction ring has friction surfaces on both lateral surfaces, it is also called an intermediate ring. The friction surfaces of an intermediate ring are frictionally engaged with a friction surface formed on the outer synchronizing ring during the synchronization process on the outer jacket. At the same time, a friction surface formed on the inner circumferential surface of the intermediate ring is frictionally engaged with a friction surface of an inner synchronizing ring.
  • the outer synchronizer ring is positively connected to the synchronizer body and engages, for example via Mit Converse- sen formed on its smaller diameter side and directed radially inward, in recesses of the inner synchronizer ring.
  • the inner synchronizer ring is thus connected via the outer synchronizer ring also form-fitting manner with the synchronizer body.
  • Such a synchronizing device consists of many individual parts and is therefore expensive to produce. For mass production, it has proven to be suitable to produce synchronizing rings without deformation from sheet metal. However, the rings produced by forming technology usually have a friction surface which does not meet the required accuracies. As a rule, therefore, a subsequent machining or honing is required.
  • the friction ring consists of a base body with holes whose walls have a conical shape. Friction bodies are inserted into the holes. On the base body a circular arc-shaped sheet metal is fastened by means of screws, and the friction elements are held on the inner side of the sheet in a form-fitting manner. In this friction ring, it is necessary that the friction bodies are held by a form-fitting either by relatively complex and complicated to be mounted auxiliary equipment or individually secured non-positively. Both measures require a considerable effort in the production.
  • a synchronizer ring which has a base body as a support ring and is provided with a friction lining, wherein the friction lining is composed of a plurality of friction bodies, which are distributed over the circumference of the friction surface.
  • the friction elements are pressed positively into open recesses of the support ring. This method is particularly suitable for sintered rings, but not for all types of friction linings. If the support ring and the friction elements are not reworked, drove the synchronizer much more stressed than other friction elements, which can lead to failure of this synchronizer ring.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages described in the prior art.
  • the synchronizing ring is formed from one or more annular carrier wires, wherein a plurality of friction elements are arranged on the carrier wires.
  • the carrier wires are available in bulk easily and inexpensively.
  • the friction elements are arranged on the carrier wires so that they yield by a certain amount due to the properties of the carrier wire at back pressure by a counter-body. Supported or alternatively replaced this property when the friction elements are tiltable about the wire axis at least by a certain angle. If a gear is engaged, the synchronizer ring is displaced axially, and it rests against both the synchronizer body and the countercone which is directly or indirectly connected to the gearwheel.
  • the friction elements can change their position with respect to the ring body by a small clearance, it is possible to compensate both manufacturing inaccuracies of the ring body and the counter cone '. Also, due to the spring action of the carrier wire a slight deflection of the individual friction element is possible because of an inaccuracy of Gegenreib Formation. It is therefore not necessary that the support wire necessarily has a small, circular cross-section; As a carrier wire and a sheet metal strip or similar, flat materials can be used. The friction elements are thus held displaceable or rotatable. Advantageously, thus not only the post-processing of the ring body, but also the post-processing of standing in frictional mating surfaces deleted.
  • the invention thus also allows a cheaper production, for example, an outer and inner synchronizer ring. Due to the axial displaceability and rotatability of the friction elements ensures that the ring is supported not only over a few points on its mating surfaces but over all friction elements. Thus, a higher load capacity and performance of the friction clutch is achieved at the same size compared to a system with a rigid cone wall.
  • the friction elements are produced without cutting and forming technology from sheet metal. It is recommended in a further embodiment to perform the friction elements as duplicated. In both cases, structures such as oil grooves can easily be introduced on the sheet material, possibly before it is formed into the doubled friction elements.
  • the friction elements have passage recesses for guiding the carrier wires, which can be introduced both before shaping and afterwards.
  • the friction elements are formed from doubled sheet metal, it is advantageous in terms of forming technology to carry out a corresponding material displacement before bending over.
  • the friction elements on at least one of its side surfaces retaining lugs, which guide the friction elements with each other.
  • the retaining lugs can also be designed as one or more breakpoints in general. In the production by punching even complex shapes can be realized easily.
  • the friction elements are manufactured separately from the carrier rings and simultaneously or sequentially mechanically connected to the ring body. They can be produced very inexpensively, since it does not depend on accurate dimensional accuracy in mass production, since the manufacturing inaccuracies are compensated by the arrangement of the invention. Optionally, some friction elements as Mitêtreibimplantation longer than the remaining be carried out gene and thus serve as a rag for engagement of the synchronizer ring.
  • the friction elements have a radially outwardly convex surface. They may, for example, be spherical outwards and curved, the curvature in the radial direction determining the circumference of the synchronizing ring.
  • the convex shape avoids supporting the friction elements when tilted at body edges, so that a localized load decreases due to a surface-shaped installation.
  • the inwardly directed friction surfaces are flat or concave.
  • the invention also makes it possible to use the same friction elements for similarly sized synchronizer rings, which nevertheless vary slightly in diameter, and only the carrier wire has to be adapted.
  • the appropriate friction elements can then be paired according to the modular principle.
  • various friction materials can also be used in a simple manner in the same synchronizer according to the invention.
  • friction elements made of different materials are alternately placed on the carrier rings. Sintered material, brass, plastics, carbon or even steel have proven to be suitable materials for the friction elements.
  • the friction elements can either consist entirely of the friction material. But they can also be constructed of a material that is coated with a different material.
  • a suitable configuration of the driver elements is achieved in that the friction surfaces of the friction elements facing radially outward in the installed state have a convex surface, for example in the form of a spherical curvature.
  • the inwardly directed friction surfaces are concavely curved in order to come as close as possible to the inside of a closed ring shape.
  • the side surfaces are not material saving reasons stronger than necessary and, neglecting an optional coating in the case of production from flat material, ideally correspond to its thickness or, when doubled, its double strength.
  • the friction elements in the installed state are spaced apart from each other in the circumferential direction. This can be realized by spacer elements. Another possibility is to edge the LJ transition of the friction surfaces to the side surfaces, so that only the individual friction surfaces are spaced from one another.
  • grooves are formed by the axial ends of the synchronizing ring in each case in the axial direction. The grooves serve to absorb the oil, which must be removed during the synchronization process.
  • the friction elements are in another development of the invention with oil grooves seen as incorporated structural surfaces.
  • the structural surfaces also serve to improve the tribological properties.
  • the oil grooves can be introduced, for example, crosswise.
  • the friction elements have a diamond shape which is not rectangular.
  • the grooves thus run obliquely to the axial direction, which accelerates the oil removal in the rotating synchronizer ring. This can be further supported by the fact that the grooves widen to an axial end. This is achieved by the friction elements having an irregular quadrangular shape in the form of a sheared trapezoid.
  • the invention also relates to a synchronization with at least one synchronizer ring according to claim 1 and a counter-cone having a counter-friction surface.
  • the counter-cone can for example be arranged directly on the gear wheel or else directly on the synchronizer body. Due to the freedom of movement in the annular body and manufacturing inaccuracies of these mating surfaces can be added so that it is not necessary, this rework. As a result, a cost saving is also achieved in the other components of the synchronizer.
  • the invention thus makes it possible to provide a simple way of providing a friction ring for a synchronization, in particular an intermediate friction ring, which simultaneously carries in many places and thus has a low wear and a good running-in behavior.
  • FIG. 1 shows a cross-section of a synchronizing device
  • FIG. 2 shows a cross-section of a synchronizing device according to the invention with a synchronous outer ring, an intermediate ring according to the invention and an inner synchronizing ring,
  • FIG. 3 shows a perspective view of an intermediate ring, which is partially provided with friction elements
  • FIG. 4 shows a rear view of a further synchronizer ring according to the invention
  • FIG. 5 shows a single friction element
  • Figure 6 is a Mit recruitingreibelement with a Mit repertoirelappen.
  • Figure 1 shows a synchronizer 31 with an outer synchronizer ring 19, a synchronizer intermediate ring 18 and an inner synchronizer ring 21.
  • Ein Synchronizer body 13 is fixed with an internal toothing for rotationally fixed arrangement on a transmission shaft.
  • a gear wheel 16 is arranged. With the gear wheel 16, a coupling body 17 is connected, engage in the recesses 17 a Mitauerlappen 18 a of the synchronous intermediate ring 18.
  • the intermediate ring 18 forms with the Gegenreib nature 9 of the outer synchronizer ring 19, a first friction pair 20 and the Gegenreib composition 9 'of the inner synchronizer ring 21, a second friction pair 22.
  • the Schmidtreib lake 9 and 9' are not reworked.
  • the inboard 21 a of the inner synchronizer ring 21 is interrupted by recesses and partially hidden by a shoulder of the synchronizer body 13. The paragraph engages in the recesses, and the inner synchronizer ring 21 is thus positively connected to the synchronizer body 13.
  • the outer synchronizer ring 19 is connected in a form-fitting manner with its synchronous body 13 via its rim. The positive connection of the outer synchronizer ring 19 with the synchronizer body 13 via recesses 19 a of his board.
  • Figure 2 shows a synchronizer ring package 23, consisting of an outer synchronous ring 19, an intermediate ring 18 and an inner synchronizer ring 21 between the outer 19 and the inner 21 synchronizer ring friction elements 4 are arranged, the section shown in Figure 2 by a Mit Meetingreibelement 34 is.
  • FIGS. 3 and 4 each show a synchronizer ring 1 as an intermediate synchronous ring 18 with an annular body 2, which is formed from individual friction elements 4.
  • the friction elements 4 are arranged along a carrier wire 27 (FIG. 4) or along two carrier wires (FIG. 3).
  • the friction elements 4, 34 have doublings 26 and have on the inside passage openings 32, which receive the carrier wire.
  • the friction elements are axially oriented and have a radially inwardly oriented, concave and axially directed réellereib
  • the individual friction elements 4, 34 abut each other in the installed state with their side surfaces 30, wherein they have oblique bends 33 between the side surfaces 30 and the friction surfaces 28, 29, so that they ensure a rapid oil removal as grooves 12 during operation.
  • the synchronizer ring 1 of Figure 3 with the two carrier wires 27 allows for a lower tilting than the synchronizer ring 1 of Figure 4. This increases the stability of the ring body 2.
  • the support wire 27 is fully provided with friction elements 4, 34, so that the Support wire - contrary to Figures 3 and 4 - barely visible, since the friction elements 4, 34 form a chain 3.
  • Figure 5 describes in an enlarged view a friction element 4, which is spherically curved and has a friction coating 25.
  • the friction element 4 further has on its radially oriented surfaces 28, 29 on structure surfaces with oil grooves 24, which also facilitate oil removal.
  • the passage recesses 32 for the carrier wire 27 are geometrically adapted to this.
  • the friction element has a rounding 35. If necessary, this rounding is coated. It can serve to take over emergency running properties.
  • the friction element 34 according to FIG. 6 has a driver lobe 18a, which is not designed as a simple axial continuation of the outer friction surface 28, but rather is angled relative to it.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Synchronring (1) einer Synchronisiereinrichtung (31) eines Kraftfahrzeuggetriebes mit zumindest einer Reibpaarung (20, 22) mit einem Gegenkonus (8), wobei der Synchronring (1) aus einem oder mehreren ringförmigen Trägerdrähten (27) ausgebildet ist, wobei auf den Trägerdrähten 10 (27) mehrere Reibelemente (4) zur Reibpaarung (20, 22) mit dem Gegenkonus (8) angeordnet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Synchronring einer Synchron isiereinrichtung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Synchronring einer Synchronisiereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes.
Hintergrund der Erfindung
Synchronringe sind in der Regel durch einen konisch ausgebildeten Reibring mit Reibflächen an seiner Innenmantelfläche oder seiner Außenmantelfläche gebildet. Je nachdem, wie viele Reibringe in der Synchronisiereinrichtung ver- wendet werden, unterscheidet der Fachmann Einfach- oder Mehrfachsynchronisationen, wobei die Zweifach- und Dreifachsynchronisationen von besonderer praktischer Bedeutung sind. Weist der Reibring Reibflächen auf beiden Mantelflächen auf, bezeichnet man ihn auch als Zwischenring. Die Reibflächen eines Zwischenrings stehen während des Synchronisiervorganges am Außen- mantel reibschlüssig mit einer am äußeren Synchronring ausgebildeten Reibfläche in Verbindung. Gleichzeitig steht eine an der Innenmantelfläche des Zwischenringes ausgebildete Reibfläche mit einer Reibfläche eines inneren Synchronrings im Reibschluss. Der äußere Synchronring ist formschlüssig mit dem Synchronkörper verbunden und greift beispielsweise über Mitnehmerna- sen, die an seiner im Durchmesser kleineren Seite ausgebildet und radial nach innen gerichtet sind, in Aussparungen des inneren Synchronringes. Der innere Synchronring ist somit über den äußeren Synchronring ebenfalls formschlüssig mit dem Synchronkörper verbunden. Eine derartige Synchronisiervorrichtung besteht aus vielen Einzelteilen und ist daher aufwendig herzustellen. Für die Massenfertigung hat es sich als geeignet erwiesen, Synchronringe umformtechnisch aus Blech spanlos herzustellen. Die umformtechnisch hergestellten Ringe weisen jedoch zumeist eine Reibfläche auf, die den erforderlichen Genauigkeiten nicht genügt. In der Regel ist daher eine spanende Nachbearbeitung oder ein Honen erforderlich. Wird ein Reibbelag auf eine Reibfläche aufgeklebt, so übertragen sich eventuelle Unge- nauigkeiten des Ringkörpers auf die Reibfläche, die wiederum nachgearbeitet werden muss. Das Aufbringen eines Reibbelags durch beispielsweise Kleben ist daher aufwändig und kostenintensiv.
Zur Vermeidung dieses Problems in AT 107 755 vorgeschlagen, den Reibbelag in mehrere Elemente zu unterteilen und aus einer mehr oder weniger großen Anzahl solcher Elemente den Reibbelag von der jeweils gewünschten Größe und Form zusammenzusetzen. Der Reibring besteht aus einem Grundkörper mit Löchern, deren Wandungen eine kegelförmige Gestalt besitzen. In die Löcher werden Reibkörper eingeschoben. Auf dem Grundkörper wird ein kreisbogenförmiges Blech mittels Schrauben befestigt, und die Reibelemente werden auf der inneren Seite des Bleches formschlüssig gehalten. Bei diesem Reibring ist es erforderlich, dass die Reibkörper entweder durch relativ aufwändige und kompliziert zu montierende Hilfseinrichtungen formschlüssig gehalten werden oder aber einzeln kraftschlüssig befestigt werden. Beide Maßnahmen erfordern einen erheblichen Aufwand bei der Herstellung.
Ein weiterer gattungsgemäßer Synchronring ist aus der DE 37 05 657 A1 bekannt. Es wird ein Synchronring vorgestellt, der einen Grundkörper als Stützring aufweist und mit einem Reibbelag versehen ist, wobei der Reibbelag von einer Vielzahl von Reibkörpern zusammengesetzt ist, die über den Umfang der Reibfläche verteilt sind. Die Reibelemente sind in offene Ausnehmungen des Stützringes formschlüssig eingepresst. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für Sinterringe, aber nicht für alle Arten von Reibbelägen. Werden der Stützring und die Reibelemente nicht nachbearbeitet, so werden im Schaltbe- trieb der Synchronisiereinrichtung einige Reibelemente sehr viel stärker belastet als andere, was zu einem Ausfall dieses Synchronrings führen kann.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik geschilderten Nachteile zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Synchronring aus einem oder mehreren, ringförmigen Trägerdrähten ausgebildet ist, wobei auf den Trägerdrähten mehrere Reibelemente angeordnet sind. Die Trägerdrähte sind als Massenware leicht und kostengünstig verfügbar. Die Reibelemente sind auf den Trägerdrähten so angeordnet, dass sie aufgrund der Eigenschaften des Trägerdrahts bei Gegendruck durch einen Gegenkörper um einen gewissen Betrag nachgeben. Unterstützt oder alternativ ersetzt wird diese Eigenschaft, wenn die Reibelemente um die Drahtachse zumindest um einen gewissen Winkel verkippbar sind. Wird ein Gang geschaltet, so wird der Synchronring axial verschoben, und er liegt sowohl am Synchronkörper als auch am Gegenkonus, der direkt oder indirekt mit dem Gangrad verbunden ist, an. Dadurch dass die Reibelemente ihre Position bezüglich des Ringkörpers um ein kleines Spiel ändern können, ist es möglich, sowohl Fertigungsungenauigkeiten des Ringkörpers als auch die des Gegenkonus' auszugleichen. Auch aufgrund der Federwirkung des Trägerdrahtes ist ein leichtes Ausweichen des einzelnen Reibelements wegen einer Ungenauigkeit der Gegenreibfläche möglich. Es ist daher nicht erforderlich, dass der Trägerdraht unbedingt einen kleinen, runden Querschnitt aufweist; als Trägerdraht können auch ein Blechstreifen oder ähnliche, flache Materialien verwendet werden. Die Reibelemente sind somit verschiebbar bzw. verdrehbar gehalten. Vorteilhafterweise entfällt somit nicht nur die Nacharbei- tung des Ringkörpers, sondern auch die Nachbearbeitung der im Reibschluss stehenden Gegenflächen. Die Erfindung ermöglicht somit zugleich eine günstigere Herstellung beispielsweise eines äußeren und inneren Synchronrings. Durch die axiale Verschiebbarkeit und Verdrehbarkeit der Reibelemente wird erreicht, dass der Ring sich nicht nur über einige, wenige Punkte an seinen Gegenflächen abstützt sondern über alle Reibelemente. Damit wird auch eine höhere Tragfähigkeit bzw. Leistungsfähigkeit der Reibkupplung bei gleicher Größe gegenüber einem System mit einer starren Konuswand erreicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Reibelemente spanlos und umformtechnisch aus Blech hergestellt. Es empfiehlt sich in einer weiteren Ausführungsform, die Reibelemente als gedoppelt auszuführen. In beiden Fällen können auch leicht Strukturen wie Ölrillen auf dem Blechmaterial eingebracht werden, ggf. bevor es zu den gedoppelten Reibelementen umgeformt wird.
Die Reibelemente weisen nach einer anderen Weiterbildung Durchgangsaus- nehmungen zur Führung der Trägerdrähte auf, die sowohl vor der Formgebung als auch danach eingebracht werden können. Insbesondere wenn die Reibelemente aus gedoppeltem Blech ausgebildet sind, ist es umformtechnisch vorteilhaft, vor dem Umbiegen eine entsprechende Materialverdrängung vorzunehmen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Reibelemente an zumindest einer ihrer Seitenflächen Haltenasen auf, welche die Reibelemente untereinander führen. Die Haltenasen können auch als ein oder mehrere Haltepunkte allgemein ausgebildet sein. Bei der Herstellung durch Stanzen lassen sich auch komplexe Formen einfach realisieren.
Die Reibelemente werden separat von den Trägerringen hergestellt und gleichzeitig oder nacheinander maschinell mit dem Ringkörper verbunden. Sie können sehr kostengünstig hergestellt werden, da es in der Massenfertigung nicht auf genaue Maßhaltigkeit ankommt, da die Fertigungsungenauigkeiten durch die erfindungsgemäße Anordnung kompensiert werden. Wahlweise können auch einige Reibelemente als Mitnehmerreibelemente länger als die übri- gen ausgeführt sein und somit als Lappen für einen Eingriff des Synchronrings dienen.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Reibelemente eine nach radial außen konvexe Oberfläche auf. Sie können beispielsweise sphärisch nach außen sowie gewölbt sein, wobei die Krümmung in radialer Richtung den Um- riss des Synchronrings bestimmt. Die konvexe Form vermeidet ein Abstützen der Reibkörper bei Verkippen an Körperkanten, so dass durch eine flächenför- mige Anlage die lokalen Belastungen sinken. In gleicher Form sind die nach innen gerichteten Reibflächen plan oder konkav ausgebildet.
Die Erfindung ermöglicht weiterhin, dass für ähnlich große Synchronringe, die in ihrem Durchmesser aber doch leicht variieren, die gleichen Reibelemente verwendet werden können und nur der Trägerdraht angepasst werden muss. Für die jeweilige Anwendung können dann gemäß dem Baukastenprinzip jeweils die geeigneten Reibelemente zugepaart werden.
Abweichend von bisherigen beschichteten Zwischenringen lassen sich erfindungsgemäß auch verschiedene Reibmaterialien auf einfache Weise in der- selben Synchronisiereinrichtung verwenden. Dazu werden Reibelemente aus verschiedenen Werkstoffen jeweils abwechselnd auf den Trägerringen platziert. Als geeignete Werkstoffe für die Reibelemente haben sich vor allem Sintermaterial, Messing, Kunststoffe, Karbon oder auch Stahl erwiesen. Die Reibelemente können entweder ganz aus dem Reibmaterial bestehen. Sie können aber auch aus einem Werkstoff aufgebaut sein, der mit einem anderen Werkstoff beschichtet ist.
Eine geeignete Ausgestaltung der Mitnehmerelemente wird erreicht, indem die im verbauten Zustand nach radial außen weisenden Reibflächen der Reibele- mente eine konvexe Oberfläche beispielsweise in Form einer sphärischen Wölbung aufweisen. Die nach innen gerichteten Reibflächen sind konkav gewölbt, um auch auf der Innenseite einer geschlossenen Ringform möglichst nahe zu kommen. Die Seitenflächen sind aus Materialersparnisgründen nicht stärker als erforderlich und entsprechen unter Vernachlässigung einer optionalen Beschichtung bei einer Herstellung aus Flachmaterial idealerweise dessen Stärke bzw. bei einer Aufdoppelung dessen doppelter Stärke.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Reibelemente im verbauten Zustand voneinander in Umfangsrichtung beabstandet. Dies kann durch Ab- standselemente realisiert sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die LJ- bergänge der Reibflächen zu den Seitenflächen abzukanten, so dass lediglich die einzelnen Reibflächen voneinander beabstandet sind. In beiden Fällen sind von den axialen Enden des Synchronrings jeweils in axialer Richtung verlaufend Nuten gebildet. Die Nuten dienen zur Aufnahme des Öls, welches bei dem Synchronisationsprozess abgeführt werden muss. Um die Ölabfuhr während der Synchronisierung zu unterstützen, sind die Reibelemente in einer anderen Weiterbildung der Erfindung mit Ölrillen als eingearbeitete Strukturflächen ver- sehen. Die Strukturflächen dienen ebenfalls der Verbesserung der tribologi- schen Eigenschaften. Die Ölrillen können beispielsweise kreuzweise eingebracht sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Reibelemente eine Rauten- form auf, die nicht rechteckig ist. Die Nuten verlaufen somit schräg zur Axialrichtung, was bei dem rotierenden Synchronring die Ölabfuhr beschleunigt. Dies kann dies noch dadurch unterstützt werden, dass sich die Nuten zu einem axialen Ende verbreitern. Dies wird dadurch erreicht, dass die Reibelemente eine unregelmäßige Viereckform in Form eines gescherten Trapezes aufwei- sen.
Die Erfindung betrifft auch eine Synchronisierung mit zumindest einem Synchronring nach Anspruch 1 und einem eine Gegenreibfläche aufweisenden Gegenkonus. Der Gegenkonus kann beispielsweise direkt am Gangrad ange- ordnet sein oder aber auch direkt am Synchronkörper. Durch die Bewegungsfreiheit in dem Ringkörper können auch Fertigungsungenauigkeiten dieser Gegenflächen aufgenommen werden, so dass es nicht erforderlich ist, diese nachzubearbeiten. Hierdurch wird eine Kostenersparnis ebenfalls bei den anderen Bauteilen der Synchronisiereinrichtung erreicht.
Die Erfindung ermöglicht es somit, ein einfacher Weise, einen Reibring für eine Synchronisierung, insbesondere einen Zwischenreibring, bereitzustellen, der an vielen Stellen gleichzeitig trägt und somit einen geringen Verschleiß und ein gutes Einlaufverhalten aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt einer Synchronisiereinrichtung,
Figur 2 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung mit einem Synchronaußenring, einem erfindungsgemäßem Zwischenring und einem inneren Synchronring,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Zwischenringes, der teilweise mit Reibelementen versehen ist,
Figur 4 eine rückseitige Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Synchronringes,
Figur 5 ein einzelnes Reibelement,
Figur 6 ein Mitnehmerreibelement mit einem Mitnehmerlappen.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Synchronisiereinrichtung 31 mit einem äußeren Synchronring 19, einem Synchronzwischenring 18 und einem inneren Synchronring 21. Ein Synchronkörper 13 ist mit einer Innenverzahnung zur verdrehfesten Anordnung auf einer Getriebewelle fixiert. Neben dem Synchronkörper 13 ist ein Gangrad 16 angeordnet. Mit dem Gangrad 16 ist ein Kupplungskörper 17 verbunden, in dessen Aussparungen 17a Mitnehmerlappen 18a des Synchronzwischenringes 18 eingreifen. Der Zwischenring 18 bildet mit der Gegenreibfläche 9 des äußeren Synchronrings 19 eine erste Reibpaarung 20 und mit der Gegenreibfläche 9' des inneren Synchronrings 21 eine zweite Reibpaarung 22. Die Gegenreibflächen 9 und 9' sind nicht nachbearbeitet. Die Verbindung vom Gangrad 16 und Synchronkörper 13 erfolgt über die Schiebemuffe 14.
Der Innenbord 21 a des inneren Synchronrings 21 ist von Aussparungen unterbrochen und teilweise durch einen Absatz des Synchronkörpers 13 verdeckt. Der Absatz greift in die Aussparungen ein, und der innere Synchronring 21 ist somit formschlüssig mit dem Synchronkörper 13 verbunden. Der äußere Syn- chronring 19 ist über seinen Bord formschlüssig mit dem Synchronkörper 13 verbunden. Der Formschluss des äußeren Synchronrings 19 mit dem Synchronkörper 13 erfolgt über Aussparungen 19a seines Bordes.
Figur 2 zeigt ein Synchronringpaket 23, bestehend aus einem äußeren Syn- chronring 19, einem Zwischenring 18 und einem inneren Synchronring 21. Zwischen dem äußeren 19 und dem inneren 21 Synchronring sind Reibelemente 4 angeordnet, wobei der Schnitt in Figur 2 durch ein Mitnehmerreibelement 34 abgebildet ist.
Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils einen Synchronring 1 als Zwischensyn- chronring 18 mit einem Ringkörper 2, der aus einzelnen Reibelementen 4 gebildet ist. Die Reibelemente 4 sind entlang eines Trägerdrahts 27 (Figur 4) bzw. entlang von zwei Trägerdrähten (Figur 3) angeordnet. Die Reibelemente 4, 34 weisen Dopplungen 26 auf und haben innenseitig Durchgangsausneh- mungen 32, welche den Trägerdraht aufnehmen. Die Reibelemente sind axial orientiert und weisen eine nach radial innen orientierte, konkav ausgebildete und axial gerichtete Innenreibfläche 29 sowie eine nach radial außen orientierte, konvexe und ebenfalls axial gerichtete Außenreibfläche 28 auf. Die einzelnen Reibelemente 4, 34 stoßen im verbauten Zustand mit ihren Seitenflächen 30 aneinander, wobei sie zwischen den Seitenflächen 30 und den Reibflächen 28, 29 schräge Abkantungen 33 aufweisen, so dass sie als Nuten 12 im Betrieb eine rasche Ölabfuhr gewährleisten. Der Synchronring 1 nach Figur 3 mit den zwei Trägerdrähten 27 lässt eine geringeres Verkippen zu als der Synchronring 1 nach Figur 4. Dies erhöht die Stabilität des Ringkörpers 2. Im verbauten Zustand ist der Trägerdraht 27 vollumfänglich mit Reibelementen 4, 34 versehen, so dass der Trägerdraht - entgegen der Figuren 3 und 4 - kaum sichtbar ist, da die Reibelemente 4, 34 eine Kette 3 bilden.
Figur 5 beschreibt in vergrößerter Darstellung ein Reibelement 4, das sphärisch gewölbt ist und eine Reibbeschichtung 25 aufweist. Das Reibelement 4 weist weiterhin auf seinen radial orientierten Flächen 28, 29 Strukturflächen mit Ölrillen 24 auf, welche zusätzlich die Ölabfuhr erleichtern. Die Durch- gangsausnehmungen 32 für den Trägerdraht 27 sind diesem geometrisch an- gepasst. Endseitig weist das Reibelement eine Rundung 35 auf. Bei Bedarf ist auch diese Rundung beschichtet. Sie kann dazu dienen, Notlaufeigenschaften zu übernehmen. Das Reibelement 34 nach Figur 6 weist einen Mitnehmerlap- pen 18a auf, welcher nicht als eine einfache axiale Fortsetzung der äußeren Reibfläche 28 ausgebildet, sondern gegenüber dieser gewinkelt orientiert ist.
Bezugszahlenliste
1 Synchronring 28 Außenreibfläche
2 Ringkörper 29 Innenreibfläche
3 Kette 30 Seitenfläche
4 Reibelement 31 Synchronisiereinrichtung
5 erstes Reibelement 32 Durchgangsausnehmung
6 zweites Reibelement 33 Kantenbruch
7 Strukturfläche 34 Mitnehmerreibelement
8 Gegenkonus 35 Rundung
9,9' Gegenreibfläche
10 axiales Ende
11 axiales Ende
12 Nut
13 Synchronkörper
14 Schiebemuffe
15 Tragbereich
16 Gangrad
17 Kupplungskörper
17a Aussparung
18 Zwischenring
18a Mitnehmerlappen
19 äußerer Synchronring
19a Aussparung
20 erste Reibpaarung
21 innerer Synchronring
21 a Innenbord
22 zweite Reibpaarung
23 Synchronringpaket
24 Ölrillen
25 Reibbeschichtung
26 Dopplung
27 Trägerdraht

Claims

Patentansprüche
1. Synchronring (1 ) einer Synchronisiereinrichtung (31 ) eines Kraftfahr- zeuggethebes mit zumindest einer Reibpaarung (20, 22) mit einem Gegenkonus (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring (1 ) aus einem oder mehreren ringförmigen Trägerdrähten (27) ausgebildet ist, wobei auf den Trägerdrähten (27) mehrere Reibelemente (4) zur Reibpaarung (20, 22) mit dem Gegenkonus (8) angeordnet sind.
2. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) gedoppelt sind.
3. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) auf den Trägerdrähten (27) verschiebbar und/oder verdrehbar angeordnet sind.
4. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) im montierten Zustand nach radial außen eine konvexe Außenreibfläche (28) und nach radial innen eine konkav gewölbte Innenreibfläche (29) und in Umfangsrichtung weisende Seitenflächen (30) aufweisen, wobei die Breite der Seitenflächen (30) im Wesentlichen durch die Materialstärke des Herstellungsmaterials der Reibelemente (4) gegeben ist.
5. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) mit einer Reibbeschichtung (25) versehen sind.
6. Synchronring nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) spanlos und umformtechnisch aus Blech hergestellt sind.
7. Synchronring nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) aus Messing, aus Karbon, aus einem Sintermateri- al oder aus Kunststoff hergestellt sind.
8. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) des Synchronrings (1 ) aus verschiedenen Werkstoffen ausgebildet sind.
9. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) Ölrillen (24) aufweisen.
10. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) voneinander beabstandet angeordnet sind, so dass von den axialen Enden (10, 11 ) des Synchronrings (1 ) Nuten (12) gebildet sind.
11. Synchronring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) im Querschnitt eine nicht-rechteckige Rautenform aufweisen, so dass die Nuten (12) schräg zur Axialrichtung verlaufen.
12. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) im Bereich der Dopplung Durchgangsausnehmungen (32) zur Führung der Trägerdrähte (27) aufweisen.
13. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) die Seitenflächen (30) zur Bildung von Nuten (12) durch Kantenbrüche (33) von den Reibflächen (28, 29) beabstandet sind.
14. Synchronring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einige Reibelemente (4) als Mitnehmerreibelemente (34) ausgebildet sind, welche einen über die axiale Breite der übrigen Reibelemente hervorste- henden Mitnehmerlappen (18a) aufweisen.
15. Synchronisiereinrichtung (31 ) eines Kraftfahrzeuggetriebes mit zumindest einem auf einer Getriebewelle in Umfangsrichtung verdrehfest an- geordneten Synchronkörper (13), einer auf dem Synchronkörper (13) entlang der Längsmittelachse der Getriebewelle verschiebbar angeordneten Schiebemuffe (14), einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten und an den Synchronkörper (13) anschließenden Gangrad (16), das direkt oder über einen Kupplungskörper mittels der Schiebemuffe (14) mit dem Synchronkörper (13) kuppelbar ist, zumindest einem zwischen dem Synchronkörper (13) und dem Gangrad (16) angeordneten Synchronring (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
16. Synchronisiereinrichtung (31 ) nach Anspruch 15 mit einem eine Gegen- reibfläche (9) aufweisenden Gegenkonus (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenreibfläche (9) nicht nachbearbeitet ist.
17. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring (1 ) als Zwischensynchronring (18) zwi- sehen einem inneren Synchronring (21 ) und einem äußeren Synchronring angeordnet ist.
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