WO2008155173A1 - Synchronizing device - Google Patents

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WO2008155173A1
WO2008155173A1 PCT/EP2008/055830 EP2008055830W WO2008155173A1 WO 2008155173 A1 WO2008155173 A1 WO 2008155173A1 EP 2008055830 W EP2008055830 W EP 2008055830W WO 2008155173 A1 WO2008155173 A1 WO 2008155173A1
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WO
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ring
friction
synchronizer
synchronizing device
cone
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/055830
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French (fr)
Inventor
Thomas Karais
Marcus Spoerl
Original Assignee
Schaeffler Kg
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Publication date
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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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a synchronizing device of a motor vehicle transmission with at least one synchronizer ring and a countercone, wherein the synchronizer ring and the countercone rotate in the switched state at the same speed.
  • Synchronizer devices in gear change gears of vehicles are used to adjust different speeds of a transmission input shaft and a transmission output shaft when switching.
  • an outer synchronizing ring is positively connected to a synchronizer body in a synchronizing device and engages, for example via driving lugs, which are formed on its smaller diameter side, in recesses of the inner synchronizer ring.
  • Synchronizer rings are usually conical friction rings with friction surfaces on their inner circumferential surfaces and / or outer circumferential surfaces. During the synchronization process, the friction surfaces of the synchronizer rings are frictionally engaged with each other.
  • Such synchronizing devices consist of many individual parts. In mass production, it has proven to be suitable to produce synchronizer rings by forming technology.
  • the object of the invention is therefore to provide an easy-to-manufacture synchronizer in which the above-mentioned disadvantages are eliminated.
  • this object is achieved by means of the characterizing part of claim 1, characterized in that between the synchronizer ring and the counter cone, a friction ring is arranged, wherein the friction ring is freely movable in the unswitched state between the synchronizer ring and the counter cone.
  • the friction ring is in particular not materially connected to the synchronizer ring, and he also has no Mituringlappen, with which he engages in a synchronizer ring. This results in a functional separation of the properties.
  • the friction lining can be selected solely on the frictional pairing to be formed, without being materially connected to the synchronizer ring must become.
  • the invention makes it possible to dispense with a fixed connection between the friction ring and synchronizer ring. This makes it possible to use materials that can not be used by the usual joining methods such as welding or gluing.
  • the friction ring is held between the synchronizer ring and the counter-cone, which take over the connection to the other transmission components. He can move loose in the unswitched state between the synchronizer ring and the counter cone by the elimination of the driver. As soon as the corresponding gear is engaged, the friction ring is clamped between the cone of the synchronizer ring and the counter cone running at a different speed. In this state, the friction ring builds up friction as soon as there is a speed difference between synchronizer ring and countercone.
  • the friction ring has the shape of the shell portion of a circular truncated cone and is formed entirely of friction material. Due to its simple geometric shape, such a friction ring is particularly simple and therefore inexpensive to manufacture. In particular, machining processes, which are associated with a material removal, avoided, so that even expensive materials such as brass or carbon can be used economically.
  • the friction ring can also consist of plastic, sintered material or other known materials.
  • the invention is not limited to that the friction ring is formed entirely of a material.
  • the friction ring on the inside and outside has different friction linings made of different materials according to the desired Reibwertproung.
  • the friction ring consists of a base body coated with a friction material on one or both sides.
  • the main body is, for example, a simple to produce sheet steel ring.
  • the sheet steel ring can be equipped with circumferential recesses. be seen, in which friction of Reibmatehal are used, which protrude radially beyond the body.
  • the friction bodies are held in this case in the friction ring, but tiltable or displaceable by at least one axis. The friction elements are thus guided cage-like in the recesses.
  • the synchronizer consists of a synchronizer ring, a counter-cone and a plurality of friction rings, which are arranged between the synchronizer ring and the counter-cone.
  • a higher synchronization performance is achieved, as in a multiple-cone synchronization.
  • the friction rings are formed from the same friction material. Rather, therefore, different friction pairings can be realized in a cost effective manner, without complex connection techniques are required.
  • the individual parts are synchronizer ring and friction ring can be produced with different manufacturing processes. Separate production allows the use of different material thicknesses.
  • the synchronizing ring is formed from thin sheet metal, but that the friction ring is formed from thicker friction material. It is further provided that for the sheet of the synchronizer ring, a different material is used, as for a likewise formed of sheet metal friction ring.
  • the synchronizer ring and the friction ring of the same or different material are advantageously provided at least on their surface different degrees of hardness. For this purpose, the synchronizer ring and the friction ring are differently surface-treated or hardened and / or differ at least in hardness on their surface.
  • the oil grooves are arranged on the friction ring and this consists homogeneously of a friction material, it is advantageous to provide the friction ring both on the outside and on the inside with these and arranged offset to each other to obtain a minimum thickness of the friction ring and this not too strong to weaken.
  • the invention thus makes it possible that the synchronizer ring and the counter-cone are easier to manufacture and also the friction ring can be produced in a cost effective manner.
  • the synchronizer ring and the countercone need not be coated.
  • the friction ring is particularly easy to install, since it does not have to be aligned due to its symmetry, but can be easily inserted into this during assembly of the synchronizer. It is suitable both for Einkonussysteme as well as Mehrkonussynchronisier droveen in which a plurality of friction rings according to the invention are arranged one behind the other.
  • Figure 1 shows a cross section of a synchronizer according to the invention
  • FIG. 1 shows the structure of a synchronizing device 1, which represents a conical friction clutch.
  • a gear shaft which is enclosed by the synchronizer 1, wherein on the gear shaft, a gear wheel is rotatably mounted on a Losradlagerung.
  • a coupling body 3 With the gear wheel, a coupling body 3 is firmly connected.
  • a sleeve carrier 5 is arranged via a toothing 6 form-fitting manner on the transmission shaft.
  • the sleeve carrier 5 is enclosed radially on the outside by an axially displaceably arranged sliding sleeve 7.
  • an outer synchronizer ring 8 is inserted, which has a friction surface 9 on the inside.
  • the synchronizer ring 8 is provided on the outside with a locking toothing 10, which is provided with roof angles 11 at the front.
  • the locking toothing 11 corresponds to a coupling toothing 12 arranged on the coupling body 3.
  • the friction face 9 of the outer synchronizing ring interacts with a friction ring 13 which is arranged axially between the outer synchronizing ring 8 and an inner synchronizing ring 14 as a counter-cone 4.
  • the inner synchronous ring 14 is connected in a form-fitting manner to the coupling body 3 via drivers 15.
  • Both the outer synchronizer ring 8 and the inner synchronizer ring 16 have drivers 15, via which they are positively connected with other components.
  • the arranged between them friction ring 13 has radially seen a much smaller thickness and has no driver. In the unswitched state, the friction ring between the synchronizer rings is freely movable.
  • the friction ring 13 consists of a homogeneous friction material, which makes a coating of the synchronizer ring 8 and the counter cone '14 dispensable.
  • Figure 2 shows the perspective view of a friction ring 13, the annular body 17 has recesses 18, in which friction elements, not shown, are arranged.
  • the recesses 18 are arranged circumferentially equidistant and extend in the axial direction.
  • the friction elements to be used are advantageously spherically curved and thicker in diameter than the ring body 17. The thus remaining between the friction elements web portions 19 form oil grooves 20 and carry the gear oil during the synchronization process in the desired manner.

Abstract

The invention relates to a synchronizing device (1) of a motor vehicle transmission, comprising at least one synchronizing ring (8) and a mating cone (14), wherein the synchronizing ring (8) and the mating cone (14) rotate at the same speed in the switched state, wherein a friction ring (13) is disposed between the synchronizing ring (8) and the mating cone (14), the friction ring being freely movable between these two parts and loosely disposed in the unswitched state, and a friction ring (13) for such a synchronizing device (1).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Synchronisiereinrichtungsynchronizer
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes mit zumindest einem Synchronring und einem Gegenkonus, wobei der Synchronring und der Gegenkonus im geschalteten Zustand mit gleicher Ge- schwindigkeit rotieren.The invention relates to a synchronizing device of a motor vehicle transmission with at least one synchronizer ring and a countercone, wherein the synchronizer ring and the countercone rotate in the switched state at the same speed.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Synchronisiervorrichtungen in Gangräderwechselgetrieben von Fahrzeugen dienen zum Anpassen unterschiedlicher Drehzahlen einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle beim Schalten. Im gattungsbildenden Stand der Technik ist in einer Synchronisiervorrichtung ein äußerer Synchronring formschlüssig mit einem Synchronkörper verbunden und greift beispielsweise über Mitnehmernasen, die an seiner im Durchmesser kleineren Seite ausgebildet sind, in Aussparungen des inneren Synchronringes. Synchronringe sind in der Regel sind konisch ausgebildete Reibringe mit Reibflächen an ihren Innenmantelflächen und/oder Außenmantelflächen. Während des Synchronisiervorganges stehen die Reibflächen der Synchronringe miteinander reibschlüssig in Verbindung. Derartige Synchronisiervorrichtungen bestehen aus vielen Einzelteilen. In der Massenfertigung hat es sich als geeignet erwiesen, Synchronringe umformtechnisch herzustellen. Die Gestaltung derartiger Synchronringe ist an sich zufriedenstellend, sie erfordert auch umformtechnisch jedoch einen relativ hohen Aufwand. Der Aufwand entsteht durch zusätzliche Arbeitsschritte nach dem Formen des Napfes für den Synchronring, bei denen aus dem Boden des Napfes die Anschläge bzw. Mitnehmer umgelegt werden müssen. Nachteilig ist weiterhin, dass sich die Anforderungen an das Material der Mitnehmer des Synchronringes mit den Anforderungen an das Reibverhalten der konischen Reibfläche teilweise widersprechen. Die Anschläge müssen über die gesamte Lebensdauer des Getriebes möglichst starr und verschleißfest ausgebildet sein. An den Reib- bzw. Gegenreibflächen einer Synchronisierung sind jedoch bevorzugt unterschiedliche Werkstoffpaarungen einzusetzen, um beispielsweise konstante Reibwerte über die gesamte Lebensdauer bei gleichzeitig hoher Reibleistung zu gewährleisten. Ist der Synchronring aus Blech ausgebildet, sind insbesondere die Fertigung der Mitnehmer und das Verbinden des Reibbelages mit dem Synchronring aufwändige Herstellungsschritte.Synchronizer devices in gear change gears of vehicles are used to adjust different speeds of a transmission input shaft and a transmission output shaft when switching. In the generic state of the art, an outer synchronizing ring is positively connected to a synchronizer body in a synchronizing device and engages, for example via driving lugs, which are formed on its smaller diameter side, in recesses of the inner synchronizer ring. Synchronizer rings are usually conical friction rings with friction surfaces on their inner circumferential surfaces and / or outer circumferential surfaces. During the synchronization process, the friction surfaces of the synchronizer rings are frictionally engaged with each other. Such synchronizing devices consist of many individual parts. In mass production, it has proven to be suitable to produce synchronizer rings by forming technology. The design of such synchronizer rings is satisfactory in itself, but it also requires a relatively high expenditure in terms of forming technology. The effort is created by additional steps after forming the cup for the synchronizer ring, in which from the bottom of the cup, the attacks or drivers must be transferred. A further disadvantage is that the requirements for the material of the driver of the synchronizer ring partially contradict the requirements of the friction behavior of the conical friction surface. The attacks must be as rigid as possible and wear-resistant over the entire life of the transmission. At the friction or counter friction surfaces of a synchronization, however, preference is given to using different material pairings in order to ensure, for example, constant coefficients of friction over the entire service life with simultaneously high friction power. If the synchronizer ring is formed from sheet metal, in particular the manufacture of the drivers and the connection of the friction lining to the synchronizer ring are complex manufacturing steps.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine leicht zu fertigende Synchronisiereinrichtung zu schaffen, bei der die vorstehend genannten Nachteile beseitigt sind.The object of the invention is therefore to provide an easy-to-manufacture synchronizer in which the above-mentioned disadvantages are eliminated.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zwischen dem Synchronring und dem Gegenkonus ein Reibring angeordnet ist, wobei der Reibring im ungeschalteten Zustand zwischen dem Synchronring und dem Gegenkonus frei beweglich ist. Der Reibring ist insbesondere nicht stoffschlüssig mit dem Synchronring verbunden, und er weist auch keine Mitnehmerlappen auf, mit welchen er in einen Synchronring eingreift. Dadurch ergibt sich eine funktionelle Trennung der Eigenschaften. Der Reibbelag kann allein auf die zu bildende Reibpaarung hin gewählt werden, ohne dass er stoffschlüssig mit dem Synchronring verbunden werden muss. Die Erfindung ermöglicht es, auf eine feste Verbindung zwischen Reibring und Synchronring zu verzichten. Dadurch wird es möglich, Materialien einzusetzen, die nicht mittels der gängigen Fügeverfahren wie Schweißen oder Kleben eingesetzt werden können.According to the invention this object is achieved by means of the characterizing part of claim 1, characterized in that between the synchronizer ring and the counter cone, a friction ring is arranged, wherein the friction ring is freely movable in the unswitched state between the synchronizer ring and the counter cone. The friction ring is in particular not materially connected to the synchronizer ring, and he also has no Mitnehmerlappen, with which he engages in a synchronizer ring. This results in a functional separation of the properties. The friction lining can be selected solely on the frictional pairing to be formed, without being materially connected to the synchronizer ring must become. The invention makes it possible to dispense with a fixed connection between the friction ring and synchronizer ring. This makes it possible to use materials that can not be used by the usual joining methods such as welding or gluing.
Der Reibring ist zwischen dem Synchronring und dem Gegenkonus gehalten, wobei diese die Anbindung an die übrigen Getriebebauteile übernehmen. Er kann sich im ungeschalteten Zustand zwischen dem Synchronring und dem Gegenkonus durch den Entfall der Mitnehmer lose bewegen. Sobald der ent- sprechende Gang geschaltet wird, wird der Reibring zwischen dem Konus des Synchronrings und dem mit einer anderen Drehzahl laufenden Gegenkonus verspannt. In diesem Zustand baut der Reibring Reibung auf, sobald ein Drehzahlunterschied zwischen Synchronring und Gegenkonus besteht.The friction ring is held between the synchronizer ring and the counter-cone, which take over the connection to the other transmission components. He can move loose in the unswitched state between the synchronizer ring and the counter cone by the elimination of the driver. As soon as the corresponding gear is engaged, the friction ring is clamped between the cone of the synchronizer ring and the counter cone running at a different speed. In this state, the friction ring builds up friction as soon as there is a speed difference between synchronizer ring and countercone.
In einer Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Reibring die Form des Mantelabschnitts eines Kreiskegelstumpfes und ist vollständig aus Reibmaterial ausgebildet. Aufgrund seiner einfachen geometrischen Form ist ein derartiger Reibring besonders einfach und damit kostengünstig herzustellen. Insbesondere werden spanabhebende Verfahren, welche mit einem Materialabtrag verbunden sind, vermieden, so dass auch teuere Materialen wie Messing oder Karbon wirtschaftlich zum Einsatz kommen können. Der Reibring kann aus aber auch aus Kunststoff, Sintermaterial oder anderen bekannten Materialien bestehen.In one embodiment of the invention, the friction ring has the shape of the shell portion of a circular truncated cone and is formed entirely of friction material. Due to its simple geometric shape, such a friction ring is particularly simple and therefore inexpensive to manufacture. In particular, machining processes, which are associated with a material removal, avoided, so that even expensive materials such as brass or carbon can be used economically. The friction ring can also consist of plastic, sintered material or other known materials.
Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass der Reibring ganz aus einem Material ausgebildet ist. In einer weiteren Variante besitzt der Reibring innenseitig und außenseitig unterschiedliche Reibbeläge aus unterschiedlichen Materialien nach gewünschter Reibwertpaarung.The invention is not limited to that the friction ring is formed entirely of a material. In a further variant, the friction ring on the inside and outside has different friction linings made of different materials according to the desired Reibwertpaarung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht der Reibring aus ei- nem Grundkörper, der mit einem Reibmaterial einseitig oder beidseitig beschichtet ist. Der Grundkörper ist beispielsweise ein einfach herzustellender Blechstahlring. Der Blechstahlring kann mit umlaufenden Ausnehmungen ver- sehen sein, in welche Reibkörper aus Reibmatehal eingesetzt sind, welche radial über den Grundkörper hervorstehen. Die Reibkörper sind in diesem Fall in dem Reibring gehalten, aber um mindestens eine Achse verkippbar oder verschiebbar. Die Reibelemente sind in den Ausnehmungen somit käfigartig ge- führt.In a further embodiment of the invention, the friction ring consists of a base body coated with a friction material on one or both sides. The main body is, for example, a simple to produce sheet steel ring. The sheet steel ring can be equipped with circumferential recesses. be seen, in which friction of Reibmatehal are used, which protrude radially beyond the body. The friction bodies are held in this case in the friction ring, but tiltable or displaceable by at least one axis. The friction elements are thus guided cage-like in the recesses.
In einer nächsten Variante besteht die Synchronisiereinrichtung aus einem Synchronring, einem Gegenkonus und mehreren Reibringen, welche zwischen dem Synchronring und dem Gegenkonus angeordnet sind. Dadurch wird wie in einer Mehrfachkonussynchronisierung eine höhere Synchronisationsleistung erreicht. Des Weiteren ist es nicht erforderlich, dass die Reibringe aus dem jeweils gleichen Reibmaterial ausgebildet sind. Vielmehr können somit auch unterschiedliche Reibpaarungen auf kostengünstige Weise realisiert werden, ohne dass aufwändige Verbindungstechniken erforderlich sind.In a next variant, the synchronizer consists of a synchronizer ring, a counter-cone and a plurality of friction rings, which are arranged between the synchronizer ring and the counter-cone. As a result, a higher synchronization performance is achieved, as in a multiple-cone synchronization. Furthermore, it is not necessary that the friction rings are formed from the same friction material. Rather, therefore, different friction pairings can be realized in a cost effective manner, without complex connection techniques are required.
Die Einzelteile sind Synchronring und Reibring sind mit unterschiedlichen Fertigungsverfahren herstellbar. Eine getrennte Fertigung lässt den Einsatz unterschiedlicher Materialstärken zu. So ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Synchronring aus dünnem Blech gebildet ist, jedoch der Reibring aus dickeren Reibmaterial geformt ist. Es ist weiterhin vorgesehen, dass für das Blech des Synchronrings ein anderer Werkstoff zum Einsatz kommt, als für ein ebenfalls aus Blech ausgebildeter Reibring. Der Synchronring und der Reibring aus gleichem oder unterschiedlichem Werkstoff sind vorteilhaft zumindest an ihrer Oberfläche voneinander abweichenden Härtegraden versehen. Dazu sind der Synchronring und der Reibring unterschiedlich oberflächenbehandelt bzw. gehärtet und/oder unterscheiden sich zumindest in der Härte an ihrer Oberfläche. Dabei sind insbesondere Verfahren zum Härten der Bauteile wie Einsatzhärten, Durchhärten oder Nitrocarbuheren vorgesehen. Durch Auswahl unterschiedlicher Blechdicken und/oder Materialarten für den Synchronring und den Reibring ist ein Optimum zwischen Funktion und Kosten bei der Herstellung erreichbar. Die Bearbeitungszeiten sind verkürzt, da z.B. das Schleifen der Reibfläche um den Reibring ohne Anschläge vereinfacht ist. Werden Ölnuten zur schnelleren Abfuhr des Öls während des Synchronisiervorganges in die Synchronisiereinrichtung eingebracht, so können diese auf dem Synchronring, dem Gegenkonus und/oder auf dem Reibring angeordnet sein. Wenn die Ölnuten auf dem Reibring angeordnet sind und dieser homogen aus einem Reibmaterial besteht, ist es vorteilhaft, den Reibring sowohl außen- als auch innenseitig mit diesen zu versehen und diese zueinander versetzt anzuordnen, um eine Mindeststärke des Reibrings zu erhalten und diesen nicht zu stark zu schwächen.The individual parts are synchronizer ring and friction ring can be produced with different manufacturing processes. Separate production allows the use of different material thicknesses. Thus, in one embodiment of the invention, it is provided that the synchronizing ring is formed from thin sheet metal, but that the friction ring is formed from thicker friction material. It is further provided that for the sheet of the synchronizer ring, a different material is used, as for a likewise formed of sheet metal friction ring. The synchronizer ring and the friction ring of the same or different material are advantageously provided at least on their surface different degrees of hardness. For this purpose, the synchronizer ring and the friction ring are differently surface-treated or hardened and / or differ at least in hardness on their surface. In particular, methods for curing the components, such as case hardening, through hardening or nitrocarburia are provided. By selecting different sheet thicknesses and / or material types for the synchronizer ring and the friction ring an optimum between function and cost in the production can be achieved. The processing times are shortened because, for example, the grinding of the friction surface around the friction ring without stops is simplified. If oil grooves are introduced into the synchronizer for faster removal of the oil during the synchronization process, they can be arranged on the synchronizer ring, the countercone and / or on the friction ring. If the oil grooves are arranged on the friction ring and this consists homogeneously of a friction material, it is advantageous to provide the friction ring both on the outside and on the inside with these and arranged offset to each other to obtain a minimum thickness of the friction ring and this not too strong to weaken.
Zusammenfassend ermöglicht es die Erfindung somit, dass der Synchronring und der Gegenkonus einfacher herzustellen sind und auch der Reibring auf eine kostengünstige Weise hergestellt werden kann. Insbesondere brauchen der Synchronring und der Gegenkonus nicht beschichtet werden. Gleichzeitig ist der Reibring besonders einfach montierbar, da er aufgrund seiner Symmetrie nicht ausgerichtet werden muss, sondern einfach beim Zusammenbau der Synchronisiereinrichtung in diese eingelegt werden kann. Er eignet sich sowohl für Einkonussysteme als auch für Mehrkonussynchronisiereinrichtungen, in welchen mehrere erfindungsgemäße Reibringe hintereinander angeordnet sind.In summary, the invention thus makes it possible that the synchronizer ring and the counter-cone are easier to manufacture and also the friction ring can be produced in a cost effective manner. In particular, the synchronizer ring and the countercone need not be coated. At the same time, the friction ring is particularly easy to install, since it does not have to be aligned due to its symmetry, but can be easily inserted into this during assembly of the synchronizer. It is suitable both for Einkonussysteme as well as Mehrkonussynchronisiereinrichtungen in which a plurality of friction rings according to the invention are arranged one behind the other.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to drawings. Show it:
Figur 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung undFigure 1 shows a cross section of a synchronizer according to the invention and
Figur 2 einen Reibring mit Ausnehmungen für eine weitere erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung. Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen2 shows a friction ring with recesses for a further synchronizer according to the invention. Detailed description of the drawings
Aus Figur 1 ist der Aufbau einer Synchronisiereinrichtung 1 zu entnehmen, die eine Kegelreibkupplung darstellt. Nicht dargestellt sind eine Getriebewelle, die von der Synchronisiereinrichtung 1 umschlossen wird, wobei auf der Getriebewelle ein Gangrad über eine Losradlagerung drehbar angeordnet ist. Mit dem Gangrad ist ein Kupplungskörper 3 fest verbunden. Axial versetzt zum Kupplungskörper 3 ist ein Muffenträger 5 über eine Verzahnung 6 formschlüssig auf der Getriebewelle angeordnet. Der Muffenträger 5 ist außen von einer axial verschiebbar angeordneten Schiebemuffe 7 radial beabstandet umschlossen. In einem zwischen dem Kupplungskörper 3 und dem Muffenträger 5 vorgesehenen Zwischenraum 2, der außen teilweise von der Schiebemuffe 7 umschlossen ist, ist ein Außensynchronring 8 eingesetzt, der innenseitig eine Reibfläche 9 aufweist. Der Synchronring 8 ist außenseitig mit einer Sperrverzahnung 10 versehen, die stirnseitig mit Dachwinkeln 11 versehen ist. Die Sperrverzahnung 11 korrespondiert mit einer am Kupplungskörper 3 angeordneten Kupplungsverzahnung 12. Die Reibfläche 9 des Außensynchronrings wirkt mit einem Reibring 13 zusammen, der axial zwischen dem Außensynchronring 8 und einem Innensynchronring 14 als Gegenkonus 4 angeordnet ist. Der Innensyn- chronring 14 ist über Mitnehmer 15 formschlüssig mit dem Kupplungskörper 3 verbunden.FIG. 1 shows the structure of a synchronizing device 1, which represents a conical friction clutch. Not shown are a gear shaft which is enclosed by the synchronizer 1, wherein on the gear shaft, a gear wheel is rotatably mounted on a Losradlagerung. With the gear wheel, a coupling body 3 is firmly connected. Axially offset from the coupling body 3 is a sleeve carrier 5 is arranged via a toothing 6 form-fitting manner on the transmission shaft. The sleeve carrier 5 is enclosed radially on the outside by an axially displaceably arranged sliding sleeve 7. In a provided between the coupling body 3 and the sleeve carrier 5 intermediate space 2, which is partially enclosed outside of the sliding sleeve 7, an outer synchronizer ring 8 is inserted, which has a friction surface 9 on the inside. The synchronizer ring 8 is provided on the outside with a locking toothing 10, which is provided with roof angles 11 at the front. The locking toothing 11 corresponds to a coupling toothing 12 arranged on the coupling body 3. The friction face 9 of the outer synchronizing ring interacts with a friction ring 13 which is arranged axially between the outer synchronizing ring 8 and an inner synchronizing ring 14 as a counter-cone 4. The inner synchronous ring 14 is connected in a form-fitting manner to the coupling body 3 via drivers 15.
Zur Synchronisation ist eine Axialverschiebung der Schiebemuffe 7 von der in Figur 1 dargestellten Neutral- oder Leerlaufposition in Richtung des Kupplungs- körpers 3 erforderlich. Diese Axialbewegung löst zunächst eine Vorsynchronisation aus, bei der eine Radialkraft auf den Außensynchronring 8 ausgeübt wird, die sich fortpflanzt über den Reibring 13 auf den Innensynchronring 14, wodurch sich ein Reibmoment aufbaut. In dieser Phase bewirkt das Reibmoment eine Drehzahlanpassung zwischen dem Außensynchronring 8 und der Schie- bemuffe 7, so dass eine Erhöhung der Axialkraft zum Verschieben der Schiebemuffe 7 erforderlich ist, damit die Sperrverzahnung 11 des Außensynchronrings 8 formschlüssig in die Innenverzahnung 16 der Schiebemuffe 7 verrastet. Mit dem Anstieg der axialen Verschiebekraft und dem damit verbundenen voll wirksamen Reibmoment erfolgt eine Angleichung der Drehzahlen zwischen der Schiebemuffe 7 und dem Außensynchronring 8 und somit zwischen dem Muffenträger 5 und dem Kupplungskörper 3. Nach der erfolgten Drehzahlanpas- sung ist ebenfalls der Kupplungskörper 3 und somit das Gangrad synchronisiert aufgrund des Reibringes 13, der einen Reibschluss zwischen dem Außensynchronring 8 und dem Innensynchronring 14 herstellt. Ist die Drehzahlsynchronisation zwischen dem Muffenträger 5 und dem Kupplungskörper 3 mit dem Gangrad erreicht, ist ein Durchschalten der Schiebemuffe 7 bis zu einer Über- deckung der Kupplungskörperverzahnung 12 möglich.For synchronization, an axial displacement of the sliding sleeve 7 from the neutral or idle position shown in FIG. 1 in the direction of the coupling body 3 is required. This axial movement initially triggers a Vorsynchronisation, in which a radial force is exerted on the outer synchronizer ring 8, which propagates on the friction ring 13 on the inner synchronizer ring 14, whereby a friction torque builds up. In this phase, the friction torque causes a speed adjustment between the outer synchronizer ring 8 and the sliding sleeve 7, so that an increase in the axial force for moving the sliding sleeve 7 is required so that the locking teeth 11 of the outer synchronizing ring 8 positively locked in the internal teeth 16 of the sliding sleeve 7. With the increase of the axial displacement force and the associated fully effective friction torque, an adjustment of the rotational speeds takes place between the sliding sleeve 7 and the outer synchronizing ring 8 and thus between the sleeve carrier 5 and the coupling body 3. After the speed adaptation has taken place, the coupling body 3 and thus also the gear wheel synchronized due to the friction ring 13, which produces a frictional engagement between the outer synchronizer ring 8 and the inner synchronizer ring 14. If the rotational speed synchronization between the sleeve carrier 5 and the coupling body 3 with the gear wheel is reached, a through-connection of the sliding sleeve 7 is possible up to an overlap of the coupling body toothing 12.
Sowohl der Außensynchronring 8 als auch der Innensynchronring 16 weisen Mitnehmer 15 auf, über welche sie mit anderen Bauteilen formschlüssig verbunden sind. Der zwischen ihnen angeordnete Reibring 13 weist radial gesehen eine wesentlich geringere Dicke auf und besitzt keine Mitnehmer. Im ungeschal- teten Zustand ist der Reibring zwischen den Synchronringen frei beweglich. Der Reibring 13 besteht aus einem homogenen Reibmaterial, welches eine Be- schichtung des Synchronrings 8 und des Gegenkonus' 14 entbehrlich macht.Both the outer synchronizer ring 8 and the inner synchronizer ring 16 have drivers 15, via which they are positively connected with other components. The arranged between them friction ring 13 has radially seen a much smaller thickness and has no driver. In the unswitched state, the friction ring between the synchronizer rings is freely movable. The friction ring 13 consists of a homogeneous friction material, which makes a coating of the synchronizer ring 8 and the counter cone '14 dispensable.
Figur 2 zeigt die perspektivische Ansicht eines Reibringes 13, dessen Ringkörper 17 Ausnehmungen 18 aufweist, in denen nicht dargestellte Reibelemente angeordnet sind. Die Ausnehmungen 18 sind umfangsseitig äquidistant angeordnet und verlaufen in axialer Richtung. Die einzusetzenden Reibelemente sind vorteilhafterweise sphärisch gewölbt und vom Durchmesser her dicker als der Ringkörper 17. Die zwischen den einzelnen Reibelementen somit verbleibenden Stegbereiche 19 bilden Ölnuten 20 und führen das Getriebeöl während des Synchronisationsprozesses in gewünschter Weise ab. BezugszahlenlisteFigure 2 shows the perspective view of a friction ring 13, the annular body 17 has recesses 18, in which friction elements, not shown, are arranged. The recesses 18 are arranged circumferentially equidistant and extend in the axial direction. The friction elements to be used are advantageously spherically curved and thicker in diameter than the ring body 17. The thus remaining between the friction elements web portions 19 form oil grooves 20 and carry the gear oil during the synchronization process in the desired manner. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Synchronisiereinrichtung1 synchronizer
2 Zwischenraum2 space
3 Kupplungskörper3 coupling body
4 Gegenkonus4 counter cone
5 Muffenträger5 sleeve carrier
6 Verzahnung6 toothing
7 Schiebemuffe7 sliding sleeve
8 Außensynchronring8 outer synchronizer ring
9 Reibfläche9 friction surface
10 Sperrverzahnung10 locking teeth
11 Dachwinkel11 roof angles
12 Kupplungsverzahnung12 coupling teeth
13 Reibring13 friction ring
14 Innensynchronring14 inner synchronizer ring
15 Mitnehmer15 drivers
16 Innenverzahnung16 internal toothing
17 Ringkörper17 ring body
18 Ausnehmungen18 recesses
19 Stegbereiche19 land areas
20 Ölnuten 20 oil grooves

Claims

Patentansprüche claims
1. Synchronisiereinrichtung (1 ) eines Kraftfahrzeuggetriebes mit zumindest einem Synchronring (8) und einem Gegenkonus (14), wobei der Synchronring (8) und der Gegenkonus (14) im geschalteten Zustand mit gleicher Geschwindigkeit rotieren, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Synchronring (8) und dem Gegenkonus (14) ein Reibring (13) angeordnet ist, wobei der Reibring (13) im ungeschalteten Zustand zwischen dem Synchronring (8) und dem Gegenkonus (14) frei bewegbar und lose angeordnet ist.1. Synchronizing device (1) of a motor vehicle transmission with at least one synchronizer ring (8) and a counter-cone (14), wherein the synchronizer ring (8) and the counter-cone (14) rotate in the switched state at the same speed, characterized in that between the synchronizer ring ( 8) and the counter-cone (14), a friction ring (13) is arranged, wherein the friction ring (13) in the unswitched state between the synchronizer ring (8) and the counter-cone (14) is arranged freely movable and loose.
2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reibringe (13) zwischen dem Synchronring (8) und dem Gegenkonus (14) angeordnet sind.2. Synchronizing device according to claim 1, characterized in that a plurality of friction rings (13) between the synchronizer ring (8) and the counter-cone (14) are arranged.
3. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (13) ganz aus Reibmaterial wie Sintermaterial, Kunststoff, Car- bon und/oder Messing ausgebildet ist.3. Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the friction ring (13) is formed entirely of friction material such as sintered material, plastic, carbon and / or brass.
4. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (13) mit einem Reibmaterial beschichtet ist.4. Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the friction ring (13) is coated with a friction material.
5. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (13) radial innenseitig und außenseitig unterschiedliche Reibbeläge aufweist.5. Synchronizing device according to claim 3 or 4, characterized in that the friction ring (13) radially inside and outside has different friction linings.
6. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (13) Ölnuten (20) aufweist. 6. Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the friction ring (13) has oil grooves (20).
7. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig Ölnuten (20) angeordnet sind, wobei die Ölnuten innenseitig und außenseitig versetzt angeordnet sind.7. Synchronizing device according to claim 6, characterized in that on both sides oil grooves (20) are arranged, wherein the oil grooves are arranged inside and outside offset.
8. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (13) aus einem Ringkörper (17) mit Ausnehmungen (18) ausgebildet ist, wobei im Ringkörper (17) Reibelemente in den Ausnehmungen (18) käfigartig geführt sind.8. Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the friction ring (13) of an annular body (17) with recesses (18) is formed, wherein in the annular body (17) friction elements in the recesses (18) are guided like a cage.
9. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring (8) spanlos und umformtechnisch aus Blech oder aus Kunststoff hergestellt ist und keine Beschichtung aufweist.9. Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the synchronizing ring (8) is produced without cutting and forming technology from sheet metal or plastic and has no coating.
10. Reibring für eine Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (13) konisch ist und keine Mitnehmer aufweist. 10. friction ring for a synchronizer according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring (13) is conical and has no driver.
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