WO2013053599A1 - Synchronisationseinrichtung - Google Patents
Synchronisationseinrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013053599A1 WO2013053599A1 PCT/EP2012/068952 EP2012068952W WO2013053599A1 WO 2013053599 A1 WO2013053599 A1 WO 2013053599A1 EP 2012068952 W EP2012068952 W EP 2012068952W WO 2013053599 A1 WO2013053599 A1 WO 2013053599A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- ramps
- servo
- force
- component
- synchronizer ring
- Prior art date
Links
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
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/083—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with radially acting and axially controlled clutching members, e.g. sliding keys
-
- 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
- F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
- F16D11/14—Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
-
- 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
-
- 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
- F16D2023/065—Means to provide additional axial force for self-energising, e.g. by using torque from the friction clutch
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19219—Interchangeably locked
- Y10T74/19284—Meshing assisters
Definitions
- the invention relates to a synchronization device for a transmission, with a shift sleeve, a lock synchronizer ring and a ratchet, wherein in one
- Force flow region between locking synchronizer ring and ratchet wheel on at least one component ramps are provided for generating an axial force to the shaft servo.
- the shift sleeve is radially outwardly rotatably connected to a rotatably mounted on a shaft synchronizer body, but arranged axially displaceable to the associated ratchet out, the ratchet wheel is mounted as a loose wheel on the shaft.
- the rotational speeds of synchronizer body and ratchet wheel must be adjusted or synchronized in a synchronization process.
- the locking synchronizer ring is provided with a locking toothing and peripherally limited for the purpose of synchronization axially movable coupled to the synchronizer body.
- the shift sleeve is forcefully moved under the initiation of an axial shift force in the direction of the switching wheel to be coupled against the Sperrsynchronring, which in turn exerts a speed or torque to decelerate or friction of the ratchet wheel on the speed of the synchronizer body on the ratchet wheel for speed matching.
- the locking synchronizer ring is aligned with its locking teeth so to the teeth of the shift sleeve, that it abuts against the locking teeth and thereby locked axially.
- an axial servo-generating self-amplification is provided.
- the self-reinforcing as described in DE 10 2005 056 827 A1, be formed as a spring device with spring elements, wherein the spring elements with displacement of the shift sleeve against the locking synchronizer presses the same with a servo force to the ratchet back.
- a servo force is generated by means of circumferentially equally spaced locking pieces, which at the same time fulfill a usual locking function for locking the shift sleeve in case of non-synchronization for Vorsynchronmaschine.
- the locking pieces are based during synchronization with a ramp as a force transmission surface on a corresponding ramp on the synchronizer body in the circumferential direction and coupled via the ramps, the axial servo force in the servo-direction of the synchronizer ring. This process is also included in the VDI report no.
- a disadvantage of this is, in addition to a complex structure, a susceptibility to axial tolerances and increased synchronizer ring wear.Because of the angular positions of the locking surfaces they must be made correspondingly wide, which in turn a long Slip phase, so that a long stroke of the sliding sleeve and ultimately requires increased effort.
- the object of the invention is to provide a generic synchronization device which enables the generation of a servo force optimized for the switching process allows. Nevertheless, the synchronization device should be simple in construction and also less susceptible to axial tolerances. It should be possible to a low susceptibility to synchronizer ring wear. In addition, the synchronization process should be shortened.
- the stated object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments are described in the subclaims.
- the stated object is already achieved by arranging first ramps for servo-force generation when shifting down from a higher gear at a first angle to the shaft and second ramps for generating servo-power when shifting up from a lower gear at a second angle to the shaft, the first angle being unequal to the second angle.
- first ramps are formed asymmetrically to the second ramps.
- an axial servo force may be generated which is different from the axial servo force generated across the second ramps due to the angular position of the second ramps being different.
- differently high servo forces can be generated when switching to a specific ratchet wheel.
- the amount of angular adjustment of the ramps themselves and their asymmetry depend strongly on the structural conditions of the respective transmission. Further, as an criterion an expected shift behavior of a driver can be taken, for example, whether a fast, hard, "sporty" shifting or a rather soft shifting is desired.
- switching power and switching time are linked as essential factors when switching. The same can be mathematically linked together in a product of switching force and switching time to form a so-called switching integral. This switching integral can thus be adjusted in a targeted manner via the height of the angular adjustment of the asymmetrical ramps.
- the first angle when the ratchet wheel is provided in the transmission for a first gear or a crawl, is greater than the second angle. This means that, with the same rotational speed difference and thus the same peripheral force of the ramps over the ramps in meshing components, a downshift, for example, from the second gear to the first gear, a larger axial servo force is generated when upshifting from an N-gear (idle) or the creeper in first gear.
- the first angle may have an amount that is a multiple of the amount of the second angle.
- the first angle can be designed up to four times, advantageously up to three times or twice as large as the second angle.
- the first angle can be when the ratchet wheel in a gearbox for a gear
- greater than the first gear or the second gear is provided to be smaller than the second angle.
- the first angle can be at least 5 °, advantageously at least 10 ° or 20 ° smaller than the second angle.
- the first angle can be at most 35 ° greater than the second angle.
- a circumferential force acting on the component causes the axial servo force at the ramps.
- the component may be supported towards the lock synchronizer ring or towards the ratchet wheel. Locking synchronizer ring and ratchet wheel are included in the power flow area.
- the component may be the locking synchronizer ring and / or the ratchet wheel.
- the locking synchronizer ring can be supported directly on the ratchet wheel via the ramps. Additionally or alternatively, the component between locking synchronizer ring and ratchet be arranged. Because of the arrangement of the ramps explained in more detail below, as in the prior art, axial tolerances are less serious. It can be compensated by slipping on the ramps to a small extent occurring between or on ratchet wheel and / or locking synchronizer ring axial tolerances.
- the self-reinforcement can also be done in synchronization devices without additional locking pieces. Further, because of this arrangement, the self-boosting does not act directly against the ratchet teeth of the synchronizer ring, as in the case of the self-energizing function locking pieces, with increased synchronizer ring wear. Since the self-reinforcing is not carried out as provided in the prior art by means of intended locking pieces, if provided, the locking pieces can be dimensioned correspondingly circumferentially smaller, whereby an extended sliding phase of the sliding sleeve can be avoided. In this power flow region, the axial forces during synchronization are transmitted to friction surfaces substantially by friction.
- Vorsynchronmaschine for speed matching of shift sleeve and ratchet wheel.
- This Vorsynchronmaschine can form a structural unit with the self-reinforcing. Not included in the power flow range defined here is a force transfer from the shift sleeve to the lock synchronizer ring.
- the exact arrangement of the ramps in the power flow region between the locking synchronizer ring and the ratchet depends on the basic structure of the synchronization device in this power flow region.
- the generation of the servo force can take place where components are coupled, for example by means of plug-in connections, in terms of dynamics of movement. These components can be conventional components of a synchronization device.
- the synchronization device can be designed, for example, as a single, double or triple cone synchronization.
- at least one component and / or a group of components with at least one component can be arranged between the locking synchronizer ring and the ratchet wheel.
- the component may be a conventional component of the single, double or triple cone synchronization, which, however, is structurally modified to form the ramps of the self-reinforcement.
- This component and / or the component of the component group can be used to convert a force acting on this component and / or the component circumferential force (Fu) in the servo force (F s ) by means of the ramps servokraftwirkksam towards the locking synchronizer ring or to the ratchet out.
- the ramps can come to compensate for axial tolerances within a certain axial range to each other to the plant, which reduces the manufacturing cost accordingly.
- the size of this axial region depends inter alia on the axial extent of the ramps. To reduce wear, the ramps can abut each other over as large a portion of their axial extent as possible.
- a first friction cone surface and / or the ratchet wheel in the servo-power direction in front can each have a second friction cone surface as the friction surface of the locking synchronizer ring in the servo-power direction.
- the ramps may each have a surface normal with a directional component that is axial to the shaft and a directional component that surrounds the shaft.
- the adjustment of the force transmission surfaces ie the size of the axial direction component of the surface normals of the force transmission surfaces, the amount of self-reinforcement or the axial servo force can be adjusted.
- the steeper a force transmission surface is employed, ie the greater the included angle between the force transmission surface and servo direction the higher is the proportion of the axial force component.
- the employment of the power transmission surfaces should not exceed a certain angle, so that no self-locking can occur. An optimal angle depends strongly on the design conditions. In order for co-operating ramps to be able to come together in a force-favorable manner to form a two-dimensional contact, they can be the same be employed.
- the ramps may be on two at least substantially axially interlocking arranged on a radius transmission elements, which may be construed as a transmission unit.
- the transmission elements may be an axial opening with circumferential inner side surfaces as ramps and an axial projection with peripheral outer side surfaces as ramps.
- the protrusion may engage an associated aperture such that it slidably engages one of the circumferential inner side surfaces of the aperture with one of its circumferential outer side surfaces depending on currently acting torques.
- the projection in the axial direction in the preferably open in the axial direction opening.
- the two transmission elements can form a plug connection.
- the transmission elements of a transmission unit may expediently be arranged radially equal to the shaft at a distance.
- the projection and the opening may have a dovetail-like or a trapezoidal, for example, an isosceles trapezoidal profile with respect to a circumferential axial plane. At which circumferential inner side surface the projection rests in the synchronization, ultimately depends on the direction of the synchronizing differential speed to synchronism out, i.
- a servo force is generated when downshifting, the amount of which differs from the upshift. This can be achieved by the fact that the inner side surfaces of the openings and correspondingly the respective associated peripheral outer sides of the projections are made different from the direction of the servo-force.
- a servo force can be generated in one direction of rotation, which differs in adaptation to the circuit to be performed by the generated in the reverse direction of servo g.
- the self-reinforcement may be at least two, preferably three advantageous circumferential having equally spaced transmission units.
- the component or the component of the component group may have at least two axial openings with peripheral inner sides as ramps or at least two axial projections with peripheral outer side surfaces as ramps.
- a preferred embodiment of the synchronization device may be provided axially between the lock synchronizer ring and the ratchet a synchronizer ring.
- Next can be provided between the two synchronizer rings designed as an intermediate cone component.
- the synchronizer ring can have as a friction surface, in the case of a double cone synchronization, a front in the servo power direction third Reibkonus measurements and, in the case of a triple cone synchronization, in addition a servo in the rear third Reibkonus relations with which the synchronizer ring is supported on the ratchet wheel.
- the synchronizer ring can be supported in the case of Doppelkonussynchronmaschine frontally on the ratchet wheel and in the case of the triple cone synchronization on its rear third Reibkonus phenomenon on the second Reibkonus measurements the ratchet wheel.
- the intermediate cone can in turn have two fourth Reibkonus inhabit, a rear in the servo power direction fourth Reibkonus measurements and a front in the servo power direction fourth Reibkonus composition.
- the intermediate cone may be supported with its front fourth Reibkonus representation in the direction of servo power front of the first Reibkonus specifications the Sperrsynchronrings and with its rear fourth Reibkonus composition in the direction of power back on the third front Reibkonus constitution the synchronizer ring.
- components can be coupled to one another, which in the conventional double-cone synchronization or
- Triple cone synchronizations are motion coupled via connectors.
- the connectors can be provided with the ramps on which the connectors are provided.
- Components abut each other during synchronization to generate the servo force.
- the synchronizer ring can be supported on the locking synchronizer ring via ramps or via a transmission unit or transmission units.
- the lock synchronizer ring can be pulled in the synchronization by means of the servo force in the servo power direction against the synchronizer ring.
- the two synchronizer rings can be tightened to each other during the synchronization process via the servo force.
- the intermediate cone can additionally or alone be supported on ramps or via a transmission unit or a plurality of transmission units on the ratchet wheel.
- openings and projections can be interchanged with the components cooperating to generate the servo-force.
- the projections may be formed like a tab as axial and / or radial projections on the relevant component or component.
- the two synchronizing rings and the intermediate cone with the ratchet wheel can be connected to each other for rotary connection via a plug connection of projection and opening, in each case with a straight profile, in conventional double cone synchronizations or triple cone synchronizations.
- the generally three projections arranged radially on the outside, can extend at least approximately radially inwards into the intended opening and in this case the intermediate cone spread.
- the design effort for self-reinforcement can be significantly minimized.
- the projection and / or opening with respect to the circumferential axial plane can have a dovetail-like profile with rear grip and / or a trapezoidal, such as an isosceles trapezoidal profile.
- the component group can have as a component a Reibkonuselement with the second Reibkonus manifestation.
- the Reibkonuselement may be formed as an independent component.
- the Reibkonuselement can be supported by ramps on the ratchet wheel and the second Reibkonus requirements on the locking synchronizer ring.
- the component group may further include a reinforcing member having friction surfaces, a front in the servo power friction surface, in which the reinforcing member is supported against the servo-direction of the Reibkonuselement, and a servo-direction rear friction surface, in which the reinforcing member is supported in the servo-direction of the ratchet wheel.
- the Reibkonuselement may overlap the reinforcing element radially inwardly to the reinforcing element the same axially. Since the Reibkonuselement supported by the ramps on the ratchet, during the synchronization, the servo force can be generated, by means of which the Reibkonuselement presses the reinforcing element on the front friction surface on the rear friction surface against the ratchet wheel. On both friction surfaces this can be done an increased deceleration for synchronization.
- the reinforcing element can also be supported by ramps on the locking synchronizer ring or, in the case of triple synchronization, on the synchronizer ring.
- An additional servo-force can be generated via the ramps on the reinforcing element and the locking synchronizer ring or the synchronizer ring. This can act on the second Reibkonus phenomenon the Reibkonus materialsiatas on the first Reibkonus modelling the Sperrsynchronrings or on the rear Reibkonus modelling the synchronizer ring friction reinforcing. Thus, another positive or negative acceleration torque can be exercised on the Reibkonuselement for synchronization.
- the Reibkonuselement can be designed here independent component with the second Reibkonus manifestation, which is not integral with the ratchet wheel compared to the previously described conventional embodiments of the synchronization device, but by the same constructively "disconnected” and connected via connectors to the ratchet All previously described construction methods of the synchronization device continue structurally possible
- the lock synchronizer ring can in the
- Single cone synchronization be coupled with the ratchet wheel.
- double and triple cone synchronization of the intermediate cone with the ratchet wheel and / or the lock synchronizer ring may be coupled to the synchronizer ring.
- self-reinforcement may be generated in addition to that of the friction cone element.
- the reinforcing element in a simple construction is annular disc-like, in particular formed annular disc-like.
- His friction surfaces are preferably arranged perpendicular to the shaft or to the servo-direction of force.
- it may have a radially outer annular region with the friction surfaces and a radially inner annular region with the projections.
- These projections may be circumferentially equispaced circumferentially, preferably circumferentially, against the servo-direction of force in the provided on the locking synchronizer axial openings extend.
- the reinforcing element may have a ring of these projections.
- the openings on the reinforcing element and the associated projections on the first synchronizing element may be arranged.
- FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of two synchronization devices arranged symmetrically on a shaft as state of the art, here as triple cone synchronization with intermediate cone
- 2 is a longitudinal sectional view of the intermediate cone according to FIG. 1
- FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of a first embodiment of two synchronization devices according to the invention arranged symmetrically on a shaft, as triple cone synchronization with intermediate cone and gear wheel,
- FIG. 4b shows a longitudinal section region as in FIG. 4a, but with another embodiment of intermediate cone and gear wheel, FIG.
- Fig. 5 is a schematic representation of forces on individual components of the first embodiment of the synchronization device according to FIG. 3,
- Fig. 5a is a detail view of the gear wheel and intermediate cone according to Figure 4b
- Fig. 6 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of two invention arranged on the shaft
- Synchronizing devices here as a triple-cone synchronization with an outer locking synchronizer ring and an inner synchronizer ring
- Fig. 7a and 7b each have a longitudinal section area with the two synchronizer rings, which are connected differently,
- FIG. 8 shows a schematic illustration of forces on individual components of the second embodiment here of the right-hand synchronization device in FIG. 6 as double-cone synchronization
- FIG. 8a an additional schematic representation of interlocking cone rings
- 9 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of two symmetrically arranged on a shaft synchronization device according to the invention, here as a single cone synchronization with the first synchronizer ring, gear wheel and cone element,
- FIG. 1 1 shows a longitudinal section XI according to FIG. 10
- FIG. 12 a shows a longitudinal section XII according to FIG. 10
- FIG. 12 a shows a longitudinal section XII according to FIG. 10
- Fig. 12b is a longitudinal section XII as in Figure 12a, but with changed
- FIGS. 1 to 12 show different embodiments of a synchronization device 1, 1 'in different longitudinal sectional views and partial views, wherein FIGS. 1 and 2 show a conventional synchronization device 1' and different embodiments of the synchronization device 1 according to the invention.
- two synchronization devices 1, V are shown, which are arranged mirror-symmetrically to one another on a shaft W.
- the synchronization device 1, 1 ' concentric with the shaft W arranged, a synchronous body 2, 2', a shift sleeve 3, 3 ', a locking synchronizer ring 4, 4' with a first Reibkonus behavior 5, 5 'as a friction surface and a locking teeth 4.1 , 4.1 'and a ratchet wheel 6, 6' with a second Reibkonus behavior 7, 7 'as a friction surface and a coupling teeth 8, 8' on.
- the illustrated synchronization devices 1, 1 ' are, in the usual construction, designed so that the shift sleeve 3, 3' axially to both directions, each to a ratchet wheel 4; 4 'is displaceable.
- the synchronization device 1 has a self-amplification 9 for generating a servo-force F R axial to the shaft W with a servo-force direction s from the synchronizer body 2 to the ratchet wheel 6.
- the self-reinforcing 9 is arranged in a power flow region k of the synchronization device 1 between the lock synchronizer ring 4 and the ratchet wheel 6.
- the power flow region k is meant by the lock synchronizer ring 4 to the ratchet wheel 6.
- the force flow in the force flow region k is shown with effective force ratios as an example for the first and second embodiment of the synchronizer 1 according to the invention in Figures 5 and 8, wherein the servo-generating components 10 are shown to represent the forces acting on these components 10 separated from each other ,
- the shift sleeve 3 is guided in the switching operation for the rotationally fixed connection of the synchronizer body 2 and ratchet wheel 6 under toothing engagement via the coupling teeth 8 of the ratchet wheel 6 in the servo power direction s.
- To align the teeth 8 is a synchronization of ratchet wheel 6 and synchronizer body 2 is required.
- the synchronizer body 2 is rotationally fixed and the ratchet wheel 6 is arranged as a loose wheel on the shaft W.
- a deceleration or acceleration of the switching wheel 6 on the shaft W through the synchronous body 2 is effected by power transmission to the Reibkonus inhabit 5, 7.
- the axial servo force F R is generated, in addition to a via the shift sleeve. 3 introduced from the outside axial shift force F s in the servo power direction s on the synchronization device 1 acts.
- the Reibkonen 5 7 a shortening of the synchronization process when switching is enabled and / or a lower applied by the user switching force F s needed.
- At least one component 10 concentric with the shaft W or a component group 1 1 concentric with the shaft W is arranged here with two components 11 according to FIG.
- peripheral force Fu acting on the component 10 or component 1 1 produces a servo force F R.
- the ramp 12 of the rear component in the servo-power direction has to point two over ramps 12 of two coupled components 10 with an axial direction component f a against the direction of servo-force s.
- the ramps 12 each have a normal force F n with a directional component F a axial to the shaft W and a directional component F u surrounding the shaft W.
- the ramps 12 are thus each shown in an exemplary manner in FIGS 12 specified angle ß arranged to the servo power direction s. It can be adjusted on the size of the angle ß the proportionate amount of the servo force F R.
- FIGS. 3 to 5 relate to a first embodiment of the synchronization device 1 according to the invention.
- This is designed as so-called triple cone synchronization. It has in the force flow region k as additional components 10 a synchronizer ring 13 with a front third Reibkonus behavior 14.1 and a rear third Reibkonus composition 14.1 each as a friction surface and designed as an intermediate cone 15 component 10 with a front third Reibkonus behavior 16.1 and a rear third Reibkonus configuration 16.1 respectively as Friction surface on.
- the intermediate cone 15 is disposed axially between the two synchronizer rings 4, 13 and is supported with its front fourth Reibkonus behavior 16.1 in the direction of servo s forward of the first Reibkonus Colour 5 of the Sperrsynchronringes 4 and with its rear fourth Reibkonus behavior 16.2 in the servo power direction s back to the front third Reibkonusisation 14.1 of the synchronizer ring 13 from. Further, it extends to form a connector by means of three circumferentially equally spaced tab-like projections 17 each in a provided on the ratchet 6 associated with him opening 18 and is supported there on the ratchet wheel 6 ramps 12 at the same from (Fig. 4a, 4b ).
- projection 17 and associated opening 18 form a transmission unit 19 with projection 17 and opening 18 as transmission elements 19.1.
- the projections 17 each have a dovetail-like shape with respect to a circumferential-axial plane (FIGS. 4a, 4b).
- the synchronization device 1 ' according to the prior art shown in FIGS. 1 and 2 is also designed as a triple cone synchronization with an intermediate cone 15' with a front friction cone surface 16.1 '.
- an axial plug connection is formed.
- FIG. 5 schematically shows the force relationships on the individual components 10 in the force flow region k.
- the locking synchronizer ring 4 is shown, which acts with its first Reibkonus composition 5 on the fourth Reibkonus composition 16 of the intermediate cone 15.
- the additional axial servo force F R is generated, which in turn the normal force F N on the Normal force N increases at the intermediate cone 15 and is transmitted to the front third Reibkonus composition 14 of the synchronizer ring 13 and of the synchronizer ring 13 on the second Reibkonus composition 7 of the switching wheel 6.
- the servo force F s on the increased normal force N acts on the Reibkonus vom 16.2, 14.1 and 14.2, 7.
- the embodiment of the synchronization device 1 shown in FIGS. 4a and 5a has different ramps, first ramps 12.1 and second ramps 12.1 which are set axially at a first angle ⁇ 1 or at a second angle ⁇ 2 are, wherein the first angle ß1 is greater than the second angle ß2.
- the axial servo force F R transmitted via the first ramps 12.1 is greater than the axial servo force F R transmitted via the second ramps 12.2.
- FIGS. 6 to 8 show various representations of a further embodiment of the synchronization device 1 with two synchronization devices 1 arranged in mirror images of one another, wherein the left synchronization device 1 is designed as a triple synchronization synchronization and the right synchronization device 1 as a double synchronization.
- the triple synchronization of the synchronizer ring 13 in contrast to the double synchronization, a rear third Reibkonus composition 14.2, in which the synchronizer ring 13 is supported on the second Reibkonus composition 7 of the switching wheel 6.
- the synchronizer ring 13 is supported on the front side of the ratchet wheel 6, whereby a substantially low friction compared to the triple synchronization is possible here.
- FIG. 8a shows a further embodiment of the synchronization device 1, which has the same as the embodiments of the synchronization device 1 different first ramps 12.1 and second ramps 12.1 shown in Figures 4b and 5a, the axially at the first angle ß1 and the second angle ß2 Wave W are employed.
- FIGS. 9 to 12 show a further embodiment of the synchronization device 1, which is designed here as a single-cone synchronization. This means that only one locking synchronizer ring 4 with locking teeth 4.1 is provided, which is supported on the first Reibkonus configuration 5 on the second Reibkonus configuration 7.
- two further components 1 1 1 .1 of the component group 1 1 are provided here in the force flow region k.
- the second Reibkonus procedure 7 is arranged in a separate Reibkonus procedureelement 20, which is supported in generating the servo force F R in the case of synchronization via ramps 12 on the ratchet wheel 6.
- a further component 1 1 .1 of the component group 1 1 here a disc-like reinforcing element 21 with facing in the axial direction friction surfaces, a front in servo power direction s friction surface 22.1 and a servo in the direction s back friction surface 22.2, is provided.
- the friction cone element 20 engages around the reinforcing element 21 in a radially hook-like manner on the front friction surface 22. 1 of the reinforcing element 21.
- the reinforcing element 21 abuts with its rear friction surface 22. 1 on the ratchet wheel 6.
- the friction surfaces 22.1, 22.2 are arranged in a radially inner annular region 23.1, which is highlighted in Figure 10 by means of a black color.
- the reinforcing element 21 has an outer annular region 23.2, in which it is supported on the locking synchronizer ring 4 via ramps 12 shown in FIG. 12a.
- the reinforcing element 21 has a plurality of circumferentially equally spaced and extending against the direction of servo force s projections 17, each engaging in a designated opening 18 and, depending on the direction of a speed difference between ratchet 6 and synchronizer body 2, with a circumferential outer side surfaces 17.1 as a ramp 12 at a peripheral inner side surface 18.1 as ramp 12 Servo force F R generating attack.
- the Reibkonuselement 20 as shown in Figure 1 1, an enlarged detail XI of Figure 10, a ring of circumferentially equally spaced projections 17 with ramps 12, wherein the projections 17 provided openings 18 with inner side surfaces 18.1 as ramps 12 at the Attacking gear 6 and abut the ramps 12 during synchronization. Since the reinforcing element 21 with the locking synchronizer ring 4 and the Reibkonuselement 20 are coupled to the ratchet wheel 6, the projections 17 of the Reibkonusimplantations 20 during the synchronization process in non-synchronization of ratchet wheel 6 and first synchronizer ring 4 each having an outer side surface 17.1 on an inner side surface 18.1 of the associated opening 18 on the ratchet wheel 6 at.
- the inner side surfaces 18.1 of the openings 18 on the locking synchronizer ring 4 and reinforcing element 21 point in the direction of servo-force s.
- the opening 18 has a circumferential mounting tolerance w, ie the opening 18 is compared to the circumferential extent of the associated projection 17 extended by the mounting tolerance to a trouble-free assembly, ie nesting of projection 17 and opening 18 to allow.
- a distance x is provided between the coupled components 10 or components 11, ie here between the ratchet wheel 6 with the opening 18 and the friction cone element 20, the projection 17, thus ratchet wheel 6 and Reibkonuselement 20 not rub frontally on relatively small surfaces instead of the intended for this larger Reibkonus vom each other, which would also reduce the possible servo power.
- this distance x is also a different value greater than zero can have. This in turn means that over a slightly smaller or greater distance than shown axial tolerances between the coupled components or with respect to the synchronization device can be inexpensively compensated.
- FIG. 12b asymmetrical ramps 12.1, 12.2 are shown in FIG. 12b which, as also shown in FIGS. 4a, 5a and 8a, are inclined axially at different angles ⁇ 1, ⁇ 2 to the shaft W for transmitting different axial servo forces F R ,
- the asymmetrical ramps 12.1, 12.2 are designed such that the first angle ⁇ 1 of the first ramps 12.1 is greater than the second angle ⁇ 2 of the second ramps. It is understood that, as described above, especially in synchronization devices for higher gears, the first angle may be smaller than the second angle.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Synchronisationseinnchtung (1) für ein Getriebe, mit einer Schaltmuffe (3), einem Sperrsynchronring (4) und einem Schaltrad (6). In einem Kraftflussbereich (k) zwischen Sperrsynchronring (4) und Schaltrad (6) sind zur Erzeugung einer zur Welle (W) axialen Servokraft (Fs) an mindestens einem Bauteil Rampen (12) vorgesehen.
Description
Synchronisationseinrichtung
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Synchronisationseinrichtung für ein Getriebe, mit einer Schaltmuffe, einem Sperrsynchronring und einem Schaltrad, wobei in einem
Kraftflussbereich zwischen Sperrsynchronring und Schaltrad an mindestens einem Bauteil Rampen zur Erzeugung einer zur Welle axialen Servokraft vorgesehen sind.
Bei bekannten Synchronisationseinrichtungen ist die Schaltmuffe radial außen drehfest mit einem drehfest auf einer Welle gelagerten Synchronkörper verbunden, jedoch axial verschiebbar zum zugeordneten Schaltrad hin angeordnet, wobei das Schaltrad als Losrad auf der Welle gelagert ist. Zur drehfesten Verbindung von Synchronkörper und Schaltrad mittels einer beide verbindende Verzahnung der Schaltmuffe müssen die Drehzahlen von Synchronkörper und Schaltrad in einem Synchronisationsvorgang angeglichen bzw. synchronisiert werden. Der Sperrsynchronring ist mit einer Sperrverzahnung versehen und zur Vorsynchronisierung umfänglich begrenzt beweglich axial an dem Synchronkörper angekoppelt. Zur Synchronisation wird die Schaltmuffe unter Einleitung einer axialen Schaltkraft in Richtung des anzukoppelnden Schaltrades kraftwirksam gegen den Sperrsynchronring bewegt, der seinerseits zur Drehzahlangleichung über Reibung eine Umfangskraft oder Drehmoment zum Abbremsen oder Beschleunigen des Schaltrades auf die Drehzahl des Synchronkörpers auf das Schaltrad ausübt. Solange kein Gleichlauf erzielt ist, ist der Sperrsynchronring mit seiner Sperrverzahnung so zu der Verzahnung der Schaltmuffe ausgerichtet, dass diese gegen die Sperrverzahnung anschlägt und dadurch axial gesperrt wird. Mit Gleichlauf kann der Sperrsynchronring infolge seiner umfänglich begrenzten Beweglichkeit so zu der Verzahnung der Schaltmuffe an schiefen Ebenen in eine Synchronstellung hinein gedreht werden, in der die Verzahnungen von Schaltmuffe und Sperrsynchronring sowie die am Schaltrad vorgesehene Kupplungsverzahnung axial fluchtend sind und die Schaltmuffe, den Sperrsynchronring unter Verzahnungseingriff übergreifend, in die Kupplungsverzahnung eingreifen und damit eine drehfeste
Verbindung zwischen Synchronkörper und Schaltrad herstellen kann.
Zur Verringerung der über die Schiebmuffe einzuleitenden axialen Schaltkraft und/oder zur Verkürzung des Synchronisationsvorganges ist bei neueren Synchronisationseinrichtungen eine axiale Servokraft erzeugende Selbstverstärkung vorgesehen.
In der US 5 135 087 C und US 4 732 247 C wird jeweils eine gattungsgemäße Synchronisationseinheit mit den Rampen zur Erzeugung der axialen Servokraft beschrieben. Hierbei greifen Sperrsynchronring und Synchronring bzw. Zwischenkonus und Schaltrad über radiale Vorsprünge mit Rampen ineinander.
Alternativ kann die Selbstverstärkung , wie in der DE 10 2005 056 827 A1 beschrieben, als Federvorrichtung mit Federelementen ausbildet sein, wobei die Federelemente mit Verschiebung der Schaltmuffe gegen den Sperrsynchronring denselben mit einer Servokraft zum Schaltrad hin drückt.
In den Druckschriften EP 1 219 847 B1 , EP 2 1 69 250 A1 und EP 1 900 956 A2 wird eine Servokraft mittels umfänglich gleich beabstandeter Sperrstücke erzeugt, die zur Vorsynchronisierung zugleich eine übliche Sperrfunktion zum Sperren der Schaltmuffe bei Nichtgleichlauf erfüllen. Die Sperrstücke stützen sich während des Synchronisierens mit einer Rampe als Kraftübertragungsfläche auf einer entsprechenden Rampe auf dem Synchronkörper in Umfangsrichtung ab und koppeln über die Rampen die axiale Servokraft in Servokraftrichtung den Synchronring ein. Dieser Vorgang wird auch in den VDI Bericht No. 1393 von 1998 („Low Force Boost Concept for Baulk Ring Synchronizers") beschrieben. Nachteilig hieran sind, neben einem komplexen Aufbau, eine Anfälligkeit hinsichtlich Axialtoleranzen und erhöhtem Synchronringverschleiß. Wegen der Winkelpositionen der Sperrflächen müssen diese entsprechend breit ausgebildet sein, welches wiederum eine lange Überschiebphase, damit einen langen Hub der Schaltmuffe und letztlich einen erhöhten Kraftaufwand erfordert.
Aufgabe der Erfindung ist, eine gattungsgemäße Synchronisationseinrichtung bereitzustellen, die die Erzeugung einer an den Schaltvorgang optimierten Servokraft
ermöglicht. Dennoch sollte die Synchronisationseinrichtung einfach aufgebaut und ferner wenig anfällig gegenüber Axialtoleranzen sein. Es soll eine geringe Anfälligkeit gegenüber Synchronringverschleiß ermöglicht werden. Zudem soll der Synchronisationsvorgang verkürzt werden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass erste Rampen zur Servokrafterzeugung beim Herunterschalten aus einem höheren Gang in einem ersten Winkel zur Welle und zweite Rampen zur Servokrafterzeugung beim Heraufschalten aus einem niedrigeren Gang in einem zweiten Winkel zur Welle angeordnet sind, wobei der erste Winkel ungleich zu dem zweiten Winkel ist.
Während der Synchronisation wirkt aufgrund von Nichtgleichlauf der Bauteile mit den zusammenwirkenden Rampen eine Umfangskraft auf die Rampen, die, entsprechend ihrer axialen Winkelanstellung, eine axiale Servokraft bewirkt. Dies ist detaillierter weiter unten erläutert. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die ersten Rampen asymmetrisch zu den zweiten Rampen ausgebildet sind. Somit kann während der Synchronisation mittels der ersten Rampen eine axiale Servokraft erzeugt werden, die aufgrund der zu der Winkelanstellung der zweiten Rampen anderen Winkelanstellung von der über die zweiten Rampen erzeugten axialen Servokraft verschieden ist. Infolge der Asymmetrie der Rampen können bei Schalten auf ein bestimmtes Schaltrad unterschiedlich hohe Servokräfte erzeugt werden.
Über die unterschiedlichen Rampen können somit Unterschiede hinsichtlich erforderlicher Servokräfte bei unterschiedlichen Gängen und/oder hinsichtlich der „Schaltungsrichtung", berücksichtigt werden, d.h. ob aus einem höheren oder einem niedrigeren Gang in den betreffenden Gang mit den Servokräfte erzeugenden Rampen geschaltet wird. Da hier lediglich eine unterschiedliche axiale Anstellung der ersten und zweiten Rampen notwendig ist, ist der Aufbau der
Synchronisiationseinrichtung entsprechend einfach gehalten.
Zwar kann bei einem Synchronisationsvorgang mittels einer erhöhten Servokraft eine erforderliche Schaltzeit entsprechend erniedrigt werden, gleichzeitig kann sich
aber ein erhöhter Verschleiß einstellen. Dank der asymmetrischen Rampen können Servokraft und Schaltzeit bezogen auf den Schaltvorgang, d.h. ob ein
„Heraufschalten" oder ein„Herunterschalten" erfolgt, gezielt optimiert werden. Eine Asymmetrie der Verstärkungsrampen ist besonders vorteilhaft, wenn große
Unterschiede hinsichtlich einer erforderlichen Axialkraft zwischen Herauf- und Herunterschalten jeweils in einem bestimmten Gang hinein vorliegen.
Die Höhe der Winkelanstellung der Rampen an sich sowie deren Asymmetrie hängen stark von den baulichen Gegebenheiten des jeweiligen Getriebes ab. Ferner kann als Kriterium ein erwartetes Schaltverhalten eines Fahrers genommen werden, beispielsweise ob ein rasches, hartes, "sportliches" Schalten oder ein eher weiches Schalten erwünscht ist. Insofern sind Schaltkraft und Schaltzeit als wesentliche Faktoren beim Schalten miteinander verknüpft. Dieselben können in einem Produkt aus Schaltkraft und Schaltzeit zu einem so genannten Schaltintegral mathematisch miteinander verknüpft werden. Dieses Schaltintegral kann somit über die Höhe der Winkelanstellung der asymmetrischen Rampen gezielt eingestellt werden.
Bei den heute üblichen Schaltgetrieben können große Kraftunterschiede zwischen Herauf- und Herunterschalten insbesondere in einen niedrigen Gang hinein auftreten. Dies gilt insbesondere für den ersten Gang und, falls vorhanden, für einen so genannten Kriechgang. Es ist von Vorteil, wenn der erste Winkel dann, wenn das Schaltrad in dem Getriebe für einen ersten Gang oder einen Kriechgang vorgesehen ist, größer als der zweite Winkel ist. Dies heißt, dass, bei gleicher Umdrehungszahldifferenz und damit gleicher Umfangskraft der über die Rampen kraftwirksam ineinander greifenden Bauteile, bei einem Herunterschalten beispielsweise aus dem zweiten Gang in den ersten Gang eine größere axiale Servokraft erzeugt wird als beim Heraufschalten aus einem N-Gang (Leerlauf) bzw. dem Kriechgang in den ersten Gang. Bei bestimmten Schaltgetrieben kann der erste Winkel einen Betrag aufweisen, der ein Mehrfaches des Betrages des zweiten Winkels ist. Der erste Winkel kann bis zu viermal, vorteilhaft bis zu dreimal oder doppelt so groß wie der zweite Winkel ausgelegt sein.
Der erste Winkel kann dann, wenn das Schaltrad in einem Getriebe für einen Gang
beispielsweise größer der ersten Gang oder der zweite Gang vorgesehen ist, kleiner als der zweite Winkel sein. Dies heißt, dass, bei gleicher Umdrehungszahldifferenz und damit gleicher Umfangskraft der über die Rampen kraftwirksam ineinander greifenden Bauteile, bei dem Herunterschalten beispielsweise aus dem vierten Gang in den dritten Gang eine geringere axiale Servokraft erzeugt wird als beim Heraufschalten aus dem zweiten Gang in den dritten Gang. Der erste Winkel kann um mindestens 5° , vorteilhaft um mindestens 10° oder 20° kleiner als der zweite Winkel sein. Der erste Winkel kann maximal um 35° größer als der zweite Winkel sein. Mittels der in dem Kraftflussbereich vorgesehenen Rampen wird eine automatische Verstärkung der Schaltkraft, die Selbstverstärkung, erzeugt. Eine auf das Bauteil wirkende Umfangskraft ruft an den Rampen die axiale Servokraft hervor. Das Bauteil kann sich zu dem Sperrsynchronring hin oder zu dem Schaltrad hin abstützen. Sperrsynchronring und Schaltrad sind in dem Kraftflussbereich einbezogen. Das Bauteil kann der Sperrsynchronring und/oder das Schaltrad sein. Der Sperrsynchronring kann sich über die Rampen unmittelbar an dem Schaltrad abstützen. Zusätzlich oder alternativ kann das Bauteil zwischen Sperrsynchronring und Schaltrad angeordnet sein. Wegen der weiter unten näher erläuterten Anordnung der Rampen sind, wie im Stand der Technik, Axialtoleranzen weniger gravierend. Es können im geringen Maße zwischen oder an Schaltrad und/oder an Sperrsynchronring auftretende Axialtoleranzen durch Abgleiten an den Rampen sogar ausgeglichen werden.
Mittels der Anordnung der Selbstverstärkung in dem Kraftflussbereich kann allgemein das Niveau einer Vorsynchronisationskraft abgesenkt werden. Dadurch können Kraftspitzen, die im zeitlichen Schaltkraftverlauf während des Synchronisationsvorgangs insbesondere beim Ausrichten von Verzahnungen drehfest zu verbindender Bauteile üblicherweise auftreten, gemildert werden. Insgesamt kann ein gleichmäßiger Kraftverlauf über den während des Synchronisationsvorgangs erzielt werden, welches ein Schalten des Getriebes für einen Benutzer leichter und angenehmer macht. Mittels der erfindungsgemäßen Maßnahme kann, in vorteilhafter Vereinfachung des Aufbaues der in Synchronisationseinrichtung, auf beispielsweise die zusätzliche Funktion des Sperrstückes, die der Selbstverstärkung, bzw. auf zusätzliche Federelemente am Synchronkörper verzichtet werden. Infolge der erfindungsgemäßen
Anordnung der Rampen kann die Selbstverstärkung auch bei Synchronisationseinrichtungen ohne zusätzliche Sperrstücke erfolgen. Ferner wirkt die Selbstverstärkung wegen dieser Anordnung nicht, wie bei den Sperrstücken mit Selbstverstärkungsfunktion, unter erhöhtem Synchronringverschleiß unmittelbar gegen die Sperrverzahnung des Synchronringes. Da die Selbstverstärkung nicht wie im Stand der Technik mittels vorgesehener Sperrstücke erfolgt, können, wenn vorgesehen, die Sperrstücke entsprechend umfänglich kleiner dimensioniert sein, wodurch eine verlängerte Überschiebphase der Schiebemuffe vermieden werden kann. In diesem Kraftflussbereich werden die axialen Kräfte während der Synchronisierung im Wesentlichen durch Reibung an Reibungsflächen übertragen. Es kann eine vorgesehene Vorsynchronisierung zur Drehzahlangleichung von Schaltmuffe und Schaltrad zumindest zum Teil in dem oben definierten Kraftflussbereich angeordnet sein. Diese Vorsynchronisierung kann mit der Selbstverstärkung eine bauliche Einheit bilden. Nicht in den hier definierten Kraftflussbereich einbezogen ist ein Kraftübergang von der Schaltmuffe auf den Sperrsynchronring.
Die exakte Anordnung der Rampen in dem Kraftflussbereich zwischen dem Sperrsynchronring und dem Schaltrad hängt von dem prinzipiellen Aufbau der Synchronisationseinrichtung in diesem Kraftflussbereich ab. Prinzipiell kann die Erzeugung der Servokraft dort erfolgen, wo Bauteile beispielsweise mittels Steckverbindungen bewegungsdynamisch gekoppelt sind. Diese Bauteile können übliche Bauteile einer Sychronisationseinrichtung sein.
Die Synchronisationseinrichtung kann beispielsweise als Einfach-, Doppel- oder Dreifachkonussynchronisierung ausgebildet sein. Es kann beispielsweise zwischen dem Sperrsynchronring und dem Schaltrad zumindest ein Bauteil und/oder eine Bauelementgruppe mit mindestens einem Bauelement angeordnet sein. Hierbei kann, wie unten ausgeführt, das Bauteil ein übliches Bauteil der Einfach-, Doppel- oder Dreifachkonussynchronisierung sein, das jedoch zur Ausbildung der Rampen der Selbstverstärkung konstruktiv abgewandelt ist. Dieses Bauteil und/oder das Bauelement der Bauelementgruppe können sich zur Umwandlung einer auf dieses Bauteil und/oder das Bauelement wirkenden Umfangskraft (Fu) in die Servokraft (Fs) mittels der Rampen servokraftwirksam zu dem Sperrsynchronring hin oder zu dem Schaltrad hin abstützten.
Die Rampen können zum Ausgleich von Axialtoleranzen auch innerhalb eines bestimmten axialen Bereiches aneinander zur Anlage kommen, welches die Herstellungskosten entsprechend verringert. Die Größe dieses axialen Bereiches hängt unter anderem von der axialen Erstreckung der Rampen an. Verschleiß mindernd können die Rampen über einen möglichst großen Abschnitt ihrer axialen Erstreckung aneinander anliegen. Eventuell auftretende Axialtoleranzen der einzelnen Bauteile und/oder der Bauelementgruppe können in geringem Maße unaufwendig über ein Abgleiten an den Rampen ausgeglichen werden. Zur rascheren Angleichung der Drehzahlen von Synchronkörper und Schaltrad können jeweils als Reibungsfläche der Sperrsynchronring in Servokraftrichtung hinten eine erste Reibkonusfläche und/oder das Schaltrad in Servokraftrichtung vorn eine zweite Reibkonusfläche aufweisen. Diese Reibkonusflächen können bei der Synchronisation aneinander reibend und selbstzentrierend ineinander greifen. Infolge der Servokraft können Sperrsynchronring und Schaltrad unter Erhöhung des Reibungsmomentes an ihren Reibkonen stärker gegeneinander gepresst, wodurch der Synchronisationsvorgang verkürzt und/oder der zum Synchronisationsvorgang in die Schaltmuffe einzubringende axiale Kraftaufwand verringert werden kann. Ferner kann eine entsprechend verstärkte Zentrierwirkung an den ineinander greifenden Konen erzielt werden..
Die Rampen können jeweils eine Flächennormale mit einer zur Welle axialen Richtungskomponente und einer zur Welle umfänglichen Richtungskomponente aufweisen. Somit kann über die Einstellung der Kraftübertragungsflächen, d. h. überdie Größe der axialen Richtungskomponente der Flächennormalen der Kraftübertragungsflächen, die Höhe der Selbstverstärkung bzw. der axialen Servokraft eingestellt werden.. Je steiler eine Kraftübertragungsfläche angestellt ist, d.h. je größer der eingeschlossene Winkel zwischen Kraftübertragungsfläche und Servokraftrichtung ist, desto höher ist jeweils der Anteil der axialen Kraftkomponente. Die Anstellung der Kraftübertragungsflächen sollte jedoch nicht einen bestimmten Winkel überschreiten, damit keine Selbsthemmung auftreten kann. Ein optimaler Winkel hängt stark von den konstruktiven Gegebenheiten ab. Damit zusammenwirkende Rampen kraftmechanisch günstig zur einer flächigen Anlage aneinander kommen können, können diese gleich
angestellt sein.
Konstruktiv können die Rampen an zwei zumindest im Wesentlichen axial ineinander greifenden auf einem Radius angeordneten Übertragungselementen sein, wobei diese als eine Übertragungseinheit aufgefasst werden können. Die Übertragungselemente können eine axiale Öffnung mit umfänglichen Innenseitenflächen als Rampen und ein axialer Vorsprung mit umfänglichen Außenseitenflächen als Rampen sein. Der Vorsprung kann so in eine zugeordnete Öffnung eingreifen, dass er, abhängig von aktuell wirkenden Drehmomenten mit einer seiner umfänglichen Außenseitenflächen gleitverschieblich an einer der umfänglichen Innenseitenflächen der Öffnung anliegt. Bevorzugt sich der Vorsprung in axialer Richtung in die vorzugsweise in axialer Richtung geöffnete Öffnung. Damit können die beiden Übertragungselemente eine Steckverbindung ausbilden. Aus der Kräftemechanik kann abgeleitet werden, dass die Flächennormale der Rampe des Bauteiles, das in Servokraftrichtung gedrückt werden soll, mit einer axialen Richtungskomponente gegen Servokraftrichtung weist. Zum Eingriff können die Übertragungselemente einer Übertragungseinheit zweckmäßig radial gleich zur Welle beabstandet angeordnet sein. Vorsprung und Öffnung können bezüglich einer umfänglich-axialen Ebene ein schwalbenschwanzartiges oder ein trapezartiges, beispielesweise ein gleichschenkliges trapezartiges Profil aufweisen. An welcher umfänglichen Innenseitenfläche sich der Vorsprung bei der Synchronisation anliegt, hängt letztlich von der Richtung der zu synchronisierenden Differenzdrehzahl zum Gleichlauf hin ab, d.h. ob ein Herunterschalten aus einem höheren Gang oder eine Heraufschalten aus einem niedrigeren Gang auf das der Synchronisationseinheit zugeordnete Schaltrad erfolgt. Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn beim Herunterschalten eine Servokraft erzeugt wird, deren Höhe sich von der beim Heraufschalten unterscheidet. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Innenseitenflächen der Öffnungen und entsprechend die jeweils zugeordneten umfänglichen Außenseiten der Vorsprünge unterschiedlich zur Servokraftrichtung angestellt sind. Damit kann in einer Drehrichtung eine Servokraft erzeugt werden, die sich in Anpassung an die durchzuführende Schaltung von der in Gegendrehrichtung erzeugten Servokraft g unterscheidet.
Die Selbstverstärkung kann zumindest zwei, vorzugsweise drei vorteilhaft umfänglich
gleich beabstandete Übertragungseinheiten aufweisen. Beispielsweise kann das Bauteil bzw. das Bauelement der Bauelementgruppe zumindest zwei axiale Öffnungen mit umfänglichen Innenseiten als Rampen oder zumindest zwei axiale Vorsprünge mit umfänglichen Außenseitenflächen als Rampen aufweisen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung kann axial zwischen dem Sperrsynchronring und dem Schaltrad ein Synchronring vorgesehen sein. Weiter kann zwischen den beiden Synchronringen ein als Zwischenkonus ausgebildetes Bauteil vorgesehen sein. Der Synchronring kann als Reibungsfläche, im Falle einer Doppelkonussynchronisierung, eine in Servokraftrichtung vordere dritte Reibkonusfläche und, im Falle einer Dreifachkonussynchronisierung, zusätzlich eine in Servokraftrichtung hintere dritte Reibkonusfläche aufweisen, mit der sich der Synchronring an dem Schaltrad abstützt. Der Synchronring kann im Falle der Doppelkonussynchronisierung stirnseitig am dem Schaltrad und im Falle der Dreifachkonussynchronisierung über seine hintere dritte Reibkonusfläche an der zweiten Reibkonusfläche des Schaltrades abstützen. Der Zwischenkonus kann seinerseits zwei vierte Reibkonusflächen, eine in Servokraftrichtung hintere vierte Reibkonusfläche und eine in Servokraftrichtung vordere vierte Reibkonusfläche, aufweisen. Der Zwischenkonus kann sich mit seiner vorderen vierten Reibkonusfläche in Servokraftrichtung vorn an der ersten Reibkonusfläche des Sperrsynchronrings und mit seiner hinteren vierten Reibkonusfläche in Servokraftrichtung hinten an der dritten vorderen Reibkonusfläche des Synchronrings abstützen.
Allgemein können zur Servokrafterzeugung bei der Doppelkonussynchronisierung wie bei der Dreifachkonussynchronisierung jeweils Bauteile miteinander gekoppelt werden, die bei den üblichen Doppelkonussynchronisierung bzw.
Dreifachkonussynchronisierungen über Steckverbindungen bewegungsgekoppelt sind.
Hierzu können die Steckverbindungen mit den Rampen versehen werden, an denen die
Bauteile während der Synchronisation unter Erzeugung der Servokraft aneinander anliegen.
Beispielsweise kann sich der Synchronring über Rampen bzw. über eine Übertragungseinheit bzw. Übertragungseinheiten an dem Sperrsynchronring abstützen.
Damit kann der Sperrsynchronring bei der Synchronisierung mittels der Servokraft in Servokraftrichtung gegen den Synchronring gezogen werden. Damit können während des Synchronisationsvorganges über die Servokraft die beiden Synchronringe zueinander angezogen. Zusätzlich kann, in Vergrößerung der Reibung an dem zwischen ihnen gelagerten Zwischenkonus, eine verstärkte Abbremsung zum Gleichlauf hin bewirkt werden und somit den Synchronisationsvorgang abkürzt werden. Zur Erzeugung der axialen Servokraft kann sich der Zwischenkonus zusätzlich oder allein über Rampen bzw. über eine Übertragungseinheit oder mehrere Übertragungseinheiten an dem Schaltrad abstützen. Hierbei können sich zur Steckverbindung von Zwischenkonus und Schaltrad von dem Zwischenkonus axiale Vorsprünge jeweils in zugeordnete an dem Schaltrad vorgesehene axiale Öffnungen erstrecken. Da der Synchronring reibwirksam axial zwischen Zwischenkonus und Schaltrad angeordnet sein kann, kann der Zwischenkonus mittels seiner hinteren vierten Reibkonusfläche den Synchronring verstärkt gegen die zweite Reib konusfläche des Schaltrades drücken und somit den Synchronisierungsvorgang beschleunigen
In Umkehrung der Anordnung von Öffnungen und Vorsprüngen können in allen Ausführungsformen der Synchronisationseinrichtung Öffnungen und Vorsprünge vertauscht an den zur Erzeugung der Servokraft zusammenwirkenden Bauteilen angeordnet sein. Die Vorsprünge können laschenartig als axiale und/oder radiale Fortsätze an dem betreffenden Bauteil oder Bauelement ausgebildet sein.
Üblicherweise kann zur Mitnahme des jeweiligen Bauteiles mit dem Synchronkörper bzw. mit dem Schaltrad vorgesehen sein, dass dieses mittels laschenartiger Vorsprünge oder Öffnungen mit jeweils einem geraden, d.h. sich nicht verjüngenden und/oder erweiternden Profil seitlich in am Synchronkörper bzw. am Schaltrad vorgesehene Öffnungen oder Vorsprünge eingreift. Beispielsweise können zur Drehverbindung über eine Steckverbindung aus Vorsprung und Öffnung, jeweils mit geradem Profil, bei üblichen Doppelkonussynchronisierungen bzw. Dreifachkonussynchronisierungen die beiden Synchronringe und der Zwischenkonus mit dem Schaltrad miteinander verbunden sein. Im Falle der Steckverbindung zwischen den Synchronringen können sich die in der Regel drei Vorsprünge, radial außen angeordnet, zumindest etwa radial nach innen in die vorgesehene Öffnung erstrecken und hierbei den Zwischenkonus
übergreifen. Bei der erfindungsgemäßen Synchronvorrichtung kann vorgesehen sein, dass Vorsprung und Öffnung dieser Steckverbindung die beschriebenen Rampen aufweisen. Damit kann der konstruktive Aufwand für die Selbstverstärkung erheblich minimiert werden. Wie oben ausgeführt, können Vorsprung und/oder Öffnung bezüglich der umfänglich-axialen Ebene ein schwalbenschwanzartiges Profil mit Hintergriffigkeiten und/oder ein trapezartiges, wie ein gleichschenkliges trapezartiges Profil aufweisen.
In einer bevorzugten Ausbildung der Synchronisationseinrichtung kann die Bauelementgruppe als Bauelement ein Reibkonuselement mit der zweiten Reibkonusfläche aufweisen. Das Reibkonuselement kann als eigenständiges Bauelement ausgebildet sein. Das Reibkonuselement kann sich über Rampen an dem Schaltrad und über die zweite Reibkonusfläche am dem Sperrsynchronring abstützen. Die Bauelementgruppe kann ferner ein Verstärkungselement mit Reibflächen aufweisen, eine in Servokraftrichtung vordere Reibfläche, in der sich das Verstärkungselement gegen Servokraftrichtung an dem Reibkonuselement abstützt, und eine in Servokraftrichtung hintere Reibfläche, in der sich das Verstärkungselement in Servokraftrichtung an dem Schaltrad abstützt. Das Reibkonuselement kann das Verstärkungselement radial innen zum Verstärkungselement dasselbe axial übergreifen. Da sich das Reibkonuselement über die Rampen an dem Schaltrad abstützt, kann während der Synchronisation die Servokraft erzeugt werden, mittels derer das Reibkonuselement über die vordere Reibfläche das Verstärkungselement über dessen hintere Reibfläche gegen das Schaltrad drückt. An beiden Reibflächen kann hierüber eine verstärkte Abbremsung zum Gleichlauf hin erfolgen. Das Verstärkungselement kann sich darüber hinaus über Rampen an dem Sperrsynchronring oder, bei Dreifachsynchron isierung, an dem Synchronring abstützen. Über die Rampen an Verstärkungselement und dem Sperrsynchronring bzw. dem Synchronring kann eine zusätzliche Servokraft erzeugt werden. Diese kann über die erste Reibkonusfläche des Sperrsynchronrings bzw. über die hintere Reibkonusfläche des Synchronringes Reibung verstärkend auf die zweite Reibkonusfläche des Reibkonusflächeelementes einwirken. Damit kann ein weiteres positives oder negatives Beschleunigungsmoment auf das Reibkonuselement zum Gleichlauf hin ausübt werden.
Das Reibkonuselement kann hier eigenständiges Bauteil mit der zweiten Reibkonusfläche konzipiert sein, das gegenüber den zuvor beschriebenen üblichen Ausführungsformen der Synchronisationseinrichtung nicht einstückig mit dem Schaltrad verbunden ist, sondern von demselben konstruktiv „getrennt" und über Steckverbindungen mit dem Schaltrad verbunden ist. Damit sind aber dennoch sämtliche zuvor beschriebene Bauweisen der Synchronisationseinrichtung weiterhin konstruktiv möglich Der Sperrsynchronring kann bei der
Einfachkonussynchronisierung mit dem Schaltrad gekoppelt sein. Bei der Doppel- und Dreifachkonussynchronisierung kann der Zwischenkonus mit dem Schaltrad und/oder der Sperrsynchronring mit dem Synchronring gekoppelt sein. Bei jeder dieser Koppelungen kann eine Selbstverstärkung zusätzlich zu der des Reibkonuselementes erzeugt werden.
Vorzugsweise ist das Verstärkungselement in einfacher Bauweise ringscheibenartig, insbesondere kreisringscheibenartig ausgebildet. Seine Reibflächen sind vorzugsweise senkrecht zur Welle bzw. zur Servokraftrichtung angeordnet. Es kann hierbei einen radial äußeren Ringbereich mit den Reibflächen und einen radial inneren Ringbereich mit den Vorsprüngen aufweisen. Diese Vorsprünge können sich, auf einem Umfangskreis vorzugsweise umfänglich gleich beabstandet angeordnet, gegen Servokraftrichtung in die an dem Sperrsynchronring vorgesehenen axialen Öffnungen hinein erstrecken. Insofern kann das Verstärkungselement einen Kranz aus diesen Vorsprüngen aufweisen. In Umkehrung der Anordnung können die Öffnungen an dem Verstärkungselement und die zugehörigen Vorsprünge an dem ersten Synchronelement angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Synchronisationseinrichtung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Längsschnittansicht zweier symmetrisch auf einer Welle angeordneten Synchronisationseinrichtungen als Stand der Technik, hier als Dreifachkonussynchronisierung mit Zwischenkonus,
Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Zwischenkonus gemäß Figur 1 ,
Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform zweier erfindungsgemäßen symmetrisch auf einer Welle angeordneten Synchronisationseinrichtungen, als Dreifachkonussynchronisierung mit Zwischenkonus und Gangrad,
Fig. 4a einen Längsschnittsbereich mit dem Zwischenkonus und Gangrad gemäß Figur 3,
Fig. 4b einen Längsschnittsbereich wie in Figur 4a, jedoch mit einer anderen Ausführungsform von Zwischenkonus und Gangrad,
Fig. 5 eine schematische Darstellung von Kräften an einzelnen Bauteilen der ersten Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung gemäß Figur. 3,
Fig. 5a eine Einzelausschnittsdarstellung von Gangrad und Zwischenkonus gemäß Figur 4b, Fig. 6 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform zweier erfindungsgemäßen auf der Welle angeordneten
Synchronisationseinrichtungen, hier als Dreifachkonussynchronisierung mit einem äußeren Sperrsynchronring und einem inneren Synchronring, Fig. 7a und 7b jeweils einen Längsschnittsbereich mit den beiden Synchronringen, die unterschiedlich verbunden,
Fig. 8 eine schematische Darstellung von Kräften an einzelnen Bauteilen der zweiten Ausführungsform hier der in Figur 6 rechten Synchronisationseinrichtung als Doppelkonussynchronisierung,
Fig. 8a eine zusätzliche schematische Darstellung ineinander greifender Konusringe,
Fig. 9 eine Längsschnittansicht einer dritten Ausführungsform zweier erfindungsgemäßen symmetrisch auf einer Welle angeordneten Synchronisationseinrichtung, hier als Einfachkonussynchronisierung mit erstem Synchronring, Gangrad und Konuselement,
Fig. 10 einen schematischen Längsschnittausschnitt X gemäß Figur 9,
Fig. 1 1 einen Längsschnittausschnitt XI gemäß Figur 10, Fig. 12a einen Längsschnittausschnitt XII gemäß Figur 10 und
Fig. 12b einen Längsschnittausschnitt XII wie in Figur 12a, jedoch mit geänderten
Rampen. In den Figuren 1 bis 12 werden in verschiedenen Längsschnittansichten und Teilansichten verschiedene Ausführungsformen einer Synchronisationseinrichtung 1 , 1 ' gezeigt, wobei in den Figuren 1 und 2 eine übliche Synchronisationseinrichtung 1 ' und in den übrigen Figuren unterschiedliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Synchronisationseinrichtung 1 wiedergegeben sind. (Im Folgenden sind die Bezugszeichen, die sich auf ein Bauteil der Synchronisationseinrichtung 1 ' gemäß dem Stand der Technik beziehen, mit einem hochgestellten Strich gekennzeichnet). In allen Figuren jeweils zwei Synchronisationseinrichtungen 1 , V gezeigt, die spiegelsymmetrisch zueinander auf einer Welle W angeordnet sind. Die Synchronisationseinrichtung 1 , 1 ' weist, konzentrisch zu der Welle W angeordnet, einen Synchron körper 2, 2', eine Schaltmuffe 3, 3', einen Sperrsynchronring 4, 4' mit einer ersten Reibkonusfläche 5, 5' als Reibungsfläche und einer Sperrverzahnung 4.1 , 4.1 ' sowie ein Schaltrad 6, 6' mit einer zweiten Reibkonusfläche 7, 7' als Reibungsfläche und einer Kupplungsverzahnung 8, 8' auf. Die dargestellten Synchronisationseinrichtungen 1 , 1 ' sind, in üblicher Bauweise, so ausgebildet, dass die Schaltmuffe 3, 3' axial zu beiden Richtungen hin jeweils zu einem Schaltrad 4; 4' verschiebbar ist.
Ferner weist die erfindungsgemäße Synchronisationseinrichtung 1 eine Selbstverstärkung 9 zur Erzeugung einer zur Welle W axialen Servokraft FR mit einer Servokraft Richtung s von dem Synchronkörper 2 zu dem Schaltrad 6 hin auf. Die Selbstverstärkung 9 ist in einem Kraftflussbereich k der Synchronisationseinrichtung 1 zwischen dem Sperrsynchronring 4 und dem Schaltrad 6 angeordnet. Damit ist der Kraftflussbereich k von dem Sperrsynchronring 4 bis auf das Schaltrad 6 gemeint. Der Kraftfluss in dem Kraftflussbereich k ist mit wirkenden Kräfteverhältnissen Beispiel gebend für die erste und zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchroneinrichtung 1 in den Figur 5 bzw. 8, wobei die die Servokraft erzeugenden Bauteile 10 zur Darstellung der auf diese Bauteile 10 wirkenden Kräfte getrennt voneinander dargestellt sind.
Wie oben ausgeführt, wird die Schaltmuffe 3 beim Schaltvorgang zur drehfesten Verbindung von Synchronkörper 2 und Schaltrad 6 unter Verzahnungseingriff über die Kupplungsverzahnung 8 des Schaltrades 6 in Servokraftrichtung s geführt. Zur Ausrichtung der Verzahnungen 8 ist ein Gleichlauf von Schaltrad 6 und Synchronkörper 2 erforderlich. Der Synchronkörper 2 ist drehfest und das Schaltrad 6 ist als Losrad auf der Welle W angeordnet. Eine Abbremsung oder Beschleunigung des Schaltrades 6 auf der Welle W durch den Synchron körper 2 erfolgt durch Kraftübertragung an den Reibkonusflächen 5, 7. Zur Beschleunigung des Synchronisationsvorganges wird mittels der Selbstverstärkung 8 die axiale Servokraft FRerzeugt, die zusätzlich zu einer über die Schaltmuffe 3 von außen her eingebrachte axiale Schaltkraft Fs in Servokraftrichtung s auf die Synchronisationseinrichtung 1 wirkt. Infolge einer hierdurch erhöhten Reibung an den Reibkonen 5, 7 wird eine Verkürzung des Synchronisationsvorganges beim Schalten ermöglicht und/oder eine geringere vom Benutzer aufzubringende Schaltkraft Fs benötigt.
In dem Kraftflussbereich k ist, abhängig von der hier jeweils gezeigten Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung 1 , zumindest ein zur Welle W konzentrisches Bauteil 10 oder eine zur Welle W konzentrische Bauelementgruppe 1 1 mit hier gemäß Figur 9 zwei Bauelementen 1 1 .1 angeordnet. Es sind bestimmte Bauteile 10 oder Bauelemente 1 1 .1 mit dem Schaltrad 6 bzw. dem Sperrsynchronring 4 über Rampen 12 im Synchronisationsvorgang kraftwirksam gekoppelt. Mit dem Anliegen an den Rampen
ruft bei Nichtgleichlauf auf das Bauteil 10 bzw. Bauelement 1 1 wirkende Umfangskraft Fu eine Servokraft FR hervor. Um die Servokraft FR in Servokraftrichtung s erzeugen zu können, muss die Rampe 12 des in Servokraftrichtung s hinteren Bauteiles zweier über Rampen 12 zweier gekoppelter Bauteile 10 mit einer axialen Richtungskomponente fa gegen Servokraftrichtung s weisen.
Wie links in Fig. 5 exemplarisch wiedergegeben, wirkt auf die Rampen 12 jeweils eine Normalkraft Fn mit einer zur Welle W axialen Richtungskomponente Fa und einer zur Welle W umfänglichen Richtungskomponente Fu Die Rampen 12 sind somit jeweils in einem exemplarisch in Figuren 4 und 12 angegebenen Winkel ß zur Servokraftrichtung s angeordnet. Es kann über die Größe des Winkels ß die anteilige Höhe der Servokraft FR eingestellt werden.
Die Figuren 3 bis 5 beziehen sich auf eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronisationseinrichtung 1 . Diese ist als sogenannte Dreifachkonussynchronisierung ausgebildet. Sie weist in dem Kraftflussbereich k als zusätzliche Bauteile 10 einen Synchronring 13 mit einer vorderen dritten Reibkonusfläche 14.1 und einer hinteren dritten Reibkonusfläche 14.1 jeweils als Reibungsfläche und ein als Zwischenkonus 15 ausgebildetes Bauteil 10 mit einer vorderen dritten Reibkonusfläche 16.1 und einer hinterem dritten Reibkonusfläche 16.1 jeweils als Reibungsfläche auf. Der Zwischenkonus 15 ist axial zwischen den beiden Synchronringen 4, 13 angeordnet und stützt sich mit seiner vorderen vierten Reibkonusfläche 16.1 in Servokraftrichtung s vorn an der ersten Reibkonusfläche 5 des Sperrsynchronringes 4 und sich mit seiner hinteren vierten Reibkonusfläche 16.2 in Servokraftrichtung s hinten an der vorderen dritten Reibkonusfläche 14.1 des Synchronringes 13 ab. Ferner erstreckt er sich unter Ausbildung einer Steckverbindung mittels hier drei umfänglich gleich beabstandeter laschenartiger Vorsprünge 17 jeweils in einer an dem Schaltrad 6 vorgesehener ihm zugeordneter Öffnung 18 hinein und stützt sich dort über am Schaltrad 6 vorgesehene Rampen 12 an demselben ab (Fig. 4a, 4b). Somit bilden Vorsprung 17 und zugeordnete Öffnung 18 eine Übertragungseinheit 19 mit Vorsprung 17 und Öffnung 18 als Übertragungselemente 19.1 . Die Vorsprünge 17 weisen jeweils bezüglich einer umfänglich-axialen Ebene eine schwalbenschwanzähnliche Form auf (Figur 4a, 4b).
Auch die in Figur 1 und 2 dargestellte Synchronisationseinrichtung 1 ' gemäß dem Stand der Technik ist als Dreifachkonussynchronisierung mit einem Zwischenkonus 15' mit einer vorderen Reibkonusfläche 16.1 ' ausgebildet. Mittels an dem Zwischenkonus 15' angeordneter Vorsprünge 17' und an dem Schaltrad 6' angeordneter Öffnungen 18' wird eine axiale Steckverbindung ausgebildet. Es sind jedoch keine Selbstverstärkung, insbesondere keine Rampen zu Erzeugung der Servokraft vorgesehen. Die Vorsprünge 17' weisen bezüglich einer axialen- umfänglichen Ebene ein rechtwinkliges Profil auf. Ein Vergleich mit der in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronisationseinrichtung 1 zeigt, dass mit Austausch des Zwischenkonus und des Schaltrades eine Synchronisationseinrichtung 1 ' gemäß dem Stand der Technik zu der erfindungsgemäßen Synchronisationseinrichtung 1 unaufwendig umgerüstet werden kann. In Figur 5 sind die Kräfteverhältnisse an den einzelnen Bauteilen 10 in dem Kraftflussbereich k schematisch dargestellt. Rechts in Figur 5 ist der Sperrsynchronring 4 gezeigt, der mit seiner ersten Reibkonusfläche 5 auf die vierte Reibkonusfläche 16 des Zwischenkonus 15 wirkt. Dieser wirkt auf die hier links davon dargestellten vordere dritte Reibkonusfläche 14.1 des Synchronringes 13 und diese wiederum wirkt auf die zweite Reibkonusfläche 7 des Schaltrades 6. Die Bereiche, an denen eine Reibungsarbeit erfolgt, sind zum leichteren Verständnis hier, wie auch in den übrigen Figuren, schwarz dargestellt. Zusätzlich ist in Figur 5 links der Zwischenkonus 15 in einer Einzeldarstellung mit den Vorsprüngen 17 herausgezeichnet, um die Entstehung der Servokraft FR herauszustellen.
Im Einzelnen, in einer Abfolge von rechts nach links, erfolgt eine Einleitung einer Schaltkraft Fs mittels einer in Figur 5 nicht dargestellten Schaltmuffe auf den Sperrsynchronring 4. Auf die erste Reibkonusfläche 5 des Sperrsynchronringes 4 wirkt somit eine Normalkraft FN, die sich aus der Schaltkraft Fs und einer Radialkraft FR zusammensetzt. Diese Normalkraft FN wird auf den Zwischenkonus 15 übertragen. Da sich der Vorsprung 17 über seine Rampe 12 an der hier nicht explizit dargestellten Rampe der Öffnung 18 in Umfangsrichtung an dem Schaltrad 6 abstützt, wird die zusätzliche axiale Servokraft FR erzeugt, die wiederum die Normalkraft FN auf die
Normalkraft N an dem Zwischenkonus 15 erhöht und auf die vordere dritte Reibkonusfläche 14 des Synchronringes 13 und von dem Synchronring 13 auf die zweite Reibkonusfläche 7 des Schaltrades 6 übertragen wird. Damit wirkt die Servokraft Fs über die erhöhte Normalkraft N auf die Reibkonusflächen 16.2, 14.1 bzw. 14.2, 7. Da der Zwischenkonus 15 mit dem Schaltrad 6 und die beiden Synchronringe 4, 13 zueinander drehwirksam gekoppelt sind, entstehen an den Reibkonen 16.2, 14.1 bzw. 14.2, 7 bei Nichtgleichlauf eine verstärkte Reibung, die den Synchronisationsvorgang zum Gleichlauf hin beschleunigt. Die in Figur 4b dargestellte Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung 1 weist abweichend von der in Figur 4a und 5a dargestellte Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung 1 unterschiedliche Rampen, erste Rampen 12.1 und zweite Rampen 12.1 auf, die axial in einem ersten Winkel ß1 bzw. in einem zweiten Winkel ß2 angestellt sind, wobei der erste Winkel ß1 größer als der zweite Winkel ß2 ist. Damit ist die über die ersten Rampen 12.1 übertragene axiale Servokraft FR größer als die über die zweiten Rampen 12.2 übertragene axiale Servokraft FR. Hierbei sind die ersten Rampen 12.1 zur Kraftübertragung bei Nichtgleichlauf der Synchronringe 4, 13 von einem höheren in einen dem Schaltrad 4 zugeordneten Gang und die zweiten Rampen 12.2 zur Kraftübertragung bei Nichtgleichlauf der Synchronringe 4, 13 von einem niedrigeren Gang in den diesem Schaltrad 4 zugeordneten Gang hinein ausgelegt.
In den Figuren 6 bis 8 werden verschiedene Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung 1 mit zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Synchronisationseinrichtungen 1 gezeigt, wobei die hier linke Synchronisationseinrichtung 1 als Dreifachkonussynchronisierung und die hier rechte Synchronisationseinrichtung 1 als Doppelsynchronisierung ausgebildet ist. In der Dreifachsynchronisierung weist der Synchronring 13 im Gegensatz zu dem der Doppelsynchronisierung eine hintere dritte Reibkonusfläche 14.2, in der sich der Synchronring 13 über die zweite Reibkonusfläche 7 des Schaltrades 6 abstützt. Bei der Doppelsynchronisierung stützt sich der Synchronring 13 stirnseitig an dem Schaltrad 6 ab, wodurch hier eine wesentlich geringe Reibung im Vergleich zur der Dreifachsynchronisierung möglich ist. Dieser konstruktive Unterschied ist jedoch für die Erzeugung der Servokraft FR unerheblich, da hier vorgesehen ist, dass die beiden
Synchronringe 4, 13 über vorgesehene Rampen 12 miteinander gekoppelt sind, so dass im Zusammenwirken der beiden Synchronringe 4, 13 über die hier drei Übertragungseinheiten 19 die Servokraft FR in Servokraftrichtung s erzeugt wird. Beispielgebend sind in den Figuren 7a und 7b zwei unterschiedliche Paarungen von Vorsprung 1 7 und Öffnung 18 gezeigt, wobei die Vorsprünge 17 in Figur 7a Teil des Sperrsynchronringes 4 und in Figur 7 Teil des Synchronringes 13 sind.
In Figur 8 werden die Kräfteverhältnisse über die Rampen 12 miteinander gekoppelten Synchronringe 4, 13 und den dazwischen liegenden Zwischenkonus 15 dargestellt, wobei hier, im Gegensatz zu Figur 5, der Sperrsynchronring 4 links und der Synchronring 13 rechts dargestellt sind. Rechts ist der Synchronring 13 mit einem in die Öffnung 18 des Synchronringes 13 eingreifenden Vorsprung 17 des Sperrsynchronringes 4 gesondert gezeigt. Infolge der dort entstehenden Servokraft FR werden die beiden Synchronringe 4, 13 stärker gegeneinander gedrückt, wodurch sich deren Reibung an den vierten Reibkonusflächen 16.1 , 16.2 des Zwischenkonus 15 erhöht wird. Da die Servokraft FR bereits am Sperrsynchronring 4 erzeugt wird, wirkt bereits hier die erhöhte Normalkraft N auf die Rampen 12. Bei einer möglichen, aber hier nicht dargestellten Kombination der beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Synchronisationseinrichtung 1 gemäß den Figuren 3 bis 8 können sich der Zwischenkonus über die Rampen an dem Schaltrad und zusätzlich die beiden Synchronringe ebenfalls über Rampen aneinander abstützen. In Figur 8a ist eine weitere Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung 1 gezeigt, die gleich der in Figuren 4b und 5a dargestellten Ausführungsformen der der Synchronisationseinrichtung 1 unterschiedliche erste Rampen 12.1 und zweite Rampen 12.1 aufweist, die axial in dem ersten Winkel ß1 bzw. dem zweiten Winkel ß2 zur Welle W angestellt sind.
In den Figuren 9 bis 12 wird eine weitere Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung 1 gezeigt, die hier als Einfachkonussynchronisierung ausgebildet ist. Dies heißt, dass lediglich ein Sperrsynchronring 4 mit Sperrverzahnung
4.1 vorgesehen ist, der sich über seine erste Reibkonusfläche 5 an der zweiten Reibkonusfläche 7 abstützt.
Zur Erzeugung der Servokraft FR sind hier in dem Kraftflussbereich k zwei weitere Bauelemente 1 1 .1 der Bauelementgruppe 1 1 vorgesehen. Der zweite Reibkonusfläche 7 ist in einem eigenständigen Reibkonusflächeelement 20 angeordnet, das sich in Erzeugung der Servokraft FR im Falle der Synchronisierung über Rampen 12 an dem Schaltrad 6 abstützt. Zudem ist als weiteres Bauelement 1 1 .1 der Bauelementgruppe 1 1 ein hier scheibenartiges Verstärkungselement 21 mit in axialer Richtung weisenden Reibflächen, einer in Servokraftrichtung s vorderen Reibfläche 22.1 und einer in Servokraftrichtung s hinteren Reibfläche 22.2, vorgesehen.
Wie insbesondere in Figur 1 0, eine Ausschnittsvergrößerung X aus Figur 9, deutlich ersichtlich, umgreift das Reibkonuselement 20 das Verstärkungselement 21 radial innen hakenartig und liegt an der vorderen Reibfläche 22.1 des Verstärkungselementes 21 an. Das Verstärkungselement 21 liegt mit seiner hinteren Reibfläche 22.1 an dem Schaltrad 6 an. Somit tritt während der Synchronisation an den Reibflächen 22.1 , 22.2 eine zusätzliche Reibung auf, die den Synchronisationsvorgang an sich beschleunigt. Die Reibflächen 22.1 , 22.2 sind in einem radial innen liegenden Ringbereich 23.1 angeordnet, der in Figur 10 mittels einer Schwarzfärbung hervorgehoben ist. Das Verstärkungselement 21 weist einen äußeren Ringbereich 23.2 auf, in dem es sich über in Figur 12a dargestellten Rampen 12 an dem Sperrsynchronring 4 abstützt. Das Verstärkungselement 21 weist mehrere umfänglich gleich beabstandete und sich gegen Servokraftrichtung s erstreckende Vorsprünge 17 auf, die jeweils in eine vorgesehene Öffnung 18 eingreifen und, abhängig von der Richtung einer Drehzahldifferenz zwischen Schaltrad 6 und Synchronkörper 2, mit einer umfänglichen Außenseitenflächen 17.1 als Rampe 12 an einer umfänglichen Innenseitenfläche 18.1 als Rampe 12 Servokraft FR erzeugend angreifen. Ebenfalls weist das Reibkonuselement 20, wie in Figur 1 1 , eine Ausschnittsvergrößerung XI aus Figur 10, dargestellt, einen Kranz von umfänglich gleich beabstandeten Vorsprüngen 17 mit Rampen 12 auf, wobei die Vorsprünge 17 in vorgesehenen Öffnungen 18 mit Innenseitenflächen 18.1 als Rampen 12 an dem
Schaltrad 6 angreifen und während der Synchronisation an den Rampen 12 anliegen. Da das Verstärkungselement 21 mit dem Sperrsynchronring 4 und das Reibkonuselement 20 mit dem Schaltrad 6 gekoppelt sind, liegen die Vorsprünge 17 des Reibkonuselementes 20 während des Synchronisationsvorganges bei Nichtgleichlauf von Schaltrad 6 und erstem Synchronring 4 jeweils mit einer Außenseitenfläche 17.1 an einer Innenseitenfläche 18.1 der zugehörigen Öffnung 18 an dem Schaltrad 6 an. Die Innenseitenflächen 18.1 der Öffnungen 18 am Sperrsynchronring 4 und Verstärkungselement 21 weisen in Servokraftrichtung s. Wie in den Figuren 1 1 , 12a und 12b angedeutet, weist die Öffnung 18 eine umfängliche Montagetoleranz w auf, d.h. die Öffnung 18 ist gegenüber der umfänglichen Erstreckung des zugehörigen Vorsprunges 17 um die Montagetoleranz erweitert, um eine problemlose Montage, d.h. ein Ineinanderstecken von Vorsprung 17 und Öffnung 18 zu ermöglichen.
Da eine Servokraft FR an zwei unterschiedlichen Bereichen erzeugt wird, kann somit eine insgesamt erhöhte Servokraft FR erzielt werden. Mittels des Verstärkungselementes 21 mit seinen beiden Reibflächen 22.1 , 22.2 wird bei Nichtgleichlauf zusätzlich zu den Reibkonen 5, 7 von erstem Synchronring 4 und Schaltrad 6 eine zusätzliche Reibung erzeugt, die den Synchronisationsvorgang gegenüber üblichen Einfachkonussynchronisierungen erheblich abkürzt. Ferner wird durch die auf das Reibkonuselement 20 wirkende Servokraft FR die Reibung an dem Verstärkungselement 21 und durch die auf den Sperrsynchronring 4 wirkende Servokraft FR die Reibung an den Reibkonen 5, 7 vergrößert. Beides führt dazu, dass der Synchronisationsvorgang erheblich beschleunigt wird.
Wie Beispiel gebend in Figur 1 1 eingezeichnet, ist zwischen den gekoppelten Bauteilen 10 bzw. Bauelementen 1 1 .1 , d.h. hier zwischen dem Schaltrad 6 mit der Öffnung 18 und dem Reibkonuselement 20 dem Vorsprung 17, ein Abstand x vorgesehen, damit hier Schaltrad 6 und Reibkonuselement 20 nicht stirnseitig an relativ geringen Flächen anstatt über die vorgesehenen hierzu größeren Reibkonusflächen aneinander reiben, welches zudem die mögliche Servokraft vermindern würde. Unmittelbar einsichtig aus der Zeichnung ist jedoch, dass dieser Abstand x auch einen anderen Wert größer Null
aufweisen kann. Dies wiederum bedeutet, dass über einen etwas geringeren oder größeren Abstand als dargestellt Axialtoleranzen zwischen den gekoppelten Bauteilen bzw. bezüglich der Synchronisationseinrichtung unaufwendig ausgeglichen werden können.
In Figur 12b sind, abweichend zu Figur 12a, asymmetrische Rampen 12.1 , 12.2 dargestellt, die, wie ebenfalls in den Figuren 4a, 5a und 8a gezeigt, zur Übertragung unterschiedlicher axialer Servokrafte FR axial in unterschiedlichen Winkeln ß1 , ß2 zur Welle W geneigt sind.
In den Figuren 4b, 5a, 8a und 12b sind die asymmetrischen Rampen 12.1 , 12.2 so ausgelegt, dass der erste Winkel ß1 der ersten Rampen 12.1 größer als der zweite Winkel ß2 der zweiten Rampen ist. Es versteht sich, dass, wie weiter oben beschrieben, insbesondere bei Synchronisationseinrichtungen für höhere Gänge, der erste Winkel kleiner als der zweite Winkel sein kann.
BEZUGSZEICHENLISTE , r Synchronisationseinrichtung
, 2' Synchronkörper
, 3' Schaltmuffe
, 4' Sperrsynchronring
.1 , 4.1 ' Sperrverzahnung
, 5' erste Reibkonusfläche
, 6' Schaltrad
, 7' zweite Reibkonusfläche
, 8' Kupplungsverzahnung
Selbstverstärkung
0 Bauteil
1 Bauelementgruppe
1 .1 Bauelement
2 Rampe
2.1 erste Rampe
2.2 zweite Rampe
3 Synchronring
4.1 vordere dritte Reibkonusfläche
4.2 hintere dritte Reibkonusfläche
5, 15' Zwischenkonus
6.1 , 16.1 ' vordere vierte Reibkonusflä
6.2 hintere vierte Reibkonusfläche
7, 17' Vorsprung
7.1 Außenseitenfläche
8 Öffnung
8.1 Innenseitenfläche
9 Übertragungseinheit
9.1 Übertragungselement
0 Reibkonuselement
21 Verstärkungselement
22.1 vordere Reibfläche
22.2 hintere Reibfläche
23.1 innerer Ringbereich
23.2 äußerer Ringbereich
FN, Fn, N Normal kraft
FR Servokraft
Fs Schaltkraft
Fu Umfangskraft
W Welle
ß Winkel
ß1 erster Winkel
ß2 zweiter Winkel
f Flächennormale
fa axiale Richtungskomponente fu umfängliche Richtungskomponente s Servokraftrichtung
k Kraftflussbereich
w Montagetoleranz
X Abstand
Claims
1 . Synchronisationseinnchtung (1 ) für ein Getriebe, mit einer Schaltmuffe (3), einem Sperrsynchronring (4) und einem Schaltrad (6), wobei in einem Kraftflussbereich (k) zwischen Sperrsynchronring (4) und Schaltrad (6) an mindestens einem Bauteil (10) Rampen (12) zur Erzeugung einer zur Welle (W) axialen Servokraft (Fs) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass erste Rampen (12.1 ) zur Servokrafterzeugung beim Herunterschalten aus einem höheren Gang in einem ersten Winkel (ß-ι) zur Welle (W) und zweite Rampen (12.2) zur Servokrafterzeugung beim Heraufschalten aus einem niedrigeren Gang in einem zweiten Winkel (ß2) zur Welle (W) angeordnet sind, wobei der erste Winkel (ß-ι) ungleich dem zweiten Winkel (ß2) ist.
2. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (ß-ι) dann, wenn das Schaltrad (6) in dem Getriebe für einen ersten Gang vorgesehen ist, größer als der zweite Winkel (ß2) ist.
3. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (ß-ι) mindestens doppelt so groß wie der zweite Winkel (ß2) ist.
4. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (ß-ι) dann, wenn das Schaltrad (6) in einem Getriebe für einen Gang größer der erste Gang vorgesehen ist, kleinerer als der zweite Winkel (ß2) ist.
5. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (ß-ι) um mindestens 5° kleiner als der zweite Winkel (ß2) ist.
6. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sperrsynchronring (4) und dem Schaltrad (6) zumindest ein Bauteil (10) und/oder eine Bauelementgruppe (1 1 ) mit mindestens einem Bauelement (1 1 .1 ) angeordnet ist, wobei sich das Bauteil (10) und/oder das Bauelement (1 1 .1 ) der Bauelementgruppe (1 1 ) zur Umwandlung einer auf dieses Bauteil (10) und/oder Bauelement (1 1 .1 ) wirkenden Umfangskraft (Fu) in die Servokraft (Fs) mittels der Rampen (12) servokraftwirksam zu dem Sperrsynchronring (4) hin oder zu dem Schaltrad (6) hin abstützt.
7. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampen (12) jeweils eine Flächennormale (f) mit einer zur Welle (W) axialen Richtungskomponente (fa) und einer zur Welle (W) umfänglichen Richtungskomponente (fu) aufweisen.
8. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rampen (12) Teil zumindest einer
Übertragungseinheit (19) mit zwei ineinander greifenden zumindest im Wesentlichen auf einem Radius angeordneten Übertragungselementen (19.1 ), einer radial zur Welle (W) beabstandete Öffnung (18) mit
umfänglichen Innenseitenflächen (18.1 ) als Rampen (12) und einem radial zur Welle (W) beabstandeten Vorsprung (17) mit umfänglichen
Außenseitenflächen (17.1 ) als Rampen (12), sind.
9. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Vorsprung (17) einer Übertragungseinheit (19) unter
Ausbildung einer Steckverbindung radial und/oder axial in die ihm
zugeordnete Öffnung (18) hinein erstreckt.
10. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Vorsprung (17) laschenartig ausgebildet ist.
1 1 . Synchronisationseinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei umfänglich gleich
beabstandete Übertragungseinheiten (19) vorgesehen sind.
12. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftflussbereich (k) axial zwischen dem Sperrsynchronring (4) und dem Schaltrad (6) ein als Synchronring (13) ausgebildetes Bauteil (10) und axial zwischen den beiden Synchronringen (4, 13) ein als Zwischenkonus (15) ausgebildetes Bauteil (10) vorgesehen sind, wobei sich der Synchronring (13) zur Erzeugung der Servokraft (FR) über Rampen (12) an dem Sperrsynchronring (4) abstützt und/oder der Zwischenkonus (15) zur Erzeugung der Servokraft (FR) über Rampen (12) an dem Schaltrad (6) abstützt.
13. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrsynchronring eine erste Reibkonusfläche (5) aufweist und die Bauelementgruppe (1 1 ) als Bauelemente (1 1 .1 ) ein
Reibkonuselement (20) mit einer zweiten Reibkonusfläche (7) und ein Verstärkungselement (21 ) mit Reibflächen (22.1 , 22.2) umfasst, wobei sich das Reibkonuselement (29) über Rampen (12) an dem Schaltrad (6) und mittels der zweiten Reibkonusfläche (7) an der ersten Reibkonusfläche (5) des Sperrsynchronrings (4) abstützt sowie sich das Verstärkungselement (21 ) mittels der Reibflächen (22.1 , 22.2) in Servokraftrichtung (s) vorn an dem Reibkonusflächeelement (20) bzw. in Servokraftrichtung (s) hinten an dem Schaltrad (6) abstützt.
14. Synchronisationseinrichtung (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (21 ) ringscheibenartig ausgebildet ist, wobei seine Reibflächen (22.1 , 22.2) senkrecht zur Welle (W) angeordnet sind, und dass sich das Verstärkungselement (21 ) zur Erzeugung der Servokraft (Fs) über Rampen (12) an dem Sperrsynchronring (4) abstützt.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12770065.6A EP2766623B1 (de) | 2011-10-13 | 2012-09-26 | Synchronisationseinrichtung |
US14/345,367 US9027426B2 (en) | 2011-10-13 | 2012-09-26 | Synchronization device |
RU2014119125/11U RU152046U1 (ru) | 2011-10-13 | 2012-09-26 | Синхронизатор |
CN201280050222.3A CN103874863B (zh) | 2011-10-13 | 2012-09-26 | 同步装置 |
IN2565CHN2014 IN2014CN02565A (de) | 2011-10-13 | 2014-04-03 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011084417.1 | 2011-10-13 | ||
DE102011084417A DE102011084417A1 (de) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | Synchronisationseinrichtung |
DE102012206711.6 | 2012-04-24 | ||
DE201210206711 DE102012206711A1 (de) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Synchronisationseinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013053599A1 true WO2013053599A1 (de) | 2013-04-18 |
Family
ID=47008565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2012/068952 WO2013053599A1 (de) | 2011-10-13 | 2012-09-26 | Synchronisationseinrichtung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9027426B2 (de) |
EP (1) | EP2766623B1 (de) |
CN (1) | CN103874863B (de) |
IN (1) | IN2014CN02565A (de) |
RU (1) | RU152046U1 (de) |
WO (1) | WO2013053599A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104235221A (zh) * | 2013-06-12 | 2014-12-24 | 贺尔碧格传动技术控股有限公司 | 用于变速器同步单元的同步环及具有该同步环的同步单元 |
CN105317874A (zh) * | 2014-06-06 | 2016-02-10 | 贺尔碧格传动技术控股有限公司 | 用于传动机构的同步环和同步单元 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012015006A1 (de) * | 2012-07-28 | 2014-01-30 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Kuppelvorrichtung mit einer Schaltmuffe fürein Schaltgetriebe |
EP2956327B1 (de) * | 2013-02-13 | 2018-11-21 | Parker-Hannifin Corporation | Kombinierte zapfwellen- und synchronisierereinheit |
JP6183999B2 (ja) * | 2013-07-24 | 2017-08-23 | 協和合金株式会社 | 変速機用同期装置 |
DE102014209441A1 (de) * | 2014-05-19 | 2015-11-19 | Ford Global Technologies, Llc | Synchronisationsvorrichtung |
DE102015118879A1 (de) * | 2015-11-04 | 2017-05-04 | Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh | Mehrfachsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes |
US10174794B2 (en) * | 2016-07-28 | 2019-01-08 | GM Global Technology Operations LLC | Power take-off assembly having a multiple stage clutch |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732247A (en) | 1987-01-21 | 1988-03-22 | Chrysler Motors Corporation | Triple cone synchronizer with servo action |
US5135087A (en) | 1991-01-16 | 1992-08-04 | New Venture Gear, Inc. | Dual-cone synchronizer with servo action |
JPH0539815A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-19 | Suzuki Motor Corp | 変速機の同期装置 |
EP1219847B1 (de) | 2000-12-26 | 2003-09-24 | Eaton Corporation | Selbstverstärkende Synchronisiereinrichtung |
DE102005056827A1 (de) | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Getrag Synchrontechnik Gmbh | Synchronring und Synchronkupplung |
EP1900956A2 (de) | 2006-09-18 | 2008-03-19 | Hofer-PDC-Gmbh | Getriebesynchronisierung, insbesondere in der Form einer Servo-Synchronisierung |
EP2169250A1 (de) | 2008-09-29 | 2010-03-31 | hofer powertrain GmbH | Doppelkupplungsgetriebe |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1935965A (en) * | 1931-07-16 | 1933-11-21 | Nash Motors Company | Clutch mechanism |
US4998445A (en) * | 1989-11-01 | 1991-03-12 | Tanaka Seimitu Kogyo Kabushiki Kaisha | Synchronizer ring |
EP0846883A1 (de) * | 1996-11-16 | 1998-06-10 | GETRAG Getriebe- und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH & Cie | Synchronisationseinrichtung für Getriebe und Verfahren zum Anspitzen von Zähnen eines gesinterten Synchronisationskörpers |
KR100279995B1 (ko) * | 1997-12-31 | 2001-03-02 | 정몽규 | 키리스 동기 장치의 싱크로나이저 스프링 |
DE19847139C1 (de) * | 1998-10-13 | 2000-05-11 | Hoerbiger & Co | Sperr-Synchronring für synchronisierte Schaltgetriebe |
GB0609333D0 (en) * | 2006-05-11 | 2006-06-21 | Zeroshift Ltd | Engagement member actuator control |
AT507126B1 (de) * | 2008-08-06 | 2018-05-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Kraftverstärkungselement |
JP2010071361A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | 変速機の同期装置 |
DE102010010402A1 (de) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | GM Global Technology Operations LLC , (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Schaltkupplung |
-
2012
- 2012-09-26 US US14/345,367 patent/US9027426B2/en active Active
- 2012-09-26 EP EP12770065.6A patent/EP2766623B1/de active Active
- 2012-09-26 RU RU2014119125/11U patent/RU152046U1/ru active
- 2012-09-26 WO PCT/EP2012/068952 patent/WO2013053599A1/de active Application Filing
- 2012-09-26 CN CN201280050222.3A patent/CN103874863B/zh active Active
-
2014
- 2014-04-03 IN IN2565CHN2014 patent/IN2014CN02565A/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732247A (en) | 1987-01-21 | 1988-03-22 | Chrysler Motors Corporation | Triple cone synchronizer with servo action |
US5135087A (en) | 1991-01-16 | 1992-08-04 | New Venture Gear, Inc. | Dual-cone synchronizer with servo action |
JPH0539815A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-19 | Suzuki Motor Corp | 変速機の同期装置 |
EP1219847B1 (de) | 2000-12-26 | 2003-09-24 | Eaton Corporation | Selbstverstärkende Synchronisiereinrichtung |
DE102005056827A1 (de) | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Getrag Synchrontechnik Gmbh | Synchronring und Synchronkupplung |
EP1900956A2 (de) | 2006-09-18 | 2008-03-19 | Hofer-PDC-Gmbh | Getriebesynchronisierung, insbesondere in der Form einer Servo-Synchronisierung |
EP2169250A1 (de) | 2008-09-29 | 2010-03-31 | hofer powertrain GmbH | Doppelkupplungsgetriebe |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104235221A (zh) * | 2013-06-12 | 2014-12-24 | 贺尔碧格传动技术控股有限公司 | 用于变速器同步单元的同步环及具有该同步环的同步单元 |
CN104235221B (zh) * | 2013-06-12 | 2018-02-09 | 贺尔碧格传动技术控股有限公司 | 用于变速器同步单元的同步环及具有该同步环的同步单元 |
CN105317874A (zh) * | 2014-06-06 | 2016-02-10 | 贺尔碧格传动技术控股有限公司 | 用于传动机构的同步环和同步单元 |
CN105317874B (zh) * | 2014-06-06 | 2018-11-16 | 贺尔碧格传动技术控股有限公司 | 用于传动机构的同步环和同步单元 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103874863A (zh) | 2014-06-18 |
IN2014CN02565A (de) | 2015-08-07 |
CN103874863B (zh) | 2017-02-15 |
EP2766623B1 (de) | 2017-06-21 |
US9027426B2 (en) | 2015-05-12 |
US20140345403A1 (en) | 2014-11-27 |
EP2766623A1 (de) | 2014-08-20 |
RU152046U1 (ru) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2766623B1 (de) | Synchronisationseinrichtung | |
EP2137423B1 (de) | Schaltkupplungsanordnung | |
DE69002302T2 (de) | Synchronisiereinrichtung. | |
DE3728903C1 (de) | Kupplungsverzahnung einer sperrsynchronisierten Schaltkupplung insbesondere eines Gangwechselgetriebes mit von ihrer Welle abschaltbaren Zahnraedern | |
EP2235391B1 (de) | Kraftverstärkungselement | |
DE2512206A1 (de) | Geschwindigkeitswechselgetriebe | |
DE102007022544B4 (de) | Schaltkupplungsanordnung | |
DE69405692T2 (de) | Kupplungen vom Sperrsynchronisationstyp | |
DE102012218282A1 (de) | Trennkupplung für einen Allradantrieb | |
DE3411351C1 (de) | Synchronisiereinrichtungen fuer Schaltkupplungen | |
WO2015028566A1 (de) | Synchronisierung sowie verfahren zum schalten eines gangs | |
DE102009051707A1 (de) | Mehrfachsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes und Schaltgetriebe | |
DE112014000411T5 (de) | Getriebe für ein Fahrzeug und Fahrzeug, das ein derartiges Getriebe einschließt | |
DE102013209638A1 (de) | Synchronisiereinheit | |
DE112014000378T5 (de) | Getriebe für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einem derartigen Getriebe | |
DE69703606T2 (de) | Bolzentyp-Synchronisiereinrichtung | |
DE102010050308A1 (de) | Sperrsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes | |
EP1199489A1 (de) | Synchronisiertes Schaltgetriebe und Konusring hierfür | |
DE102018117154A1 (de) | Synchronisationseinheit für ein Getriebe | |
EP0843107A1 (de) | Synchronisiereinrichtung eines Zahnräderwechselgetriebes | |
DE102017112287A1 (de) | Synchronisierung mit reduzierter axialer länge und erhöhter kapazität | |
DE69704244T2 (de) | Bolzentype Synchronisiereinrichting | |
DE69926822T2 (de) | Bolzen-Synchronisiereinrichtung | |
DE3039231A1 (de) | Sperr-synchronisierung fuer getribeschaltung | |
DE102011084417A1 (de) | Synchronisationseinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12770065 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14345367 Country of ref document: US |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2012770065 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2012770065 Country of ref document: EP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |