DE102005002480B4 - Synchronization device for a manual transmission of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Synchronisierungseinrichtung für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einem auf einer Welle (2) drehbar gelagerten Losrad (4, 6), das mit einer Schaltverzahnung (24a, 24b) versehen ist, sowie mit einer drehfest auf der Welle (2) angeordneten Schiebemuffe (14), die eine Innenverzahnung (22a, 22b) aufweist, die beim Synchronisieren in Eingriff mit der auf dem Losrad (4, 6) vorgesehenen Schaltverzahnung (24a, 24b) bringbar ist, sowie mit mindestens einem zwischen der Schiebemuffe (14) und dem Losrad (4, 6) angeordneten Synchronring (26a, 26b) der zur Angleichung der Drehzahlen von Welle (2) und Losrad (4, 6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kontaktreibflächen (30a, 30b und 32a, 32b) von Synchronring (26a, 26b) und Losrad (4, 6) Ausnehmungen (34a, 34b und 36a, 36b) für die Aufnahme von Sperrkörpern (38a, 38b) vorgesehen sind. Synchronization device for a manual transmission of a motor vehicle with at least one on a shaft (2) rotatably mounted idler gear (4, 6) which is provided with a switching toothing (24a, 24b), and with a rotationally fixed on the shaft (2) arranged sliding sleeve (14 ), which has an internal toothing (22a, 22b) which can be brought into engagement with the gear toothing (24a, 24b) provided on the loose wheel (4, 6) during synchronization, and with at least one between the sliding sleeve (14) and the idler gear (4, 6) arranged synchronizer ring (26a, 26b) which is provided for adjusting the rotational speeds of shaft (2) and idler gear (4, 6), characterized in that in the contact friction surfaces (30a, 30b and 32a, 32b) of synchronizer ring (26a, 26b) and loose wheel (4, 6) recesses (34a, 34b and 36a, 36b) for receiving locking bodies (38a, 38b) are provided.
Description
Die Erfindung betrifft eine Synchronisierungseinrichtung für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a synchronization device for a manual transmission of a motor vehicle according to the features of the preamble of patent claim 1.
Bei den heute bekannten Synchronisierungseinrichtungen für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen (siehe z.B. Lehrbuch „Fachkunde Fahrzeugtechnik“, Verlag Europa Lehrmittel, 26. Auflage, S. 396ff.) wird die Drehzahlangleichung zwischen Gang- bzw. Losrad und der auf der Getriebewelle drehfest angeordneten Schiebemuffe durch Synchronringe erreicht, deren Sperrzähne das Aufschieben der Schiebemuffe auf die Schaltverzahnung des Losrades erst bei Gleichlauf von Schiebemuffe und Losrad zulassen. Solange sich Schiebemuffe und Losrad mit unterschiedlicher Drehzahl drehen, entsteht ein Reibmoment, das den Synchronring soweit verdreht, dass die Sperrzähne vor den Schaltklauen der Schiebemuffe liegen und damit das Verschieben der Schiebemuffe verhindern. Durch die Reibung zwischen den Reibflächen von Synchronring und Losrad wird dieses beschleunigt oder abgebremst und so der Gleichlauf zwischen Losrad und Schiebemuffe hergestellt. Nachdem der Gleichlauf hergestellt wurde und keine Umfangskraft mehr auf den Synchronring wirkt, muss zum Durchschalten bzw. zum Aufschieben der Schaltklauen der Schiebemuffe auf die Schaltverzahnung des Losrades noch die Sperrposition des Synchronringes aufgehoben und gff. die Drehlage des Losrades korrigiert werden. Dies erfolgt über die an den Stirnseiten der Schaltklauen der Schiebemuffe, der Sperrzähne des Synchronringes und der Schaltverzahnung des Losrades vorgesehenen Anschrägungen.In the currently known synchronization devices for manual transmission of motor vehicles (see eg textbook "Fachkunde Fahrzeugtechnik", Verlag Europa Lehrmittel, 26th edition, p. 396ff.) The speed equalization between gear or idler gear and the rotatably mounted on the transmission shaft sliding sleeve by synchronizing rings achieved, the ratchet teeth allow the sliding of the sliding sleeve on the gear teeth of the idler gear only when synchronized sliding sleeve and idler gear. As long as the sliding sleeve and idler gear rotate at different speeds, creates a friction torque that rotates the synchronizer ring far enough that the ratchet teeth are in front of the shift dogs of the sliding sleeve and thus prevent the sliding of the sliding sleeve. Due to the friction between the friction surfaces of synchronizer ring and idler gear this is accelerated or decelerated and so the synchronism between idler gear and sliding sleeve produced. After the synchronization has been produced and no circumferential force acts on the synchronizer ring, the locking position of the synchronizer ring must be repealed and gff for switching through or pushing on the shift claw of the sliding sleeve on the gear teeth of the idler gear. the rotational position of the idler gear can be corrected. This is done via the provided on the faces of the shift dogs of the sliding sleeve, the ratchet teeth of the synchronizer ring and the gear teeth of the idler gear bevels.
Eine derartige Lagekorrektur erfordert einerseits das Aufbringen zusätzlicher Schaltkräfte, auf der anderen Seite kommt es zu einem Verschleiß der Zahnflanken, die wiederum ungewollte Synchronisierungsgeräusche hervorrufen, wenn bspw. die Sperrzähne über die Schaltklauen springen.Such a position correction requires on the one hand the application of additional switching forces, on the other hand, there is a wear of the tooth flanks, which in turn cause unwanted synchronization noise when, for example, the ratchet teeth jump over the shift dogs.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Synchronisierungseinrichtung zu entwickeln, bei der die zuvor dargestellten Nachteile vermieden werden.The object of the invention is therefore to develop a synchronization device in which the disadvantages described above are avoided.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Sperrkörper, die mit in den Kontaktflächen von Synchronring und Losrad eingebrachten Ausnehmungen zusammenwirken, wird mit Erreichen des Gleichlaufs von Schiebemuffe und Losrad eine drehlagerichtige Positionierung beider Bauteile zueinander erreicht, bevor die Schiebemuffe auf die Schaltverzahnung des Losrades aufgeschoben wird. Eine nachträgliche Korrektur der Drehlage von Synchronring und Losrad ist somit nicht mehr erforderlich, so dass auch die zuvor aus dem Stand der Technik beschriebenen Sperrzähne für den Synchronring nicht mehr erforderlich sind.The object is solved by the features specified in claim 1. With the help of the proposed locking body, which cooperate with introduced into the contact surfaces of synchronizer ring and idler gear recesses, a rotational position positioning of the two components is achieved with reaching the synchronization of sliding sleeve and idler gear before the sliding sleeve is pushed onto the gear teeth of the idler gear. A subsequent correction of the rotational position of synchronizer ring and idler gear is thus no longer required, so that the locking teeth previously described for the synchronizer ring previously described in the prior art are no longer required.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Synchronisierungseinrichtung möglich.The features specified in the dependent claims further advantageous embodiments and refinements of the synchronization device are possible.
Die mit den Sperrkörpern zusammenwirkenden ersten und zweiten Ausnehmungen sind auf vorteilhafte Art und Weise in einer Außenreibfläche des Losrades und in einer Innenreibfläche des Synchronringes ausgebildet.The cooperating with the locking bodies first and second recesses are formed in an advantageous manner in a Außenreibfläche the idler gear and in a Innenreibfläche the synchronizer ring.
Als Sperrkörper können handelsübliche Stahlkugeln zum Einsatz kommen, die im geschalteten Zustand des Losrades in den ersten und zweiten Ausnehmungen Aufnahme finden. Die Ausnehmungen für die Aufnahme der Sperrkörper sind dabei der Außenkontur der Kugeln angepasst.Commercially available steel balls can be used as the blocking body, which can be accommodated in the switched-on state of the idler gear in the first and second recesses. The recesses for receiving the locking body are adapted to the outer contour of the balls.
Zur gleichmäßigen radialen Abstützung sind die Ausnehmungen um den Umfang von Losrad und Synchronring gleichmäßig verteilt angeordnet.For uniform radial support, the recesses are distributed uniformly around the circumference of idler gear and synchronizer ring.
Der Synchronring ist auf vorteilhafte Art und Weise innerhalb der Schiebemuffe gelagert, so dass Schleppmomentverluste vermieden werden.The synchronizer ring is mounted in an advantageous manner within the sliding sleeve, so that drag torque losses are avoided.
Die Schiebemuffe weist einen Innen- und Aussenring auf, zwischen denen der Synchronring aufgenommen ist. Der Innenring ist mit einer Innenverzahnung versehen, mit der die Schiebemuffe auf den mit einer Aussenverzahnung versehenen Synchronkörper aufgeschoben ist.The sliding sleeve has an inner and outer ring, between which the synchronizer ring is received. The inner ring is provided with an internal toothing, with which the sliding sleeve is pushed onto the synchronizer body provided with an external toothing.
Der Synchronring ist zwischen seiner der Reibfläche abgewandten Stirnseite und dem Schiebemuffenkörper federnd abgestützt. Dadurch wird eine schnelle formschlüssige Aufnahme der Sperrkörper in den Ausnehmungen des Losrades erreicht.The synchronizer ring is resiliently supported between its end facing away from the friction surface and the sliding sleeve body. As a result, a fast positive reception of the locking body is achieved in the recesses of the idler gear.
Die am Aussenring der Schiebemuffe vorgesehene Innenverzahnung weist gegenüber der eigentlichen Schaltverzahnung axial zurückgesetzte Zähne auf, deren Stirnseiten eine Zahnschräge aufweisen, mit denen die Sperrkörper beim Schaltvorgang in die Ausnehmungen gedrückt werden.The provided on the outer ring of the sliding sleeve internal teeth has compared to the actual shift teeth axially recessed teeth whose end faces have a tooth slope, with which the locking body are pressed during the switching operation in the recesses.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.
Es zeigen:
-
1 eine Schnittdarstellung einer Synchronisierungseinrichtung in einer Neutralstellung, -
2 eine Schnittdarstellung der Synchronisierungseinrichtung in einer ersten Schaltstellung, -
3 eine Schnittdarstellung der Synchronisierungseinrichtung in einer zweiten Schaltstellung, -
4 eine Draufsicht auf ein Losrad eines Schaltgetriebes, -
5 eine Seitenansicht eines Synchronringes der Synchronisierungseinrichtung, -
6 eine Draufsicht auf den Synchronring, -
7 eine Seitenansicht einer Schiebemuffe der Synchronisierungseinrichtung und -
8 eine Draufsicht auf die Schiebemuffe.
-
1 a sectional view of a synchronization device in a neutral position, -
2 a sectional view of the synchronization device in a first switching position, -
3 a sectional view of the synchronization device in a second switching position, -
4 a plan view of a loose wheel of a gearbox, -
5 a side view of a synchronizer ring of the synchronizer, -
6 a top view of the synchronizer ring, -
7 a side view of a sliding sleeve of the synchronization device and -
8th a plan view of the sliding sleeve.
In
Die Synchronisierungseinrichtung
An den beiden Stirnseiten der Schiebemuffe
Im Nachfolgenden wird die Funktionsweise der Synchronisierungseinrichtung näher erläutert:In the following, the functioning of the synchronization device is explained in more detail:
In der
Um beispielsweise eine drehfeste Verbindung zwischen Welle
In
Die Anzahl und die Form der Sperrkörper sowie der mit den Sperrkörpern zusammenwirkenden Ausnehmungen können dem jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.The number and shape of the locking body and the cooperating with the locking recesses can be adapted to the particular application.
Wenn sich die Synchronisierungseinrichtung
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