DE102006060535A1 - Synchronization device e.g. for gearbox, has sliding collar having radial acting spring element and which contacts counter area on synchronous ring and on opposite surface deep recess is formed - Google Patents

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Kristina Dipl.-Ing. May
Harald Schreiber
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Abstract

The synchronization device (1) has a synchronous body (2) with an outer gear (3), a sliding collar (4), a gear, a synchronous ring (6), in particular a synchronous outer ring, a conical friction surface (7). The sliding collar (4) has a radial acting spring element (8) and which contacts a counter area (9) on the synchronous ring (6), but on the opposite surface (9) a deep recess (10) is formed for a resting position between axial sliding collar (4) and synchronous ring (6).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe, die aufweist: einen Synchronkörper mit einer Außenverzahnung, eine Schiebemuffe mit einer mit der Außenverzahnung kämmenden Innenverzahnung und einen Synchronring, insbesondere einen Synchron-Außenring, der eine kegelförmige Reibfläche zum Zusammenwirken mit der Reibfläche eines weiteren Bauteils, insbesondere eines weiteren Synchronrings, aufweist.The The invention relates to a synchronizer for a manual transmission, comprising: a synchronizer body with external teeth, a sliding sleeve with a meshing with the external teeth Internal toothing and a synchronizer ring, in particular a synchronous outer ring, the one conical friction surface for cooperation with the friction surface of another component, in particular a further synchronizer ring having.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine Synchronisiereinrichtung dient zum Schalten von Gangrädern in einem Getriebe. Dabei wird meist eine Anordnung von Synchronringen einem Gangrad zugeordnet. Die Anordnung hat mindestens zwei und häufig drei Synchronringe, nämlich einen Synchron-Innenring, einen Synchron-Außenring und einen dazwischen angeordneten Synchron-Zwischenring. Die Synchronringe sind längs der Drehachse der Getriebewelle bzw. längs der Drehachse der Synchronringe so ineinander geschoben, dass der Synchron-Außenring den Synchron-Innenring in Umfangsrichtung umfasst.A Synchronizer is used to shift gears in a gearbox. This is usually an arrangement of synchronizer rings associated with a gear wheel. The arrangement has at least two and often three synchronizing rings, namely one Synchronous inner ring, a synchronous outer ring and one in between arranged synchronous intermediate ring. The synchronizer rings are along the Rotary axis of the gear shaft or along the axis of rotation of the synchronizer rings pushed into each other so that the synchronous outer ring, the synchronous inner ring in the circumferential direction.

Bei der Anordnung von drei Synchronringen ist radial zwischen dem Synchron-Innenring und dem Synchron-Außenring der Synchron-Zwischenring angeordnet. Jeder Synchronring weist mindestens eine Ringfläche auf, mit der während der Synchronisation der Drehzahlen der Getriebewelle mit den Drehzahlen der zu schaltenden Gangräder ein reibschlüssiger Kontakt zu einer weiteren Ringfläche hergestellt wird. Jede der Reibflächen liegt an einem der Synchronringe einer Reibfläche eines anderen Synchronringes gegenüber. Hierzu weist der Synchron-Außenring eine an seinem Innenumfang angeordnete Innenfläche auf, der eine Außenfläche an dem Synchron-Innenring bzw. an dem Synchron-Zwischenring gegenüberliegt. Der Synchron-Zwischenring hat neben einer äußeren Reibfläche eine innere Reibfläche für den Reibkontakt, da er mit zwei Synchronringen, nämlich mit dem Synchron-Außenring und dem Synchron-Innenring, in Reibkontakt kommt.at The arrangement of three synchronizer rings is radially between the synchronous inner ring and the synchronous outer ring arranged the synchronous intermediate ring. Each synchronizer ring has at least a ring surface on, with the while the synchronization of the rotational speeds of the gear shaft with the speeds the gear wheels to be switched a frictional Contact to another ring surface will be produced. Each of the friction surfaces is located on one of the synchronizer rings a friction surface another synchronizer ring opposite. For this purpose, the synchronous outer ring an inner surface disposed on its inner circumference having an outer surface on the Synchronous inner ring or on the synchronous intermediate ring opposite. The synchronous intermediate ring has an outer friction surface one inner friction surface for the Frictional contact, since he with two synchronizing rings, namely with the synchronous outer ring and the synchronous inner ring, comes in frictional contact.

Die Reibflächen sind entweder die Ringflächen selber oder es sind auf die Ringflächen aufgebrachte Reibbeschichtungen. Der Innen- bzw. Außenumfang einer jeden Innenfläche bzw. Außenfläche nimmt in Achsrichtung der Drehachse zu, so dass jede der Flächen die Form eines Kreiskegelstumpfes aufweist, die als Reibkonus bezeichnet wird. Die drei Synchronringe sind in der Anordnung so ineinander geschoben, dass die einzelnen Umfänge der miteinander korrespondierenden Flächen um die Drehachse in die gleiche Richtung um die Drehachse der Anordnung zunehmen. Die längs ineinander geschobenen Synchronringe sind damit über ihre konischen Reibflächen während des Reibkontakts aneinander zentriert und zueinander konzentrisch angeordnet.The friction surfaces are either the ring surfaces itself or it are applied to the annular surfaces friction coatings. The inner or outer circumference every inner surface or outer surface takes in the axial direction of the axis of rotation, so that each of the surfaces of the Having a shape of a circular truncated cone, which is referred to as Reibkonus. The three synchronizer rings are so interlocked in the arrangement, that the individual scopes the mutually corresponding surfaces about the axis of rotation in the same direction increase about the axis of rotation of the arrangement. The longitudinally in one another pushed synchronizer rings are so over their conical friction surfaces during the Friction contact centered on each other and arranged concentrically to each other.

Was die axiale Relativlage der einzelnen Bauteile einer Synchronisiereinrichtung anbelangt, ist es angestrebt, dass sich eine klare Lage in der Neutralstellung einerseits und im Schaltzustand andererseits ergibt. Es ist daher bekannt geworden, Maßnahmen zu ergreifen, damit eine solche klare Definition der Relativlage sichergestellt ist.What the axial relative position of the individual components of a synchronizer As far as is concerned, it is desirable to have a clear position in the neutral position on the one hand and in the switching state on the other. It is therefore known become, measures to take such a clear definition of the relative position is ensured.

Zwischen oder auf den Zähnen von Schiebemuffen sind häufig Ausnehmungen und Nuten angeordnet, die Rastierkonturen für Druckstücke bilden. In diese Rastierungen greifen Sperrbolzen der Synchronisiereinrichtung ein, welche in der Regel durch eine Schraubenfeder vorgespannt sind. Die Schiebemuffe wird dadurch bei nicht geschaltetem Gang in ihrer Neutralstellung arretiert. Die Nuten sind häufig in Richtung der Längsmittelachse der Schiebemuffe ausgerichtet und führen die Druckstücke der Synchronisiereinrichtung. Wird die Schiebemuffe zur Wahl eines Ganges in axiale Richtung verschoben, drücken die Druckstücke den Synchronring gegen die Reibkegel des Kupplungskörpers. Dieser Prozess wird als Vorsynchronisation bezeichnet. Eine Synchronisiereinrichtung mit einer derartigen Vorsynchronisation ist aufwändig zu bauen, da sie aus vielen, komplex herzustellenden Einzelteilen besteht.Between or on the teeth Sliding sleeves are common Recesses and grooves arranged, the Rastierkonturen form plungers. In this detent locking pin engage the synchronizer a, which are usually biased by a coil spring. The sliding sleeve is characterized in not switched gear in their Neutral position locked. The grooves are often in the direction of the longitudinal central axis the sliding sleeve aligned and lead the plungers the Synchronizer. If the sliding sleeve is to select a gear shifted in the axial direction, press the plungers the Synchronizer ring against the friction cone of the coupling body. This process will referred to as pre-synchronization. A synchronizer with such a Vorsynchronisation is complex to build, since they consist of many, consists of complex parts to be manufactured.

Die DE 10 2004 051 421 A1 zeigt eine Synchronisierungsvorrichtung, bei der mittels einer federvorgespannten Kugel eine Rastposition zwischen dem Synchronkörper und der Schiebemuffe geschaffen wird. Die Kugel ist dabei im Synchronkörper angeordnet und kann in eine entsprechende Ausnehmung in der Schiebemuffe eingreifen. Eine ähnliche Lösung ist aus der DE 199 32 300 A1 bekannt. Weitere vergleichbare Lösungen zeigen die DE 102 03 488 A1 und die DE 100 24 528 A1 .The DE 10 2004 051 421 A1 shows a synchronization device in which by means of a spring-biased ball a locking position between the synchronizer body and the sliding sleeve is provided. The ball is arranged in the synchronizer body and can engage in a corresponding recess in the sliding sleeve. A similar solution is from the DE 199 32 300 A1 known. Other comparable solutions show the DE 102 03 488 A1 and the DE 100 24 528 A1 ,

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisiereinrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass auch zwischen den Synchronringen und der Schiebemuffe eine definierte Lage eingenommen werden kann. Dies soll in einfacher und dennoch zuverlässiger Weise sichergestellt werden. Damit soll in kostengünstiger Weise eine verbesserte Führung und Positionierung des Synchronrings erfolgen können.Of the present invention is based on the object, a synchronizer of the type mentioned in such a way that even between the Synchronringe and the sliding sleeve taken a defined position can be. This should be done in a simple yet reliable way be ensured. This is intended to cost in an improved guide and positioning of the synchronizer ring can take place.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Schiebemuffe mindestens ein radial wirkendes Federelement angeordnet ist, das mindestens eine Gegenfläche am Synchronring kontaktieren kann, wobei auf der Gegenfläche zur Bildung einer axialen Rastposition zwischen Schiebemuffe und Synchronring eine Vertiefung ausgebildet ist.The solution of this problem by the invention is characterized in that at the Schie bemuffe at least one radially acting spring element is arranged, which can contact at least one counter surface on the synchronizer ring, wherein on the counter surface to form an axial locking position between the sliding sleeve and synchronizer ring a recess is formed.

Wie noch zu sehen sein wird, kann damit in kostengünstiger Weise das Einnehmen einer Rastposition bewerkstelligt werden, so dass sich in dieser der Synchronaußenring in definierter axialer Lage zur Schiebemuffe befindet.As can still be seen, so it can take in a cost effective manner a latching position be accomplished, so that in this the Synchronous outer ring located in a defined axial position to the sliding sleeve.

Vorzugsweise sind mehrere Federelemente um dem Umfang der Schiebemuffe verteilt angeordnet. Namentlich sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung drei Federelemente um dem Umfang der Schiebemuffe gleichförmig verteilt angeordnet.Preferably several spring elements are distributed around the circumference of the sliding sleeve arranged. Namely, according to one preferred embodiment the invention three spring elements around the circumference of the sliding sleeve uniform arranged distributed.

Das Federelement kann von einem gebogenen Blechstreifen gebildet werden, der an der Schiebemuffe fest angeordnet ist, z. B. dort festgelötet ist. Es ist beispielsweise aber auch möglich, dass das Federelement mit einem hülsenförmigen Abschnitt mit Presspassung in der Schiebemuffe festgelegt ist. Der das Federelement bildende Blechstreifen kann – in Umfangsrichtung betrachtet – zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet sein. Er kann insbesondere im Wesentlichen eine Halbkreisform aufweisen. Ein Rückholen des Synchronrings aus einer Endlage wird ermöglicht, wenn der bogenförmige Abschnitt eine hakenartige Form aufweist, die zum axialen Hintergreifen des Synchronrings ausgelegt und geeignet ist.The Spring element can be formed by a bent metal strip, which is fixed to the sliding sleeve, z. B. is soldered there. It is also possible, for example, that the spring element with a sleeve-shaped section with a press fit is determined in the sliding sleeve. The forming the spring element Sheet metal strip can - in Viewed circumferentially - at least partially arcuate be educated. In particular, it can essentially have a semicircular shape exhibit. A return of the synchronizer ring from an end position is made possible when the arcuate portion a has hook-like shape, for axially engaging behind the synchronizer ring designed and suitable.

Die Federelemente lassen sich separat und spanlos fertigen. Sie sind leicht mit einer umformtechnisch hergestellten Schiebemuffe verbindbar. Die separate Fertigung der Federelemente vom Grundband der Schiebemuffe ermöglicht eine komplexe Form der Federelemente. In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzen sie eine Länge, die größer ist als die axiale Breite des Schiebemuffengrundbandes. Sie stehen damit über die Flanken hinaus. Bei axialer Bewegung der Schiebemuffe erfolgt durch die vorstehenden Federelemente ein erster Kontakt, welcher die Vorsynchronisation einleitet.The Spring elements can be manufactured separately and without cutting. you are easily connectable with a formed sliding sleeve. The separate production of the spring elements from the base band of the sliding sleeve allows one complex shape of the spring elements. In an advantageous embodiment do they have a length, which is bigger as the axial width of the sliding sleeve base band. They are about that Flanks out. For axial movement of the sliding sleeve is done by the protruding spring elements a first contact, which the Vorsynchronisation initiates.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass die Breite der Vorsynchronisationselemente in etwa der Breite eines Zahnes entspricht. Zum einen ist es dann lediglich erforderlich, dass ein Zahn ausgespart wird, daher also eine möglichst große Zähnezahl erhalten bleibt, andererseits ist das Federelement ausreichend breit, um die gewünschten Kräfte zu übertragen. Um sowohl größeren Beanspruchungen stand zu halten als auch für eine hohe Lebensdauer können die Federelemente beschichtet sein. Zur Herstellung einer derartigen Schiebemuffe wird als Verfahren vorgeschlagen, ein zunächst unprofiliertes Blechband abzulängen und dann durch Scher-/Prägevorgänge in das abgelängte Band Verzahnungsabschnitte einzubringen. Zwischen diesen Verzahnungsabschnitten wird in einem weiteren Verfahrensschritt mindestens ein Vorsynchronisationselement formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden. Dies kann beispielsweise mittels Kleben oder mittels Schweißen, aber auch mittels Clinchen realisiert werden. Schließlich werden das Band kreisrund zur Schiebemuffe gebogen und die Enden dauerhaft miteinander fixiert.When Particularly advantageous, it has been found that the width of the Presynchronization corresponds approximately to the width of a tooth. On the one hand, it is only necessary that a tooth be cut out is, therefore, one possible large number of teeth is maintained, on the other hand, the spring element is sufficiently wide, to transfer the desired forces. To handle both larger loads to hold up as well for a long life can the spring elements to be coated. For producing such Sliding sleeve is proposed as a method, initially unprofiled Cut sheet metal strip and then by shearing / embossing operations in the cut to length Band to bring in Verzahnungsabschnitte. Between these gearing sections In a further method step, at least one presync element is used form-fitting or cohesively connected. This can be done, for example, by gluing or welding, but also be realized by means of clinching. Finally, the band will be circular bent to the sliding sleeve and the ends permanently fixed together.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Vorsynchronisationselemente gleichzeitig als Verdrehsicherung genutzt. Dies vermeidet zum einen Montagefehler, zum anderen kann auf eine separate Verdrehsicherung bei einem mit der Schiebemuffe zusammen wirkenden Synchronring verzichtet werden, was dessen Herstellung vereinfacht.In a further embodiment According to the invention, the presync elements become simultaneously used as anti-rotation. This avoids a mounting error, on the other hand, on a separate anti-rotation in one with the Sliding sleeve cooperating synchronizer ring can be dispensed with, which simplifies its manufacture.

Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Vorsynchronisationselemente sehr flach bauen. In dem mit der Schiebemuffe in Verbindung stehenden Synchronkörper sind deshalb keine tiefen Ausnehmungen erforderlich, um zum Beispiel Druckstücke mit einer Schraubenfeder aufnehmen. Damit sind sowohl die Tragkraft und die übertragbaren Drehmomente erhöht, als auch die Herstellung eines derartigen Synchronkörpers vereinfacht.One Another advantage is that the Vorsynchronisationselemente very build flat. In which related to the sliding sleeve synchronizer Therefore, no deep recesses are required, for example plungers pick up with a coil spring. So that's both the load capacity and the transferable ones Increased torques, as well as the production of such a synchronizer body simplified.

Ein weiterer Vorteil ist die kostengünstige Montage im Vergleich zum klassischen Druckstück. Durch das axiale Hervorstehen wird weiterhin das Kippspiel reduziert, und auch die Entlüftung der Synchronisiereinheit kann verbessert werden. Des Weiteren wirken die als Federelemente ausgebildeten Vorsynchronisationselemente beidseitig, d.h. es entsteht bei Belastung eine Federkraft, und beim Auskuppeln erfolgt eine Zwangsentlastung des Synchronaußenrings.One Another advantage is the cost-effective installation in comparison to the classic pressure piece. By the axial protrusion will continue to reduce the tilting play, and also the venting of Synchronizer unit can be improved. Furthermore act the trained as spring elements Vorsynchronisationselemente on both sides, i. it creates a spring force under load, and when disengaging takes place a forced relief of the synchronous outer ring.

Die Gegenfläche am Synchronring kann durch mindestens einen am Synchronring angeordneten streifenförmigen Abschnitt gebildet werden. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gegenfläche des streifenförmigen Abschnitts mit der Drehachse des Synchronrings einen Winkel einschießt. Dieser liegt bevorzugt im Bereich zwischen 1° und 25°, insbesondere zwischen 3° und 15°.The counter surface on the synchronizer ring can be arranged by at least one of the synchronizer ring stripe Section are formed. It is preferably provided that the counter surface of the strip-shaped Section with the axis of rotation of the synchronizer ring einschießt an angle. This is preferably in the range between 1 ° and 25 °, in particular between 3 ° and 15 °.

Es können auch mehrere streifenförmige Abschnitte um dem Umfang des Synchronrings herum verteilt angeordnet sein. Besonders bevorzugt sind drei streifenförmige Abschnitte über den Umfang des Synchronrings vorgesehen, korrespondierend zu der Anzahl der Federelemente.It can also several strip-shaped Sections distributed around the circumference of the synchronizer ring around be. Particularly preferred are three strip-shaped sections over the Scope of the synchronizer ring provided, corresponding to the number the spring elements.

Der mindestens eine streifenförmige Abschnitt kann im radial äußeren Bereich des Synchronrings angeordnet sein.The at least one strip-shaped Ab cut can be arranged in the radially outer region of the synchronizer ring.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die Vertiefung als durch Umformung eingebrachte Einprägung in das die Gegenfläche bildende Teil ausgebildet ist. Die Vertiefung kann – in Umfangsrichtung betrachtet – bogenförmig ausgebildet sein. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Form der Vertiefung der Form des Federelements in dessen Kontaktbereich mit der Gegenfläche entspricht.Farther can be provided that the recess than by deformation introduced impression in that the opposite surface forming part is formed. The recess can - viewed in the circumferential direction - formed arcuate be. It is particularly preferably provided that the shape of the recess the shape of the spring element in its contact area with the counter surface corresponds.

Der mindestens eine streifenförmige Abschnitt ist in fertigungstechnisch bevorzugter Weise aus dem Material des Synchronrings ausgeformt. Der streifenförmige Abschnitt kann dabei durch einen Stanz- und anschließenden Biegevorgang hergestellt werden.Of the at least one strip-shaped Section is in manufacturing technology preferred manner of the material formed of the synchronizer ring. The strip-shaped section can do this by a punching and subsequent Bending process are produced.

Der Synchronring ist zumeist über den Synchronkörper mit der Schiebemuffe mittels einer Indexierung in Umfangsrichtung festgelegt, wobei in bekannter Weise bei der Indexierung ein gewisses Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen wird, das den Synchronisationsvorgang erleichtert bzw. ermöglicht. Die Indexierung besteht dabei bevorzugt aus mindestens einem am Synchronring angeordneten und sich in axiale Richtung erstreckenden Vorsprung, der in mindestens eine sich in axiale Richtung erstreckende Ausnehmung am Synchronkörper eingreift. Auch hier sind bevorzugt wieder drei Vorsprünge am Synchronring angeordnet, die in drei Ausnehmung am Synchronkörper eingreifen.Of the Synchronizer ring is mostly over the synchronizer body with the sliding sleeve by means of an indexing in the circumferential direction with a certain degree of indexing in a known manner Game is provided in the circumferential direction, which is the synchronization process facilitates or allows. The indexing preferably consists of at least one am Synchron ring arranged and extending in the axial direction Projection, which in at least one extending in the axial direction recess on the synchronizer body engaging. Again, preferably three projections on the synchronizer ring arranged, which engage in three recess on the synchronizer body.

Der Erfindungsvorschlag ermöglicht eine sehr kostengünstige Fertigung der Synchronringe und Schiebemuffen, wobei trotzdem in zuverlässiger Weise eine definierte Rastposition zwischen den beiden genannten Bauteilen eingenommen werden kann.Of the Invention proposal allows a very cost effective Manufacture of synchronizer rings and sliding sleeves, while still in reliable way a defined locking position between the two mentioned components can be taken.

Es ergibt sich eine gute Führung des Synchronrings durch die Schiebemuffe.It results in a good leadership of the synchronizer ring through the sliding sleeve.

Ein wichtiger Vorteil ist ferner, dass der Bauraum der Synchronisiereinrichtung nicht vergrößert ist.One important advantage is further that the space of the synchronizer is not enlarged.

Die vorgeschlagene Ausgestaltung erlaubt in der Schalt-Endstellung auch das Rückziehen des Synchron(außen)ringes nach dem Synchronisiervorgang, wenn die Schiebemuffe weiter geschaltet wird.The proposed embodiment also allowed in the switching end position the retraction of the synchronous (outside) ring after the synchronization process, when the sliding sleeve is switched further becomes.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In The drawings are exemplary embodiments represented the invention. Show it:

1 den Radialschnitt durch eine Synchronisiereinrichtung bestehend aus einem Synchronkörper, einer Schiebemuffe und zwei Synchronaußenringen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 the radial section through a synchronizer consisting of a synchronizer body, a sliding sleeve and two synchronous outer rings according to a first embodiment of the invention,

2 einen vergrößerten Ausschnitt der Einrichtung gemäß 1 mit angedeuteter Darstellung des zu synchronisierenden Gangrads, 2 an enlarged section of the device according to 1 with an indication of the gear wheel to be synchronized,

3 eine alternative Ausführungsform der Erfindung in der Darstellung gemäß 1, 3 an alternative embodiment of the invention in the illustration according to 1 .

4 einen Detailausschnitt aus 3 in vergrößerter Darstellung, 4 a detail from 3 in an enlarged view,

5 die Synchronisiereinrichtung gemäß 1 in Explosionsdarstellung, 5 the synchronizer according to 1 in exploded view,

6 den Synchronaußenring gemäß 1 in perspektivischer Darstellung, 6 according to the synchronous outer ring 1 in perspective,

7 einen Synchronaußenring und die Schiebemuffe der Synchronisiereinrichtung gemäß 1 in Explosionsdarstellung, 7 a synchronizer outer ring and the sliding sleeve of the synchronizer according to 1 in exploded view,

8 die Synchronisiereinrichtung gemäß 1 in Richtung der Drehachse betrachtet, 8th the synchronizer according to 1 viewed in the direction of the axis of rotation,

9 den oberen Bereich der Synchronisiereinrichtung gemäß 8 im Schnitt A-A gemäß 8, 9 the upper portion of the synchronizer according to 8th in section AA according to 8th .

10 den unteren Bereich der Synchronisiereinrichtung gemäß 8 im Schnitt A-A gemäß 8, 10 the lower portion of the synchronizer according to 8th in section AA according to 8th .

11 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Schiebemuffe und 11 a longitudinal section of the sliding sleeve according to the invention and

12 eine Variante einer erfindungsgemäßen Schiebemuffe. 12 a variant of a sliding sleeve according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

In den verschiedenen Figuren ist in zwei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung eine Synchronisiereinrichtung 1 zu sehen, die einen Synchronkörper 2, eine Schiebemuffe 4 und zwei Synchronaußenringe 6 aufweist. Der Synchronkörper 2 hat ein Nabenteil 18, das mit einer Keilverzahnung 19 versehen ist. Über die Keilverzahnung 19 wird eine drehfeste Verbindung mit einem nicht dargestellten Wellenteil hergestellt. Der Synchronkörper 2 weist in seinem radial äußeren Bereich einen Stegabschnitt 20 auf, der wiederum an seinem äußeren radialen Ende eine Außenverzahnung 3 trägt. Diese Außenverzahnung 3 kämmt mit einer Innenverzahnung 5, die in der Schiebemuffe 4 ausgebildet ist. Die beiden Verzahnungen 3, 5 erlauben eine relative axiale Verschiebung zwischen dem Synchronkörper 2 und der Schiebemuffe 4 bei Beibehaltung der drehfesten Verbindung.In the various figures, in two different embodiments of the invention is a synchronizer 1 to see who has a synchronizer body 2 , a sliding sleeve 4 and two synchronous outer rings 6 having. The synchronizer body 2 has a hub part 18 that with a spline 19 is provided. About the spline 19 a non-rotatable connection is made with a shaft part, not shown. The synchronizer body 2 has in its radially outer region a web portion 20 on, in turn, at its outer radial end an external toothing 3 wearing. This external toothing 3 meshes with an internal toothing 5 in the sliding sleeve 4 is trained. The two gears 3 . 5 allow a relative axial displacement between the synchronizer body 2 and the sliding sleeve 4 while retaining the non-rotatable Ver binding.

Die Synchronaußenringe 6 weisen in bekannter Weise eine kegelförmige Reibfläche 7 auf, die mit der kegeligen Gegenfläche eines weiteren Synchronrings (Synchronzwischenring oder Synchroninnenring) zusammenwirken kann, um ein Reibmoment zu erzeugen, mit dem die Synchronisation bewerkstelligt wird. Diese weiteren Synchronringe sind nicht dargestellt.The synchronous outer rings 6 have in a known manner a conical friction surface 7 on, which can cooperate with the conical counter surface of another synchronizer ring (synchronous intermediate ring or synchronous inner ring) to generate a friction torque, with which the synchronization is accomplished. These further synchronizer rings are not shown.

Angestrebt wird, dass zwischen dem Synchronaußenring 6 und der Schiebemuffe 4 eine Rastposition in definierter axialer Relativlage eingenommen werden kann. Hierzu weist der Synchronaußenring 6 drei über seinen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete streifenförmige Abschnitte 11 auf (s. insbe sondere 6), wobei die Abschnitte 11 im Querschnitt ein Rechteckprofil haben. Die Abschnitte 11 sind aus dem Material des Synchronaußenrings 6 gebildet und werden bei dessen Herstellung gebildet. Hierzu werden beim Austanzen des Materials für den Synchronaußenring 6 aus einer Ronde die drei Abschnitte 11 stehen gelassen. Durch Umbiegen der Abschnitte 11 in die in den Figuren dargestellte Position entsteht der fertige Synchronring 6.The aim is that between the synchronous outer ring 6 and the sliding sleeve 4 a locking position can be taken in a defined axial relative position. For this purpose, the synchronous outer ring 6 three evenly distributed over its circumference arranged strip-shaped sections 11 on (see in particular special 6 ), the sections 11 have a rectangular profile in cross section. The sections 11 are made of the material of the synchronous outer ring 6 formed and are formed during its manufacture. For this purpose, when Austanzen the material for the synchronous outer ring 6 from a Ronde the three sections 11 ditched. By bending over the sections 11 in the position shown in the figures, the finished synchronizer ring is formed 6 ,

Die drei Abschnitte 11 sind dabei weitgehend in axiale Richtung ausgerichtet. Allerdings wird zwischen der Oberfläche der streifenförmigen Abschnitte 11, die eine später noch näher beschriebene Gegenfläche 9 bilden, und der Drehachse 12 des Synchronaußenrings 6 ein kleiner Winkel α eingeschlossen. der im Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 etwa 5° und im Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 etwa 12° beträgt.The three sections 11 are largely aligned in the axial direction. However, between the surface of the strip-shaped sections 11 , the counter surface described in more detail later 9 form, and the axis of rotation 12 of the synchronous outer ring 6 a small angle α included. in the embodiment according to 1 and 2 about 5 ° and in the embodiment according to 3 and 4 is about 12 °.

Die streifenförmigen Abschnitte 11 weisen eine radial nach außen gerichtete Gegenfläche 9 auf, die zum Zusammenwirken mit einem Federelement 8 ausgebildet ist, das an der Schiebemuffe 4 angeordnet ist.The strip-shaped sections 11 have a radially outwardly directed counter surface 9 on, for cooperation with a spring element 8th is formed on the sliding sleeve 4 is arranged.

Die Gegenfläche 9 ist dabei so geformt, dass sich in axiale Richtung ein kleiner Hinterschnitt bildet, und zwar durch eine Vertiefung 10, die bevorzugt durch einen Umformvorgang erzeugt ist, dem der streifenförmige Abschnitt 11 unterzogen wird. In den 2 und 4 ist zu erkennen, dass die Vertiefung 10 durch eine Einprägung gebildet wird, die kreisbogenförmig ausgebildet ist.The counter surface 9 is formed so that it forms a small undercut in the axial direction, through a depression 10 , which is preferably produced by a forming process, the strip-shaped portion 11 is subjected. In the 2 and 4 it can be seen that the depression 10 is formed by an impression, which is formed in a circular arc.

Das Federelement 8 wird durch einen Blechstreifen gebildet, der in seinen beiden Endbereichen gerollt ist, so dass sich die in den 2 und 4 dargestellte Form ergibt. Aufgrund der Ausbildung des Federelements 8 ergibt sich damit, dass eine Rastposition vorliegt, wenn nämlich das Federelement 8 in die kongruent ausgebildete Vertiefung 10 drückt. Erst nach Überwindung einer gewissen Axialkraft kommt es zu einer axialen Verschiebung des Synchronaußenrings 6 relativ zur Schiebemuffe 4.The spring element 8th is formed by a metal strip, which is rolled in its two end areas, so that in the 2 and 4 shown form results. Due to the design of the spring element 8th results from the fact that a latching position is present, namely, when the spring element 8th in the congruent trained depression 10 suppressed. Only after overcoming a certain axial force causes an axial displacement of the synchronous outer ring 6 relative to the sliding sleeve 4 ,

In bekannter Weise ist eine Indexierung 13, 14 zwischen dem Synchronaußenring 6 und dem Synchronkörper 2 bzw. der Schiebemuffe 4 vorgesehen. Der Synchronaußenring 6 weist hierfür drei Vorsprünge 13 auf, die aus dem Material des Synchronaußenrings 6 bei dessen Herstellung spanlos geformt sind – analog zur Fertigung der streifenförmigen Abschnitte 11. Die Vorsprünge 13 greifen im montierten Zustand der Synchronisiereinrichtung 1 in Ausnehmungen 14 im Synchronkörper 2 ein, die diesen in axiale Richtung durchsetzen. Die Vorsprünge 13 können – wie dargestellt – am inneren Umfang des Synchronaußenrings 6 angeordnet sein; dies ist jedoch nicht zwingend.In a known manner is an indexing 13 . 14 between the synchronous outer ring 6 and the synchronizer body 2 or the sliding sleeve 4 intended. The synchronous outer ring 6 has three projections for this purpose 13 on, made of the material of the synchronous outer ring 6 are formed without cutting during its production - analogous to the production of the strip-shaped sections 11 , The projections 13 engage in the assembled state of the synchronizer 1 in recesses 14 in the synchronizer body 2 one, which enforce this in the axial direction. The projections 13 can - as shown - on the inner circumference of the synchronous outer ring 6 be arranged; however, this is not mandatory.

In 2 ist das zu synchronisierende Gangrad 15 angedeutet, das mit einem Kupplungskörper 16 in Form einer Verzahnung versehen ist. In 2 ist dabei mit ausgezogenen Linien die Neutralposition dargestellt, d. h. wenn keine Synchronisation erfolgt und sich die Scheibemuffe 4 in einer neutralen Position befindet. Mit strichpunktierten Linien ist indes die Lage dargestellt, die beim Synchronisieren eingenommen wird, d. h. wenn sich die Schiebemuffe 4 in der eingerasteten Stellung befindet. Dann wird über die Verzahnung 16 am Gangrad 15 (s. 2), die Außen- und Innenverzahnung 3 und 5 am Synchronkörper 2 und an der Schiebemuffe 4 sowie über die Verzahnung 17 am Außenumfang des Synchronaußenrings 6 Formschluss in Umfangsrichtung hergestellt, so dass der Synchronkörper 2 drehfest mit dem Gangrad 15 verbunden ist.In 2 is the gear wheel to be synchronized 15 indicated that with a coupling body 16 provided in the form of a toothing. In 2 is shown in solid lines the neutral position, ie if no synchronization takes place and the disc sleeve 4 in a neutral position. With dash-dotted lines, however, the situation is shown, which is taken during synchronization, ie when the sliding sleeve 4 is in the locked position. Then it's about the gearing 16 at the wheel 15 (S. 2 ), the external and internal teeth 3 and 5 on the synchronizer body 2 and on the sliding sleeve 4 as well as about the gearing 17 on the outer circumference of the synchronous outer ring 6 Positive fit produced in the circumferential direction, so that the synchronizer body 2 rotatably with the gear wheel 15 connected is.

Der Erfindungsvorschlag kommt bevorzugt bei der Synchronisation mittels Synchronaußenringen für den 1. bis 6. Gang eines Getriebes zum Einsatz.Of the Invention proposal is preferred in the synchronization means Synchronous outer rings for the 1st to 6th gear of a transmission used.

Die als „Rastierrampen" ausgebildeten streifenförmigen Abschnitte 11 erlauben dabei durch die spezielle Ausformung der Gegenflächen 9 ein einfaches Einnehmen der Rastposition. Beim Synchronisieren kann, wie es aus der gestrichelt dargestellten Lage in den 2 und 4 hervorgeht, das Federelement 8 axial hinter den Synchronaußenring 6 gelangen. In dieser Endstellung ist ein axiales Zurückziehen des Synchronaußenrings 6 nach dem Synchronisierungsvorgang durch die Schiebemuffe 4 möglich, wenn diese weitergeschaltet wird.The trained as "Rastierrampen" strip-shaped sections 11 allow it by the special shape of the mating surfaces 9 a simple taking the detent position. When synchronizing, as can be seen from the dashed line in the 2 and 4 shows the spring element 8th axially behind the synchronous outer ring 6 reach. In this end position is an axial retraction of the synchronous outer ring 6 after the synchronization process through the sliding sleeve 4 possible, if this is switched on.

Der Synchronkörper 2, die Schiebemuffe 4 und die Synchronaußenringe 6 sind bevorzugt spanlos gefertigt; es ist aber grundsätzlich auch möglich, dass sie mittels spanender Bearbeitung hergestellt werden.The synchronizer body 2 , the sliding sleeve 4 and the synchronous outer rings 6 are preferably made without cutting; but it is also possible in principle that they are produced by machining.

11
Synchronisiereinrichtungsynchronizer
22
Synchronkörpersynchronizer
33
Außenverzahnungexternal teeth
44
Schiebemuffesliding sleeve
55
Innenverzahnunginternal gearing
66
Synchronring (Synchronaußenring)synchronizer ring (Synchronous outer ring)
77
kegelförmige Reibflächeconical friction surface
88th
Federelementspring element
99
Gegenflächecounter surface
1010
Vertiefungdeepening
1111
streifenförmiger Abschnittstrip-shaped section
1212
Drehachseaxis of rotation
13, 1413 14
Indexierungindexing
1313
Vorsprunghead Start
1414
Ausnehmungrecess
1515
Gangradgear wheel
1616
Kupplungskörper (Verzahnung)Coupling body (toothing)
1717
Verzahnunggearing
1818
Nabenteilhub part
1919
Keilverzahnungspline
2020
Stegabschnittweb section
2121
SchweißpunktWeldingSpot
2222
Ausnehmungrecess
UU
Umfangsrichtung Winkelcircumferentially angle
αα
Winkelangle

Claims (24)

Synchronisiereinrichtung (1) für ein Schaltgetriebe, die aufweist: einen Synchronkörper (2) mit einer Außenverzahnung (3), eine Schiebemuffe (4) mit einer mit der Außenverzahnung (3) kämmenden Innenverzahnung (5) und einen Synchronring (6), insbesondere einen Synchron-Außenring, der eine kegelförmige Reibfläche (7) zum Zusammenwirken mit der Reibfläche eines weiteren Bauteils, insbesondere eines weiteren Synchronrings, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schiebemuffe (4) mindestens ein radial wirkendes Federelement (8) angeordnet ist, das mindestens eine Gegenfläche (9) am Synchronring (6) kontaktieren kann, wobei auf der Gegenfläche (9) zur Bildung einer axialen Rastposition zwischen Schiebemuffe (4) und Synchronring (6) eine Vertiefung (10) ausgebildet ist.Synchronizing device ( 1 ) for a manual transmission, comprising: a synchronizer body ( 2 ) with an external toothing ( 3 ), a sliding sleeve ( 4 ) with one with the external toothing ( 3 ) meshing internal toothing ( 5 ) and a synchronizer ring ( 6 ), in particular a synchronous outer ring having a conical friction surface ( 7 ) for cooperation with the friction surface of a further component, in particular a further synchronizer ring, characterized in that on the sliding sleeve ( 4 ) at least one radially acting spring element ( 8th ) is arranged, the at least one counter surface ( 9 ) on the synchronizer ring ( 6 ), wherein on the opposite surface ( 9 ) for forming an axial detent position between sliding sleeve ( 4 ) and synchronizer ring ( 6 ) a recess ( 10 ) is trained. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Federelemente (8) um dem Umfang der Schiebemuffe (4) verteilt angeordnet sind.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that a plurality of spring elements ( 8th ) around the circumference of the sliding sleeve ( 4 ) are arranged distributed. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass drei Federelemente (8) um dem Umfang der Schiebemuffe (4) gleichförmig verteilt angeordnet sind.Synchronizing device according to claim 2, characterized in that three spring elements ( 8th ) around the circumference of the sliding sleeve ( 4 ) are arranged uniformly distributed. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (8) von einem gebogenen Blechstreifen gebildet wird, der an der Schiebemuffe (4) fest angeordnet ist.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the spring element ( 8th ) is formed by a bent sheet metal strip, which on the sliding sleeve ( 4 ) is fixed. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der das Federelement (8) bildende Blechstreifen in Umfangsrichtung betrachtet zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet ist.Synchronizing device according to claim 4, characterized in that the spring element ( 8th ) forming sheet metal strip viewed in the circumferential direction is at least partially arcuate. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bogenförmige Abschnitt im Wesentlichen eine Halbkreisform aufweist.Synchronizing device according to claim 5, characterized characterized in that the arcuate Section has substantially a semicircular shape. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bogenförmige Abschnitt eine hakenartige Form aufweist, die zum axialen Hintergreifen des Synchronrings (6) ausgelegt und geeignet ist.Synchronizing device according to claim 5, characterized in that the arcuate portion has a hook-like shape, which for axially engaging behind the synchronizer ring ( 6 ) is designed and suitable. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (9) am Synchronring (6) durch mindestens einen am Synchronring (6) angeordneten streifenförmigen Abschnitt (11) gebildet wird.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the mating surface ( 9 ) on the synchronizer ring ( 6 ) by at least one of the synchronizer ring ( 6 ) arranged strip-shaped section ( 11 ) is formed. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (9) des streifenförmigen Abschnitts (11) mit der Drehachse (12) des Synchronrings (6) einen Winkel (α) einschließt.Synchronizing device according to claim 8, characterized in that the mating surface ( 9 ) of the strip-shaped section ( 11 ) with the axis of rotation ( 12 ) of the synchronizer ring ( 6 ) includes an angle (α). Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen 1° und 25° liegt.Synchronizing device according to claim 9, characterized characterized in that the angle (α) between 1 ° and 25 °. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen 3° und 15° liegt.Synchronizing device according to claim 10, characterized characterized in that the angle (α) between 3 ° and 15 ° is located. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere streifenförmige Abschnitte (11) um dem Umfang des Synchronrings (6) verteilt angeordnet sind.Synchronizing device according to claim 8, characterized in that a plurality of strip-shaped sections ( 11 ) around the circumference of the synchronizer ring ( 6 ) are arranged distributed. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass drei streifenförmige Abschnitte (11) um dem Umfang des Synchronrings (6) gleichförmig verteilt angeordnet sind.Synchronizing device according to claim 12, characterized in that three strip-shaped sections ( 11 ) around the circumference of the synchronizer ring ( 6 ) are arranged uniformly distributed. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine streifenförmige Abschnitt (11) im radial äußeren Bereich des Synchronrings (6) angeordnet ist.Synchronizing device according to claim 8, characterized in that the at least one strip-shaped section ( 11 ) in the radially outer region of the synchronizer ring ( 6 ) is arranged. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) als durch Umformung eingebrachte Einprägung in das die Gegenfläche (9) bildende Teil (11) ausgebildet ist.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the depression ( 10 ) as introduced by deformation imprinting in the counter surface ( 9 ) forming part ( 11 ) is trained. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) in Umfangsrichtung betrachtet bogenförmig ausgebildet ist.Synchronizing device according to claim 15, characterized in that the recess ( 10 ) in Viewed circumferential direction is formed arcuate. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Vertiefung (10) der Form des Federelements (8) in dessen Kontaktbereich mit der Gegenfläche (9) entspricht.Synchronizing device according to claim 15, characterized in that the shape of the recess ( 10 ) the shape of the spring element ( 8th ) in its contact area with the mating surface ( 9 ) corresponds. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine streifenförmige Abschnitt (11) aus dem Material des Synchronrings (6) ausgeformt ist.Synchronizing device according to claim 8, characterized in that the at least one strip-shaped section ( 11 ) made of the material of the synchronizer ring ( 6 ) is formed. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der streifenförmige Abschnitt (11) durch einen Stanz- und Biegevorgang hergestellt ist.Synchronizing device according to claim 18, characterized in that the strip-shaped section ( 11 ) is produced by a punching and bending process. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring (6) über den Synchronkörper (2) mit der Schiebemuffe (4) mittels einer Indexierung (13, 14) in Umfangsrichtung festgelegt ist.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the synchronizing ring ( 6 ) via the synchronizer body ( 2 ) with the sliding sleeve ( 4 ) by means of indexing ( 13 . 14 ) is set in the circumferential direction. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Indexierung (13, 14) aus mindestens einem am Synchronring (6) angeordneten und sich in axiale Richtung erstreckenden Vorsprung (13) gebildet wird, der in mindestens eine sich in axiale Richtung erstreckende Ausnehmung (14) am Synchronkörper (2) eingreift.Synchronizing device according to claim 20, characterized in that the indexing ( 13 . 14 ) from at least one of the synchronizer ring ( 6 ) and extending in the axial direction projection ( 13 ) is formed in at least one axially extending recess ( 14 ) on the synchronizer body ( 2 ) intervenes. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass drei Vorsprünge (13) am Synchronring (6) angeordnet sind, die in drei Ausnehmung (14) am Synchronkörper (2) eingreifen.Synchronizing device according to claim 21, characterized in that three projections ( 13 ) on the synchronizer ring ( 6 ) arranged in three recesses ( 14 ) on the synchronizer body ( 2 ) intervene. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (8) beschichtet ist.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the spring element ( 8th ) is coated. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (8) formschlüssig oder stoffschlüssig mit der Schiebemuffe (4) verbunden ist.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the spring element ( 8th ) positively or cohesively with the sliding sleeve ( 4 ) connected is.
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