DE102009054498B4 - synchronization - Google Patents
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Abstract
Synchronisierung (2) für ein Fahrzeuggetriebe,die eine Schiebemuffe (14), einen Synchronring (6), einen Kupplungskörper (10) und einen Synchronkörper (4), der auf einem um eine Rotationsachse (20) drehenden Bauteil angeordneten ist, sowie ein in dem Synchronkörper (4) angeordnetes Druckstück (16) umfasst, das durch die Schiebemuffe (14) betätigt den Synchronring (6) axial entlang der Rotationsachse (20) aus einer Ausgangsposition in Richtung auf den Kupplungskörper (10) in eine Sperrstellung der Synchronisierung (2) verschiebt,dadurch gekennzeichnet, dass ein das Druckstück (16) umgebendes Zentrierelement (22) vorgesehen ist, das die axiale Bewegung des Druckstückes (16) zur axialen Verschiebung des Synchronringes (6) aus einer Ausgangsstellung in die Sperrstellung zulässt und in den Synchronring (6) in der Weise eingreift, dass das Zentrierelement (22) den Synchronring (6) nach Beendigung der Sperrstellung in die Ausgangsposition zurückführt und axial zentriert,wobei das Druckstück (16) durch ein Federelement (18) radial in Richtung der Schiebemuffe (14) gedrückt wird, wobei das Federelement (18) durch das Zentrierelement (22) geführt wird.Synchronization (2) for a vehicle transmission, which has a sliding sleeve (14), a synchronizer ring (6), a clutch body (10) and a synchronizer body (4), which is arranged on a component rotating about an axis of rotation (20), as well as an in the synchronizer body (4) comprises a pressure piece (16) which, by means of the sliding sleeve (14), actuates the synchronizer ring (6) axially along the axis of rotation (20) from an initial position in the direction of the coupling body (10) into a locked position of the synchronization (2 ), characterized in that a centering element (22) surrounding the pressure piece (16) is provided, which allows the axial movement of the pressure piece (16) for the axial displacement of the synchronizing ring (6) from an initial position into the blocking position and into the synchronizing ring ( 6) engages in such a way that the centering element (22) returns the synchronizing ring (6) to the starting position and axially centers it after the blocking position has ended, the D Back piece (16) is pressed radially by a spring element (18) in the direction of the sliding sleeve (14), the spring element (18) being guided through the centering element (22).
Description
Die Erfindung betrifft eine Synchronisierung mit einer Einrichtung zur Vermeidung von Verlusten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a synchronization with a device for avoiding losses according to the preamble of claim 1.
Synchronisierungen in Kraftfahrzeuggetrieben weisen häufig zwischen einem auf einer Getriebewelle drehfest angeordneten Synchronkörper und einem mit einem rotierenden Bauteil wie einem Zahnrad drehfest verbundenen Kupplungskörper einen Synchronring auf, der sich relativ gegenüber dem Synchronkörper und dem Kupplungskörper zumindest geringfügig um die Rotationsachse der Getriebewelle verdrehen kann.Synchronizations in motor vehicle transmissions often have a synchronizer ring between a synchronizer body, which is arranged in a rotationally fixed manner on a transmission shaft, and a clutch body, which is connected in a rotationally fixed manner to a rotating component such as a gearwheel, and which can rotate at least slightly relative to the synchronizer body and the clutch body about the axis of rotation of the transmission shaft.
Eine Synchronisierung bekannter Bauart umfasst weiter eine Schiebemuffe, mit der der Synchronkörper und der Kupplungskörper zu einer Drehmomentübertragung drehfest verbunden werden können. Drehen sich Synchronkörper und Kupplungskörper vor der drehfesten Verbindung mit unterschiedlicher Drehzahl, dann ermöglicht der Synchronring eine Unterstützung der Drehzahlangleichung. Dazu weist der Synchronring und der Kupplungskörper je eine aufeinander abgestimmte, konusförmige Reibfläche auf. Über die Schiebemuffe werden die beiden Reibflächen aufeinandergedrückt, reiben aneinander und gleichen dadurch die Drehzahl an.A synchronization of a known type also includes a sliding sleeve with which the synchronizer body and the clutch body can be connected in a rotationally fixed manner for torque transmission. If the synchronizer body and clutch body rotate at different speeds in front of the non-rotatable connection, the synchronizer ring enables the speed adjustment to be supported. For this purpose, the synchronizer ring and the clutch body each have a coordinated, conical friction surface. The two friction surfaces are pressed together by the sliding sleeve, rub against each other and thereby adjust the speed.
Damit die beiden Reibflächen axial in Richtung der Rotationsachse aufeinandergedrückt werden können, bedarf es eines axialen Freiheitsgrades des Synchronringes. Sobald die drehfeste Verbindung zwischen Synchronkörper und Kupplungskörper wieder gelöst wird, führt dieser axiale Freiheitsgrad dazu, dass der Synchronring sich im Bauraum zwischen Synchronkörper und Kupplungskörper frei bewegen und dabei mit den benachbarten Bauteilen in Berührung geraten kann. Insbesondere kann es zu einer ungewollten Reibberührung der beiden Reibflächen an Synchronring und Kupplungskörper kommen. Dieser Kontakt erzeugt Schleppmomente und somit Durchtriebsverluste im Getriebe. Im Extremfall kann es zu starker lokaler Wärmeentwicklung kommen, verbunden mit Überhitzungserscheinungen an den Reibflächen und einer möglichen Schädigung des Reibbelags.In order for the two friction surfaces to be pressed axially towards one another in the direction of the axis of rotation, an axial degree of freedom of the synchronizer ring is required. As soon as the non-rotatable connection between the synchronizer body and clutch body is released again, this axial degree of freedom means that the synchronizer ring can move freely in the installation space between the synchronizer body and clutch body and can come into contact with the adjacent components. In particular, an undesired frictional contact of the two friction surfaces on the synchronizer ring and clutch body can occur. This contact generates drag torques and thus through-drive losses in the transmission. In extreme cases, there can be strong local heat development, combined with overheating on the friction surfaces and possible damage to the friction lining.
Beispielgebend ist eine solche Synchronisierung aus der
Des Weiteren ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung aufzuzeigen, die bei einer Synchronisierung mit Druckstückaktivierung des Synchronringes Verluste in der Synchronisierung verringert.The invention has for its object to provide a device that reduces losses in the synchronization when synchronizing with pressure piece activation of the synchronizer ring.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.The object is achieved by a device having the features of claim 1. Refinements are the subject of subclaims.
Gemäß der Erfindung ist eine Synchronisierung für ein Fahrzeuggetriebe vorgesehen, die eine Schiebemuffe, einen Synchronring, einen Kupplungskörper und einen Synchronkörper umfasst, der auf einem um eine Rotationsachse drehenden Bauteil angeordnet ist. Ebenfalls umfasst die Synchronisierung ein in dem Synchronkörper angeordnetes Druckstück, das durch die Schiebemuffe betätigt wird und in bekannter Weise den Synchronring axial entlang der Rotationsachse aus einer Ausgangsposition in Richtung auf den Kupplungskörper in eine Sperrstellung der Synchronisierung verschiebt. In der Sperrstellung wird dann in bekannter Weise eine Drehzahlangleichung zwischen Schiebemuffe und Kupplungskörper vorgenommen.According to the invention, a synchronization for a vehicle transmission is provided, which comprises a sliding sleeve, a synchronizer ring, a clutch body and a synchronizer body, which is arranged on a component rotating about an axis of rotation. Likewise, the synchronization comprises a pressure piece arranged in the synchronizer body, which is actuated by the sliding sleeve and, in a known manner, displaces the synchronizer ring axially along the axis of rotation from an initial position in the direction of the clutch body into a locking position of the synchronization. In the locked position, a speed adjustment between the sliding sleeve and the coupling body is then carried out in a known manner.
Erfindungsgemäß ist ein Zentrierelement vorgesehen, das das Druckstück umgibt. Das Zentrierelement lässt die axiale Bewegung des Druckstückes zu, die zur axialen Verschiebung des Synchronringes aus einer Ausgangsstellung in die Sperrstellung erforderlich ist. Dabei greift das Zentrierelement in den Synchronring in der Weise ein, dass das Zentrierelement den Synchronring nach Beendigung der Sperrstellung in die Ausgangsposition zurückführt und axial zentriert. Der an der Schiebemuffe angeordnete Teil der Sperrverzahnung der Synchronisierung kann durch den an dem Synchronring angeordneten Teil der Sperrverzahnung hindurch gleiten und die Schiebemuffe kann mit dem Kupplungskörper eine Drehmoment übertragende Verbindung herstellen, während das Zentrierelement das Druckstück axial zurückführt und dort festhält.According to the invention, a centering element is provided which surrounds the pressure piece. The centering element permits the axial movement of the pressure piece, which is necessary for the axial displacement of the synchronizer ring from an initial position into the blocking position. The centering element engages in the synchronizer ring in such a way that the centering element returns the synchronizer ring to the starting position and axially centers it after the blocking position has ended. The part of the locking toothing of the synchronization arranged on the sliding sleeve can slide through the part of the locking toothing arranged on the synchronizing ring and the sliding sleeve can establish a torque-transmitting connection to the coupling body, while the centering element axially returns the thrust piece and holds it there.
Durch das Zentrieren des Synchronringes in der Ausgangsposition wird vermieden, dass in dem Zustand, in dem der Synchronring nicht zur Drehzahlangleichung der Bauteile genutzt wird, die Reibfläche des Synchronringes mit der Reibfläche des Kupplungskörpers in Berührung gerät. Verluste, die durch diese Reibberührung entstehen könnten, werden dadurch vermieden.Centering the synchronizer ring in the starting position prevents the friction surface of the synchronizer ring from coming into contact with the friction surface of the clutch body in the state in which the synchronizer ring is not used to adjust the speed of the components. Losses that could arise from this frictional contact are avoided.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung greift das Zentrierelement mit einem Bügel in den Synchronring ein, wobei der Bügel einen Fortsatz am Synchronring umschließt. In einem gewissen Bewegungsfreiraum kann sich der Fortsatz in dem durch den Bügel vorgegebenen Rahmen bewegen, wobei der Bügel sowohl die axiale Bewegungsfreiheit des Synchronringes entlang der Rotationsachse als auch die Bewegungsfreiheit des Synchronringes um die Rotationsachse begrenzt.In an advantageous embodiment, the centering element engages with a bracket in the synchronizer ring, the bracket enclosing an extension on the synchronizer ring. In a certain freedom of movement, the extension in the by the bracket move predetermined frame, the bracket limits both the axial freedom of movement of the synchronizer ring along the axis of rotation and the freedom of movement of the synchronizer ring around the axis of rotation.
Eine Ausführungsform zeigt das Zentrierelement mit Führungseinrichtungen, die die Bewegung des Druckstückes in gewünschten Richtungen ermöglichen und in ungewünschten Richtungen verhindern. Die Führungseinrichtungen halten das Druckstück so, dass es innerhalb des Zentrierelements gehalten wird. Dabei können sich die Führungseinrichtungen derart überlappen, dass die Bewegung des Druckstücks zur Betätigung des Synchronrings in einer axiale Richtung entlang der Rotationsachse ermöglicht wird, während eine Bewegung des Druckstücks in Umfangsrichtung des Synchronkörpers verhindert wird. Diese Verhinderung geschieht durch die Überlappung sowohl in der zentrierten Ausgangsposition des Druckstücks als auch in der betätigten Sperrstellung.One embodiment shows the centering element with guide devices which enable the movement of the pressure piece in desired directions and prevent it in undesired directions. The guide devices hold the pressure piece in such a way that it is held within the centering element. The guide devices can overlap in such a way that the movement of the pressure piece for actuating the synchronizer ring in an axial direction along the axis of rotation is made possible, while movement of the pressure piece in the circumferential direction of the synchronizer body is prevented. This prevention occurs due to the overlap both in the centered starting position of the pressure piece and in the actuated locking position.
Erfindungsgemäß wird das Druckstück innerhalb des Zentrierelements durch ein Federelement radial in Richtung der Schiebemuffe gedrückt. Dabei wird das Federelement durch das Zentrierelement geführt und kann nicht seitlich ausweichen. Durch das Zentrierelement ist ein Bauraum im Synchronkörper beansprucht, der die Führung des Federelementes in dem Synchronkörper selbst nicht ermöglicht. Daher sieht eine entsprechende Ausbildung des Zentrierelements die Führung und radiale Aufnahme des Federelementes innerhalb des Synchronkörpers vor. Dadurch kann vorzugsweise auch durch das Federelement die radiale Fixierung des Zentrierelementes vorgenommen werden, weil das Zentrierelement durch das Federelement nach radial innen in den Synchronkörper in eine entsprechende Vertiefung gedrückt wird.According to the invention, the pressure piece within the centering element is pressed radially in the direction of the sliding sleeve by a spring element. The spring element is guided through the centering element and cannot move sideways. The centering element takes up a space in the synchronizer body that does not allow the spring element to be guided in the synchronizer body itself. A corresponding design of the centering element therefore provides for the guidance and radial reception of the spring element within the synchronizer body. As a result, the centering element can preferably also be radially fixed by the spring element, because the centering element is pressed radially inward into the corresponding body by the spring element.
Vorteilhafterweise sind mehrere Zentrierelemente auf dem Umfang des Synchronkörpers verteilt angeordnet, die vorzugsweise aus einem Federstahl gebildet sind.Advantageously, a plurality of centering elements are arranged distributed over the circumference of the synchronizer body, which are preferably formed from a spring steel.
In einer Ausgestaltung weist das Zentrierelement Bereiche in der Nähe der in die Synchronringe eingreifenden Bügel auf, deren Steifigkeit durch eine entsprechende Formgebung beeinflusst ist. So können diese Bereiche des Zentrierelements beispielsweise in Wellenform ausgeführt sein.In one embodiment, the centering element has areas in the vicinity of the brackets engaging in the synchronizer rings, the rigidity of which is influenced by a corresponding shape. For example, these areas of the centering element can be designed in wave form.
Anwendung finden kann die erfinderische Synchronisierung auch in solchen Synchronisierungen, die zur Schaltung von zwei Übersetzungsstufen mit Hilfe einer Schiebemuffe zwei Synchronringe und zwei Kupplungskörper aufweisen, die axial auf beiden Seiten des Synchronkörpers angeordnet sind.The inventive synchronization can also be used in those synchronizations which have two synchronizing rings and two clutch bodies for switching two gear ratios with the aid of a sliding sleeve, which are arranged axially on both sides of the synchronizer body.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigen:
-
1 die erfindungsgemäße Synchronisierung im Schnitt -
2 die Synchronisierung nach1 in Sperrstellung -
3 die Synchronisierung nach1 in geschaltetem Zustand -
4 eine Ansicht des Zentrierelementes im eingebauten Zustand -
5 eine Ansicht des Zentrierelementes einzeln -
6 einen Ausschnitt eines Synchronringes -
7 eine alternative Ausgestaltung des Zentrierelementes
-
1 the synchronization of the invention on average -
2 the synchronization after1 in the locked position -
3 the synchronization after1 in the switched state -
4 a view of the centering element in the installed state -
5 a view of the centering element individually -
6 a section of a synchronizer ring -
7 an alternative embodiment of the centering element
Im Synchronkörper
Bei einer Betätigung der Schiebemuffe
Ist der Gleichlauf zwischen Synchronring
Die
Ebenfalls losgelöst dargestellt ist ein Ausschnitt aus dem Synchronring
In
Durch die erfinderische Ausbildung der Synchronisierung bleibt der Funktionsumfang bisheriger Synchronisierungen erhalten und wird ergänzt durch die sichere Zentrierung der Synchronringe im Zentrum des Synchronkörpers.Due to the inventive design of the synchronization, the functional scope of previous synchronizations is retained and is supplemented by the secure centering of the synchronizer rings in the center of the synchronizer body.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Synchronisierungsynchronization
- 44
- Synchronkörpersynchronizer
- 66
- Synchronringsynchronizer ring
- 88th
- Synchronringsynchronizer ring
- 1010
- Kupplungskörperclutch body
- 1212
- Kupplungskörperclutch body
- 1414
- Schiebemuffesliding sleeve
- 1616
- DruckstückPressure piece
- 1818
- Federelementspring element
- 2020
- Rotationsachseaxis of rotation
- 2222
- Zentrierelementcentering
- 2424
- Aufnahmeadmission
- 2626
- Reibflächefriction surface
- 2828
- Reibflächefriction surface
- 3030
- Randbereichborder area
- 3232
- Randbereichborder area
- 3434
- Bügelhanger
- 3636
- Bügelhanger
- 3838
- Haltelascheretaining tab
- 4040
- Stegweb
- 4242
- Stegweb
- 4444
- Fixierelementfixing
- 4646
- Nutgroove
- 4848
- Fortsatzextension
- 5050
- wellenförmiger Bereichwavy area
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