DE102016122729A1

DE102016122729A1 - Synchronous unit for a manual transmission

Info

Publication number: DE102016122729A1
Application number: DE102016122729.3A
Authority: DE
Inventors: Jörg Najork; Michael Loeher; Sascha Heimchen
Original assignee: Getrag Ford Transmissions GmbH
Current assignee: Getrag Ford Transmissions GmbH
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Synchroneinheit (1) für ein Schaltgetriebe, das wenigstens eine Welle (10) und ein auf der Welle (10) angeordnetes Losrad (11) aufweist, wobei die Synchroneinheit (1) umfasst:eine Nabe (30), die in Einsatzlage drehfest auf der Welle (10) sitzt,eine Schiebemuffe (50), die drehfest mit der Nabe (30) verbunden ist und in axialer Richtung relativ zur Nabe (30) verschiebbar ist, wobei die Schiebemuffe (50) dazu ausgelegt ist, in einer Schaltstellung eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad (11) und der Welle (10) herzustellen, sowie sich an der Nabe (30) abstützende erste Anschlagmittel und an der Schiebemuffe (50) abstützende zweite Anschlagmittel, wobei die ersten Anschlagmittel und die zweiten Anschlagmittel eine Bewegung der Schiebemuffe (50) ausgehend von einer Neutralstellung über die Schaltstellung hinaus durch gegenseitige Anlage verhindern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Erstreckung der ersten Anschlagmittel und der zweiten Anschlagmittel in Umfangsrichtung kleiner als 90 Grad ist.The invention relates to a synchronizing unit (1) for a manual transmission, which has at least one shaft (10) and a loose wheel (11) arranged on the shaft (10), wherein the synchronizing unit (1) comprises: a hub (30) which in Insert insert rotatably on the shaft (10) sits, a sliding sleeve (50) rotatably connected to the hub (30) and in the axial direction relative to the hub (30) is displaceable, wherein the sliding sleeve (50) is adapted to a switch position a rotationally fixed connection between the idler gear (11) and the shaft (10) produce, and on the hub (30) supporting the first stop means and on the sliding sleeve (50) supporting second stop means, wherein the first stop means and the second stop means a Prevent movement of the sliding sleeve (50) starting from a neutral position beyond the switching position by mutual contact. According to the invention, it is provided that an extent of the first stop means and the second stop means in the circumferential direction is less than 90 degrees.

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchroneinheit für ein Schaltgetriebe, das wenigstens eine Welle und ein auf der Welle angeordnetes Losrad aufweist.The invention relates to a synchronizing unit for a manual transmission, which has at least one shaft and a loose wheel arranged on the shaft.

Aus der DE 2 120 166 ist eine Synchroneinheit bekannt, die eine Nabe aufweist, die in Einsatzlage drehfest auf der Welle sitzt. Des Weiteren umfasst die Synchroneinheit eine Schiebemuffe, die drehfest mit der Nabe verbunden ist und sich in axialer Richtung relativ zur Nabe verschieben lässt. Die Schiebemuffe ist dazu ausgelegt, in einer Schaltstellung eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad und der Welle herzustellen. Dem Losrad ist dabei ein Kupplungsring zugeordnet, der mit der Schiebemuffe, im Eingriff steht.From the DE 2 120 166 is known a synchronous unit which has a hub which is non-rotatably seated in the insert position on the shaft. Furthermore, the synchronizing unit comprises a sliding sleeve, which is non-rotatably connected to the hub and can be displaced in the axial direction relative to the hub. The sliding sleeve is designed to produce a non-rotatable connection between the idler gear and the shaft in a switching position. The idler gear is assigned a coupling ring which is in engagement with the sliding sleeve.

Die Synchroneinheit der DE 2 120 166 umfasst erste Anschlagmittel in Form eines umlaufenden Stegs, der an einer Mantelaußenfläche der Nabe einstückig an dem Grundkörper der Nabe angeformt ist. Der umlaufende Steg stützt sich unmittelbar an der Nabe ab. Des Weiteren sind zweite Anschlagmittel in Form eines Federrings vorgesehen, der in einer umlaufenden Ringnut an einer Mantelinnenfläche der Schiebemuffe sitzt, aber deutlich aus der Ringnut rausragt. Der Federring, der abgesehen von einem sehr kleinen Winkelbereich einen geschlossenen Umfang aufweist. liegt in der Schaltstellung der Schiebemuffe an dem umlaufenden Steg der Nabe an. Die gegenseitige Anlage von Steg und Federring verhindert dabei, dass die Schiebemuffe ausgehend von einer Neutralstellung, in der eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad und der Welle nicht gegeben ist, sich über die Schaltstellung hinaus axial verschieben lässt.The sync unit of DE 2 120 166 includes first stop means in the form of a circumferential ridge, which is integrally formed on a shell outer surface of the hub integrally formed on the main body of the hub. The circumferential bridge is supported directly on the hub. Furthermore, second stop means are provided in the form of a spring ring, which sits in a circumferential annular groove on a shell inner surface of the sliding sleeve, but clearly protrudes from the annular groove. The spring ring, which has a closed circumference apart from a very small angle range. lies in the switching position of the sliding sleeve on the circumferential ridge of the hub. The mutual abutment of web and spring ring thereby prevents the sliding sleeve, starting from a neutral position, in which a rotationally fixed connection between the idler gear and the shaft is not given, can be moved axially beyond the switching position.

Üblicherweise sind an der Nabe bzw. an deren Mantelaußenfläche weitere Bauteile vorgesehen, die zur Synchronisation, also zum Drehzahlausgleich zwischen der Welle und dem Losrad, beitragen. Eine Synchronisation von Losrad und Welle ist notwendig, damit die Schiebemuffe bis in die Schaltstellung bewegt werden kann. Da sich die ersten Anschlagmittel und die zweiten Anschlagmittel über praktisch den gesamten Umfang der Nabe bzw. der Schiebemuffe erstrecken, kann die Integration von Bauteilen, die für die Synchronisation förderlich oder notwendig sind, zu einem komplizierten Aufbau der Synchroneinheit führen.Usually, further components are provided on the hub or on the outer surface of the shell, which contribute to the synchronization, ie to the speed compensation between the shaft and the idler gear. A synchronization of idler gear and shaft is necessary so that the sliding sleeve can be moved to the switching position. Since the first stop means and the second stop means extend over virtually the entire circumference of the hub or the sliding sleeve, the integration of components which are conducive or necessary for the synchronization can lead to a complicated structure of the synchronizing unit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine einfach aufgebaute Synchroneinheit mit an der Nabe und mit an der Schaltmuffe abstützenden Anschlagmitteln bereitzustellen.The invention is therefore based on the object to provide a simply constructed synchronizing unit with at the hub and with the sliding sleeve supporting stop means.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.The object underlying the invention is achieved with the feature combination according to claim 1. Embodiments of the invention can be taken from the subclaims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Erstreckung sowohl der ersten Anschlagmittel als auch der zweiten Anschlagmittel in Umfangsrichtung der Synchroneinheit kleiner als 180° ist. Die Erstreckung in Umfangsrichtung kann auch kleiner als 90, 70, 50, 30 oder gar 20° sein. Da sich die ersten Anschlagmittel und die zweiten Anschlagmittel nicht über den gesamten Umfang erstrecken, sondern nur jeweils über einen kleinen Teil (bei 90° würde nur ein Viertel des Umfangs mit den ersten Anschlagmittel und den zweiten Anschlagmittel belegt sein) kann ein größerer Teil des Umfangs für andere Bauteile der Synchroneinheit genutzt werden, die für die Synchronisation hilfreich oder notwendig sind.According to the invention, an extension of both the first stop means and the second stop means in the circumferential direction of the synchronizing unit is less than 180 °. The extent in the circumferential direction can also be less than 90, 70, 50, 30 or even 20 °. Since the first stop means and the second stop means do not extend over the entire circumference, but only over a small part (at 90 ° only a quarter of the circumference would be occupied by the first stop means and the second stop means), a larger part of the circumference be used for other components of the sync unit that are helpful or necessary for synchronization.

Die ersten Anschlagmittel können ein erstes Anschlagelement und wenigstens ein weiteres erstes Anschlagelement umfassen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Bei der Verwendung von zwei ersten Anschlagelementen beträgt ihr Abstand vorzugsweise 180°. In einem Ausführungsbeispiel sind drei erste Anschlagelement vorgesehen, wobei der Abstand zu jeweils benachbarten ersten Anschlagelementen vorzugsweise 120° beträgt. Vorzugsweise sind die ersten Anschlagelemente gleichmäßig am Umfang verteilt.The first stop means may comprise a first stop element and at least one further first stop element, which are spaced apart in the circumferential direction. When using two first stop elements, their distance is preferably 180 °. In one embodiment, three first stop element are provided, wherein the distance to each adjacent first stop elements is preferably 120 °. Preferably, the first stop elements are distributed uniformly around the circumference.

Die Erstreckung der ersten Anschlagmittel berechnet sich aus Summe der Erstreckungen der einzelnen Anschlagelemente. Sind beispielsweise drei erste Anschlagelemente vorgesehen, die sich jeweils 15° in Umfangsrichtung erstrecken, so beträgt die (Gesamt-) Erstreckung der ersten Anschlagmittel 45° (45 Grad).The extension of the first stop means is calculated from the sum of the extensions of the individual stop elements. For example, if three first stop elements are provided, each extending 15 ° in the circumferential direction, the (total) extension of the first stop means is 45 ° (45 degrees).

Die Nabe kann wenigstens zwei Druckkörper aufweisen, über die ein von der Schiebemuffe eingeleiteter axialer Druck auf einen Synchronring übertragbar ist, um diesen in eine Sperrstellung zu bewegen, in der eine Bewegung der Schiebemuffe bis in die Schaltstellung zunächst verhindert wird. Der Synchronring befindet sich dabei vorzugsweise so lange in der Sperrstellung, bis ein vollständiger Drehzahlausgleich zwischen der Welle und dem Losrad stattgefunden hat. Erst dann ist es möglich, über den axialen Druck der Schiebemuffe den Synchronring aus der Sperrstellung zu verdrehen, sodass die Schiebemuffe bis in die Schaltstellung geschoben werden kann.The hub may have at least two pressure bodies, via which an axial pressure introduced by the sliding sleeve can be transmitted to a synchronizing ring in order to move it into a blocking position in which a movement of the sliding sleeve is initially prevented up to the switching position. The synchronizer ring is preferably in the blocking position until a complete speed compensation between the shaft and the idler gear has taken place. Only then is it possible to turn over the axial pressure of the sliding sleeve, the synchronizer ring from the locked position, so that the sliding sleeve can be pushed into the switching position.

Vorzugsweise weist der Druckkörper eine Kugel auf, die durch eine Feder in radialer Richtung nach außen gegen die Schiebemuffe gedrückt wird.Preferably, the pressure body on a ball which is pressed by a spring in the radial direction outwards against the sliding sleeve.

In einem Ausführungsbeispiel wechseln sich in Umfangsrichtung gesehen die ersten Anschlagelemente und die Druckkörper ab. Sind beispielsweise drei erste Anschlagelemente und drei Druckkörper vorgesehen, so folgt in Umfangsrichtung gesehen jeweils einem ersten Anschlagelement ein Druckkörper, dem wiederum ein weiteres erstes Anschlagelement folgt. Der Abstand zwischen einem ersten Anschlagelement und einem benachbarten Druckkörper beträgt dabei vorzugsweise 60°.In one embodiment, as seen in the circumferential direction, the first stop elements and the pressure bodies alternate. are For example, provided three first stop elements and three pressure body, it follows in the circumferential direction in each case a first stop element, a pressure body, which in turn follows a further first stop element. The distance between a first stop element and an adjacent pressure body is preferably 60 °.

Die Nabe kann eine Außenverzahnung aufweisen, wobei das erste Anschlagelement in einer Lücke der Außenverzahnung angeordnet ist. Bei der Nabe, die vorzugsweise durch Sintern hergestellt wird und somit ein Sinterteil darstellt, kann das erste Anschlagelement in einem axial vom Losrad zugewandten Teilbereich der Lücke angeordnet sein. Das erste Anschlagelement kann dabei im Wesentlichen die Form eines Quaders aufweisen, der sich mit einer längeren Kante entlang des Umfangs erstreckt.The hub may have an outer toothing, wherein the first stop element is arranged in a gap of the outer toothing. In the hub, which is preferably produced by sintering and thus constitutes a sintered part, the first stop element can be arranged in a part of the gap facing axially from the loose wheel. The first stop element may substantially have the shape of a cuboid, which extends with a longer edge along the circumference.

Eine Höhe des ersten Anschlagelements kann einer Zahnhöhe der Außenverzahnung der Nabe entsprechen. Dies bedeutet, dass (gemessen ab einem Fußkreisdurchmesser) die Höhe des ersten Anschlagelements der Außenverzahnung der Höhe der einzelnen Zähne der Außenverzahnung entspricht.A height of the first stop element may correspond to a tooth height of the external toothing of the hub. This means that (measured from a root diameter), the height of the first stop element of the external toothing corresponds to the height of the individual teeth of the external toothing.

Vorzugsweise sind die ersten Anschlagelemente einstückig mit einem Grundkörper der Nabe ausgebildet. Somit stützen sich die ersten Anschlagmittel unmittelbar an der Nabe ab. Es ist auch möglich, dass die ersten Anschlagelemente separat hergestellt sind und mit der Nabe derart verbunden werden, dass sie zumindest in axialer Richtung der Nabe fixiert sind.Preferably, the first stop elements are formed integrally with a base body of the hub. Thus, the first stop means are based directly on the hub. It is also possible that the first stop elements are made separately and are connected to the hub such that they are fixed at least in the axial direction of the hub.

Die zweiten Anschlagmittel können ein zweites Anschlagelement und wenigstens ein weiteres zweites Anschlagelement umfassen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Die Anzahl der zweiten Anschlagelemente richtet sich bevorzugt nach der Anzahl der ersten Anschlagelemente. Bei beispielsweise drei ersten Anschlagelementen sind vorzugsweise drei zweite Anschlagelemente vorzusehen, wobei jeweils ein erstes Anschlagelement mit einem zweiten Anschlagelement zusammenwirkt. Eine Axialbewegung der Schiebemuffe wird dabei dadurch begrenzt, dass das zweite Anschlagelement zur Anlage kommt mit dem entsprechend zugeordneten ersten Anschlagelement. Durch die gegenseitige Anlage der ersten Anschlagelemente und der zweiten Anschlagelemente wird somit eine axiale Endposition der Schiebemuffe definiert, die der Schaltstellung entsprechen soll. Die Schaltstellung ist dabei verschieden von der Neutralstellung und führt zu der drehfesten Verbindung zwischen Welle und Losrad.The second stop means may comprise a second stop member and at least one further second stop member which are circumferentially spaced from each other. The number of second stop elements preferably depends on the number of first stop elements. For example, three first stop elements are preferably to provide three second stop elements, wherein in each case a first stop element cooperates with a second stop element. An axial movement of the sliding sleeve is thereby limited by the fact that the second stop element comes to rest with the correspondingly assigned first stop element. Due to the mutual contact of the first stop elements and the second stop elements thus an axial end position of the sliding sleeve is defined, which should correspond to the switching position. The switching position is different from the neutral position and leads to the rotationally fixed connection between the shaft and idler gear.

Um einen Zusammenwirken der ersten Anschlagmittel und der zweiten Anschlagmittel sicherzustellen, muss bei der Montage die Schiebemuffe in einem ausgerichteten Drehwinkel auf die Nabe gesetzt werden. Bei diesem Drehwinkel kommen die ersten Anschlagmittel und die zweite Anschlagmittel in Überdeckung, d.h. dass sich jeweils ein erstes Anschlagelement und ein zweites Anschlagelement in einem gleichen Winkelbereich der Synchroneinheit befinden und damit, soweit es zu einer axialen Relativbewegung Schiebemuffe zur Nabe kommt, zur Anlage kommen können.In order to ensure cooperation of the first stop means and the second stop means, the sliding sleeve must be placed on the hub in an aligned rotational angle during assembly. At this angle of rotation, the first stop means and the second stop means come into register, i. that in each case a first stop element and a second stop element are in a same angular range of the synchronizing unit and thus, as far as it comes to an axial relative movement sliding sleeve to the hub, can come to rest.

Die Schiebemuffe kann eine Innenverzahnung aufweisen, wobei das zweite Anschlagelement in einer Aussparung der Innenverzahnung angeordnet ist. Dabei kann ein Kontakt zwischen dem ersten Anschlagelement und dem zweiten Anschlagelement auf einem Durchmesser liegen, der einem Durchmesser eines Zahneingriffs zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung entspricht. Somit liegen die Zahnflanken der Zähne beispielsweise der Innenverzahnung in einem Durchmesserbereich, indem zumindest teilweise und in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vollständig auch Kontaktflächen des ersten und zweiten Anschlagelements liegen.The sliding sleeve may have an internal toothing, wherein the second stop element is arranged in a recess of the internal toothing. In this case, a contact between the first stop element and the second stop element lie on a diameter which corresponds to a diameter of a tooth engagement between the internal toothing and the external toothing. Thus, the tooth flanks of the teeth are, for example, the internal toothing in a diameter range by at least partially and in a preferred embodiment, completely contact surfaces of the first and second stop element.

In einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Aussparung nur in einem axial zum Losrad zugewandten Teilbereich der Innenverzahnung. Dabei kann das zweite Anschlagelement durch einen Rest eines Zahns der Innenverzahnung ausgebildet sein, der bei der Herstellung der Aussparung von einem spannenden Abtrag nicht erfasst worden ist. Beispielsweise kann in einem ersten Herstellungsschritt die Innenverzahnung der Schiebemuffe hergestellt werden, indem die einzelnen Zähne der Innenverzahnung durch spangebende Formgebung ausgeformt werden. In einem zweiten Herstellungsschritt kann nun ein spanabhebendes Werkzeug wie ein Fingerfräser verwendet werden, der der Innenverzahnung axial zugeführt wird. Dabei kann der Fingerfräser vorzugsweise bis zum Fußkreisdurchmesser oder in radialer Richtung darüber hinaus einen Zahn derart abtragen, dass lediglich ein axialer Rest dieses Zahns stehen bleibt. Dieser stehenbleibende Rest des Zahns kann dann das zweite Anschlagelement ausbilden, wobei eine axiale Stirnfläche des Zahns eine Kontaktfläche für die Anlage des zugeordneten ersten Anschlagelements dient. Neben dem besagten Zahn, der durch die Ausbildung der Aussparung teilweise abgetragen wird, können auch ein benachbarter Zahn oder auch ein linker Nachbarzahn und ein rechter Nachbarzahn teilweise abgetragen werden. Das zweite Anschlagelement kann somit auch durch zwei oder drei benachbarte Restzähne gebildet sein, wobei dann diese benachbarten Restzähne jeweils mit dem ersten Anlageelement in Anlage kommen.In one embodiment, the recess extends only in an axially to the idler gear facing portion of the internal teeth. In this case, the second stop element may be formed by a remainder of a tooth of the internal toothing, which has not been detected during the production of the recess by an exciting removal. For example, in a first manufacturing step, the internal teeth of the sliding sleeve can be produced by the individual teeth of the internal teeth are formed by cutting shaping. In a second manufacturing step, a cutting tool, such as a milling cutter, can now be used, which is fed axially to the internal toothing. In this case, the end mill can preferably abrade a tooth up to the root diameter or in the radial direction in addition such that only an axial remainder of this tooth stops. This remaining remainder of the tooth can then form the second stop element, wherein an axial end face of the tooth serves as a contact surface for the abutment of the associated first stop element. In addition to the said tooth, which is partially removed by the formation of the recess, an adjacent tooth or a left adjacent tooth and a right neighboring tooth can be partially removed. The second stop element can thus also be formed by two or three adjacent residual teeth, in which case these adjacent residual teeth each come into contact with the first contact element.

Anhand dem in der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Ausschnitt aus einem Getriebe mit einer erfindungsgemäßen Synchroneinheit;
2 in perspektivischer Ansicht eine Nabe der Synchroneinheit; und
3 in perspektivischer Ansicht eine Schiebemuffe der Synchroneinheit.

Reference to the embodiment shown in the drawings, the invention is explained in detail. Show it:

1 a detail of a transmission with a synchronous unit according to the invention;
2 in perspective view, a hub of the synchronous unit; and
3 in perspective view a sliding sleeve of the synchronizing unit.

1 zeigt einen Ausschnitt eines Getriebes, das eine Welle 10 und ein Losrad 11 aufweist. Das Losrad 11 ist an einem Ende 12 der Welle 10 drehbar angeordnet ist. Das Losrad 11 kann hier auch als Wellenstück bezeichnet werden, das koaxial zur Welle 10 angeordnet ist. In axialer Richtung der Welle 10 neben dem Losrad 11 ist eine Synchroneinheit angeordnet, die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird. Auf der Welle 10 ist ein weiteres Losrad 13 drehbar gelagert, wobei die Synchroneinheit zwischen dem Losrad 11 und dem Losrad 13 liegt. 1 shows a section of a transmission, which is a shaft 10 and a loose wheel 11 having. The idler wheel 11 is at one end 12 the wave 10 is rotatably arranged. The idler wheel 11 can also be referred to as a shaft piece, which is coaxial with the shaft 10 is arranged. In the axial direction of the shaft 10 next to the idler gear 11 is arranged a synchronous unit, which is designated in its entirety by 1. On the wave 10 is another loose wheel 13 rotatably mounted, wherein the synchronizing unit between the idler gear 11 and the idler wheel 13 lies.

Das Losrad 11 kämmt mit einem Festrad 15, welches drehfest auf einer weiteren Welle 16 (in 1 nur angedeutet) angeordnet ist. Neben dem Festrad 15 ist ein zweites Festrad 17 angeordnet, das mit dem Losrad 13 kämmt. Der Zahnradverbund bestehend aus dem Losrad 11 und dem damit kämmenden Festrad 15 kann einem schaltbaren Gang des Schaltgetriebes zugeordnet werden. Ist dieser Gang eingelegt, so besteht eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad 11 und der Welle 10. Entsprechend ist eine Drehmomentübertragung zwischen den Wellen 10, 16 möglich.The idler wheel 11 combs with a fixed wheel 15 , which rotatably on another shaft 16 (in 1 only indicated) is arranged. Next to the fixed bike 15 is a second fixed bike 17 arranged with the idler gear 13 combs. The gear assembly consisting of the idler gear 11 and the intermeshing fixed wheel 15 can be assigned to a shiftable gear of the gearbox. If this gear is engaged, there is a rotationally fixed connection between the idler gear 11 and the wave 10 , Accordingly, a torque transmission between the shafts 10 . 16 possible.

Die Synchroneinheit 10 weist eine Nabe 30 auf, die drehfest mit der Welle 10 verbunden ist. Auch die axiale Position der Nabe 30 auf der Welle 10 ist fixiert. Auf der Nabe 30 ist eine Schiebemuffe 50 angeordnet, die sich aus der in 1 dargestellten Neutralstellung in eine Richtung X₁ oder in eine Richtung X₂ axial verschieben lässt. Eine zum axialen Verschieben notwendige Kraft wird dabei über eine Schaltgabel 18 oder dergleichen in die Schiebemuffe 50 eingeleitet. Die Schaltgabel 18 sitzt dabei in einer nach außen gerichteten Ringnut 51 der Schaltmuffe 50.The sync unit 10 has a hub 30 on, the rotation with the shaft 10 connected is. Also the axial position of the hub 30 on the wave 10 is fixed. On the hub 30 is a sliding sleeve 50 arranged, resulting from the in 1 shown neutral position in a direction X ₁ or in a direction X ₂ can move axially. A force necessary for axial displacement is transmitted via a shift fork 18 or the like in the sliding sleeve 50 initiated. The shift fork 18 sits in an outwardly directed annular groove 51 the shift sleeve 50 ,

Zum Einlegen des Ganges mit dem Losrad 11 wird über die Schaltgabel 18 die Schiebemuffe 50 in Richtung X₁, also in der Darstellung der 1 nach links verschoben. In einer Schaltstellung, die einer Endstellung in Richtung X₁ entsprechen soll, stellt die Schiebemuffe eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad 11 und der Welle 10 her. Genauer gesagt steht die Schiebemuffe 50 in Schaltstellung mit einem Kupplungsring 19 im Eingriff, der drehfest mit dem Losrad 11 verbunden ist. Da die Nabe 30 drehfest auf der Welle 10 sitzt und da die Schiebemuffe zwar axial verschiebbar, aber drehfest mit der Nabe 30 verbunden ist, führt die drehfeste Verbindung zwischen der Schiebemuffe 50 und dem Kupplungsring 19 zu einer drehfesten Verbindung zwischen dem Losrad 11 und der Welle 10.To engage the gear with the idler gear 11 is over the shift fork 18 the sliding sleeve 50 in the direction of X ₁ , ie in the representation of 1 moved to the left. In a switching position, which is to correspond to an end position in the direction of X ₁ , the sliding sleeve provides a rotationally fixed connection between the idler gear 11 and the wave 10 ago. More precisely, the sliding sleeve stands 50 in switching position with a coupling ring 19 in engagement, the rotation with the idler gear 11 connected is. Because the hub 30 rotatably on the shaft 10 sits and because the sliding sleeve while axially displaceable, but rotatably with the hub 30 is connected, the rotatable connection between the sliding sleeve leads 50 and the coupling ring 19 to a rotationally fixed connection between the idler gear 11 and the wave 10 ,

Durch Verschieben der Schiebemuffe 50 aus der Neutralstellung in Richtung X₂ lässt sich eine weitere Schaltstellung herstellen, wobei dadurch eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle 10 und dem Losrad 13 hergestellt wird.By moving the sliding sleeve 50 from the neutral position in the direction of X ₂ , another switching position can be produced, thereby forming a rotationally fixed connection between the shaft 10 and the idler wheel 13 will be produced.

Zwischen dem Kupplungsring 19 und der Nabe 30 ist ein Synchronring 70 angeordnet. Er dient dazu, eine axiale Bewegung der Schiebemuffe 50 bis in die Schaltstellung so lange zu verhindern, bis ein Drehzahlausgleich zwischen dem Losrad 11 und der Welle 10 bzw. zwischen dem Kupplungsring 19 und der Schiebemuffe 50 stattgefunden hat. Erst dann lässt sich der Synchronring 70 aus einer Sperrposition herausdrehen, sodass die Schiebemuffe über den Synchronring hinaus verschoben werden kann.Between the coupling ring 19 and the hub 30 is a synchronizer ring 70 arranged. It serves to an axial movement of the sliding sleeve 50 to prevent until the shift position so long until a speed compensation between the idler gear 11 and the wave 10 or between the coupling ring 19 and the sliding sleeve 50 took place. Only then can the synchronizer ring be used 70 Remove from a locked position so that the sliding sleeve can be moved beyond the synchronizer ring.

2 zeigt die Nabe 30, während 3 die Schiebemuffe 50 in perspektivischer Ansicht zeigt. Die Nabe 30 weist eine Außenverzahnung 31 auf, die, soweit die Synchroneinheit 1 zusammengebaut ist, im Eingriff steht mit einer Innenverzahnung 52 der Schiebemuffe 50. Der Eingriff der Außenverzahnung 31 mit der Innenverzahnung 52 sorgt für die drehfeste Verbindung zwischen Nabe 30 und Schiebemuffe 50. Eine Innenverzahnung 32 der Nabe 30 dient dazu, die drehfeste Verbindung zu der Welle 10 herzustellen. An einer Mantelaußenfläche 33, an der die Außenverzahnung 31 vorgesehen ist, sind drei erste Anschlagelemente vorgesehen, von denen zwei erste Anschlagelemente 34a, 34b zu erkennen sind. In Umfangsrichtung gesehen weisen die zwei sichtbaren ersten Anschlagelemente 34a, 34b einen Abstand von 120° auf. Der Abstand des ersten Anschlagelements 34a zu dem nicht sichtbaren Anschlagelement beträgt ebenfalls 120°. 2 shows the hub 30 , while 3 the sliding sleeve 50 in perspective view shows. The hub 30 has an external toothing 31 on that, as far as the sync unit 1 assembled, is engaged with an internal toothing 52 the sliding sleeve 50 , The engagement of the external toothing 31 with the internal toothing 52 ensures the non-rotatable connection between the hub 30 and sliding sleeve 50 , An internal toothing 32 the hub 30 serves to the non-rotatable connection to the shaft 10 manufacture. On a shell outer surface 33 at the outer toothing 31 is provided, three first stop elements are provided, of which two first stop elements 34a, 34b can be seen. Viewed in the circumferential direction, the two visible first stop elements 34a, 34b at a distance of 120 °. The distance of the first stop element 34a to the non-visible stop element is also 120 °.

Das Anschlagelement 34b ist in einer Lücke 35b der Außenverzahnung 31 angeordnet. Durch das Vorsehen der Lücke 35b vermindert sich die Anzahl der Zähne der Außenverzahnung 31, hier um die Zahl 2. Eine weitere in der Außenverzahnung 31 vorgesehene Lücke ist mit 35a bezeichnet und dient zur Aufnahme des Anschlagelements 34a. Des Weiteren lässt sich in 2 auch eine dritte Lücke 34c für das dritte der drei ersten Anschlagelemente erahnen.The stopper member 34b is in a gap 35b of the external teeth 31 arranged. By providing the gap 35b, the number of teeth of the external teeth decreases 31 , here by the number 2. Another in the external teeth 31 provided gap is denoted by 35a and serves to receive the stop element 34a. Furthermore, can be in 2 also anticipate a third gap 34c for the third of the three first stop elements.

Aus der 1 wird die axiale Lage der ersten Anschlagelemente 34 (34a, 34b) in Bezug auf das Losrad 11 deutlich. In 1 soll das erste Anschlagelement 34b erkennbar sein, wobei das Anschlagelement 34b sich in einem axialen Teilbereich der Lücke befindet, die dem Losrad 11 zugewandt ist. Eine axiale Länge des ersten Anschlagelement 34b, das vorzugsweise unmittelbar an einem dem Losrad 11 zugewandten stirnseitigen Ende der Aussparung 35b angeordnet ist, entspricht in etwa einem Fünftel bis zu einem Drittel der axialen Länge der einzelnen Zähne der Außenverzahnung 31.From the 1 is the axial position of the first stop elements 34 (34a, 34b) with respect to the idler gear 11 clear. In 1 the first stop element 34b should be recognizable, wherein the stop element 34b is located in an axial portion of the gap that the idler gear 11 is facing. An axial length of the first stop element 34b, preferably directly on a loose wheel 11 facing front end of the recess 35b is arranged, corresponds to about one-fifth up to one third of the axial length of the individual teeth of the external teeth 31 ,

In 3 sind zwei von drei Aussparungen der Innenverzahnung 52 erkennbar, die mit 53a, 53b gekennzeichnet sind. Die Aussparung 53b (gleiches gilt sinngemäß für die Aussparung 53a und die nicht erkennbare Aussparung) erstreckt sich dabei nicht über die gesamte axiale Länge der Innenverzahnung 52, sondern nur über ca. zwei Drittel der gesamten axialen Länge. In dem Winkelbereich der Aussparung 53b befinden sich ein Restzahn 54b sowie dazu benachbarte Restzähne 55b, 56b. Zumindest der Restzahn 54b bildet dabei ein zweites Anschlagelement aus.In 3 are two out of three recesses of the internal teeth 52 recognizable, which are marked with 53a, 53b. The recess 53b (the same applies mutatis mutandis to the recess 53a and the unrecognizable recess) does not extend over the entire axial length of the internal teeth 52 but only about two-thirds of the total axial length. In the angular region of the recess 53b there is a residual tooth 54b as well as adjacent tooth teeth 55b, 56b. At least the remaining tooth 54b forms a second stop element.

Der Restzahn 54b bzw. das zweite Anschlagelement 54b ist auch in 1 zu erkennen. Demnach ist das zweite Anschlagelement 54b auf einer dem Losrad 11 abgewandten Seite oder an einem dem Losrad 11 abgewandten Ende der Innenverzahnung 52 der Schiebebmuffe angeordnet. Weiter ist der 1 zu entnehmen, dass bei der in 1 dargestellten Neutralstellung der Schiebemuffe 50 zwischen dem ersten Anschlagelement 34b und dem zweiten Anschlagelement 54b ein axialer Abstand gegeben ist. Entsprechend muss bei der Montage der Synchroneinheit 1 die Schiebemuffe 50 derart auf die Nabe gesetzt werden, dass das erste Anschlagelement 34b in der Aussparung 53b gelangt.The residual tooth 54b or the second stop element 54b is also in 1 to recognize. Accordingly, the second stop element 54b is on a loose wheel 11 opposite side or on a loose wheel 11 opposite end of the internal toothing 52 the sliding sleeve arranged. Next is the 1 it can be seen that in 1 illustrated neutral position of the sliding sleeve 50 between the first stopper member 34b and the second stopper member 54b, an axial distance is given. Accordingly, when assembling the synchronous unit 1 the sliding sleeve 50 be placed on the hub so that the first stop element 34b passes in the recess 53b.

Wird nun die Schiebemuffe 50 in Richtung X₁ bewegt, ist eine solche Bewegung nur so lange möglich, bis eine Kontaktfläche 57 des ersten Anschlagelements 54b (siehe 3) mit einer Kontaktfläche 36 (siehe 2) des ersten Anschlagelement 34b zur Anlage kommt. Der Formschluss bzw. die Anlage der Anschlagelemente 34b, 54b definiert somit die Endstellung der Schiebemuffe 50 in Richtung X₁.Now the sliding sleeve 50 moved in the direction of X ₁ , such a movement is only possible until a contact surface 57 of the first stopper 54b (see 3 ) with a contact surface 36 (please refer 2 ) of the first stop element 34b comes to rest. The positive connection or the abutment of the stop elements 34b, 54b thus defines the end position of the sliding sleeve 50 in the direction of X ₁ .

Die Nabe 30 weist drei Freiräume 37 zur Aufnahme von Druckkörpern (nicht dargestellt) auf, durch die ein axialer Druck der Schiebemuffe 50 auf den Synchronring 70 übertragen wird. Der Synchronring 70 wird dabei in die Sperrposition gedrückt bzw. gedreht, in der er so lange verharrt, bis eine Drehzahldifferenz zwischen Welle 10 und Losrad 11 abgebaut ist. Dann fällt die sperrende Wirkung des Synchronrings 70 zusammen und ein Durchschieben der Schiebemuffe bis in die Endstellung ist möglich.The hub 30 has three free spaces 37 for receiving pressure bodies (not shown), by which an axial pressure of the sliding sleeve 50 on the synchronizer ring 70 is transmitted. The synchronizer ring 70 is thereby pressed or rotated in the locked position in which it remains so long until a speed difference between shaft 10 and idler gear 11 is degraded. Then the blocking effect of the synchronizer ring falls 70 together and pushing the sliding sleeve into the final position is possible.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Erstreckung beispielsweise des ersten Anschlagelements 34b rund 9°. Das Anschlagelement 34b weist dabei eine Umfangserstreckung entsprechend von zwei benachbarten Zähne der Außenverzahnung 31 mit einer dazwischen liegenden Zahnlücke. Da drei erste Anschlagelemente vorgesehen sind, addiert sich die Gesamterstreckung auf rund 27°.In the exemplary embodiment shown, the extension, for example, of the first stop element 34b is approximately 9 °. The stop element 34b has a circumferential extent corresponding to two adjacent teeth of the external toothing 31 with a gap between them. Since three first stop elements are provided, the total extension adds up to about 27 °.

Wird davon ausgegangen, dass lediglich der Restzahn 54b in Kontakt tritt mit dem ersten Anschlagelement 34a (da der Abstand der benachbarten Restzähne 55b, 56b größer ist als die Umfangserstreckung des ersten Anschlagelements 34b), beträgt die Erstreckung eines einzelnen zweiten Anschlagelements ca. 3° (bei 70 Zähnen und 70 Zahnlücken beträgt die Umfangserstreckung eines einzelnen Zahnes 2,6°). In Summe liegt die Gesamterstreckung der drei zweiten Anschlagelemente somit unter 10°.Assuming that only the residual tooth 54b comes into contact with the first stopper member 34a (since the distance of the adjacent residual teeth 55b, 56b is larger than the circumferential extent of the first stopper member 34b), the extension of a single second stopper member is about 3 ° (FIG. with 70 teeth and 70 tooth gaps, the circumferential extent of a single tooth is 2.6 °). In total, the total extension of the three second stop elements is thus below 10 °.

Aus dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel wird zudem deutlich, dass die Tragfähigkeit der einzelnen Zähne der Außenverzahnung 31 und der einzelnen Zähne der Innenverzahnung 52, abgesehen von den Lücken 35 und den Aussparungen 53, nicht durch das Zusammenwirken der Anschlagmittel beeinträchtigt wird. Die Kontaktfläche 36 des ersten Anschlagelements 34b und die Kontaktfläche 57 des zweiten Anschlagelements 54b liegen dabei auf einem gleichen Durchmesser oder Radius wie die Kontaktflächen von den im Eingriff stehenden Zähnen der Außenverzahnung 31 bzw. der Innenverzahnung 52.From the embodiment shown in the figures is also clear that the carrying capacity of the individual teeth of the external teeth 31 and the individual teeth of the internal teeth 52 Apart from the gaps 35 and the recesses 53 , is not affected by the interaction of the slings. The contact surface 36 of the first stopper member 34b and the contact surface 57 of the second stop element 54b lie on an equal diameter or radius as the contact surfaces of the meshing teeth of the external teeth 31 or the internal toothing 52 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Synchroneinheit synchronous unit
1010: Wellewave
1111: LosradLosrad
1212: EndeThe End
1313: LosradLosrad
1515: Festradfixed gear
1616: Wellewave
1717: Festradfixed gear
1818: Schaltgabel shift fork
3030: Nabehub
3131: Außenverzahnungexternal teeth
3232: Innenverzahnunginternal gearing
3333: MantelaußenflächeExternal face
3434: Erstes Anschlagelement (34a, 34b)First stop element (34a, 34b)
3535: Lücke (35a, 35b)Gap (35a, 35b)
3636: Kontaktflächecontact area
3737: Freiraum free space
5050: Schiebemuffesliding sleeve
5151: Ringnutring groove
5252: Innenverzahnunginternal gearing
5353: Aussparung (53a, 53b)Recess (53a, 53b)
54 54: Rest/Restzahn, zweites Anschlagelement (54a, 54b)Remainder / residual tooth, second stop element (54a, 54b)
5555: Nachbarzahn (55b)Neighbor tooth (55b)
5656: Nachbarzahn (56b)Neighbor tooth (56b)
5757: Kontaktfläche contact area
7070: SnychronringSnychronring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2120166 [0002, 0003]DE 2120166 [0002, 0003]

Claims

Synchroneinheit (1) für ein Schaltgetriebe, das wenigstens eine Welle (10) und ein auf der Welle (10) angeordnetes Losrad (11) aufweist, wobei die Synchroneinheit (1) umfasst: eine Nabe (30), die in Einsatzlage drehfest auf der Welle (10) sitzt, eine Schiebemuffe (50), die drehfest mit der Nabe (30) verbunden ist und in axialer Richtung relativ zur Nabe (30) verschiebbar ist, wobei die Schiebemuffe (50) dazu ausgelegt ist, in einer Schaltstellung eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad (11) und der Welle (10) herzustellen, sowie sich an der Nabe (30) abstützende erste Anschlagmittel und an der Schiebemuffe (50) abstützende zweite Anschlagmittel, wobei die ersten Anschlagmittel und die zweiten Anschlagmittel eine Bewegung der Schiebemuffe (50) ausgehend von einer Neutralstellung über die Schaltstellung hinaus durch gegenseitige Anlage verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung der ersten Anschlagmittel und eine Erstreckung der zweiten Anschlagmittel in Umfangsrichtung jeweils kleiner als 180 Grad sind.Synchronous unit (1) for a manual transmission, which has at least one shaft (10) and a loose wheel (11) arranged on the shaft (10), wherein the synchronizing unit (1) comprises: a hub (30), which in the insert position rotatably on the Shaft (10) is seated, a sliding sleeve (50) rotatably connected to the hub (30) and in the axial direction relative to the hub (30) is displaceable, wherein the sliding sleeve (50) is adapted to a non-rotatable in a switching position Connection between the idler gear (11) and the shaft (10) produce, and at the hub (30) supporting the first stop means and on the sliding sleeve (50) supporting the second stop means, wherein the first stop means and the second stop means a movement of the sliding sleeve ( 50), starting from a neutral position beyond the switching position by mutual contact prevent, characterized in that an extension of the first stop means and an extension of the second stop means in Umfangsr each less than 180 degrees.

Synchroneinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Anschlagmittel ein erstes Anschlagelement (34a) und wenigstens ein weiteres erstes Anschlagelement (34b) umfassen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.Synchronous unit (1) to Claim 1 characterized in that the first stop means comprise a first stop member (34a) and at least one further first stop member (34b) spaced circumferentially from one another.

Synchroneinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (30) wenigstens zwei Druckkörper aufweist, über die ein von der Schiebemuffe (50) eingeleiteter axialer Druck auf einen Synchronring (70) übertragbar ist, um diesen in eine Sperrstellung zu bewegen, in der eine Bewegung der Schiebemuffe (50) in die Schaltstellung verhindert wird.Synchronous unit (1) to Claim 2 , characterized in that the hub (30) has at least two pressure bodies via which an axial pressure introduced by the sliding sleeve (50) can be transmitted to a synchronizing ring (70) in order to move it into a blocking position in which a movement of the sliding sleeve (50) is prevented in the switching position.

Synchroneinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Umfangsrichtung gesehen die ersten Anschlagelemente (34) und die Druckkörper abwechseln.Synchronous unit (1) to Claim 3 , characterized in that seen in the circumferential direction, the first stop elements (34) and the pressure body alternate.

Synchroneinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (30) eine Außenverzahnung (31) aufweist, wobei das erste Anschlagelement (34a) in einer Lücke (35a) der Außenverzahnung (31) angeordnet ist.Synchronous unit (1) according to one of Claims 2 to 4 , characterized in that the hub (30) has an external toothing (31), wherein the first stop element (34a) in a gap (35a) of the external toothing (31) is arranged.

Synchroneinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlagelement (34a) in einem axial vom Losrad (11) abgewandten Teilbereich der Lücke (35a) angeordnet ist.Synchronous unit (1) to Claim 5 , characterized in that the first stop element (34a) is arranged in an axially remote from the idler gear (11) portion of the gap (35a).

Synchroneinheit (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe des ersten Anschlagelements (34a) in radialer Richtung einer Zahnhöhe der Außenverzahnung (31) der Nabe (30) entspricht.Synchronous unit (1) to Claim 5 or 6 , characterized in that a height of the first stop element (34a) in the radial direction corresponds to a tooth height of the external toothing (31) of the hub (30).

Synchroneinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anschlagmittel ein zweites Anschlagelement (54a) und wenigstens ein weiteres zweites Anschlagelement (54b) umfassen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.Synchronous unit (1) according to one of Claims 1 to 7 characterized in that the second stop means comprise a second stop member (54a) and at least one further second stop member (54b) spaced circumferentially from one another.

Synchroneinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (50) eine Innenverzahnung (52) aufweist, wobei das zweite Anschlagelement (54a) in einer Aussparung (53a) der Innenverzahnung (52) angeordnet ist.Synchronous unit (1) to Claim 8 , characterized in that the sliding sleeve (50) has an internal toothing (52), wherein the second stop element (54a) in a recess (53a) of the internal toothing (52) is arranged.

Synchroneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontakt zwischen dem ersten Anschlagelement (34a) und dem zweiten Anschlagelement (53a) auf einem Durchmesser liegt, der einem Durchmesser eines Zahneingriffs zwischen der Innenverzahnung (52) und der Außenverzahnung (31) entspricht.Synchronous unit after Claim 9 , characterized in that a contact between the first stopper member (34a) and the second stopper member (53a) is on a diameter corresponding to a diameter of a meshing engagement between the internal teeth (52) and the external teeth (31).

Synchroneinheit (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussparung (53a) nur in einem axial zum Losrad (11) zugewandten Teilbereich der Innenverzahnung (52) erstreckt.Synchronous unit (1) to Claim 9 or 10 , characterized in that the recess (53a) extends only in an axially to the idler gear (11) facing portion of the internal toothing (52).

Synchroneinheit (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlagelement (54a) durch einen Rest eines Zahns der Innenverzahnung (52) ausgebildet ist, der bei der Herstellung der Aussparung von einem spanenden Abtrag nicht erfasst ist.Synchronous unit (1) according to one of Claims 9 to 11 , characterized in that the second stop element (54a) is formed by a remainder of a tooth of the internal toothing (52), which is not covered in the production of the recess by a cutting removal.