DE102016211233A1

DE102016211233A1 - Mehrfachkonussynchronisieranordnung, transmission and motor vehicle

Info

Publication number: DE102016211233A1
Application number: DE102016211233.3A
Authority: DE
Inventors: Daniel Streese; Jens Enders
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrfachkonussynchronisieranordnung für ein Schaltgetriebe mit einem Außenring mit einer konischen Innenreibfläche, mit einem mit dem Außenring drehfest und axial beweglich verbundenen Innenring mit konischer Außenreibfläche und einem Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper einen axialen, ringförmigen Vorsprung mit einer konischen Innenreibfläche aufweist, welche mit der konischen Außenreibfläche des Innenrings zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale, ringförmige Vorsprung des Kupplungskörpers keilförmig ausgebildet ist und eine konische Außeneibfläche sowie eine konische Innenreibfläche aufweist, wobei die konische Innenreibfläche des Außenrings mit der konischen Außenreibfläche des ringförmigen Vorsprungs zusammenwirkt. Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a Mehrfachkonussynchronisieranordnung for a manual transmission with an outer ring with a conical Innenreibfläche, with a rotatably connected to the outer ring and axially movable inner ring with conical Außenreibfläche and a coupling body, wherein the coupling body has an axial, annular projection with a conical Innenreibfläche, which with the conical Außenreibfläche the inner ring cooperates, characterized in that the axial, annular projection of the coupling body is wedge-shaped and has a conical Außeneibfläche and a conical Innenreibfläche, wherein the conical Innenreibfläche the outer ring cooperates with the conical Außenreibfläche the annular projection. In addition, the invention relates to a transmission. In addition, the invention relates to a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung für ein Schaltgetriebe mit einem Außenring mit einer konischen Innenreibfläche, mit einem mit dem Außenring drehfest und axial beweglich verbundenen Innenring mit konischer Außenreibfläche und einem Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper einen axialen, ringförmigen Vorsprung mit einer konischen Innenreibfläche aufweist, welcher mit der konischen Außenreibfläche des Innenrings zusammenwirkt. The invention relates to a Mehrfachkonussynchronisieranordnung for a manual transmission with an outer ring with a conical Innenreibfläche, with a rotatably connected to the outer ring and axially movable inner ring with a conical Außenreibfläche and a coupling body, wherein the coupling body has an axial, annular projection with a conical Innenreibfläche, which with the conical Außenreibfläche the inner ring cooperates.

Es ist bekannt, Sperrsynchronisationen dahingehend auszubilden, dass ein angleichen der Drehzahl einer Welle mit einem darauf drehbar gelagerten Losrad dahingehend erfolgt, dass vor der drehfesten Verbindung des Losrades mit der Welle ein Angleich der Drehzahlen des Losrades und der Welle erfolgt. Dies erfolgt über eine Reibkupplung, deren Reibpartner konische Reibflächen aufweisen. It is known to design locking synchronizers to the effect that an equalizing the speed of a shaft with a rotatably mounted idler gear is carried out to the effect that before the rotationally fixed connection of the idler gear to the shaft, an adjustment of the rotational speeds of the idler gear and the shaft. This is done via a friction clutch whose friction partners have conical friction surfaces.

Aus der DE 34 37 095 A1 geht beispielsweise eine derartige Sperrsynchronisierung hervor. Bei dieser Sperrsynchronisierung werden mehrere ringförmige Körper verwendet, um eine Synchronisation der Drehzahlen herbeizuführen. From the DE 34 37 095 A1 For example, such a lock synchronization is apparent. In this lock synchronization, a plurality of annular bodies are used to bring about a synchronization of the speeds.

Weiterhin ist es bekannt, eine Doppelkonus-Sychronisierung dadurch zu erhalten, dass zwei übereinander gelagerte Ringscheiben mit einem an einer Schiebemuffe gelagerten Reibpartner reiben, wobei die radial äußere Ringscheibe sowohl mit dem Reibpartner an der Schiebemuffe reibt, wie auch mit dem radial innen liegenden Innenring. Furthermore, it is known to obtain a Doppelkonus Sychronisierung in that two superimposed annular discs rub with a friction sleeve mounted on a sliding sleeve, the radially outer annular disc rubs both with the friction partner on the sliding sleeve, as well as with the radially inner inner ring.

Aus der EP 1 801 443 A1 geht eine Synchronisieranordnung hervor, die als Dreifachkonus-Synchronisieranordnung ausgebildet ist. From the EP 1 801 443 A1 shows a Synchronisieranordnung, which is designed as a triple-cone synchronizer.

Die DE 1 284 309 A beschreibt eine Vierfachkonus-Synchronisieranordnung. Bei dieser ist der Kupplungskörper mit Reibringen axial verschiebbar und drehfest gekuppelt. The DE 1 284 309 A describes a four-cone synchronizer assembly. In this, the coupling body with friction rings is axially displaceable and rotatably coupled.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung anzugeben, bei der die Bauteilzahl reduziert ist und die eine schnelle Synchronisation mit kleinen Schaltkräften ermöglicht. Proceeding from this, it is an object of the present invention to provide a Mehrfachkonussynchronisieranordnung in which the number of components is reduced and allows fast synchronization with small switching forces.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. To solve this problem a Mehrfachkonussynchronisieranordnung with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass der Kupplungskörper, der einen ringförmigen Vorsprung mit Innenreibfläche und Außenreibfläche aufweist, keilförmig ausgebildet ist und die Außenreibfläche mit dem Außenring und die Innenreibfläche mit dem Innenring zusammen wirkt. Dadurch wird wenigstens eine Doppelkonus-Synchronisieranordnung erhalten, die aus drei einfach zu herstellenden Bauteilen aufgebaut ist. As the core of the invention, it is considered that the coupling body, which has an annular projection with internal friction and Außenreibfläche, is wedge-shaped and the Außenreibfläche with the outer ring and the Innenreibfläche cooperates with the inner ring. As a result, at least one double-cone synchronizing arrangement is obtained, which is made up of three components that are easy to manufacture.

Der Kupplungskörper ist drehfest mit dem Losrad verbunden, bevorzugt kann er integral am Losrad ausgebildet sein. Der Kupplungskörper kann aber auch mit dem Losrad verschraubt werden oder sonst wie befestigt werden. Insbesondere kann der Kupplungskörper auch am Losrad angeschweißt sein. The coupling body is rotatably connected to the idler gear, preferably it can be integrally formed on the idler gear. The coupling body can also be bolted to the idler gear or otherwise attached. In particular, the coupling body may also be welded to the loose wheel.

Vorteilhafterweise kann eine Doppelkonussynchronisieranordnung gebildet sein durch eine konzentrische sowie in einer radialen Ebene gestaffelte Anordnung des Außenrings mit seiner konischen Innenreibfläche, des ringförmigen Vorsprungs des Kupplungskörpers mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen, sowie des Innenrings mit seiner konischen Außenreibfläche. Die Mehrfachkonussynchronisieranordnung ist also eine Doppelkonussynchronisieranordnung. Weitere Bauteile wie beispielsweise ein Zwischenring oder weitere Innenringe sind nicht vorgesehen. Advantageously, a Doppelkonussynchronisieranordnung be formed by a concentric and staggered in a radial plane arrangement of the outer ring with its conical internal friction, the annular projection of the coupling body with its conical outer and Innenreibflächen, and the inner ring with its conical Außenreibfläche. The Mehrfachkonussynchronisieranordnung is thus a Doppelkonussynchronisieranordnung. Other components such as an intermediate ring or other inner rings are not provided.

Vorzugsweise kann der Innenring seitliche, in entsprechende Ausnehmungen in einer Radialwand des Außenrings eingreifende Vorsprünge aufweisen. Durch diesen Aufbau ist eine kostengünstige und stabile drehfeste Verbindung von Innenring und Außenring möglich. Preferably, the inner ring may have lateral, engaging in corresponding recesses in a radial wall of the outer ring projections. By this construction, a cost-effective and stable non-rotatable connection of inner ring and outer ring is possible.

Bevorzugt kann der Außenring aus einem topfförmigen Blechpressteil bestehen. Weiterhin und unabhängig von der sonstigen Ausgestaltung kann der Außenring radial außen eine axiale Sperrverzahnung aufweisen. Die Sperrverzahnung dient dem Synchronvorgang. Die Schiebemuffe ist über einen Synchronkörper mit der Welle drehfest gekoppelt, sodass über den Kupplungskörper, die Schiebemuffe und den Synchronkörper die Drehzahl und das Drehmoment der Welle auf das Losrad übertragen werden kann. Preferably, the outer ring may consist of a cup-shaped pressed sheet metal part. Furthermore, and independently of the other configuration, the outer ring can have an axial blocking toothing radially outward. The locking teeth serve the synchronization process. The sliding sleeve is rotatably coupled via a synchronizer body with the shaft, so that via the coupling body, the sliding sleeve and the synchronizer body, the speed and torque of the shaft can be transmitted to the idler gear.

Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe mit wenigstens einer Mehrfachkonussynchronisierunganordnung. Das Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass die Mehrfachkonussynchronisierunganordnung wie beschrieben ausgebildet ist. In addition, the invention relates to a transmission with at least one Mehrfachkonussynchronisierunganordnung. The transmission is characterized in that the Mehrfachkonussynchronisierunganordnung is formed as described.

Bevorzugt kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet sein. Das Doppelkupplungsgetriebe ist im Gegensatz zu anderen Getrieben in Vorgelegebauweise automatisiert geschaltet, weswegen eine Anpassung der Synchronisierung an die automatisierte Schaltung wünschenswert ist. Preferably, the transmission can be configured as a double clutch transmission. The dual-clutch transmission is automated in contrast to other transmissions in countershaft design, which is why an adaptation of the synchronization to the automated circuit is desirable.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist. In addition, the invention relates to a motor vehicle with a transmission. The motor vehicle is characterized in that the transmission is designed as described.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and figures. Showing:

1 eine Kupplungsanordnung (Stand der Technik), und 1 a clutch assembly (prior art), and

2 eine Kupplungsanordnung. 2 a clutch assembly.

1 zeigt eine bekannte Doppelkonussynchronisieranordnung 1, wobei ein Außenring 2 mit einem Synchronkörper 4 gekoppelt ist. Eine Schiebemuffe 3 ist über den Synchronkörper 4 mit einer Welle 5 drehfest verbunden. Zur Vorsynchronisierung und zur axialen Mitnahme zwischen Schiebemuffe und Synchronkörper ist ein Druckstück 6 mit einer Kugel als Rastelement 7, einer Schraubenfeder 8 als Vorspannelement und einem Quader 9 als Reibelement zum Vorsynchronisieren angeordnet. 1 shows a known Doppelkonussynchronisieranordnung 1 , where an outer ring 2 with a synchronizer body 4 is coupled. A sliding sleeve 3 is over the synchronizer body 4 with a wave 5 rotatably connected. For Vorsynchronisierung and axial entrainment between the sliding sleeve and synchronizer body is a pressure piece 6 with a ball as a locking element 7 , a coil spring 8th as a biasing element and a cuboid 9 arranged as a friction element for Vorsynchronisieren.

Das Druckstück 6 kann auch einen Grundkörper zur Aufnahme der Kugel und der Feder aufweisen, die genaue Ausgestaltung des Druckstücks 6 ist für den Aufbau der Kupplungsanordnung aber unerheblich. Grundsätzlich muss nicht immer ein Druckstück 6 vorhanden sein. The pressure piece 6 may also have a main body for receiving the ball and the spring, the exact configuration of the pressure piece 6 is for the construction of the clutch assembly but irrelevant. Basically, not always a pressure piece 6 to be available.

Neben dem Außenring 2 weist die Reibungskupplung auch einen Zwischenring 10 und einen Innenring 12 auf. Dabei ist der Zwischenring 10 drehfest mit dem Kupplungskörper 14 verbunden. Der Kupplungskörper 14 kann wie beschrieben integral am Losrad ausgebildet sein oder auf andere Art und Weise drehfest mit diesem verbunden sein. Next to the outer ring 2 The friction clutch also has an intermediate ring 10 and an inner ring 12 on. Here is the intermediate ring 10 rotatably with the coupling body 14 connected. The coupling body 14 may be integrally formed on the idler gear as described or in other ways rotatably connected thereto.

2 zeigt eine demgegenüber vereinfacht aufgebaute Doppelkonussynchronisieranordnung 1. Dabei umfasst die Kupplungsanordnung lediglich einen Außenring 2, einen Innenring 12 sowie einen Kupplungskörper 14. Am Kupplungskörper 14 befindet sich ein axialer, ringförmiger Vorsprung 16 mit einer konischen Innenreibfläche 18 und einer konischen Außenreibfläche 22. Die Außenreibfläche 22 des Kupplungskörpers 14 wirkt dabei mit einer Innenreibfläche 20 des Außenrings 2 zusammen und die Innenreibfläche 18 des Kupplungskörpers 14 mit einer Außenreibfläche 24 des Innenrings 12. Es existieren also zwei Reibungsebenen, weswegen die Anordnung eine Doppelkonussynchronisierungsanordnung ist. 2 shows a contrast constructed double Konussynchronisieranordnung 1 , In this case, the coupling arrangement comprises only an outer ring 2 , an inner ring 12 and a coupling body 14 , At the coupling body 14 there is an axial, annular projection 16 with a conical internal friction surface 18 and a conical external friction surface 22 , The external friction surface 22 of the coupling body 14 acts with a Innenreibfläche 20 of the outer ring 2 together and the internal friction surface 18 of the coupling body 14 with an external friction surface 24 of the inner ring 12 , So there are two levels of friction, which is why the arrangement is a Doppelkonussynchronisierungsanordnung.

Der Innenring 12 und der Außenring 2 sind dabei drehfest mit der nicht dargestellten Schiebemuffe 3 verbunden. Hierfür weist der Außenring 2 bevorzugt eine Sperrverzahnung 26 auf. Der Innenring kann seitliche, in axiale Richtung weisende, in Ausnehmungen der Radialwand des Außenrings 2 eingreifende Vorsprünge aufweisen. Der Innenring 12 kann aber auch an dem Außenring 2 angeschweißt sein. The inner ring 12 and the outer ring 2 are rotatably with the sliding sleeve, not shown 3 connected. For this purpose, the outer ring 2 preferably a locking toothing 26 on. The inner ring can lateral, pointing in the axial direction, in recesses of the radial wall of the outer ring 2 having engaging projections. The inner ring 12 but also on the outer ring 2 be welded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Doppelkonussynchronisieranordnung Doppelkonussynchronisieranordnung
2 2: Außenring outer ring
3 3: Schiebemuffe sliding sleeve
4 4: Synchronkörper synchronizer
5 5: Welle wave
6 6: Druckstück Pressure piece
7 7: Kugel Bullet
8 8th: Feder feather
9 9: Quader cuboid
10 10: Zwischenring intermediate ring
12 12: Innenring inner ring
14 14: Kupplungskörper clutch body
16 16: Vorsprung head Start
18 18: Innenreibfläche inner friction
20 20: Innenreibfläche inner friction
22 22: Außenreibfläche Außenreibfläche
24 24: Außenreibfläche Außenreibfläche
26 26: Sperrverzahnung locking teeth

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3437095 A1 [0003] DE 3437095 A1 [0003]
EP 1801443 A1 [0005] EP 1801443 A1 [0005]
DE 1284309 A [0006] DE 1284309A [0006]

Claims

Mehrfachkonussynchronisieranordnung (1) für ein Schaltgetriebe mit einem Außenring (2) mit einer konischen Innenreibfläche (22), mit einem mit dem Außenring (2) drehfest und axial beweglich verbundenen Innenring (12) mit konischer Außenreibfläche (24) und einem Kupplungskörper (14), wobei der Kupplungskörper (14) einen axialen, ringförmigen Vorsprung mit einer konischen Innenreibfläche (18) aufweist, welche mit der konischen Außenreibfläche (24) des Innenrings (12) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale, ringförmige Vorsprung des Kupplungskörpers (14) keilförmig ausgebildet ist und eine konische Außenreibfläche (20) sowie eine konische Innenreibfläche (18) aufweist, wobei die konische Innenreibfläche (22) des Außenrings mit der konischen Außenreibfläche (20) des ringförmigen Vorsprungs (3) zusammenwirkt. Multiple cone synchronizing arrangement ( 1 ) for a manual transmission with an outer ring ( 2 ) with a conical internal friction surface ( 22 ), with one with the outer ring ( 2 ) rotatably and axially movably connected inner ring ( 12 ) with conical external friction surface ( 24 ) and a coupling body ( 14 ), wherein the coupling body ( 14 ) an axial, annular projection with a conical internal friction surface ( 18 ), which with the conical external friction surface ( 24 ) of the inner ring ( 12 ) cooperates, characterized in that the axial, annular projection of the coupling body ( 14 ) is wedge-shaped and has a conical external friction surface ( 20 ) and a conical internal friction surface ( 18 ), wherein the conical internal friction surface ( 22 ) of the outer ring with the conical outer friction surface ( 20 ) of the annular projection ( 3 ) cooperates.

Mehrfachkonussynchronisieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Doppelkonussynchronisierungsanordnung (1) gebildet ist durch eine konzentrische sowie in einer radialen Ebene gestaffelte Anordnung des Außenrings (2) mit seiner konischen Innenreibfläche (22), des ringförmigen Vorsprungs des Kupplungskörpers (14) mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen (18, 20), sowie des Innenrings (12) mit seiner konischen Außenreibfläche (24). A multiple cone synchronizing arrangement according to claim 1, characterized in that a double cone synchronizing arrangement ( 1 ) is formed by a concentric and staggered in a radial plane arrangement of the outer ring ( 2 ) with its conical internal friction surface ( 22 ), the annular projection of the coupling body ( 14 ) with its conical outer and inner friction surfaces ( 18 . 20 ), as well as the inner ring ( 12 ) with its conical outer friction surface ( 24 ).

Mehrfachkonussynchronisieranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (12) seitliche, in entsprechende Ausnehmungen in einer Radialwand des Außenrings (2) eingreifende Vorsprünge aufweist. Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to one of claims 1 or 2, characterized in that the inner ring ( 12 ) lateral, in corresponding recesses in a radial wall of the outer ring ( 2 ) has engaging projections.

Mehrfachkonussynchronisieranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) aus einem topfförmigen Blechpressteil besteht und radial außen eine axiale Sperrverzahnung (26) aufweist. Mehrfachkonussynchronisieranordnung according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer ring ( 2 ) consists of a cup-shaped pressed sheet metal part and radially outside an axial locking toothing ( 26 ) having.

Getriebe mit wenigstens einer Mehrfachkonussynchronisieranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkonussynchronisieranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist. Transmission with at least one Mehrfachkonussynchronisieranordnung, characterized in that the Mehrfachkonussynchronisieranordnung ( 1 ) is designed according to one of the preceding claims.

Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet ist. Transmission according to claim 5, characterized in that the transmission is designed as a double-clutch transmission.

Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe nach einem der Ansprüche 5 oder 6 ausgebildet ist. Motor vehicle with at least one transmission, characterized in that the transmission is designed according to one of claims 5 or 6.