DE19929941A1 - Synchronisiereinrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einer Synchronisiereinrichtung (2) für ein Fahrzeugwechselgetriebe mit wenigstens einem Losrad (6, 8) und einem mit dem Losrad (6, 8) durch eine Verzahnung (10, 16) drehfest verbundenen Kupplungskörper (12, 18) ist der Kupplungskörper (12, 18) in der Verzahnung (10, 16) durch eine offene Ringfeder (34, 36) in axialer Richtung fixiert. Sowohl in dem Losrad (6, 8) als auch in dem Kupplungskörper (12, 18) ist je ein Einstich (30, 32 bzw. 38, 40) vorgesehen, in denen die Ringfeder (34, 36) in der fixierenden Stellung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung mit Kupplungskörper und Losrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für die Übertragung der Antriebsleistung und die An­ passung des Motordrehmomentes an den Zugkraftbedarf eines Fahrzeuges werden heute praktisch ausschließlich mehrstufi­ ge Zahnradgetriebe eingesetzt.

Die Getriebeschaltung kann mit Hilfe einer Synchroni­ siereinrichtung erheblich vereinfacht werden. Beim Synchro­ nisieren wird die Drehzahlanpassung der miteinander zu ver­ bindenden Getriebeelemente selbsttätig oder gesteuert durchgeführt, um so das Doppelkuppeln beim Hochschalten bzw. das Doppelkuppeln mit Zwischengasgeben beim Rückschal­ ten zu vermeiden. Die Fahrsicherheit wird deutlich erhöht, da der Gangwechsel auch in kritischen Fahrsituationen schnell, sicher und auch geräuschlos möglich ist, bei­ spielsweise kann der rechte Fuß des Fahrers beim Bergabfah­ ren während einer Rückschaltung auf der Bremse bleiben.

Eine Synchronisiereinrichtung hat folgende Aufgaben zu erfüllen:

• - Drehzahlanpassung von zwei unterschiedlich schnell rotierenden Getriebeelementen und der damit verbunde­ nen Teile so, daß sie ohne Ratschgeräusch formschlüs­ sig miteinander verbunden werden können;
• - Sperren der formschlüssigen Verbindung bis zum Gleich­ lauf der zu verbindenden Getriebeelemente, um Ratschen und Beschädigungen der formschlüssigen Schaltelemente zu verhindern;
• - Lösen der Sperre im Augenblick des Gleichlaufs;
• - Drehzahlanpassung innerhalb kürzester Zeit und mit möglichst geringen Schaltkräften;
• - Betriebssicherheit auch unter ungünstigen Umständen, wie beispielsweise bei kaltem, zähem Getriebeöl oder bei extrem schnellem Durchreißen der Gänge.

In den heutigen synchronisierten Fahrzeuggetrieben werden überwiegend Synchronisiereinrichtungen für jeden einzelnen Gang eingesetzt. Weite Verbreitung hat dabei die Sperrsynchronisierung mit Konus gefunden. Bei diesem System werden konische Reibkegel für die kraftschlüssige Dreh­ zahlanpassung der zu verbindenden Getriebeelemente einge­ setzt. Diese Art der Synchronisiereinrichtung findet sowohl in Personenwagen- als auch in Nutzfahrzeuggetrieben Verwen­ dung. Eine solche Sperrsynchronisierung ist beispiels­ weise bekanntgeworden aus der WO 8501998. Die dort be­ schriebene Sperrsynchronisierung ist so ausgeführt, daß der mit einer Außenverzahnung versehene Synchronring beim An­ pressen an den Reibkegel des Kupplungskörpers eine durch Anschläge am Synchronkörper begrenzte Drehbewegung aus­ führt. Diese Verdrehung hat zur Folge, daß sich die ange­ schrägten Zahnstirnflächen des Synchronringes gegen die der Schiebemuffe pressen und somit ein Weiterbewegen der Muffe verhindern. Erst wenn die Kegelreibflächen den Gleichlauf der zu kuppelnden Teile herbeigeführt haben, bewirkt der anhaltende Druck der Schiebemuffe ein Zurückdrehen des Syn­ chronringes. Die Sperre ist damit gelöst und die Schiebe­ muffe wird in die Verzahnung des Kupplungskörpers einge­ schoben.

Im Leerlauf befindet sich die Schiebemuffe in axialer Mit­ telstellung. Die Rastenbolzen werden durch Federn in Rasten der Schiebemuffe gedrückt. Die Losräder können sich frei auf ihrer Welle drehen. Der Drehzahlunterschied zwischen Synchronring und Kupplungskörper und das Schleppmoment zwi­ schen ihren Reibflächen bewirken, daß der Synchronring am Verdrehanschlag der Schiebemuffe anliegt. Die angeschrägten Zahnstirnflächen von Schiebemuffe und Synchronring stehen einander gegenüber. In der Sperrstellung hat die Schiebe­ muffe zunächst über die Rastenbolzen und Druckstücke den Synchronring auf den Reibkonus des Kupplungskörpers gescho­ ben. Die Zahnstirnflächen haben damit die Weiterleitung der Schaltkraft von der Schiebemuffe direkt an den Synchronring übernommen. Solange ein Drehzahlunterschied zwischen Syn­ chronring und Kupplungskörper besteht, ist das Reibmoment an den Kegelreibflächen von Synchronring und Kupplungskör­ per größer als das Rückstellmoment durch die angeschrägten Zahnstirnflächen. Die Schiebemuffe ist deshalb gegen Durch­ schalten in den Kupplungskörper gesperrt. Erst wenn der Drehzahlunterschied zwischen Synchronring und Kupplungskör­ per ausgeglichen und somit das Reibmoment aufgehoben ist, dreht die Schiebemuffe den Synchronring in die Stellung "Zahn auf Zahnlücke" zurück. Über die Sperrverzahnung des Synchronringes hinweg wird dann die Schiebemuffe in die ebenfalls stirnseitig angeschrägte Verzahnung des Kupp­ lungskörpers eingeschoben.

Üblicherweise sind die Kupplungskörper in einer kurzen Verzahnung an dem Losrad drehfest angeordnet. Die Kurzver­ zahnung wird an der Stirnseite verstemmt. Das gehärtete Losrad muß an dieser Stelle mit hohem Kostenaufwand weich gehalten werden, so daß der Kupplungskörper mit dem Losrad mittels eines Schweißverfahrens befestigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Synchronisiereinrichtung die Befestigung des Kupplungskör­ pers am Losrad zu verbessern.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Synchronisierein­ richtung mit Kupplungskörper und Losrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß wird an einer Synchronisiereinrichtung für ein Fahrzeugwechselgetriebe mit wenigstens einem Losrad und einem mit dem Losrad durch eine Verzahnung drehfest verbundenen Kupplungskörper in der Verzahnung ein form­ schlüssiges Befestigungselement vorgesehen, das den Kupp­ lungskörper zum Losrad in axialer Richtung fixiert. Eine vorteilhafte Ausgestaltung weist sowohl in dem Losrad als auch in dem Kupplungskörper je einen Einstich auf, in denen das Befestigungselement in der fixierenden Stellung ange­ ordnet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem Kupplungskörper eine Anschrägung vorgesehen, die das Befestigungselement zur Montage in radialer Richtung komprimiert und dabei in den am Losrad vorgesehenen Ein­ stich drückt. Eine Ausgestaltung zeigt das Befestigungsele­ ment als eine offene Ringfeder.

Bei dieser kostengünstigen Lösung wird das formschlüssige Befestigungselement bei der Montage über die Kurzverzahnung des Losrades geschoben, bis es im Einstich der Kurzverzah­ nung an dem Losrad einschnappt. Danach wird der Kupplungs­ körper mit seiner Verzahung in die Verzahnung des Losrades eingeführt und auf das Losrad aufgeschoben. Eine Anschrä­ gung am Kupplungskörper drückt das Befestigungselement so­ weit in den Einstich am Losrad nach radial innen hinein, daß der Kupplungskörper in Position gebracht werden kann. Ist der Kupplungskörper in seiner vorgesehenen Position, schnappt das Befestigungselement in den Einstich am Kupp­ lungskörper nach radial außen zurück. Der Kupplungskörper ist damit axial fixiert.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläu­ tert.

Die einzige Figur zeigt eine Synchronisiereinrich­ tung 2, die auf einer Welle 4 eines nicht näher gezeigten Getriebes angeordnet ist. Auf der Welle 4 sind zwei Losrä­ der 6 und 8 drehbar angeordnet. Das Losrad 6 ist durch eine Verzahnung 10 mit einem Kupplungskörper 12 drehfest verbun­ den. Auf dem Kupplungskörper 12 ist ein Synchronring 14 vorgesehen. Das Losrad 8 ist durch eine Verzahnung 16 mit einem Kupplungskörper 18 drehfest verbunden. Auf dem Kupp­ lungskörper 18 ist ein Synchronring 20 vorgesehen. Zwischen Synchronring 14 und Synchronring 20 befindet sich die Schiebemuffe 22, die von einem Druckstück 24 auf einer Fe­ der 26 im Synchronkörper 28 auf der Welle 4 gehalten ist. In den Losrädern 6 und 8 ist je ein Einstich 30 und 32 vor­ gesehen, und in den Kupplungskörpern 12 und 18 ist je ein Einstich 38 und 40 vorgesehen. Je eine Ringfeder 34 und 36 befindet sich in den Einstichen 30, 38 bzw. 32, 40 und fi­ xiert die Kupplungskörper 12, 18 in den Verzahnungen 10, 16 axial entlang der Längsachse 42 der Welle 4. Eine Anschrä­ gung 44 am Kupplungskörper 12 bzw. eine Anschrägung 46 am Kupplungskörper 18 drücken die Ringfeder 34 bzw. 36 bei der Montage radial zusammen und in den Einstich 30 bzw. 32.

Bezugszeichen

2

Synchronisiereinrichtung

4

Welle

6

Losrad

8

Losrad

10

Verzahnung

12

Kupplungskörper

14

Synchronring

16

Verzahnung

18

Kupplungskörper

20

Synchronring

22

Schiebemuffe

24

Druckstück

26

Feder

28

Synchronkörper

30

Einstich

32

Einstich

34

Ringfeder

36

Ringfeder

38

Einstich

40

Einstich

42

Längsachse

44

Anschrägung

46

Anschrägung

Claims (4)

1. Synchronisiereinrichtung (2) für ein Fahrzeugwech­ selgetriebe mit wenigstens einem Losrad (6, 8) und einem mit dem Losrad (6, 8) durch eine Verzahnung (10, 16) dreh­ fest verbundenen Kupplungskörper (12, 18), dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kupplungskörper (12, 18) in der Verzahnung (10, 16) durch ein formschlüssiges Befestigungselement (34, 36) in axialer Richtung fixiert ist.

2. Synchronisiereinrichtung (2) nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß sowohl in dem Losrad (6, 8) als auch in dem Kupplungskörper (12, 18) je ein Einstich (30, 32 bzw. 38, 40) vorgesehen ist, in denen das Befestigungselement (34, 36) in der fixierenden Stel­ lung angeordnet ist.

3. Synchronisiereinrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kupplungskörper (12, 18) eine Anschrägung (44, 46) vor­ gesehen ist, die das Befestigungselement (34, 36) zur Mon­ tage in radialer Richtung komprimiert und dabei in den am Losrad (6, 8) vorgesehenen Einstich (30, 32) drückt.

4. Synchronisiereinrichtung (2) nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement eine offene Ringfeder (34, 36) ist.