WO2008077731A2 - Synchronring einer synchronisiereinrichtung - Google Patents

Synchronring einer synchronisiereinrichtung Download PDF

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WO2008077731A2
WO2008077731A2 PCT/EP2007/063416 EP2007063416W WO2008077731A2 WO 2008077731 A2 WO2008077731 A2 WO 2008077731A2 EP 2007063416 W EP2007063416 W EP 2007063416W WO 2008077731 A2 WO2008077731 A2 WO 2008077731A2
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WO
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synchronizer
friction
synchronizing device
ring
friction elements
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PCT/EP2007/063416
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WO2008077731A3 (de
Inventor
Thomas Karais
Josef Schwuger
Marcus Spoerl
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Schaeffler Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/025—Synchro rings

Definitions

  • the invention relates to a synchronizing device of a motor vehicle transmission with a rotatably mounted on a transmission shaft in the circumferential direction synchronizer body, slidably mounted on the synchronizer body along the longitudinal center axis of the transmission shaft sliding sleeve, a rotatably mounted on the transmission shaft and the synchronizer body subsequent gear wheel, directly or via a coupling body by means of the sliding sleeve with the synchronizer body can be coupled.
  • Synchronizing rings are used to synchronize gears in synchronizers. These are usually formed by a conical friction ring with friction surfaces on its inner circumferential surface or its outer circumferential surface. Depending on how many friction rings are used in the synchronizer, a person skilled in the art will distinguish between single or multiple synchronizations, with dual and triple synchronizations being of particular practical importance. If the friction ring has friction surfaces on both lateral surfaces, it is also called an intermediate ring. The friction surfaces of an intermediate ring are frictionally engaged with a friction surface formed on the outer synchronizer ring during the synchronization process on the outer jacket.
  • a friction surface formed on the inner circumferential surface of the intermediate ring is frictionally engaged with a friction surface of an inner synchronizing ring.
  • the outer synchronizer ring is positively connected to the synchronizer body and engages, for example, via driving lugs, which are formed on its smaller diameter side and directed radially inward, in recesses of the inner synchronizer ring.
  • the inner synchronizer ring is thus connected via the outer synchronizer ring also form-fitting manner with the synchronizer body.
  • the rings produced by forming technology usually have a friction surface which does not meet the required accuracies. As a rule, therefore, a subsequent machining or honing is required. If a friction lining is glued to a friction surface, then any inaccuracies of the annular body are transmitted to the friction surface, which in turn must be reworked. The application of a friction lining by, for example, bonding is therefore complicated and cost-intensive.
  • the friction ring consists of a base body with holes whose walls have a conical shape. Friction bodies are inserted into the holes. On the base body a circular arc-shaped sheet metal is fastened by means of screws, and the friction elements are held on the inner side of the sheet in a form-fitting manner. In this friction ring, it is necessary that the friction bodies are held by a form-fitting either by relatively complex and complicated to be mounted auxiliary equipment or individually secured non-positively. Both measures require a considerable effort in the production.
  • a synchronizer ring which has a base body as a support ring and is provided with a friction lining, wherein the friction lining is composed of a plurality of friction bodies, which extends over the circumference of Friction surface are distributed.
  • the friction elements are pressed positively into open recesses of the support ring.
  • This method is particularly suitable for sintered rings, but not for all types of friction linings. If the support ring and the friction elements are not reworked, some friction elements are much more heavily loaded in the switching mode of the synchronizer than others, which can lead to a failure of this synchronizer ring.
  • the invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages described in the prior art.
  • the synchronizer comprises an outer synchronizer ring with a first friction surface and an inner synchronizer ring with a second friction surface, wherein between the outer synchronizer ring and the inner synchronizer ring, a plurality of individual friction elements are arranged.
  • the friction elements are arranged so that they yield due to their shape or material properties at back pressure by a counter body by a certain amount. Supported or alternatively replaced this property when the friction elements are tiltable about the wire axis at least by a certain angle.
  • the synchronizer ring assembly consisting of the outer synchronizer ring, the friction elements as intermediate friction surfaces and the inner synchronizer ring is displaced axially; and it is on both the synchronizer body and the counter-cone, which is directly or indirectly connected to the gear wheel on.
  • the invention thus also allows a cheaper production, for example, an outer and inner synchronizer ring.
  • the friction elements are made entirely of the friction material.
  • Another variant would be, for example, a non-cutting manufactured base body, which has a coating on its friction sides.
  • structures such as oil grooves can easily be introduced onto the sheet material. They can be manufactured very inexpensively, since it does not depend on accurate dimensional accuracy in mass production, because the manufacturing inaccuracies are compensated by the inventive arrangement.
  • the friction elements on at least one of its side surfaces retaining lugs, which guide the friction elements with respect to their carrier or with each other.
  • the retaining lugs can also be designed as one or more breakpoints in general.
  • the friction elements have a radially outwardly convex surface. They may, for example, be spherical outwards and curved, the curvature in the radial direction determining the circumference of the synchronizing ring.
  • the convex shape avoids supporting the friction elements when tilted at body edges, so that a localized load decreases due to a surface-shaped installation.
  • the invention also makes it possible for the same friction elements to be used for similarly sized synchronizer rings, which vary slightly in diameter. For the particular application then only the number of friction elements would have to be changed and not their shape and size, the Zufarung according to the modular principle allows each a cost advantage.
  • various friction materials can also be used in a simple manner in the same synchronizer.
  • friction elements made of different materials are alternately placed on the carrier rings. Sintered material, brass, plastics, carbon or even steel have proven to be suitable materials for the friction elements.
  • the friction elements can either consist entirely of the friction material. But they can also be made of a material that is coated with another material.
  • driving lugs which are always subjected to a particular load in the case of synchronous intermediate rings, are no longer required since the friction elements do not have to be fixed by only a few lobes, as in the case of an intermediate ring of a synchronizing device.
  • the friction elements are provided in another embodiment of the invention with oil grooves as incorporated structural surfaces.
  • the structural surfaces also serve to improve the tribological properties.
  • the oil grooves can be introduced, for example, crosswise into the individual friction elements.
  • the friction elements have a diamond shape, which is not rectangular.
  • the grooves thus run obliquely to the axial direction, which accelerates the oil removal in the rotating synchronizer ring. This can be further supported by the fact that the grooves widen to an axial end. This is achieved in that the friction elements have an irregular quadrangular shape in the form of a sheared trapezoid.
  • the friction elements in the installed state are spaced from each other in the circumferential direction. This can be realized by spacers. Another possibility is to transfer the edges of the friction surfaces to the side surfaces, so that only the individual friction surfaces are spaced from each other.
  • grooves are formed by the axial ends of the synchronizing ring in each case in the axial direction. The grooves serve to absorb the oil, which must be removed during the synchronization process.
  • the friction elements can not move uncontrollably between the two synchronizer rings, it is further proposed to provide at least one synchronizer ring with guide pockets, wherein the friction elements are arranged in the installed state in the guide pockets.
  • the guide pockets prevent migration of the friction element in the circumferential direction, its width corresponds approximately to the width of a friction element.
  • One way to realize the leadership pockets consists in the formation of a corrugated profile.
  • the synchronizer ring can already be profiled in the flat state and, if desired or required, additionally provided with a synchronizer ring coating.
  • the preparation can be made of, for example, strip material or a blank or a tube.
  • both the inner and the outer synchronizer ring are profiled in this way.
  • the invention also relates to a synchronization with at least one synchronizer ring according to claim 1 and a counter-cone having a counter-friction surface.
  • the counter-cone can for example be arranged directly on the gear wheel or else directly on the synchronizer body. Due to the freedom of movement in the annular body and manufacturing inaccuracies of these mating surfaces can be added so that it is not necessary, this rework. As a result, a cost saving is also achieved in the other components of the synchronizer.
  • the invention thus makes it possible to provide a simple way of providing a friction ring for a synchronization, in particular an intermediate friction ring, which simultaneously carries in many places and thus has a low wear and a good running-in behavior.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a synchronizing device according to the invention with a synchronous outer ring, a friction element according to the invention and an inner synchronizer ring,
  • FIG. 3 shows a detail of a cross section of the synchronizing device according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a section of a cross section of a further synchronizing device
  • Figure 5 is a single friction element.
  • Figure 1 shows a synchronizer 27 with an outer synchronizer ring 19, a synchronizer intermediate ring 18 and an inner synchronizer ring 21.
  • a synchronizer body 13 is provided with an internal toothing for rotationally fixed arrangement fixed on a gear shaft.
  • a gear wheel 16 is arranged. With the gear wheel 16, a coupling body 17 is connected, engage in the recesses 17 a Mitauerlappen 18 a of the synchronous intermediate ring 18.
  • the intermediate ring 18 forms with the counter friction surface 9 of the outer synchronizer ring 19 a first friction pairing 20 and with the counter friction surface 9 'of the inner synchronizer ring 21 a second friction pairing 22.
  • the counter friction surfaces 9 and 9' are not reworked.
  • the inboard 21 a of the inner synchronizer ring 21 is interrupted by recesses and partially hidden by a shoulder of the synchronizer body 13. The paragraph engages in the recesses, and the inner synchronizer ring 21 is thus positively connected to the synchronizer body 13.
  • the outer synchronizer ring 19 is positively connected via its board with the synchronizer body 13. The positive connection of the outer synchronizer ring 19 with the synchronizer body 13 via recesses 19 a of his board.
  • Figure 2 shows a synchronizer ring package 23, consisting of an outer synchronizer ring 19 made of thin sheet and an inner synchronizer ring 21 also made of sheet metal. Between the outer 19 and the inner 21 synchronizer ring, a friction element 4 is arranged.
  • FIG. 3 shows the inner synchronizer ring 21 as a conical truncated cone made of sheet metal and the outer synchronizer ring 19 having profiles 15, the profiles form guide pockets 2, which comprise the friction elements 4 radially and partially with side edges 28 in the circumferential direction and substantially complementary to these are formed.
  • the friction elements 4 are still in the guide pockets in non-loaded position at least partially movable to a game 34.
  • the side edges 28 extend radially approximately to the level of a bead 11 of the friction elements 4.
  • Figure 4 illustrates the analogous case in which the inner synchronizer ring 21 has the guide pockets 2 and the outer synchronizer ring 19 is circular in cross section.
  • the friction elements 4 are oriented axially and have a radially inwardly oriented internal friction surface 29 and a radially outwardly oriented, convex external friction surface 30. Between the friction elements and the Synchronrin- gene 19, 21 and with each other grooves 12 are formed, which ensure a rapid oil removal during synchronization.
  • the friction surfaces 29, 30 are curved as spherical surfaces 10. Neglecting a slight curvature in the axial direction, the friction elements 4 are cylindrical. The corners 3 of the friction elements are rounded to prevent tilting.
  • Figure 5 describes in an enlarged view a friction element 4, which is spherically curved and has a friction coating 25.
  • the friction element 4 furthermore has on its radially oriented surfaces 28, 29 structural surfaces 7 with oil grooves 24, which additionally facilitate oil removal.
  • the friction element 4 has a rounding 31. If necessary, this rounding 31 is coated or consists of the friction material of the friction element 4. It can serve to take over emergency running properties.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung (1) eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einem auf einer Getriebewelle in Umfangsrichtung verdrehfest angeordneten Synchronkörper (13), einer auf dem Synchronkörper entlang der Längsmittelachse der Getriebewelle verschiebbar angeordneten Schiebemuffe (14), einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten und an den Synchronkörper (13) anschließenden Gangrad (16), das direkt oder über einen Kupplungskörper mittels der Schiebemuffe mit dem Synchronkörper kuppelbar ist, wobei die Synchronisiereinrichtung (1) einen äußeren Synchronring (19) mit einer ersten Reibfläche (20) und einen inneren Synchronring (21) mit einer zweiten Reibfläche (22) aufweist, wobei zwischen dem äußeren Synchronring (19) und dem inneren Synchronring (21) mehrere, einzelne Reibelemente (4) separat angeordnet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Synchronring einer Synchron isiereinrichtung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes mit einem auf einer Getriebewelle in Umfangsrichtung verdrehfest angeordneten Synchronkörper, einer auf dem Synchronkörper entlang der Längsmittelachse der Getriebewelle verschiebbar angeordneten Schiebe- muffe, einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten und an den Synchronkörper anschließenden Gangrad, das direkt oder über einen Kupplungskörper mittels der Schiebemuffe mit dem Synchronkörper kuppelbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Zum Synchronisieren von Gangstufen werden in Synchronisiereinrichtungen Synchronringe verwendet. Diese sind in der Regel durch einen konisch ausgebildeten Reibring mit Reibflächen an seiner Innenmantelfläche oder seiner Außenmantelfläche gebildet. Je nachdem, wie viele Reibringe in der Synchroni- siereinrichtung verwendet werden, unterscheidet der Fachmann Einfach- oder Mehrfachsynchronisationen, wobei die Zweifach- und Dreifachsynchronisationen von besonderer praktischer Bedeutung sind. Weist der Reibring Reibflächen auf beiden Mantelflächen auf, bezeichnet man ihn auch als Zwischenring. Die Reibflächen eines Zwischenrings stehen während des Synchronisiervor- ganges am Außenmantel reibschlüssig mit einer am äußeren Synchronring ausgebildeten Reibfläche in Verbindung. Gleichzeitig steht eine an der Innenmantelfläche des Zwischenringes ausgebildete Reibfläche mit einer Reibfläche eines inneren Synchronrings im Reibschluss. Der äußere Synchronring ist formschlüssig mit dem Synchronkörper verbunden und greift beispielsweise über Mitnehmernasen, die an seiner im Durchmesser kleineren Seite ausgebildet und radial nach innen gerichtet sind, in Aussparungen des inneren Synchronringes. Der innere Synchronring ist somit über den äußeren Synchronring ebenfalls formschlüssig mit dem Synchronkörper verbunden.
Für die Massenfertigung hat es sich als geeignet erwiesen, Synchronringe umformtechnisch aus Blech spanlos herzustellen. Die umformtechnisch hergestellten Ringe weisen jedoch zumeist eine Reibfläche auf, die den erforderlichen Genauigkeiten nicht genügt. In der Regel ist daher eine spanende Nachbearbeitung oder ein Honen erforderlich. Wird ein Reibbelag auf eine Reibfläche aufgeklebt, so übertragen sich eventuelle Ungenauigkeiten des Ringkörpers auf die Reibfläche, die wiederum nachgearbeitet werden muss. Das Aufbringen eines Reibbelags durch beispielsweise Kleben ist daher aufwändig und kosten- intensiv.
Zur Vermeidung dieses Problems in AT 107 755 vorgeschlagen, den Reibbelag in mehrere Elemente zu unterteilen und aus einer mehr oder weniger großen Anzahl solcher Elemente den Reibbelag von der jeweils gewünschten Größe und Form zusammenzusetzen. Der Reibring besteht aus einem Grundkörper mit Löchern, deren Wandungen eine kegelförmige Gestalt besitzen. In die Löcher werden Reibkörper eingeschoben. Auf dem Grundkörper wird ein kreisbogenförmiges Blech mittels Schrauben befestigt, und die Reibelemente werden auf der inneren Seite des Bleches formschlüssig gehalten. Bei diesem Reibring ist es erforderlich, dass die Reibkörper entweder durch relativ aufwändige und kompliziert zu montierende Hilfseinrichtungen formschlüssig gehalten werden oder aber einzeln kraftschlüssig befestigt werden. Beide Maßnahmen erfordern einen erheblichen Aufwand bei der Herstellung.
Ein weiterer gattungsgemäßer Synchronring ist aus der DE 37 05 657 A1 bekannt. Es wird ein Synchronring vorgestellt, der einen Grundkörper als Stützring aufweist und mit einem Reibbelag versehen ist, wobei der Reibbelag von einer Vielzahl von Reibkörpern zusammengesetzt ist, die über den Umfang der Reibfläche verteilt sind. Die Reibelemente sind in offene Ausnehmungen des Stützringes formschlüssig eingepresst. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für Sinterringe, aber nicht für alle Arten von Reibbelägen. Werden der Stützring und die Reibelemente nicht nachbearbeitet, so werden im Schaltbe- trieb der Synchronisiereinrichtung einige Reibelemente sehr viel stärker belastet als andere, was zu einem Ausfall dieses Synchronrings führen kann.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik geschilderten Nachteile zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Synchronisiereinrichtung einen äußeren Synchronring mit einer ersten Reibfläche und einen inneren Synchronring mit einer zweiten Reibfläche aufweist, wobei zwischen dem äußeren Synchronring und dem inneren Synchronring mehrere, einzelne Reibelemente angeordnet sind. Die Reibelemente sind so angeordnet, dass sie aufgrund ihrer Form oder Materialeigenschaften bei Gegendruck durch einen Gegenkörper um einen gewissen Betrag nachgeben. Unterstützt oder alternativ ersetzt wird diese Eigenschaft, wenn die Reibelemente um die Drahtachse zumindest um einen gewissen Winkel verkippbar sind. Wird ein Gang geschaltet, so wird das Synchronringpaket, bestehend aus dem äußeren Synchronring, den Reibelementen als Zwischenreibflächen und dem inneren Synchronring, axial verscho- ben; und es liegt sowohl am Synchronkörper als auch am Gegenkonus, der direkt oder indirekt mit dem Gangrad verbunden ist, an. Dadurch dass die Reibelemente ihre Position bezüglich des Ringkörpers um ein kleines Spiel ändern können, ist es möglich, sowohl Fertigungsungenauigkeiten der Reibelemente als auch die der Synchronringe bzw. im Falle des Anspruchs 13 die des Gegenkonus' auszugleichen. Die Erfindung ermöglicht somit zugleich eine günstigere Herstellung beispielsweise eines äußeren und inneren Synchronrings. Durch die axiale Verschiebbarkeit und Verdrehbarkeit der Reibelemente wird erreicht, dass der Ring sich nicht nur über einige, wenige Punkte an seinen Gegenflächen abstützt sondern über alle Reibelemente. Damit wird auch eine höhere Tragfähigkeit bzw. Leistungsfähigkeit der Reibkupplung bei gleicher Größe gegenüber einem System mit einer starren Konuswand erreicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Reibelemente ganz aus dem Reibmaterial hergestellt. Eine weitere Variante wäre beispielsweise ein spanlos hergestellter Grundkörper, der an seinen Reibseiten eine Beschichtung aufweist. In beiden Fällen können auch leicht Strukturen wie Öl- rillen auf dem Blechmaterial eingebracht werden. Sie können sehr kostengünstig hergestellt werden, da es in der Massenfertigung nicht auf genaue Maßhaltigkeit ankommt, weil die Fertigungsungenauigkeiten durch die erfindungsgemäße Anordnung kompensiert werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Reibelemente an zumindest einer ihrer Seitenflächen Haltenasen auf, welche die Reibelemente in Bezug auf ihren Träger bzw. untereinander führen. Die Haltenasen können auch als ein oder mehrere Haltepunkte allgemein ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Reibelemente eine nach radial außen konvexe Oberfläche auf. Sie können beispielsweise sphärisch nach außen sowie gewölbt sein, wobei die Krümmung in radialer Richtung den Um- riss des Synchronrings bestimmt. Die konvexe Form vermeidet ein Abstützen der Reibkörper bei Verkippen an Körperkanten, so dass durch eine flächenför- mige Anlage die lokalen Belastungen sinken.
Die Erfindung ermöglicht weiterhin, dass für ähnlich große Synchronringe, die in ihrem Durchmesser aber doch leicht variieren, die gleichen Reibelemente verwendet werden können. Für die jeweilige Anwendung müsste dann lediglich die Anzahl der Reibelemente geändert werden und nicht deren Form und Größe, wobei die Zupaarung gemäß dem Baukastenprinzip jeweils einen Kostenvorteil ermöglicht. Abweichend von bisherigen beschichteten Zwischenringen lassen sich erfin- dungsgemäß auch verschiedene Reibmaterialien auf einfache Weise in derselben Synchronisiereinrichtung verwenden. Dazu werden Reibelemente aus verschiedenen Werkstoffen jeweils abwechselnd auf den Trägerringen platziert. Als geeignete Werkstoffe für die Reibelemente haben sich vor allem Sintermaterial, Messing, Kunststoffe, Karbon oder auch Stahl erwiesen. Die Reibelemente können entweder ganz aus dem Reibmaterial bestehen. Sie können aber auch aus einem Werkstoff aufgebaut sein, der mit einem anderen Werk- stoff beschichtet ist.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung entfallen weiterhin Mitnehmerlappen, welche bei Synchronzwischenringen stets einer besonderen Belastung ausgesetzt sind, da die Reibelemente nicht wie bei einem Zwischenring einer Syn- chronisiereinrichtung durch nur wenige Lappen fixiert werden müssen.
Um die Ölabfuhr während der Synchronisierung zu unterstützen, sind die Reibelemente in einer anderen Weiterbildung der Erfindung mit Ölrillen als eingearbeitete Strukturflächen versehen. Die Strukturflächen dienen ebenfalls der Verbesserung der tribologischen Eigenschaften. Die Ölrillen können beispielsweise kreuzweise in die einzelnen Reibelemente eingebracht sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Reibelemente eine Rautenform auf, die nicht rechteckig ist. Die Nuten verlaufen somit schräg zur Axial- richtung, was bei dem rotierenden Synchronring die Ölabfuhr beschleunigt. Dies kann dies noch dadurch unterstützt werden, dass sich die Nuten zu einem axialen Ende verbreitern. Dies wird dadurch erreicht, dass die Reibelemente eine unregelmäßige Viereckform in Form eines gescherten Trapezes aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Reibelemente im verbauten Zustand voneinander in Umfangsrichtung beabstandet. Dies kann durch Abstandshalter realisiert sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Über- gänge der Reibflächen zu den Seitenflächen abzukanten, so dass lediglich die einzelnen Reibflächen voneinander beabstandet sind. In beiden Fällen sind von den axialen Enden des Synchronrings jeweils in axialer Richtung verlaufend Nuten gebildet. Die Nuten dienen zur Aufnahme des Öls, welches bei dem Synchronisationsprozess abgeführt werden muss.
Damit die Reibelemente sich nicht unkontrolliert zwischen den beiden Synchronringen bewegen können, wird weiterhin vorgeschlagen, zumindest einen Synchronring mit Führungstaschen zu versehen, wobei die Reibelemente im verbauten Zustand in den Führungstaschen angeordnet sind. Die Führungstaschen verhindern ein Wandern des Reibelements in Umfangsrichtung, ihre Breite entspricht in etwa der Breite eines Reibelements. Eine Möglichkeit, die Führungstaschen zu realisieren, besteht in der Ausbildung eines Wellprofils. Der Synchronring kann bereits im ebenen Zustand profiliert werden und, falls gewünscht oder erforderlich, zusätzlich mit einer Synchronringbeschichtung versehen werden. Die Herstellung kann aus beispielsweise Bandmaterial oder einer Ronde oder einem Rohr erfolgen. Wenn die Form der Reibelemente konvex ist, ergeben sich mit einem derartigen Synchronring Freiräume in den Eckbereichen der profilierten Abschnitte, so dass sich die Reibelemente einerseits in diese verkippen können, um Umrundheiten aufzunehmen und diese andererseits als Ölnuten dienen können. Schließlich erlauben die Taschen eine Fixierung der Vielzahl von Reibelemente in Umfangsrichtung. Durch die erfindungsgemäße Lösung können daher hoch belastete Mitnehmerlappen entfallen. In einer weiteren Ausführungsform sind sowohl der innere als auch der äußere Synchronring derartig profiliert.
Die Erfindung betrifft auch eine Synchronisierung mit zumindest einem Synchronring nach Anspruch 1 und einem eine Gegenreibfläche aufweisenden Gegenkonus. Der Gegenkonus kann beispielsweise direkt am Gangrad ange- ordnet sein oder aber auch direkt am Synchronkörper. Durch die Bewegungsfreiheit in dem Ringkörper können auch Fertigungsungenauigkeiten dieser Gegenflächen aufgenommen werden, so dass es nicht erforderlich ist, diese nachzubearbeiten. Hierdurch wird eine Kostenersparnis ebenfalls bei den anderen Bauteilen der Synchronisiereinrichtung erreicht.
Die Erfindung ermöglicht es somit, ein einfacher Weise, einen Reibring für eine Synchronisierung, insbesondere einen Zwischenreibring, bereitzustellen, der an vielen Stellen gleichzeitig trägt und somit einen geringen Verschleiß und ein gutes Einlaufverhalten aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt einer Synchronisiereinrichtung des Standes der Technik,
Figur 2 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung mit einem Synchronaußenring, einem erfindungsgemäßen Reibelement und einem inneren Synchronring,
Figur 3 einen Ausschnitt eines Querschnitts der Synchronisiereinrichtung nach Figur 2,
Figur 4 einen Ausschnitt eines Querschnitts einer weiteren Synchroni- siereinrichtung,
Figur 5 ein einzelnes Reibelement.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Synchronisiereinrichtung 27 mit einem äußeren Synchronring 19, einem Synchronzwischenring 18 und einem inneren Synchronring 21. Ein Synchronkörper 13 ist mit einer Innenverzahnung zur verdrehfesten Anordnung auf einer Getriebewelle fixiert. Neben dem Synchronkörper 13 ist ein Gangrad 16 angeordnet. Mit dem Gangrad 16 ist ein Kupplungskörper 17 verbunden, in dessen Aussparungen 17a Mitnehmerlappen 18a des Synchronzwischenringes 18 eingreifen. Der Zwischenring 18 bildet mit der Gegenreibfläche 9 des äuße- ren Synchronrings 19 eine erste Reibpaarung 20 und mit der Gegenreibfläche 9' des inneren Synchronrings 21 eine zweite Reibpaarung 22. Die Gegenreibflächen 9 und 9' sind nicht nachbearbeitet. Die Verbindung vom Gangrad 16 und Synchronkörper 13 erfolgt über die Schiebemuffe 14.
Der Innenbord 21 a des inneren Synchronrings 21 ist von Aussparungen unterbrochen und teilweise durch einen Absatz des Synchronkörpers 13 verdeckt. Der Absatz greift in die Aussparungen ein, und der innere Synchronring 21 ist somit formschlüssig mit dem Synchronkörper 13 verbunden. Der äußere Synchronring 19 ist über seinen Bord formschlüssig mit dem Synchronkörper 13 verbunden. Der Formschluss des äußeren Synchronrings 19 mit dem Synchronkörper 13 erfolgt über Aussparungen 19a seines Bordes.
Figur 2 zeigt ein Synchronringpaket 23, bestehend aus einem äußeren Synchronring 19 aus Dünnblech und einem inneren Synchronring 21 ebenfalls aus Blech. Zwischen dem äußeren 19 und dem inneren 21 Synchronring ist ein Reibelement 4 angeordnet.
Die Figur 3 zeigt den inneren Synchronring 21 als konisch ausgebildeten Kegelstumpfring aus Blech und den äußeren Synchronring 19, der Profilierungen 15 aufweist, die Profilierungen bilden Führungstaschen 2 , welche die Reibelemente 4 radial und mit Seitenkanten 28 teilweise in Umfangsrichtung umfassen und im Wesentlichen komplementär zu diesen ausgeformt sind. Die Reibelemente 4 sind dennoch in den Führungstaschen in nicht belasteter Stellung zumindest teilweise um ein Spiel 34 beweglich. Die Seitenkanten 28 erstrecken sich radial in etwa bis auf Höhe einer Sicke 11 der Reibelemente 4. Figur 4 stellt den dazu analogen Fall dar, bei dem der innere Synchronring 21 die Führungstaschen 2 aufweist und der äußere Synchronring 19 im Querschnitt kreisförmig ist. Die Reibelemente 4 sind axial orientiert und weisen eine nach radial innen orientierte Innenreibfläche 29 sowie eine nach radial außen orientierte, konvexe Außenreibfläche 30 auf. Zwischen den Reibelementen und den Synchronrin- gen 19, 21 sowie untereinander sind Nuten 12 gebildet, die beim Synchronisieren eine rasche Ölabfuhr gewährleisten. Die Reibflächen 29, 30 sind als sphärische Flächen 10 gewölbt. Unter Vernachlässigung einer leichten Wölbung in Axialrichtung sind die Reibelemente 4 zylindrisch. Die Ecken 3 der Reibelemente sind verrundet, um ein Verkanten zu verhindern.
Figur 5 beschreibt in vergrößerter Darstellung ein Reibelement 4, das sphärisch gewölbt ist und eine Reibbeschichtung 25 aufweist. Das Reibelement 4 weist weiterhin auf seinen radial orientierten Flächen 28, 29 Strukturflächen 7 mit Ölrillen 24 auf, welche zusätzlich die Ölabfuhr erleichtern. Endseitig weist das Reibelement 4 eine Rundung 31 auf. Bei Bedarf ist auch diese Rundung 31 beschichtet bzw. besteht aus dem Reibmaterial des Reibelements 4. Sie kann dazu dienen, Notlaufeigenschaften zu übernehmen.
Bezugszahlenliste
1 Synchronring 27 Synchronisiereinrichtung
2 Führungstaschen 28 Seitenkante
3 Ecke 29 Innenreibfläche
4 Reibelement 30 Außenreibfläche
5 erstes Reibelement 31 Rundung
6 zweites Reibelement
7 Strukturfläche
8 Gegenkonus
9,9' Gegenreibfläche
10 sphärische Flächen
11 Sicke
12 Nut
13 Synchronkörper
14 Schiebemuffe
15 Profilierung
16 Gangrad
17 Kupplungskörper
17a Aussparung
18 Zwischenring
18a Mitnehmerlappen
19 äußerer Synchronring
19a Aussparung
20 erste Reibpaarung
21 innerer Synchronring
21 a Innenbord
22 zweite Reibpaarung
23 Synchronringpaket
24 Ölrillen
25 Reibbeschichtung
26 Seitenkante

Claims

Patentansprüche
1. Synchronisiereinrichtung (1 ) eines Kraftfahrzeuggetriebes mit
- einem auf einer Getriebewelle in Umfangsrichtung verdrehfest ange- ordneten Synchronkörper (13)
- einer auf dem Synchronkörper entlang der Längsmittelachse der Getriebewelle verschiebbar angeordneten Schiebemuffe (14),
- einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten und an den Synchronkörper (13) anschließenden Gangrad (16), das direkt oder über einen Kupplungskörper mittels der Schiebemuffe mit dem Synchronkörper kuppelbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Synchronisiereinrichtung (1 ) einen äußeren Synchronring (19) mit einer ersten Reibfläche (20) und einen inneren Synchronring (21 ) mit einer zweiten Reibfläche (22) aufweist, wobei zwischen dem äußeren Synchronring (19) und dem inneren Synchronring (21 ) mehrere, einzelne Reibelemente (4) separat angeordnet sind.
2. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass äußere Synchronring (19) erste Führungstaschen (2) aufweist, in denen die Reibelemente (4) gehalten sind.
3. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Synchronring (19) aus Blech hergestellt ist.
4. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen (20, 22) der Synchronringe (19, 21 ) nicht nachbe- arbeitet sind.
5. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Synchronring (21 ) zweite Führungstaschen (2) aufweist, in denen die Reibelemente (4) gehalten sind.
6. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Synchronring (21 ) aus Blech hergestellt ist.
7. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) mit einer Reibbeschichtung (25) versehen sind.
8. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) eine konvexe Oberfläche aufweisen.
9. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) als erste Reibelemente (5) und zweite Reibelemente (6) aus verschiedenen Werkstoffen ausgebildet sind.
10. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) Strukturflächen (7) aufweisen.
11. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) zu den Synchronringen (19, 21 ) gerichtet sphärische Flächen (10) aufweisen.
12. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) in Umfangsrichtung jeweils eine Sicke (11 ) aufweisen.
13. Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungstaschen (2) Seitenkanten (28) aufweisen, welche sich radial bis zur Sicke (11 ) der Reibelemente (4) erstrecken.
14. Synchronisiereinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reibelemente (4) zwischen einem Synchronring (19, 21 ) und einem Gegenkonus (9) angeordnet sind.
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