WO2018095724A1 - Servo synchronization device for a transmission of a motor vehicle - Google Patents

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WO2018095724A1
WO2018095724A1 PCT/EP2017/078413 EP2017078413W WO2018095724A1 WO 2018095724 A1 WO2018095724 A1 WO 2018095724A1 EP 2017078413 W EP2017078413 W EP 2017078413W WO 2018095724 A1 WO2018095724 A1 WO 2018095724A1
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WO
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axial
pressure element
functional surface
hub
synchronization device
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/078413
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German (de)
French (fr)
Inventor
Lukas Berger
Thomas Hackl
Original Assignee
GETRAG B.V. & Co. KG
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Publication date
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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
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2023/0625—Details of members being coupled, e.g. gears
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    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0631—Sliding sleeves; Details thereof

Definitions

  • the present invention relates to a servo synchronization device for a transmission of a motor vehicle according to independent claim 1.
  • a gear synchronization generally serves to represent the gear change within a transmission so that the speed differences are first synchronized by means of a conical friction clutch and then a positive connection is established.
  • Such a transmission synchronization generally has a synchronizing hub with a sleeve toothing rotatably mounted on a transmission shaft via a spline, one rotatable with a rotating component such as a gear wheel
  • the synchronizing hub has recesses on its outer circumference, wherein in each case one recess in each case has recesses on each outer circumference of the drive shaft and the clutch hub
  • Gear synchronization a sliding sleeve over which the synchronizer hub and the coupling body can be rotatably connected to a torque transmission.
  • the pressure elements are pressed by elastic elements radially against the sliding sleeve. Turning the synchronizer hub and the coupling body before the rotationally fixed connection at different speeds, then allows the synchronizer ring speed matching.
  • the sliding sleeve has an internal toothing, which in turn has recesses for receiving bumps formed on the pressure elements, so that the pressure elements can be displaced axially via the sliding sleeve.
  • the pressure elements can be moved in the direction of synchronizer ring and come into contact with this axially and transmit power.
  • the synchronizer ring and the coupling body each have a coordinated, conical friction surface and thus together form a conical friction clutch, which can be opened and closed by axial displacement of the synchronizer rings.
  • the Kupplungsungskör- per a switching toothing and the synchronizer ring on a locking teeth there is a speed difference between on the one hand the synchronizer hub, the sliding sleeve and the pressure elements and on the other hand the coupling body.
  • the pressure elements are pressed against the synchronizer ring and the synchronizer ring moves axially so that the friction surfaces of the synchronizer ring and the coupling body rub against each other, which in turn causes the synchronizer ring tangentially in a defined Stop moves.
  • the pressure elements are pressed radially in the direction of the axis of rotation of the transmission shaft and exert pressure no longer on the synchronizer ring, but now encounter the tooth flanks of the internal teeth of the sliding sleeve and the locking teeth of the synchronizer ring together, so that the Sliding sleeve exerts a pressure on the synchronizer ring and the cone friction clutch between the synchronizer ring and the coupling body remains closed and the speed is further adjusted - the sliding sleeve, the both friction surfaces pressed together, rub against each other and thereby equalize the speed.
  • the synchronizing hub on both sides of a synchronizer ring and a coupling body are provided so that the synchronization as a synchronous package can adjust two rotating components alternatively in their speed to the synchronizing hub bearing gear shaft and connect with this.
  • a challenge in the design of a transmission synchronization is the optimization of the switching force, ie the force that must be expended to effect the axial displacement of the sliding sleeve
  • the document WO 2010/01501 1 A1 describes, for example, a power amplifying element for arrangement in a synchronizer hub a transmission synchronization device.
  • the force-amplifying element described therein represents the above-described pressure element and comprises a base body having in the direction of its longitudinal extension two opposite, distal end regions, wherein at least one end surface at least one functional surface is incorporated, which cooperates in the installed state with the synchronizer hub, wherein on the base body of the force-amplifying element between the two end regions, a central elevation for engagement in a sliding-cam groove on an underside of a sliding sleeve is formed, wherein the center elevation is at least least one further functional surface which can be brought into operative connection with the sliding sleeve.
  • the functional surfaces act as servo function surfaces to increase an applied switching force.
  • the force-amplifying element described in this document namely the pressure element, is designed such that, upon rotation of the gear shaft about its axis of rotation, it also performs a radial movement in addition to an axial and tangential movement. In this case acts through the mass of the reinforcing element, a speed-dependent centrifugal force, which increases the applied switching force.
  • the servo-synchronization device for a transmission of a motor vehicle comprises a synchronizer hub, a sliding sleeve, at least one coupling body, at least one synchronizer ring and at least one pressure element.
  • the synchronizer hub according to the invention rotatably mounted on a transmission shaft of the transmission of the motor vehicle and has on its outer periphery an external toothing and at least one recess.
  • a radial recess in the outer circumference of the synchronizer hub is understood to extend at least partially over the axial extent of the synchronizer hub.
  • axial describes a direction along or parallel to an axis of rotation of the gear shaft
  • radial describes a direction normal or transverse to the axis of rotation of the gear shaft.
  • the sliding sleeve surrounds the synchronizer hub according to the invention at least partially outside. It has an internal toothing, which engages in the external toothing of the synchronizer hub.
  • the sliding sleeve is axially displaceable in relation to the transmission shaft.
  • the pressure element is arranged to be axially movable in the recess on the outer circumference of the synchronizer hub.
  • the pressure element according to the present invention has a base body and a nose or an axial receptacle.
  • the main body of the pressure element according to the invention has at least one end in its extension along the circumference of the synchronizing hub on a first functional surface which cooperates with at least a first counter-function surface on the synchronizer hub in the region of the recess.
  • the coupling body is connected according to the invention with a gear gear.
  • the synchronizer ring according to the invention is arranged in the axial direction between the synchronizer hub and the coupling body and, depending on the design of the pressure element, the axial receptacle for the axial engagement of the nose of the pressure element or the nose for the axial engagement in the receptacle of the pressure element.
  • the pressure element and the synchronizer ring thus act together via the nose and the axial receptacle for the nose.
  • the function of the present invention is not affected by whether a nose is formed on the pressure element, which can engage in an integrally formed on the synchronizer ring axial recess, or whether an axial recess is formed on the pressure element in the one nose, on the synchronizer ring is molded, can intervene.
  • the nose has at one end in its axial extent, depending on the embodiment described above, in the direction of the synchronizing ring or the synchronizing hub at least a second functional surface which extends along a normal plane to an axis of rotation of the transmission shaft which extends below an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation of the transmission shaft.
  • each a synchronizer ring and a respective coupling body each rotatably connected to a gear, arranged, wherein the synchronizing hub has a plurality of recesses, in each of which at least one pressure element is arranged.
  • At least three pressure elements are preferably effective per gear to be switched gear.
  • the sliding sleeve has on its inner circumference at least one axial stop, which limits the axial movement of the pressure element in an axial direction during the synchronous phase. Further preferably, the sliding sleeve on its inner circumference at least one radial stop, which limits the radial movement of the pressure element in a radial direction during the synchronous phase.
  • the first functional surface and the first counter-functional surface preferably each extend along a normal plane extending at an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation of the transmission shaft, this normal plane is equal to or not equal to the normal plane extending at an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation of the transmission shaft and along which each extend the second functional surface and the second counter-function surface along.
  • the first functional surface and the first counter-functional surface each extend along a normal plane that extends at an angle between 10 ° and 45 ° to the axis of rotation of the transmission shaft, this normal plane is not equal to the normal plane, which at any angle between 30 ° and 60 ° to the axis of rotation of the transmission shaft and along which each extend the second functional surface and the second counter-function surface along.
  • FIG. 1 shows a plan view of a detail of a servo synchronization device according to a first embodiment in neutral position.
  • Fig. 2 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment in neutral position.
  • FIG. 3 shows a plan view of a section of a servo synchronization device according to a first embodiment variant during the synchronization phase.
  • FIG. 4 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment variant during the synchronization phase.
  • FIG. 5 shows a plan view of a section of a servo synchronization device according to a first embodiment variant when the first one is switched
  • FIG. 6 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment variant when the first gear is switched.
  • FIG. 7 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment with the second gear engaged.
  • 8 shows a plan view of a detail of a servo synchronization device according to a second embodiment variant in neutral position.
  • FIG. 9 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment in neutral position
  • FIG. 10 shows a plan view of a detail of a servo synchronization device according to a second embodiment variant during the synchronization phase.
  • Fig. 1 1 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment variant during the synchronization phase.
  • FIG. 12 shows a plan view of a detail of a servo-synchronization device according to a second embodiment variant with the first gear engaged.
  • FIG. 13 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment variant with the first gear engaged.
  • FIG. 14 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment variant with the second gear switched.
  • a servo synchronization device In the embodiments of a servo synchronization device according to the invention shown in the figures are on both sides of a synchronizer hub 1 each a synchronizer ring 12, 12 'and a respective coupling body 10, 10', each rotatably connected to a gear 1 1, 1 1 'arranged.
  • a gear tooth 1 1, 1 1 ' stands for a gear to be shifted, accordingly, two gears, namely a first gear and a second gear, can be switched servo-synchronized in the present embodiments.
  • the servo synchronization device further comprises a sliding sleeve 3 and a total of six pressure elements 4, wherein three pressure elements 4 are effective per gear to be switched.
  • the synchronizer hub 1 is rotatably mounted on a transmission shaft 2 of the transmission of the
  • Motor vehicle arranged and has on its outer circumference on an outer toothing and six recesses, wherein in each case one recess in each case a pressure element 4 is arranged.
  • the sliding sleeve 3 surrounds the synchronizer hub 1 on the outside. It has an internal toothing, which engages in the external toothing of the synchronizer hub 1.
  • the sliding sleeve 3 is axially displaceable with respect to the transmission shaft 2.
  • the sliding sleeve 3 has on its inner circumference an axial stop 15, which limits the axial movement of the pressure elements 4 in each case in an axial direction during the synchronous phase.
  • axial describes a direction along or parallel to a rotational axis 16 of the gear shaft 2.
  • radial describes a direction normal or transverse to the axis of rotation 16 of the gear shaft second
  • Each of the six pressure elements 4 is spring-loaded in the direction of the sliding sleeve 3 in each case a recess on the outer circumference of the synchronizer hub 1 arranged axially movable.
  • the pressure elements 4 each have a base body 5 and, depending on the embodiment of the servo synchronization device, a nose 6 or an axial receptacle 7.
  • the main body 5 of the pressure elements 4 each have in their extension along the circumference of the synchronizer hub 1 at both ends a first functional surface 8, 8 ', wherein in each case a first functional surface 8, 8', each with a first counter-function surface 9, 9 'on the synchronizer hub 1 cooperates in the region of the respective recess.
  • the respective synchronizer ring 12, 12 ' is arranged in the axial direction between the synchronizer hub 1 and the respective coupling body 10, 10' and, depending on the design of the pressure element 4, the axial receptacle 7 for the axial engagement of the nose 6 of the pressure element 4 or the nose 6 for the axial engagement in the axial receptacle 7 of the pressure element 4.
  • the six pressure elements 4 each have a nose 6 and the synchronizer rings 12, 12 'each have an axial receptacle 7 for receiving a respective lug 6 (FIGS. 1 to 7).
  • the synchronizer rings 12, 12 'each have three lugs 6 and the six pressure elements 4 each have an axial receptacle 7 for receiving a respective lug 6 (FIGS. 8 to 14).
  • Each of the lugs 6 has at one end in its axial extension, depending on the embodiment described above, in the direction of the respective synchronizer ring 12, 12 'or in the direction of the synchronizer hub 1 and in the direction of the respective pressure element 4, two second functional surfaces 13 which each extend along a normal plane to the axis of rotation 16 of the transmission shaft 2, which extends at an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation 16 of the transmission shaft 2.
  • Each of the axial receptacles 7 has in its axial Warre- ckung, depending on the embodiment described above, in the end region in the direction of the synchronizer hub 1 and in the direction of the respective pressure element 4 or in the direction of the respective synchronizer ring 12, 12 'two second counter-function surfaces 14, 14 ', which are in each case engageable with a respective second functional surface 13, 13' in operative connection.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

The invention relates to a servo synchronization device for a transmission of a motor vehicle, comprising a synchronizer hub (1); a sliding sleeve (3), which is axially displaceable with respect to the transmission shaft (2), wherein the sliding sleeve (3) at least partially surrounds the outer periphery of the synchronizer hub (1) and comprises internal toothing on its inner periphery; at least one pressure element (4), which is radially spring-loaded in the direction of the sliding sleeve (3); at least one clutch body (10, 10'), which is connected to a gear wheel (11, 11') for conjoint rotation; and at least one axially movable synchronizer ring (12, 12'), wherein the synchronizer ring (12, 12') is arranged, in an axial direction, between the synchronizer hub (1) and the clutch body (10, 10') and wherein, depending on the configuration of the pressure element (4), the synchronizer ring (12, 12') comprises the axial receptacle (7) for the axial engagement of the nose (6) of the pressure element (4) or the nose (6) for the axial engagement into the receptacle (7) of the pressure element (4), wherein, at one end in its axial extension, the nose (6) comprises at least one second functional surface (13, 13') that extends along a normal plane which is at an angle of between 0° and 90° to a rotational axis (16) of the transmission shaft (2) and wherein, in at least one end region in its axial extension, the axial receptacle (7) comprises at least one second counter functional surface (14, 14') which can be brought into operative connection with the second functional surface (13).

Description

Servosvnchronisationsvorrichtunq für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs  Servosvnchronisationsvorrichtunq for a transmission of a motor vehicle
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servosynchronisationsvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 . The present invention relates to a servo synchronization device for a transmission of a motor vehicle according to independent claim 1.
Stand der Technik State of the art
Eine Getriebesynchronisation dient im Allgemeinen dazu den Gangwechsel inner- halb eines Getriebes so darzustellen, dass die Drehzahldifferenzen zuerst mittels einer konischen Reibkupplung synchronisiert und anschließend eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. A gear synchronization generally serves to represent the gear change within a transmission so that the speed differences are first synchronized by means of a conical friction clutch and then a positive connection is established.
Je nach Getriebehersteller unterscheidet man zwischen unterschiedlichsten Aus- führungen von Getriebesynchronisationen. Eine der bekanntesten und vielfach verwendeten Getriebesynchronisationen ist die sogenannte„Borg-Warner-Synchronisation". Eine derartige Getriebesynchronisation weist in der Regel eine auf einer Getriebewelle über eine Steckverzahnung drehfest angeordnete Synchronnabe mit einer Muffenverzahnung, einen mit einem rotierenden Bauteil, wie einem Zahnrad, drehfest verbundenen Kupplungskörper sowie einen zwischen der Synchronnabe und dem Kupplungskörper angeordneten Synchronring auf, der sich gegenüber der Synchronnabe und dem Kupplungskörper zumindest geringfügig um die Rotationsachse der Getriebewelle verdrehen kann. Die Synchronnabe weist an ihrem Außenumfang Aussparungen auf, wobei in jeweils einer Ausspa- rung jeweils ein Druckelement angeordnet ist. Weiterhin umfasst eine derartige Getriebesynchronisation eine Schiebemuffe über die die Synchronnabe und der Kupplungskörper zu einer Drehmomentübertragung drehfest verbunden werden können. Die Druckelemente werden über elastische Elemente radial gegen die Schiebemuffe gedrückt. Drehen sich die Synchronnabe und der Kupplungskörper vor der drehfesten Verbindung mit unterschiedlicher Drehzahl, dann ermöglicht der Synchronring eine Drehzahlangleichung. Die Schiebemuffe weist eine Innenverzahnung auf, die wiederum Aussparungen zur Aufnahme von an den Druckelementen ausgebildeten Höckern aufweist, sodass die Druckelemente über die Schiebemuffe axial verschoben werden können. Die Druckelemente können so in Richtung Synchronring verschoben werden und mit diesem axial in Kontakt kommen und Kraft übertragen. Der Synchronring und der Kupplungskörper weisen je eine aufeinander abgestimmte, konusförmige Reibfläche auf und bilden so zusammen eine Kegel-Reibkupplung aus, die durch axiales Verschieben der Synchronringe geöffnet und geschlossen werden kann. Weiterhin weist der Kupplungskör- per eine Schaltverzahnung und der Synchronring eine Sperrverzahnung auf. Vor dem Schalten der Synchronisation herrscht eine Drehzahldifferenz zwischen einerseits der Synchronnabe, der Schiebemuffe und den Druckelementen und andererseits dem Kupplungskörper. Durch axiales Verschieben der Schiebemuffe, nämlich in Richtung des Kupplungskörpers, werden die Druckelemente gegen den Synchronring gepresst und der Synchronring verschiebt sich axial, sodass die Reibflächen des Synchronrings und des Kupplungskörpers aneinander reiben, was wiederum dazu führt, dass sich der Synchronring tangential in einen definierten Anschlag bewegt. Durch weiteres axiales Verschieben der Schiebemuffe und somit auch der Druckelemente werden die Druckelemente radial in Richtung der Rotationsachse der Getriebewelle gedrückt und üben keinen Druck mehr auf den Synchronring aus, jedoch stoßen nun die Zahnflanken der Innenverzahnung der Schiebemuffe und der Sperrverzahnung des Synchronrings aneinander, sodass die Schiebemuffe einen Druck auf den Synchronring ausübt und die Kegel-Reibkupplung zwischen dem Synchronring und dem Kupplungskörper geschlossen bleibt und die Drehzahl weiter angepasst wird - über die Schiebemuffe werden die beiden Reibflächen aufeinandergedrückt, reiben aneinander und gleichen dadurch die Drehzahl an. Erst wenn die Schiebemuffe und der Kupplungskörper die gleiche Drehzahl aufweisen, kann die Schiebemuffe durch die Zahnflanken ihrer Innenverzahnung den Synchronring so drehen, dass die Innenverzahnung der Schiebmuffe schließlich vollständig und ungehindert in die Schaltverzahnung des Kupplungskörpers eingreifen kann. Über den Synchronring wird die axiale Bewegung der Schiebemuffe in Richtung zum Kupplungskörper somit solange gesperrt, bis die Drehzahl zwischen dem Kupplungskörper und der Schiebemuffe angeglichen wurde. Depending on the gear manufacturer, a distinction is made between different versions of gearbox synchronization. One of the most well-known and widely used transmission synchronizers is the so-called "Borg-Warner synchronization." Such a transmission synchronization generally has a synchronizing hub with a sleeve toothing rotatably mounted on a transmission shaft via a spline, one rotatable with a rotating component such as a gear wheel The synchronizing hub has recesses on its outer circumference, wherein in each case one recess in each case has recesses on each outer circumference of the drive shaft and the clutch hub Furthermore, such comprises Gear synchronization a sliding sleeve over which the synchronizer hub and the coupling body can be rotatably connected to a torque transmission. The pressure elements are pressed by elastic elements radially against the sliding sleeve. Turning the synchronizer hub and the coupling body before the rotationally fixed connection at different speeds, then allows the synchronizer ring speed matching. The sliding sleeve has an internal toothing, which in turn has recesses for receiving bumps formed on the pressure elements, so that the pressure elements can be displaced axially via the sliding sleeve. The pressure elements can be moved in the direction of synchronizer ring and come into contact with this axially and transmit power. The synchronizer ring and the coupling body each have a coordinated, conical friction surface and thus together form a conical friction clutch, which can be opened and closed by axial displacement of the synchronizer rings. Furthermore, the Kupplungsungskör- per a switching toothing and the synchronizer ring on a locking teeth. Before switching the synchronization there is a speed difference between on the one hand the synchronizer hub, the sliding sleeve and the pressure elements and on the other hand the coupling body. By axial displacement of the sliding sleeve, namely in the direction of the coupling body, the pressure elements are pressed against the synchronizer ring and the synchronizer ring moves axially so that the friction surfaces of the synchronizer ring and the coupling body rub against each other, which in turn causes the synchronizer ring tangentially in a defined Stop moves. By further axial displacement of the sliding sleeve and thus also the pressure elements, the pressure elements are pressed radially in the direction of the axis of rotation of the transmission shaft and exert pressure no longer on the synchronizer ring, but now encounter the tooth flanks of the internal teeth of the sliding sleeve and the locking teeth of the synchronizer ring together, so that the Sliding sleeve exerts a pressure on the synchronizer ring and the cone friction clutch between the synchronizer ring and the coupling body remains closed and the speed is further adjusted - the sliding sleeve, the both friction surfaces pressed together, rub against each other and thereby equalize the speed. Only when the sliding sleeve and the coupling body have the same speed, the sliding sleeve by the tooth flanks of its internal teeth rotate the synchronizer ring so that the internal teeth of the sliding sleeve can finally fully and unhindered engage in the switching teeth of the coupling body. About the synchronizer ring, the axial movement of the sliding sleeve in the direction of the coupling body is thus blocked until the rotational speed between the coupling body and the sliding sleeve has been adjusted.
Häufig sind beidseitig der Synchronnabe je ein Synchronring und ein Kupplungskörper vorgesehen, sodass die Synchronisation als ein Synchronpaket zwei rotierende Bauteile alternativ in ihrer Drehzahl an die die Synchronnabe tragende Getriebewelle angleichen und mit dieser verbinden kann. Often the synchronizing hub on both sides of a synchronizer ring and a coupling body are provided so that the synchronization as a synchronous package can adjust two rotating components alternatively in their speed to the synchronizing hub bearing gear shaft and connect with this.
Eine Herausforderung in der Gestaltung einer Getriebesynchronisation stellt die Optimierung der Schaltkraft, d.h. der Kraft, die aufgewendet werden muss, um die axiale Verschiebung der Schiebemuffe zu bewirken, dar. Das Dokument WO 2010/01501 1 A1 beschreibt beispielsweise ein Kraftverstärkungselement zur Anordnung in einer Synchronnabe einer Getriebe-Synchronisationsvorrichtung. Das dort beschriebene Kraftverstärkungselement stellt das oben beschriebene Druckelement dar und umfasst einen Grundkörper der in Richtung seiner Längserstreckung zwei gegenüberliegende, distale Endbereiche aufweist, wobei in zumindest einem Endbereich zumindest eine Funktionsfläche eingearbeitet ist, die im eingebauten Zustand mit der Synchronnabe zusammenwirkt, wobei an dem Grundkörper des Kraftverstärkungselements zwischen den beiden Endbereichen eine Mittenerhöhung für den Eingriff in eine Schiebemuffennut an einer Unterseite einer Schiebemuffe ausgebildet ist, wobei die Mittenerhöhung zumin- dest eine weitere Funktionsfläche aufweist die mit der Schiebemuffe in Wirkverbindung bringbar ist. Die Funktionsflächen fungieren als Servofunktionsflächen zur Verstärkung einer aufgebrachten Schaltkraft. Das in diesem Dokument beschriebene Kraftverstärkungselement, nämlich das Druckelement, ist derart ausgebildet, dass es bei Rotation der Getriebewelle um ihre Rotationsachse neben einer axialen und tangentialen Bewegung auch eine radiale Bewegung ausführt. Dabei wirkt durch die Masse des Verstärkungselements eine drehzahlabhängige Fliehkraft, die die aufzubringende Schaltkraft vergrößert. A challenge in the design of a transmission synchronization is the optimization of the switching force, ie the force that must be expended to effect the axial displacement of the sliding sleeve, the document WO 2010/01501 1 A1 describes, for example, a power amplifying element for arrangement in a synchronizer hub a transmission synchronization device. The force-amplifying element described therein represents the above-described pressure element and comprises a base body having in the direction of its longitudinal extension two opposite, distal end regions, wherein at least one end surface at least one functional surface is incorporated, which cooperates in the installed state with the synchronizer hub, wherein on the base body of the force-amplifying element between the two end regions, a central elevation for engagement in a sliding-cam groove on an underside of a sliding sleeve is formed, wherein the center elevation is at least least one further functional surface which can be brought into operative connection with the sliding sleeve. The functional surfaces act as servo function surfaces to increase an applied switching force. The force-amplifying element described in this document, namely the pressure element, is designed such that, upon rotation of the gear shaft about its axis of rotation, it also performs a radial movement in addition to an axial and tangential movement. In this case acts through the mass of the reinforcing element, a speed-dependent centrifugal force, which increases the applied switching force.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Servosynchronisationsvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, die eine Gangschaltung unter Auf- wendung einer möglichst geringen Schaltkraft erlaubt. It is an object of the invention to propose a servo synchronization device for a transmission of a motor vehicle, which allows a gearshift while using the lowest possible shifting force.
Diese Aufgabe wird durch die Servosynchronisationsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnun- gen angegeben. This object is achieved by the servo synchronization device having the features of independent claim 1. Further developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the attached drawings.
Erfindungsgemäß umfasst die Servosynchronisationsvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs eine Synchronnabe, eine Schiebemuffe, zumindest einen Kupplungskörper, zumindest einen Synchronring sowie zumindest ein Druckele- ment. According to the invention, the servo-synchronization device for a transmission of a motor vehicle comprises a synchronizer hub, a sliding sleeve, at least one coupling body, at least one synchronizer ring and at least one pressure element.
Die Synchronnabe ist erfindungsgemäß drehfest auf einer Getriebewelle des Getriebes des Kraftfahrzeugs angeordnet und weist an ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung und zumindest eine Ausnehmung auf. Unter„Ausnehmung" soll in diesem Zusammenhang eine radiale Vertiefung in dem Außenumfang der Synchronnabe verstanden werden, die sich zumindest teilweise über die axiale Erstre- ckung der Synchronnabe erstreckt. Die Begrifflichkeit„axial" beschreibt eine Richtung entlang oder parallel zu einer Rotationsachse der Getriebewelle. Die Begrifflichkeit„radial" beschreibt eine Richtung normal bzw. quer zur Rotationsachse der Getriebewelle. The synchronizer hub according to the invention rotatably mounted on a transmission shaft of the transmission of the motor vehicle and has on its outer periphery an external toothing and at least one recess. Under "recess" should in In this context, a radial recess in the outer circumference of the synchronizer hub is understood to extend at least partially over the axial extent of the synchronizer hub. The term "axial" describes a direction along or parallel to an axis of rotation of the gear shaft The term "radial" describes a direction normal or transverse to the axis of rotation of the gear shaft.
Die Schiebemuffe umgibt die Synchronnabe erfindungsgemäß zumindest teilweise außenumfänglich. Sie weist eine Innenverzahnung auf, die in die Außenverzahnung der Synchronnabe eingreift. Die Schiebemuffe ist so in Bezug auf die Getriebewelle axial verschiebbar. The sliding sleeve surrounds the synchronizer hub according to the invention at least partially outside. It has an internal toothing, which engages in the external toothing of the synchronizer hub. The sliding sleeve is axially displaceable in relation to the transmission shaft.
Das Druckelement ist erfindungsgemäß in der Ausnehmung an dem Außenum- fang der Synchronnabe axial bewegbar angeordnet. Weiterhin weist das Druckelement gemäß der vorliegenden Erfindung einen Grundkörper und eine Nase oder eine axiale Aufnahme auf. Der Grundkörper des Druckelements weist erfindungsgemäß an zumindest einem Ende in seiner Erstreckung entlang des Umfangs der Synchronnabe eine erste Funktionsfläche auf, die mit zumindest einer ersten Ge- genfunktionsfläche an der Synchronnabe im Bereich der Ausnehmung zusammenwirkt. According to the invention, the pressure element is arranged to be axially movable in the recess on the outer circumference of the synchronizer hub. Furthermore, the pressure element according to the present invention has a base body and a nose or an axial receptacle. The main body of the pressure element according to the invention has at least one end in its extension along the circumference of the synchronizing hub on a first functional surface which cooperates with at least a first counter-function surface on the synchronizer hub in the region of the recess.
Der Kupplungskörper ist erfindungsgemäß mit einem Gangzahnrad verbunden. Der Synchronring ist erfindungsgemäß in axialer Richtung zwischen der Synchronnabe und dem Kupplungskörper angeordnet und weist je nach Ausbildung des Druckelements, die axiale Aufnahme für den axialen Eingriff der Nase des Druckelements oder die Nase für den axialen Eingriff in die Aufnahme des Druckelements auf. Das Druckelement und der Synchronring wirken somit über die Nase und die axiale Aufnahme für die Nase zusammen. Die Funktion der vorliegenden Erfindung wird nicht dadurch beeinträchtigt, ob an dem Druckelement eine Nase angeformt ist, die in eine an dem Synchronring angeformte axiale Ausnehmung eingreifen kann, oder ob an dem Druckelement eine axiale Ausnehmung ausgeformt ist in die eine Nase, die an dem Synchronring angeformt ist, eingreifen kann. The coupling body is connected according to the invention with a gear gear. The synchronizer ring according to the invention is arranged in the axial direction between the synchronizer hub and the coupling body and, depending on the design of the pressure element, the axial receptacle for the axial engagement of the nose of the pressure element or the nose for the axial engagement in the receptacle of the pressure element. The pressure element and the synchronizer ring thus act together via the nose and the axial receptacle for the nose. The function of the present invention is not affected by whether a nose is formed on the pressure element, which can engage in an integrally formed on the synchronizer ring axial recess, or whether an axial recess is formed on the pressure element in the one nose, on the synchronizer ring is molded, can intervene.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Nase an einem Ende in ihrer axialen Erstreckung, je nach oben beschriebener Ausführung, in Richtung des Synchron- rings oder der Synchronnabe zumindest eine zweite Funktionsfläche auf, die sich längs einer Normalebene zu einer Rotationsachse der Getriebewelle erstreckt, die unter einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der Rotationsachse der Getriebewelle verläuft. Weiterhin erfindungsgemäß weist die axiale Aufnahme an zumindest einem Endbereich in ihrer axialen Erstreckung, je nach oben beschriebener Ausführung, in Richtung der Synchronnabe oder des Synchronrings zumindest eine zweite Gegenfunktionsfläche auf, die mit der zweiten Funktionsfläche in Wirkverbindung bringbar ist. According to the present invention, the nose has at one end in its axial extent, depending on the embodiment described above, in the direction of the synchronizing ring or the synchronizing hub at least a second functional surface which extends along a normal plane to an axis of rotation of the transmission shaft which extends below an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation of the transmission shaft. Furthermore, according to the invention, the axial receptacle on at least one end region in its axial extent, depending on the above-described embodiment, in the direction of the synchronizer hub or the synchronizer ring on at least a second counter-function surface, which is operatively engageable with the second functional surface.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind beidseitig der Synchronnabe je ein Synchronring sowie je ein Kupplungskörper, der jeweils mit einem Gangzahnrad drehfest verbunden ist, angeordnet, wobei die Synchronnabe mehrere Ausnehmungen aufweist, in denen jeweils zumindest ein Druckelement angeordnet ist. In a preferred embodiment, on both sides of the synchronizing hub are each a synchronizer ring and a respective coupling body, each rotatably connected to a gear, arranged, wherein the synchronizing hub has a plurality of recesses, in each of which at least one pressure element is arranged.
Pro zu schaltendem Gangzahnrad sind vorzugsweise zumindest drei Druckelemente wirksam. ln einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante weist die Schiebemuffe an ihrem Innenumfang zumindest einen axialen Anschlag auf, der während der Synchronphase die axiale Bewegung des Druckelements in eine axiale Richtung begrenzt. Weiterhin bevorzugt weist die Schiebemuffe an ihrem Innenumfang zumin- dest einen radialen Anschlag auf, der während der Synchronphase die radiale Bewegung des Druckelements in eine radiale Richtung begrenzt. At least three pressure elements are preferably effective per gear to be switched gear. In a further preferred embodiment, the sliding sleeve has on its inner circumference at least one axial stop, which limits the axial movement of the pressure element in an axial direction during the synchronous phase. Further preferably, the sliding sleeve on its inner circumference at least one radial stop, which limits the radial movement of the pressure element in a radial direction during the synchronous phase.
Die erste Funktionsfläche und die erste Gegenfunktionsfläche erstrecken sich bevorzugt jeweils längs einer Normalebene, die unter einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der Rotationsachse der Getriebewelle verläuft, wobei diese Normalebene gleich oder ungleich der Normalebene verläuft, die unter einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der Rotationsachse der Getriebewelle verläuft und entlang der sich jeweils die zweite Funktionsfläche sowie die zweite Gegenfunktionsfläche längs erstrecken. The first functional surface and the first counter-functional surface preferably each extend along a normal plane extending at an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation of the transmission shaft, this normal plane is equal to or not equal to the normal plane extending at an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation of the transmission shaft and along which each extend the second functional surface and the second counter-function surface along.
Besonders bevorzugt erstrecken sich die erste Funktionsfläche und die erste Gegenfunktionsfläche jeweils längs einer Normalebene, die unter einem Winkel zwischen 10° und 45° zu der Rotationsachse der Getriebewelle verläuft, wobei diese Normalebene ungleich der Normalebene verläuft, die unter einem beliebigen Win- kel zwischen 30° und 60° zu der Rotationsachse der Getriebewelle verläuft und entlang der sich jeweils die zweite Funktionsfläche sowie die zweite Gegenfunktionsfläche längs erstrecken. Particularly preferably, the first functional surface and the first counter-functional surface each extend along a normal plane that extends at an angle between 10 ° and 45 ° to the axis of rotation of the transmission shaft, this normal plane is not equal to the normal plane, which at any angle between 30 ° and 60 ° to the axis of rotation of the transmission shaft and along which each extend the second functional surface and the second counter-function surface along.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Synchronisationsvorrichtung erlaubt eine Gangschaltung unter Aufwendung einer möglichst geringen Schaltkraft. Kurzbeschreibung der Zeichnungen The inventive design of the synchronization device allows a gear shift with the application of the lowest possible switching power. Brief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. The invention will now be described by way of example with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Servosynchronisationsvor- richtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante in Neutralstellung. 1 shows a plan view of a detail of a servo synchronization device according to a first embodiment in neutral position.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante in Neutralstellung. Fig. 2 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment in neutral position.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Servosynchronisationsvor- richtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante während der Synchroni- sierungsphase. FIG. 3 shows a plan view of a section of a servo synchronization device according to a first embodiment variant during the synchronization phase.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante während der Synchronisierungsphase. 4 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment variant during the synchronization phase.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Servosynchronisationsvor- richtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante bei geschaltetem ersten5 shows a plan view of a section of a servo synchronization device according to a first embodiment variant when the first one is switched
Gang. Corridor.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante bei geschaltetem ersten Gang. 6 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment variant when the first gear is switched.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante bei geschaltetem zweiten Gang. Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Servosynchronisationsvor- richtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante in Neutralstellung. FIG. 7 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a first embodiment with the second gear engaged. 8 shows a plan view of a detail of a servo synchronization device according to a second embodiment variant in neutral position.
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante in Neutralstellung 9 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment in neutral position
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Servosynchronisationsvor- richtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante während der Synchro- nisierungsphase. 10 shows a plan view of a detail of a servo synchronization device according to a second embodiment variant during the synchronization phase.
Fig. 1 1 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante während der Synchronisierungsphase. Fig. 1 1 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment variant during the synchronization phase.
Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer Servosynchronisationsvor- richtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante bei geschaltetem ersten Gang. FIG. 12 shows a plan view of a detail of a servo-synchronization device according to a second embodiment variant with the first gear engaged.
Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante bei geschaltetem ersten Gang. FIG. 13 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment variant with the first gear engaged.
Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht einer Servosynchronisationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante bei geschaltetem zweiten Gang. 14 shows a sectional view of a servo synchronization device according to a second embodiment variant with the second gear switched.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung Detailed description of the invention
In den in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Servosynchronisationsvorrichtung sind beidseitig einer Synchronnabe 1 je ein Synchronring 12, 12' sowie je ein Kupplungskörper 10, 10', der jeweils mit einem Gangzahnrad 1 1 , 1 1 ' drehfest verbunden ist, angeordnet. Ein Gangzahnrad 1 1 , 1 1 ' steht für einen zu schaltenden Gang, dementsprechend können in den vorliegenden Ausführungsbeispielen jeweils zwei Gänge, nämlich ein erster Gang und ein zweiter Gang, servosynchronisiert geschaltet werden. Neben der Synchronnabe 1 , den beiden Synchronringen 12, 12' und den beiden Kupplungskörpern 10, 10' umfasst die Servosynchronisationsvorrichtung weiterhin eine Schiebemuffe 3 sowie insgesamt sechs Druckelemente 4, wobei pro zu schaltenden Gang jeweils drei Druckelemente 4 wirksam sind. Die Synchronnabe 1 ist drehfest auf einer Getriebewelle 2 des Getriebes desIn the embodiments of a servo synchronization device according to the invention shown in the figures are on both sides of a synchronizer hub 1 each a synchronizer ring 12, 12 'and a respective coupling body 10, 10', each rotatably connected to a gear 1 1, 1 1 'arranged. A gear tooth 1 1, 1 1 'stands for a gear to be shifted, accordingly, two gears, namely a first gear and a second gear, can be switched servo-synchronized in the present embodiments. In addition to the synchronizer hub 1, the two synchronizer rings 12, 12 'and the two coupling bodies 10, 10', the servo synchronization device further comprises a sliding sleeve 3 and a total of six pressure elements 4, wherein three pressure elements 4 are effective per gear to be switched. The synchronizer hub 1 is rotatably mounted on a transmission shaft 2 of the transmission of the
Kraftfahrzeugs angeordnet und weist an ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung und sechs Ausnehmungen auf, wobei in jeweils einer Ausnehmung jeweils ein Druckelement 4 angeordnet ist. Die Schiebemuffe 3 umgibt die Synchronnabe 1 außenumfänglich. Sie weist eine Innenverzahnung auf, die in die Außenverzahnung der Synchronnabe 1 eingreift. Die Schiebemuffe 3 ist so in Bezug auf die Getriebewelle 2 axial verschiebbar. Weiterhin weist die Schiebemuffe 3 an ihrem Innenumfang einen axialen Anschlag 15 auf, der während der Synchronphase die axiale Bewegung der Druckelemente 4 in jeweils eine axiale Richtung begrenzt. Motor vehicle arranged and has on its outer circumference on an outer toothing and six recesses, wherein in each case one recess in each case a pressure element 4 is arranged. The sliding sleeve 3 surrounds the synchronizer hub 1 on the outside. It has an internal toothing, which engages in the external toothing of the synchronizer hub 1. The sliding sleeve 3 is axially displaceable with respect to the transmission shaft 2. Furthermore, the sliding sleeve 3 has on its inner circumference an axial stop 15, which limits the axial movement of the pressure elements 4 in each case in an axial direction during the synchronous phase.
Die Begrifflichkeit„axial" beschreibt eine Richtung entlang oder parallel zu einer Rotationsachse 16 der Getriebewelle 2. Die Begrifflichkeit„radial" beschreibt eine Richtung normal bzw. quer zur Rotationsachse 16 der Getriebewelle 2. The term "axial" describes a direction along or parallel to a rotational axis 16 of the gear shaft 2. The term "radial" describes a direction normal or transverse to the axis of rotation 16 of the gear shaft second
Jedes der sechs Druckelemente 4 ist in Richtung zur Schiebemuffe 3 federbelastet in jeweils einer Ausnehmung an dem Außenumfang der Synchronnabe 1 axial bewegbar angeordnet. Die Druckelemente 4 weisen jeweils einen Grundkörper 5 und, je nach Ausführungsvariante der Servosynchronisationsvorrichtung, eine Nase 6 oder eine axiale Aufnahme 7 auf. Die Grundkörper 5 der Druckelemente 4 weisen jeweils in ihrer Erstreckung entlang des Umfangs der Synchronnabe 1 an beiden Enden eine erste Funktionsfläche 8, 8' auf, wobei jeweils eine erste Funktionsfläche 8, 8' mit jeweils einer ersten Gegenfunktionsfläche 9, 9' an der Synchronnabe 1 im Bereich der jeweiligen Ausnehmung zusammenwirkt. Each of the six pressure elements 4 is spring-loaded in the direction of the sliding sleeve 3 in each case a recess on the outer circumference of the synchronizer hub 1 arranged axially movable. The pressure elements 4 each have a base body 5 and, depending on the embodiment of the servo synchronization device, a nose 6 or an axial receptacle 7. The main body 5 of the pressure elements 4 each have in their extension along the circumference of the synchronizer hub 1 at both ends a first functional surface 8, 8 ', wherein in each case a first functional surface 8, 8', each with a first counter-function surface 9, 9 'on the synchronizer hub 1 cooperates in the region of the respective recess.
Der jeweilige Synchronring 12, 12' ist in axialer Richtung zwischen der Synchronnabe 1 und dem jeweiligen Kupplungskörper 10, 10' angeordnet und weist je nach Ausbildung des Druckelements 4, die axiale Aufnahme 7 für den axialen Eingriff der Nase 6 des Druckelements 4 oder die Nase 6 für den axialen Eingriff in die axiale Aufnahme 7 des Druckelements 4 auf. The respective synchronizer ring 12, 12 'is arranged in the axial direction between the synchronizer hub 1 and the respective coupling body 10, 10' and, depending on the design of the pressure element 4, the axial receptacle 7 for the axial engagement of the nose 6 of the pressure element 4 or the nose 6 for the axial engagement in the axial receptacle 7 of the pressure element 4.
Es wird somit zwischen einer ersten Ausführungsvariante der Servosynchronisati- onsvorrichtung (Fig. 1 bis Fig. 7) und einer zweiten Ausführungsvariante der Ser- vosynchronisationsvorrichtung (Fig. 8 bis Fig. 14) unterschieden. Bei der ersten Ausführungsvariante der Servosynchronisationsvorrichtung weisen die sechs Druckelemente 4 jeweils eine Nase 6 und die Synchronringe 12, 12' jeweils eine axiale Aufnahme 7 zur Aufnahme jeweils einer Nase 6 auf (Fig. 1 bis Fig. 7). Bei der zweiten Ausführungsvariante der Servosynchronisationsvorrichtung weisen die Synchronringe 12, 12' jeweils drei Nasen 6 und die sechs Druckelemente 4 jeweils eine axiale Aufnahme 7 zur Aufnahme jeweils eine Nase 6 auf (Fig. 8 bis Fig. 14). Thus, a distinction is made between a first embodiment variant of the servo synchronization device (FIGS. 1 to 7) and a second variant embodiment of the servo synchronization device (FIGS. 8 to 14). In the first embodiment of the servo synchronization device, the six pressure elements 4 each have a nose 6 and the synchronizer rings 12, 12 'each have an axial receptacle 7 for receiving a respective lug 6 (FIGS. 1 to 7). In the second embodiment variant of the servo synchronization device, the synchronizer rings 12, 12 'each have three lugs 6 and the six pressure elements 4 each have an axial receptacle 7 for receiving a respective lug 6 (FIGS. 8 to 14).
Die jeweiligen Druckelemente 4 und die jeweiligen Synchronringe 12, 12' wirken über die jeweiligen Nasen 6 und die jeweiligen axialen Aufnahmen 7 zur Aufnahme der jeweiligen Nase 6 zusammen. Jede der Nasen 6 weist an einem Ende in ihrer axialen Erstreckung, je nach oben beschriebener Ausführungsvariante, in Richtung des jeweiligen Synchronrings 12, 12' oder in Richtung der Synchronnabe 1 bzw. in Richtung des jeweiligen Druckelements 4 zwei zweite Funktionsflächen 13 auf, die sich jeweils längs einer Normalebene zu der Rotationsachse 16 der Getriebewelle 2 erstrecken, die unter einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der Rotationsachse 16 der Getriebewelle 2 verläuft. The respective pressure elements 4 and the respective synchronizer rings 12, 12 'act together via the respective lugs 6 and the respective axial receptacles 7 for receiving the respective lug 6. Each of the lugs 6 has at one end in its axial extension, depending on the embodiment described above, in the direction of the respective synchronizer ring 12, 12 'or in the direction of the synchronizer hub 1 and in the direction of the respective pressure element 4, two second functional surfaces 13 which each extend along a normal plane to the axis of rotation 16 of the transmission shaft 2, which extends at an angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation 16 of the transmission shaft 2.
Jede der axialen Aufnahmen 7 weist in einem Endbereich in ihrer axialen Erstre- ckung, je nach oben beschriebener Ausführungsvariante, in Richtung der Synchronnabe 1 bzw. in Richtung des jeweiligen Druckelements 4 oder in Richtung des jeweiligen Synchronrings 12, 12' zwei zweite Gegenfunktionsflächen 14, 14' auf, die jeweils mit einer jeweiligen zweiten Funktionsfläche 13, 13' in Wirkverbindung bringbar sind. Each of the axial receptacles 7 has in its axial Erstre- ckung, depending on the embodiment described above, in the end region in the direction of the synchronizer hub 1 and in the direction of the respective pressure element 4 or in the direction of the respective synchronizer ring 12, 12 'two second counter-function surfaces 14, 14 ', which are in each case engageable with a respective second functional surface 13, 13' in operative connection.
Bezuqszeichenliste LIST OF REFERENCES
1 Synchronnabe 1 synchronous hub
2 Getriebewelle  2 gear shaft
3 Schiebemuffe 3 sliding sleeve
4 Druckelement  4 pressure element
5 Grundkörper  5 basic body
6 Nase  6 nose
7 Axiale Aufnahme  7 Axial recording
8, 8' Erste Funktionsfläche 8, 8 'First functional surface
9, 9' Erste Gegenfunktionsfläche  9, 9 'First counter function area
10, 10' Kupplungskörper  10, 10 'coupling body
1 1 , 1 1 ' Gangzahnrad  1 1, 1 1 'gear gear
12, 12' Synchronring  12, 12 'synchronizer ring
13, 13' Zweite Funktionsfläche 13, 13 'Second functional surface
14, 14' Zweite Gegenfunktionsfläche  14, 14 'Second counter function area
15 Axialer Anschlag  15 Axial stop
16 Rotationsachse (der Getriebewelle) 16 rotation axis (the gear shaft)
17 Radialer Anschlag 17 Radial stop

Claims

Patentansprüche claims
Servosynchronisationsvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs um fassend Servo-synchronization device for a transmission of a motor vehicle to summarize
- eine Synchronnabe (1 ), wobei die Synchronnabe (1 ) drehfest auf einer Getriebewelle (2) angeordnet ist und an ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung und zumindest eine Ausnehmung aufweist,  a synchronizing hub (1), the synchronizing hub (1) being arranged in a rotationally fixed manner on a gear shaft (2) and having on its outer periphery an external toothing and at least one recess,
- eine in Bezug auf die Getriebewelle (2) axial verschiebbare Schiebemuffe (3), wobei die Schiebemuffe (3) die Synchronnabe (1 ) zumindest teilweise außenumfänglich umgibt und an ihrem Innenumfang eine Innenverzahnung aufweist,  a sliding sleeve (3) axially displaceable with respect to the gear shaft (2), wherein the sliding sleeve (3) surrounds the synchronizing hub (1) at least partially on the outside and has internal toothing on its inner circumference,
- zumindest ein radial in Richtung zur Schiebemuffe (3) federbelastetes Druckelement (4), wobei das Druckelement (4) in der Ausnehmung an dem Außenumfang der Synchronnabe (1 ) axial bewegbar angeordnet ist, und wobei das Druckelement (4) einen Grundkörper (5) und eine Nase (6) oder eine axiale Aufnahme (7) aufweist, wobei der Grundkörper (5) an zumindest einem Ende in seiner Erstreckung entlang des Um fangs der Synchronnabe eine erste Funktionsfläche (8, 8') aufweist, die mit zumindest einer ersten Gegenfunktionsfläche (9, 9') an der Synchronnabe (1 ) zusammenwirkt,  - At least one radially in the direction of the sliding sleeve (3) spring-loaded pressure element (4), wherein the pressure element (4) in the recess on the outer periphery of the synchronizer hub (1) is arranged axially movable, and wherein the pressure element (4) has a base body (5 ) And a nose (6) or an axial receptacle (7), wherein the base body (5) at least one end in its extension along the order fäng the synchronous hub, a first functional surface (8, 8 ') having at least one first counter-function surface (9, 9 ') on the synchronizer hub (1) cooperates,
- zumindest einen Kupplungskörper (10, 10'), der drehfest mit einem Gangzahnrad (1 1 , 1 1 ') verbunden ist, und  - At least one coupling body (10, 10 ') which is non-rotatably connected to a gear toothed wheel (1 1, 1 1'), and
- zumindest einen axial bewegbaren Synchronring (12, 12'), wobei der Synchronring (12, 12') in axialer Richtung zwischen der Synchronnabe (1 ) und dem Kupplungskörper (10, 10') angeordnet ist, und wobei der Synchronring (12, 12'), je nach Ausbildung des Druckelements (4), die axiale Aufnahme (7) für den axialen Eingriff der Nase (6) des Druckelements (4) oder die Nase (6) für den axialen Eingriff in die Aufnahme (7) des Druckelements (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (6) an einem Ende in ihrer axialen Erstreckung zumindest eine zweite Funktionsfläche (13, 13') aufweist, die sich längs einer Normalebene, die unter einem Winkel zwischen 0° und 90° zu einer Rotationsachse (16) der Getriebewelle (2) verläuft und, dass die axiale Aufnahme (7) an zumindest einem Endbereich in ihrer axialen Erstreckung zumindest eine zweite Gegenfunktionsfläche (14, 14') aufweist, die mit der zweiten Funktionsfläche (13) in Wirkverbindung bringbar ist. - At least one axially movable synchronizer ring (12, 12 '), wherein the synchronizer ring (12, 12') in the axial direction between the synchronizer hub (1) and the coupling body (10, 10 ') is arranged, and wherein the synchronizer ring (12, 12 '), depending on the design of the pressure element (4), the axial receptacle (7) for the axial engagement of the nose (6) of the pressure element (4) or the nose (6) for the axial engagement in the receptacle (7) Having pressure element (4), characterized in that the nose (6) at one end in its axial extent at least a second functional surface (13, 13 ') which extends along a normal plane which at an angle between 0 ° and 90 ° to a rotation axis (16) the transmission shaft (2) extends and that the axial receptacle (7) at least one end region in its axial extent at least a second counter-functional surface (14, 14 '), which is engageable with the second functional surface (13).
Servosynchronisationsvorrichtung nach Anspruch 1 , Servo-synchronization device according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass beidseitig der Synchronnabe (2) je ein Synchronring (12, 12') sowie je ein Kupplungskörper (10, 10'), der jeweils mit einem Gangzahnrad (11, 11') drehfest verbunden ist, angeordnet sind, wobei die Synchronnabe (2) mehrere Ausnehmungen aufweist, in denen jeweils zumindest ein Druckelement (4) angeordnet ist. characterized in that on both sides of the synchronizing hub (2) each have a synchronizer ring (12, 12 ') and a respective coupling body (10, 10'), each rotatably connected to a gear gear (11, 11 ') are arranged, wherein the synchronizing hub (2) has a plurality of recesses, in each of which at least one pressure element (4) is arranged.
Servosynchronisationsvorrichtung nach Anspruch 2, Servo-synchronization device according to claim 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest dreid a d u r c h g e k e n e c e s that at least three
Druckelemente (4) pro zu schaltendem Gangzahnrad (11, 11') wirksam sind. Pressure elements (4) per gear to be switched gear (11, 11 ') are effective.
Servosynchronisationsvorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, A servo synchronization device according to claim 1, 2 or 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schiebemuffe (3) an ihrem Innenumfang zumindest einen axialen Anschlag (15) aufweist, der die axiale Bewegung des Druckelements (4) in eine axiale Richtung während der Synchronphase begrenzt. Servosynchronisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schiebemuffe (3) an ihrem Innenumfang zumindest einen radialen Anschlag (17) aufweist, der die radiale Bewegung des Druckelements (4) in eine radiale Richtung während der Synchronphase begrenzt. characterized in that the sliding sleeve (3) on its inner circumference at least one axial stop (15) which limits the axial movement of the pressure element (4) in an axial direction during the synchronous phase. Servo-synchronization device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sliding sleeve (3) on its inner circumference at least one radial stop (17) which limits the radial movement of the pressure element (4) in a radial direction during the synchronous phase.
Servosynchronisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Funktionsfläche (8, 8') und die erste Gegenfunktionsfläche (9, 9') sich jeweils längs einer Normalebene erstrecken, die unter einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der Rotationsachse (16) der Getriebewelle (2) verläuft, die gleich oder ungleich der Normalebene verläuft, die unter einem beliebigen Winkel zwischen 0° und 90° zu der Rotationsachse (16) der Getriebewelle (2) verläuft und entlang der sich jeweils die zweite Funktionsfläche (13, 13') sowie die zweite Gegenfunktionsfläche (14, 14') längs erstrecken. Servo-synchronization device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first functional surface (8, 8 ') and the first counter-functional surface (9, 9') each extend along a normal plane which extends at an angle between 0 ° and 90 ° to the Rotation axis (16) of the transmission shaft (2) extends, which is equal to or not equal to the normal plane extending at an arbitrary angle between 0 ° and 90 ° to the axis of rotation (16) of the transmission shaft (2) and along which in each case the second functional surface (13, 13 ') and the second counter-function surface (14, 14') extend longitudinally.
Servosynchronisationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Funktionsfläche (8, 8') und die erste Gegenfunktionsfläche (9, 9') sich jeweils längs einer Normalebene erstrecken, die unter einem Winkel zwischen 10° und 45° zu der Rotationsachse (16) der Getriebewelle (2) verläuft, die ungleich der Normalebene verläuft, die unter einem beliebigen Winkel zwischen 30° und 60° zu der Rotationsachse (16) der Getriebewelle (2) verläuft und entlang der sich jeweils die zweite Funktionsfläche (13, 13') sowie die zweite Gegenfunktionsfläche (14, 14') längs erstrecken. Servo-synchronization device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first functional surface (8, 8 ') and the first counter-functional surface (9, 9') each extend along a normal plane which extends at an angle between 10 ° and 45 ° to the Rotation axis (16) of the transmission shaft (2) extends, which is unlike the normal plane extending at any angle between 30 ° and 60 ° to the rotation axis (16) of the transmission shaft (2) and along which in each case the second functional surface (13 , 13 ') and the second counter-function surface (14, 14') extend longitudinally.
PCT/EP2017/078413 2016-11-22 2017-11-07 Servo synchronization device for a transmission of a motor vehicle WO2018095724A1 (en)

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DE102016223002.6 2016-11-22
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