DE102005028803A1

DE102005028803A1 - Synchronization device for a manual transmission

Info

Publication number: DE102005028803A1
Application number: DE102005028803A
Authority: DE
Inventors: Jörg Bönning
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2007-01-04
Also published as: WO2006136228A1

Abstract

Eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe umfasst einen auf einer Welle (1) drehfesten Synchronkörper (2), eine auf dem Synchronkörper (2) in Axialrichtung der Welle (1) unter Mitnahme von Druckstücken (6) zwischen einer Leerlaufstellung und einer geschalteten Stellung über eine Synchronisierstellung verschiebbare Schaltmuffe (4), einen mit einer Sperrverzahnung (19) versehenen Synchronring (15, 17) und ein mit einer Schaltverzahnung (21) versehenes Gangrad (16, 18). Wenigstens ein erstes der Druckstücke (6) drehkoppelt in der Synchronisierstellung den Synchronring (15) in einer ersten Orientierung an die Schaltmuffe (4), in der die Sperrverzahnung des Synchronrings (15) ein Einrücken von Schaltklauen (3) der Schaltmuffe (4) in die Schaltverzahnung sperrt. Wenigstens ein zweites der Druckstücke (6) drehkoppelt den Synchronring (15) in einer zweiten Orientierung an die Schaltmuffe (4) und hält ihn gegen das Gangrad (17) gedrückt, wenn sich die Schaltmuffe (4) zwischen der Synchronisierstellung und der geschalteten Stellung befindet, wobei in der zweiten Orientierung die Sperrverzahnung (19) des Synchronrings (15) ein Einrücken von Schaltklauen (3) der Schaltmuffe (4) in die Schaltverzahnung (21) gestattet.A synchronizing device for a manual transmission comprises a synchronizing body (2) which is fixed on a shaft (1) and one on the synchronizing body (2) in the axial direction of the shaft (1) while taking thrust pieces (6) between an idle position and a switched position via a synchronizing position Sliding shift sleeve (4), a synchronizing ring (15, 17) provided with a locking toothing (19) and a gear wheel (16, 18) provided with a switching toothing (21). At least a first one of the pressure pieces (6) rotates in the synchronization position the synchronizer ring (15) in a first orientation to the shift sleeve (4), in which the locking teeth of the synchronizer ring (15) engage shift claws (3) of the shift sleeve (4) in the gear teeth lock. At least a second one of the pressure pieces (6) rotates the synchronizer ring (15) in a second orientation to the shift sleeve (4) and holds it against the gear wheel (17) when the shift sleeve (4) is between the synchronizing position and the switched position , In the second orientation, the locking teeth (19) of the synchronizer ring (15) allow shifting claws (3) of the gearshift sleeve (4) into the gear teeth (21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung, die dazu dient, ein in einer Neutralstellung auf einer Welle drehbares Gangrad auf die Drehgeschwindigkeit der Welle zu synchronisieren, bevor eine formschlüssige Verbindung zwischen Welle und Gangrad hergestellt wird.The The present invention relates to a synchronizer which this serves to rotatable in a neutral position on a shaft Gear wheel to synchronize the rotational speed of the shaft, before a form-fitting Connection between shaft and gear wheel is made.

Eine solche Synchronisiereinrichtung umfasst herkömmlicherweise einen auf der Welle drehfesten Synchronkörper, eine Schaltmuffe, die auf dem Synchronkörper in axialer Richtung der Welle unter Mitnahme von Druckstücken zwischen einer neutralen Stellung oder Leerlaufstellung und einer geschalteten Stellung, in der die formschlüssige Verbindung hergestellt ist, über eine Synchronisierstellung verschiebbare Schaltmuffe und einen mit einer Sperrverzahnung versehenen Synchronring.A Such synchronizer conventionally comprises one on the Shaft non-rotatable synchronizer body, a shift sleeve, which on the synchronizer body in the axial direction of Shaft under pressure between a neutral position or neutral position and a switched one Position in which the positive Connection is made over a synchronizing sliding sliding sleeve and a with a locking toothed synchronizer ring.

Wenn die Schaltmuffe aus der Leerlaufstellung in die Synchronisierstellung verschoben wird, schieben die Druckstücke den Synchronring gegen eine kegelförmige Reibfläche des Gangrades, wodurch der Synchronring in eine Orientierung gedreht wird, in welcher Schaltklauen der Schaltmuffe gegen die Sperrverzahnung des Synchronrings anstoßen und so ein weiteres Vorrücken der Schaltmuffe auf das Gangrad zu, das zum Herstellen des Formschlusses zwischen Synchronkörper und Gangrad über die Schaltmuffe erforderlich ist, verhindern. Erst wenn das Gangrad auf die Drehgeschwindigkeit der Welle gebracht ist, löst sich der Reibschluss zwischen Synchronring und Gangrad, und der Synchronring kann in eine Orientierung drehen, in welcher die Schaltklauen der Schaltmuffe zwischen den Zähnen der Sperrverzahnung hindurch passieren und in eine Schaltverzahnung des Gangrades einrücken können.If the shift sleeve from the idle position to the synchronizing position is moved, the pressure pieces push the synchronizer ring against a conical friction surface of the gear wheel, whereby the synchronizer ring is rotated in an orientation, in which switching claws the shift sleeve against the locking teeth abut the synchronizer ring and such a further advance the shift sleeve to the gear wheel, for producing the positive connection between synchronizer body and gear wheel over the sliding sleeve is required, prevent. Only when the gear wheel brought to the rotational speed of the shaft, dissolves the frictional engagement between synchronizer ring and gear wheel, and the synchronizer ring can turn in an orientation in which the shift dogs of Shift sleeve between the teeth pass through the locking teeth and in a switching toothing of the gear wheel can.

In einer sog. Freiflugphase zwischen der Freigabe der Schaltklauen durch den Synchronring und ihrem Einrücken in die Schaltverzahnung besteht keinerlei Kopplung zwischen dem Gangrad und der Welle, so dass es trotz zuvor erfolgter Synchronisierung wieder zu einem Auseinanderdriften der Drehgeschwindigkeiten beider kommen kann. Eine solche Entsynchronisierung führt dazu, dass die Schaltklauen, wenn sie auf die Schaltverzahnung treffen, unter Geräuschentwicklung an diesen schleifen und Überspringer auftreten können, d.h. die Schaltklauen rutschen erst über die Kanten eines oder mehrerer der Zähne der Schaltverzahnung, bevor sie zwischen diese einrücken. Dies kann zu einem erhöhten Reibverschleiß an den Schaltklauen bzw. der Schaltverzahnung führen.In a so-called. Free flight phase between the release of the shift dogs through the synchronizer ring and its engagement in the gearing there is no coupling between the gear wheel and the shaft, so that, despite the synchronization that has already taken place, it is again a drift apart the rotational speeds of both can come. Such a desynchronization leads to, that the shift dogs, when they hit the gear teeth, under noise at this grind and skipper may occur, i.e. the shift claws slip over the edges of one or more the teeth the gear teeth before they intervene between them. This can be elevated Fretting on lead the shift dogs or the gear teeth.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Synchronisiereinrichtung zu schaffen, die einen Synchronisationsverlust während der Freiflugphase verhindert.task The present invention is a synchronizer to create, which prevents a loss of synchronization during the free-flight phase.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Synchronisiereinrichtung mit einem auf einer Welle drehfesten Synchronkörper, einer auf dem Synchronkörper in Axialrichtung der Welle unter Mitnahme von Druckstücken zwischen einer Leerlaufstellung und einer geschalteten Stellung über eine Synchronisierstellung verschiebbaren Schaltmuffe, einem mit einer Sperrverzahnung versehenen Synchronring und einem mit einer Schaltverzahnung versehenen Gangrad, bei dem wenigstens ein erstes der Druckstücke in der Synchronisierstellung den Synchronring in einer ersten Orientierung an die Schaltmuffe drehkoppelt, in der die Sperrverzahnung des Synchronrings ein Einrücken von Schaltklauen der Schaltmuffe in die Schaltverzahnung sperrt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweites der Druckstücke den Synchronring in einer zweiten Orientierung an die Schaltmuffe drehkoppelt und gegen das Gangrad gedrückt hält, in welcher die Sperrverzahnung des Synchronrings ein Einrücken von Schaltklauen der Schaltmuffe in die Schaltverzahnung gestattet, wenn sich die Schaltmuffe zwischen der Synchronisierstellung und der geschalteten Stellung befindet.The Task is solved by a synchronizer with a rotationally fixed on a shaft Synchronizer, one on the synchronizer body in Axial direction of the shaft with entrainment of pressure pieces between an idle position and a switched position over a Synchronization position sliding sliding sleeve, one with a locking toothing provided synchronizer ring and provided with a gearing Gangwheel, wherein at least a first of the plungers in the Synchronization position the synchronizer ring in a first orientation rotatably coupled to the shift sleeve, in which the locking teeth of the synchronizer ring a indent of shift claws of the shift sleeve locks in the shift teeth, characterized in that at least a second of the pressure pieces the Synchronous ring rotatably coupled in a second orientation to the shift sleeve and pressed against the gear wheel stops, in which the locking teeth of the synchronizer ring an engagement of Shift claws of the shift sleeve allowed in the shift teeth, when the shift sleeve between the synchronization position and is the switched position.

Während also das erste Druckstück in herkömmlicher Weise dazu dient, in einer Synchronisierphase den Synchronring in einer Drehstellung zu halten, in der er ein Vorrücken der Schaltmuffe auf die Schaltverzahnung verhindert, dient das zweite Druckstück dazu, nach dem Herstellen der Synchronisierung, wenn der Synchronring eine Orientierung einnimmt, in der er das Vorrücken der Schaltmuffe nicht mehr verhindert, den Synchronring an das Gangrad gekoppelt zu halten, um so zu verhindern, dass sich während der Freiflugphase die Drehgeschwindigkeiten des Gangrads und der Welle wieder auseinander entwickeln.So while the first pressure piece in conventional Way, in a synchronizing phase the synchronizing ring in to keep a rotational position in which he advances the shift sleeve on the shift teeth prevented, the second pressure piece is used after manufacture Synchronization when the synchronizer ring takes an orientation, in which he advances the shift sleeve no longer prevents the synchronizer ring to the gear wheel to keep it locked so as to prevent it from happening during the Free flight phase the rotational speeds of the gear wheel and the shaft diverge again.

Von erstem bzw. zweitem Druckstück sind zweckmäßigerweise jeweils mehrere Exemplare auf dem Umfang des Synchronkörpers verteilt.From first or second pressure piece are expediently each several copies distributed on the circumference of the synchronizer body.

Vorzugsweise weisen von zweitem Druckstück und Schaltmuffe das eine einen Rastvorsprung und das andere eine Rastvertiefung auf, die mit einem axialen Spiel lösbar ineinander greifen. Sobald bei der Verschiebung der Schaltmuffe aus der Synchronisierstellung in Richtung der geschalteten Stellung der Rastvorsprung das Ende des axialen Spiels der Rastvertiefung erreicht, wird das zweite Druckstück von der Schaltmuffe mitgenommen und drückt dadurch den Synchronring gegen das Gangrad. Um die Schaltmuffe in die geschaltete Stellung zu bringen, muss dann die Verrastung zwischen Rastvorsprung und Rastvertiefung aufgehoben werden, und der Rastvorsprung verlässt die Rastvertiefung.Preferably, the second pressure piece and the sliding sleeve have a latching projection and the other a latching recess, which engage releasably with an axial play. Once in the displacement of the shift sleeve from the synchronizing in the direction of the switched position of the locking projection reaches the end of the axial play of the detent recess, the second pressure piece is taken from the shift sleeve and thereby pushes the synchronizer ring against the gear wheel. To brin the shift sleeve in the switched position conditions, then the locking between latching projection and latching recess must be canceled, and the latching projection leaves the latching recess.

Um die Teilezahl der Synchronisiereinrichtung gering zu halten, sind vorzugsweise erstes und zweites Druckstück identisch. In diesem Fall kann zweckmäßigerweise am Boden der Rastvertiefung eine Rastkerbe gebildet sein, in die der Rastvorsprung in der neutralen Stellung eingreift, so dass das Druckstück zunächst mitgenommen wird, wenn die Schaltmuffe die neutrale Stellung verlässt. In diesem Fall muss die Verrastung des Rastvorsprungs in der Kerbe gelöst werden, um die Schaltmuffe über die Synchronisierstellung hinaus in Richtung der geschalteten Stellung zu bewegen.Around To keep the number of parts of the synchronizer low, are preferably first and second pressure piece identical. In this case may suitably be formed at the bottom of the detent recess a notch in the engages the locking projection in the neutral position, so that the Pressure piece first is taken when the sliding sleeve leaves the neutral position. In In this case, the locking of the locking projection in the notch solved be to the shift sleeve over the Synchronizing position out in the direction of the switched position to move.

Alternativ können auch erstes und zweites Druckstück verschieden sein, wobei das erste Druckstück in herkömmlicher Weise nur zur Synchronisierung des Gangrades mit der Schaltmuffe dient und das zweite die Kopplung zwischen Schaltmuffe und Gangrad während der Freiflugphase aufrecht erhält. In diesem Fall kann die dem zweiten Druckstück zugeordnete Rastvertiefung einen flachen Boden aufweisen.alternative can also first and second pressure piece be different, wherein the first pressure piece in a conventional manner only for synchronization the gear wheel with the shift sleeve is used and the second is the coupling between shift sleeve and gear wheel during the free-flight phase upright receives. In In this case, the latching recess associated with the second pressure piece can have a flat bottom.

Eine Feder, die die Rastvertiefung und den Rastvorsprung gegeneinander beaufschlagt, ist vorzugsweise Platz sparend zwischen dem Synchronkörper und dem zweiten Druckstück angeordnet.A Spring, the locking recess and the locking projection against each other acted upon, is preferably space-saving between the synchronizer body and the second pressure piece arranged.

Des Weiteren ist vorzugsweise der Rastvorsprung am zweiten Druckstück ausgebildet.Of Furthermore, the latching projection is preferably formed on the second pressure piece.

Eine Feder, die die Rastvertiefung und den Rastvorsprung gegeneinander beaufschlagt, kann dann auch zwischen einem Körper des zweiten Druckstücks und dessen Rastvorsprung angeordnet sein.A Spring, the locking recess and the locking projection against each other acted upon, can then also between a body of the second pressure piece and be arranged the locking projection.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment with reference to the attached Characters. Show it:

1 bis 1 to

5 jeweils axiale Halbschnitte der erfindungsgemäßen Synchronisiereinrichtung in verschiedenen Phasen eines Schaltvorgangs; 5 each axial half sections of the synchronizer according to the invention in different phases of a switching operation;

6 eine perspektivische Ansicht einer Schaltklaue; und 6 a perspective view of a shift claw; and

7 einen zu 1 analogen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung der Synchronisiereinrichtung. 7 one too 1 analog section through a second embodiment of the synchronizer.

1 zeigt die erfindungsgemäße Synchronisiereinrichtung in neutraler Stellung. Auf einer Welle 1 ist ein Synchronkörper 2 fest montiert. Der Synchronkörper 2 hat die Form eines Zahnrades mit einer Mehrzahl von gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilten Schlitzen. Die Schnittebene der 1 verläuft durch einen solchen Schlitz. Der Außenumfang des Synchronkörpers 2 außerhalb des Schlitzes ist als punktierte Linie in 1 angedeutet. Die außerhalb der Schnittebene liegenden Zähne des Synchronkörpers 2 sind im Eingriff mit radial nach innen gerichteten Schaltklauen 3 einer Schaltmuffe 4. Die Schalt muffe 4 ist mit Hilfe einer nicht dargestellten Schaltgabel, die in eine umlaufende äußere Nut 5 der Schaltmuffe 4 eingreift, in axialer Richtung der Welle 1 verstellbar. 1 shows the synchronizer according to the invention in a neutral position. On a wave 1 is a synchronous body 2 firmly mounted. The synchronizer body 2 has the shape of a gear with a plurality of evenly distributed in the circumferential direction slots. The cutting plane of the 1 passes through such a slot. The outer circumference of the synchronizer body 2 outside the slot is as a dotted line in 1 indicated. The outside of the cutting plane teeth of the synchronizer body 2 are engaged with radially inwardly directed shift dogs 3 a shift sleeve 4 , The shift muffle 4 is by means of a shift fork, not shown, in a circumferential outer groove 5 the shift sleeve 4 engages, in the axial direction of the shaft 1 adjustable.

In den Schlitzen des Synchronkörpers 2 ist jeweils ein Druckstück 6 aufgenommen. Das Druckstück 6 umfasst einen Körper 7 mit, wie in dem Schnitt der 1 gezeigt, abgeflachtem T-förmigen Querschnitt und einen Rastbolzen 8, der sich, durch eine am Boden des Schlitzes des Synchronkörpers 2 abgestützte Druckfeder 9 radial nach außen beaufschlagt, durch eine Bohrung 10 des Körpers 7 erstreckt. Die Spitze des Rastbolzens 8 taucht in eine Aussparung einer Schaltklaue 3 ein, die deutlicher in 6 zu erkennen ist.In the slots of the synchronizer body 2 is in each case a pressure piece 6 added. The pressure piece 6 includes a body 7 with, as in the cut of 1 shown, flattened T-shaped cross-section and a locking pin 8th which, by one at the bottom of the slot of the synchronizer body 2 supported compression spring 9 acted upon radially outward, through a bore 10 of the body 7 extends. The tip of the locking bolt 8th dives into a recess of a shift claw 3 one that is more evident in 6 can be seen.

6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Bruchstück der Schaltmuffe 4 mit einer Schaltklaue 3. Die Schaltklaue 3 hat die Gestalt einer sich in axialer Richtung der Welle 1 erstreckenden Rippe. An den Längsenden der Rippe sind jeweils zwei Schrägflächen 11 gebildet, die die Rippe an den Enden spitz zulaufen lassen. In einem mittleren Bereich der Schaltklaue 3 ist eine lang gestreckte Rastvertiefung 12 gebildet, die an ihren Enden schräge Anschlagflächen 13 aufweist. In der Mitte der Rastvertiefung 12 befindet sich eine Kerbe 14. In diese Kerbe 14 greift in der in 1 gezeigten Leerlaufstellung die Spitze des Rastbolzens 8 ein. 6 shows in a perspective view a fragment of the sliding sleeve 4 with a shift claw 3 , The shift claw 3 has the shape of a in the axial direction of the shaft 1 extending rib. At the longitudinal ends of the rib are each two inclined surfaces 11 formed, which make the rib taper at the ends. In a middle area of the shift claw 3 is a long stretched recess 12 formed, the oblique stop surfaces at their ends 13 having. In the middle of the detent recess 12 there is a notch 14 , In this notch 14 engages in the 1 shown idle position, the top of the locking bolt 8th one.

Die Schaltklauen 3 können auf dem gesamten Umfang der Schaltmuffe 4 einheitlich wie in 6 gezeigt geformt sein; alternativ können auch nur diejenigen Schaltklauen 3, die in einem Schlitz des Synchronkörpers 2 bzw. einem in diesem Schlitz geführten Druckstück 6 gegenüberliegen, mit einer Rastvertiefung 12 und einer Kerbe 14 versehen sein, während die übrigen Schalt klauen 3 eine von einem Ende zum anderen durchgehende ebene Oberseite aufweisen.The shift claws 3 can be on the entire circumference of the sliding sleeve 4 uniform as in 6 be shaped shown; alternatively, only those switching claws 3 in a slot of the synchronizer body 2 or a pressure piece guided in this slot 6 opposite, with a detent recess 12 and a notch 14 be provided while the other switch claw 3 have a continuous from one end to another flat top.

Wieder mit Bezug auf 1 sind in axialer Richtung der Welle 1 beiderseits des Synchronkörpers 2 und der darin geführten Druckstücke 6 zwei Synchronringe 15, 16 und jenseits von diesen, an der Welle 1 drehbar gelagert, zwei Gangräder 17 bzw. 18 angeordnet. In der nachfolgenden Beschreibung wird lediglich auf den linken Synchronring 15 und das linke Gangrad 17 im Detail eingegangen, wobei sich versteht, dass für den rechten Synchronring 16 und das rechte Gangrad 18 sinngemäß das gleiche gilt.Again with respect to 1 are in the axial direction of the shaft 1 on both sides of the synchronizer body 2 and the pressure pieces guided therein 6 two synchronizer rings 15 . 16 and beyond these, on the wave 1 rotatably mounted, two gear wheels 17 respectively. 18 arranged. In the following description will only on the left synchronizer ring 15 and the left-hand gear wheel 17 in detail, it being understood that for the right synchronizer ring 16 and the right-hand gear wheel 18 mutatis mutandis, the same applies.

Der Synchronring 15 trägt eine Sperrverzahnung mit Zähnen 19. Ein Schenkel des T-förmigen Druckstücks 6 greift in eine Aussparung des Synchronrings 15 ein, die oberhalb und unterhalb der Schnittebene der Fig. durch Anschlagflächen 20 begrenzt ist. Diese Anschlagflächen 20 sind so platziert, dass, wenn sich das Druckstück 6 in einer mittiger. Stellung zwischen ihnen befindet, jede Schaltklaue 3 in axialer Richtung durch einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Zähnen 19 der Sperrverzahnung hindurch geschoben werden kann, wohingegen, wenn sich das Druckstück 6 an einer der Anschlagflächen 20 befindet, jede Schaltklaue 3 mit einer ihrer Schrägflächen 11 gegen eine entsprechende Schrägfläche eines der dem Zwischenraum benachbarten Zähne 19 stößt und dadurch an einem weiteren Vordringen in axialer Richtung gehindert ist.The synchronizer ring 15 carries a locking teeth with teeth 19 , One leg of the T-shaped pressure piece 6 engages in a recess of the synchronizer ring 15 a, above and below the cutting plane of Fig. By stop surfaces 20 is limited. These stop surfaces 20 are placed so that when the pressure piece 6 in a central. Position between them, each shift claw 3 in the axial direction through a gap between two adjacent teeth 19 the locking teeth can be pushed through, whereas, when the pressure piece 6 on one of the stop surfaces 20 located, each shift claw 3 with one of its inclined surfaces 11 against a corresponding inclined surface of one of the intermediate space adjacent teeth 19 abuts and is thereby prevented from further penetration in the axial direction.

Wenn die Schaltklauen 3 die Sperrverzahnung passiert haben, können sie zwischen Zähne 21 einer Schaltverzahnung des Gangrades 17 eingreifen und so einen Formschluss zwischen der Welle 1 und dem Gangrad 17 herstellen.When the shift dogs 3 The locking teeth have passed between teeth 21 a gearing of the gear wheel 17 engage and so a positive connection between the shaft 1 and the gear wheel 17 produce.

Der Vorgang, mit dem dieses Ziel erreicht wird, wird im Folgenden anhand der 2 bis 4 erläutert. Diese zeigen jeweils einen axialen Halbschnitt der Synchronisiereinrichtung analog zu 1 in verschiedenen Phasen des Schaltvorgangs.The process by which this goal is achieved is described below with reference to 2 to 4 explained. These each show an axial half section of the synchronizer analogous to 1 in different phases of the switching process.

In 2 ist die Schaltmuffe 4 aus der Neutralstellung der 1 mit Hilfe der Schaltgabel nach links in eine Synchronisierstellung verschoben. Dadurch ist auch der Synchronring 15 so weit nach links verschoben, dass eine kegelförmige Reibfläche 22 des Synchronrings 15 mit einer komplementär geformten Reibfläche des Gangrades 17 in Kontakt kommt. Da die Welle 1 und das Gangrad 17 nicht mit gleicher Geschwindigkeit rotieren, wird der Synchronring 15 durch den Reibkontakt in Drehung mitgenommen, bis eine seiner Anschlagflächen 20 gegen das Druckstück 6 stößt. In dieser Stellung blockiert, wie bereits erläutert, die Sperrverzahnung 19 des Synchronrings 15 eine weitere axiale Verschiebung der Schaltmuffe 4. Durch die Reibung zwischen Synchronring 15 und Gangrad 17 gleichen sich deren Drehgeschwindigkeiten an, mit der Folge, dass schließlich der Kraftschluss zwischen beiden über die sich berührenden Reibflächen verloren geht und der Synchronring 15 wieder innerhalb des durch seine Anschlagflächen 20 begrenzten Winkelbereichs relativ zur Schaltmuffe 4 drehbar wird.In 2 is the shift sleeve 4 from the neutral position of 1 shifted by the shift fork to the left in a synchronizing position. This is also the synchronizer ring 15 shifted so far to the left that a conical friction surface 22 of the synchronizer ring 15 with a complementarily shaped friction surface of the gear wheel 17 comes into contact. Because the wave 1 and the gear wheel 17 do not rotate at the same speed, the synchronizer ring 15 taken by the frictional contact in rotation, until one of its stop surfaces 20 against the pressure piece 6 encounters. In this position blocked, as already explained, the ratchet teeth 19 of the synchronizer ring 15 a further axial displacement of the shift sleeve 4 , Due to the friction between synchronizer ring 15 and gear wheel 17 equalize their rotational speeds, with the result that finally the frictional connection between the two is lost over the touching friction surfaces and the synchronizer ring 15 back inside through its stop surfaces 20 limited angular range relative to the shift sleeve 4 becomes rotatable.

Nun können die Schrägflächen 11 der Schaltklauen 3 an denen der Zähne 19 entlang gleiten, und der Synchronring 15 dreht sich in die bereits erwähnte Mittelstellung, in welcher er die Schaltklauen 3 passieren lässt, so dass die Schaltmuffe 4 weiter nach links in der Fig. bewegt werden kann.Now the bevels can 11 the shift claws 3 on those of the teeth 19 slide along, and the synchronizer ring 15 turns into the already mentioned middle position in which he the shift claws 3 lets pass so that the shift sleeve 4 can be moved further to the left in the figure.

Dieses Stadium ist in 3 gezeigt. Bei dieser weiteren axialen Verschiebung der Schaltmuffe 4 rückt der Rastbolzen 8 aus der Kerbe 14 des Druckstücks 6 aus, bleibt aber noch innerhalb der Rastvertiefung 12. Die Druckfeder 9, die in der Stellung der 2 elastisch seitwärts ausgelenkt war, ist wieder gerade.This stage is in 3 shown. In this further axial displacement of the shift sleeve 4 moves the locking pin 8th out of the notch 14 of the pressure piece 6 from, but still remains within the detent recess 12 , The compression spring 9 who are in the position of 2 elastic was deflected sideways, is straight again.

Mit Fortschreiten der Axialbewegung der Schaltmuffe 4 stößt die Spitze des Rastbolzens 8 schließlich an eine der die Rastvertiefung 12 begrenzenden Anschlagflächen 13, so dass das Druckstück 6, wie in 4 zu sehen, erneut in seitliche Richtung mitgenommen wird und dabei auch den Synchronring 15 verschiebt. Dadurch wird erneut ein Reibschluss zwischen der Reibfläche 22 des Synchronrings und der des Gangrades 17 hergestellt. Die Drehgeschwindigkeiten der Welle 1 und des Gangrades 17 können somit nicht mehr auseinander driften, während die Schaltmuffe 4 ihre axiale Bewegung fortsetzt.With progression of the axial movement of the sliding sleeve 4 pushes the tip of the locking bolt 8th finally to one of the detent recess 12 limiting stop surfaces 13 so that the pressure piece 6 , as in 4 to see again taken in the lateral direction and thereby the synchronizer ring 15 shifts. This will again a frictional engagement between the friction surface 22 of the synchronizer ring and the gear wheel 17 produced. The rotational speeds of the shaft 1 and the gear wheel 17 thus can no longer drift apart while the shift sleeve 4 continues its axial movement.

Wenn die Spitzen der Schaltklauen 3 unmittelbar vor denen der Zähne 21 der Schaltverzahnung liegen oder bereits zwischen diesen eingreifen, ist eine Stellung erreicht, in der sich die Schaltmuffe 4 nur weiterbewegen kann, wenn der Rastbolzen 8 die Druckfeder 9 radial nach innen zurückdrängt, die Anschlagfläche 13 überwindet und aus der Rastvertiefung 12 ausrückt. Wenn dies geschieht, kehrt das Druckstück 6, getrieben von der Druckfeder 9, in eine mittige Stellung zurück, so dass es den Synchronring 15 nicht mehr gegen das Gangrad 17 presst. Dadurch ermöglicht es eine geringfügige Drehung des Gangrades gegen die Welle 1, so dass die Schaltklauen 3 zwischen die Zähne 21 einrücken und schließlich die in 5 gezeigte geschaltete Stellung erreichen.When the tips of the shift dogs 3 right in front of those of the teeth 21 the shift teeth lie or already intervene between them, a position is reached in which the shift sleeve 4 can only continue moving when the locking pin 8th the compression spring 9 pushed back radially inward, the stop surface 13 overcomes and out of the detent recess 12 disengages. When this happens, the pressure piece returns 6 , driven by the compression spring 9 , return to a central position, making it the synchronizer ring 15 no longer against the gear wheel 17 pressed. This allows a slight rotation of the gear wheel against the shaft 1 so that the shift claws 3 between the teeth 21 indent and finally the in 5 reach shown switched position.

7 zeigt in einem Schnitt analog dem der 1 eine zweite Ausgestaltung der Synchronisiereinrichtung. Sie unterscheidet sich von der Synchronisiereinrichtung der 1 bis 5 nur dadurch, dass die Druckfeder 9, die einen hier kugel- oder walzenförmigen Rastbolzen 8 gegen die Schaltmuffe 4 gedrückt hält, im Körper 7 des Druckstücks anstatt am Synchronkörper 2 abgestützt ist. Die Arbeitsweise dieser Ausgestaltung ist die gleiche wie bei der ersten Ausgestaltung und braucht daher nicht erneut erläutert zu werden. 7 shows in a section similar to that of 1 a second embodiment of the synchronizer. It differs from the synchronizer of 1 to 5 only in that the compression spring 9 , which here a ball or roller-shaped locking pin 8th against the shift sleeve 4 holding in the body 7 the pressure piece instead of the synchronizer body 2 is supported. The operation of this embodiment is the same as in the first embodiment and therefore need not be explained again.

Bei den oben beschriebenen Ausgestaltungen hält das gleiche Druckstück 6 sowohl in der Synchronisierstellung als auch während der darauf folgenden Freiflugphase den Synchronring 15 gegen das Gangrad 17 gedrückt. Einer alternativen Ausgestaltung zufolge können diese Funktionen von unterschiedlichen Druckstücken wahrgenommen werden, die jeweils mit unterschiedlich gestalteten Schaltklauen zusammenwirken. So kann z.B. eine erste Gruppe von wenigstens drei Druckstücken 6 vorgesehen sein, denen Schaltklauen 3 gegenüberliegen, welche auf ihrer ansonsten flachen Oberseite lediglich eine Kerbe aufweisen, und die zum Andrücken des Synchronrings an das Gangrad in der Synchronisierstellung dienen, wohingegen wenigstens drei zweite Druckstücke mit Schaltklauen 3 zusammenwirken, die eine Rastvertiefung 12, wie in 6 gezeigt, allerdings ohne mittige Kerbe, wie in 6 durch gestrichelte Linien angedeutet, aufweisen.In the embodiments described above holds the same pressure piece 6 both in the synchronization position and during the subsequent free-flight phase, the synchronizer ring 15 versus the gear wheel 17 pressed. According to an alternative embodiment, these functions can be perceived by different pressure pieces, which interact in each case with differently designed switching claws. For example, a first group of at least three pressure pieces 6 be provided, which switching claws 3 opposite, which have on its otherwise flat top only a notch, and serve to press the synchronizer ring to the gear wheel in the synchronizing, whereas at least three second plungers with shift dogs 3 interact, which is a detent recess 12 , as in 6 shown, but without a central notch, as in 6 indicated by dashed lines have.

Alternativ ist auch eine Ausgestaltung denkbar, bei der an der Schaltmuffe gebildete Rastvorsprünge mit Rastvertiefungen der Druckstücke 6 zusammenwirken, wobei auch hier die Möglichkeit besteht, einheitlich geformte Druckstücke zum Andrücken des Synchronrings in der Synchronisierstellung wie auch während der Freiflugphase vorzusehen, oder eine erste Gruppe von Druckstücken mit einer Kerbe und die zweite Gruppe mit einer in axialer Richtung spielhaltigen Vertiefung zu versehen.Alternatively, a configuration is also conceivable in the case of the latching projections formed on the sliding sleeve with latching depressions of the pressure pads 6 cooperate, and here also the possibility exists to provide uniformly shaped plungers for pressing the synchronizer ring in the synchronizing as well as during the free flight phase, or to provide a first group of pressure pieces with a notch and the second group with a play containing recess in the axial direction.

1 1: Wellewave
22: Synchronkörpersynchronizer
3 3: Schaltklaueshifting claw
44: Schaltmuffeshift sleeve
5 5: Nutgroove
66: DruckstückPressure piece
7 7: Körperbody
88th: RastbolzenIndexing plungers
9 9: Druckfedercompression spring
1010: Bohrungdrilling
11 11: Schrägflächeninclined surfaces
1212: Rastvertiefunglatching depression
13 13: Anschlagflächenstop surfaces
1414: Kerbescore
15 15: Synchronringsynchronizer ring
1616: Synchronringsynchronizer ring
17 17: Gangradgear wheel
1818: Gangradgear wheel
19 19: Zahntooth
2020: Anschlagflächestop surface
21 21: Zahntooth
2222: Reibflächefriction surface

Claims

Synchronizer for a manual transmission, with one on a shaft ( 1 ) non-rotatable synchronizer body ( 2 ), one on the synchronizer body ( 2 ) in the axial direction of the shaft ( 1 ) with the help of pressure pieces ( 6 ) between a neutral position and a switched position via a synchronizing sliding sliding sleeve ( 4 ), one with a locking toothing ( 19 ) synchronizer ring ( 15 . 17 ) and one with a gearing ( 21 ) provided gear wheel ( 16 . 18 ), wherein at least a first of the pressure pieces ( 6 ) in the synchronizing position the synchronizing ring ( 15 ) in a first orientation to the shift sleeve ( 4 ), in which the locking toothing of the synchronizer ring ( 15 ) engagement of shift dogs ( 3 ) of the sliding sleeve ( 4 ) in the switching toothing, characterized in that at least a second of the pressure pieces ( 6 ) the synchronizer ring ( 15 ) in a second orientation to the shift sleeve ( 4 ) and against the gear wheel ( 17 ) holds in which the locking teeth ( 19 ) of the synchronizer ring ( 15 ) engagement of shift dogs ( 3 ) of the sliding sleeve ( 4 ) in the gearing ( 21 ), when the sliding sleeve ( 4 ) is between the synchronizing position and the switched position.

Synchronizing device according to claim 1, characterized in that of the second pressure piece ( 6 ) and shift sleeve ( 4 ) the one a locking projection ( 8th ) and the other a detent recess ( 12 ) which engage releasably with an axial play.

Synchronizing device according to claim 2, characterized in that first and second pressure piece ( 6 ) are identical.

Synchronizing device according to claim 3, characterized in that at the bottom of the detent recess ( 12 ) a notch ( 14 ) is formed, in which the latching projection ( 8th ) engages in the neutral position.

Synchronizing device according to claim 2, characterized in that first and second pressure piece ( 6 ) are different, and that the bottom of the detent recess ( 12 ) is flat.

Synchronizing device according to one of claims 2 to 5, characterized in that a spring ( 9 ), the detent recess ( 12 ) and the locking projection ( 8th ) against each other, between the synchronizer body ( 2 ) and the second pressure piece ( 6 ) is arranged.

Synchronizing device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the latching projection ( 8th ) on the second pressure piece ( 6 ) is trained.

Synchronizing device according to claim 7, characterized in that the latching projection ( 8th ) in relation to a body ( 7 ) of the second pressure piece ( 6 ) is held displaceably.

Synchronizer according to one of the An claims 2 to 5, characterized in that a spring ( 9 ), the detent recess ( 12 ) and the locking projection ( 8th ) of the second pressure piece ( 6 ) against each other, between a body ( 7 ) of the second pressure piece ( 6 ) and the locking projection ( 8th ) is arranged.