DE2138258A1

DE2138258A1 - COUNTER-SPEED DEVICE, IN PARTICULAR FOR SPEED CHANGE GEARS FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE2138258A1
Application number: DE19712138258
Authority: DE
Inventors: Joerg Austen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1971-07-30
Filing date: 1971-07-30
Publication date: 1973-02-08
Also published as: IT963528B; FR2149116A5; GB1354069A; ES405356A1

Description

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Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Ge- F 95 schwindigkeitswechselgetriebe für KraftfahrzeugeSynchronization device, especially for speed change gears for motor vehicles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung, insbesondere für Geschwindigkeitswechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, in welcher ein geschlitzter Gleichlaufring unter dem Einfluß von die Servo-Wirkung desselben erhöhende Sperrmittel steht.The invention relates to a synchronization device, in particular for speed change transmissions for motor vehicles, in which a slotted synchronizing ring under the influence of the servo effect of the same increasing locking means stands.

Durch Gleichlaufeinrichtungen der genannten Art werden ein Teil der Kupplung und die freien Räder des Geschwindigkeitswechoelgetriebes beschleunigt oder verzögert, damit die Umfangsgeschwindigkeit der einzuschaltenden Organe übereinstimmt. By synchronizing devices of the type mentioned are a Part of the clutch and the free wheels of the speed change gearbox accelerated or decelerated so that the peripheral speed of the organs to be switched on matches.

3s sind Gleichlaufeinrichtungen der eingangs genannten Art -bekannt (DT-PS 1 Oj58 925), bei denen die Servo-Wirkung von geschlitzten Gleichlaufringen eines Schaltmuffengetriebes durch Sperrbänder erhöht wird, die mit der zylindrischen Innenfläche der Gleichlaufringe zusammenarbeiten und welche beim Schalten eines Ganges in Umfangsrichtung durch einen zwischen die Ringenden ragenden Anschlag und durch einen in die Nabe des Klauenträgers eingesetzten Anschlag gespannt werden und dabei in radialer Richtung an die Innenfläche des Gleichlaufringes drücken. Die auf den Gleichlaufring ausgeübte Sperrkraft ist dabei abhängig von der an der Schaltmuffe ausgeübten Schaltkraft und somit durch die dem Fahrer zumutbare Arbeitsleistung begrenzt. Weiter sind Gleichlaufeinrichtungen bekannt (DT-OS 1 9ββ 701), bei denen zur Erhöhung der'Sperrkraft die zylindrische Innenfläche des Gleichlaufringes und die mit dieser zusammenarbeitenden Flächen der Sperrkörper mit einer Reibschicht wie Titan, Kupfer oder Molybdän versehen sind. Bei geringen zu synchroni-3s synchronizing devices of the type mentioned are known (DT-PS 1 Oj58 925), in which the servo effect of slotted synchronizing rings of a shift sleeve gearbox is increased by locking bands that work with the cylindrical inner surface of the synchronizing rings and which when shifting a gear in the circumferential direction be tensioned by a stop protruding between the ring ends and by a stop inserted into the hub of the claw carrier and thereby press in the radial direction against the inner surface of the synchronizing ring. The locking force exerted on the synchronizing ring is dependent on the shifting force exerted on the shift sleeve and is therefore limited by the work that can be expected of the driver. Synchronization devices are also known (DT-OS 1 9ββ 701) in which the cylindrical inner surface of the synchronizing ring and the surfaces of the locking bodies cooperating with this are provided with a friction layer such as titanium, copper or molybdenum to increase the locking force. In the case of low too synchronous

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sierenden Massen haben sich diese in ihrer Wirkung ausgezeichneten 'Gleichlauf einrichtungen durch geringe Schaltkräf- · te und sehr kurze Schaltzeiten ausgezeichnet. Als besonders nachteilig haben sich hierbei jedoch die hohen Fertigungskosten der Sperrkörper und des Gleichlaufringes erwiesen, durch die bei größeren zu synchronisierenden Massen jedoch keine kurzen Schaltzeiten bei' geringer Schaltkraft erreicht wurden und hierbei nur von geringer Lebensdauer waren.They have distinguished themselves in terms of their effect in the case of the masses in which they are moving 'Synchronous devices are characterized by low switching forces and · very short switching times. As special However, the high production costs of the locking body and the synchronizing ring have proven to be disadvantageous here, However, due to the larger masses to be synchronized, short switching times with low switching force are not achieved and were only of short lifespan.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Gleichlaufeinrichtung zu schaffen, die sich bei geringen zu synchronisierenden Massen durch niedrige Fertigungskosten, geringe Schaltkräfte Und kurze Schaltzeiten auszeichnet, sowie durch eine,Beschichtung der Sperrkörper und/oder des Gleichlaufringes mit einer Reibschicht auch bei großen zu synchronisierenden Massen bei geringer Schaltkräft eine kurze Schaltzeit und eine hohe Lebensdauer aufweisen.The object of the invention, on the other hand, is to create a synchronizing device that can be used with low synchronizing masses are characterized by low manufacturing costs, low switching forces and short switching times, as well by coating the locking body and / or the Synchronous ring with a friction layer, even with large masses to be synchronized with low switching forces, a short one Have switching time and a long service life.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Gleichlaufring und die Sperrmittel derart keilförmig ausgebildet sind, daß die Keilflächen des Gleichlaufringes und die. Keilflächen der Sperrmittel während des-GleichlaufVorganges zusammenwirken. Besonders vorteilhaft ist, daß der mit den'Sperrmitteln während des GleichlaufVorganges zusammenarbeitende Teil' des Gleichlaufringes durch die keilförmig ausgebildete Innenfläche desselben gebildet wird. Weiter ist günstig, bei großen zu synchronisierenden Massen die Keilflächen der Sperrmittel und/oder die Keilflächen des Gleichlaufringes zumindest über einen. Teilbereich mit einer Rjibschicht zu versehen, wobei die Reibschicht durch eine dünnwandige Auflage, aus einem Werkstoff wie Kupfer, Titan, Molybdän oder dergleichen gebildet wird.According to the invention, this object is achieved in that the synchronizing ring and the locking means are designed in such a wedge-shaped manner are that the wedge surfaces of the constant velocity ring and the. Wedge surfaces of the locking means during the synchronization process cooperate. It is particularly advantageous that the one working together with the locking means during the synchronization process Part 'of the constant velocity ring is formed by the wedge-shaped inner surface of the same. Further is favorable, with large masses to be synchronized, the wedge surfaces of the locking means and / or the wedge surfaces of the Synchronous ring at least over one. To provide partial area with a jib layer, the friction layer by a thin-walled support, made of a material such as copper, titanium, Molybdenum or the like is formed.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß.bei geringen zu synchronisierenden Massen durch eine besondere, mit geringen Fertigungskosten zu erstellendeThe advantages achieved by the invention are in particular that at low masses to be synchronized through a special one to be created with low production costs

209886/0638 ■ - " ³ "209886/0638 ■ - " ³ "

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Ausbildung der Sperrmittel und des Gleichlaufringes unter Beibehaltung des bewährten Grundprinzips der Gleichlaufeinrichtung bei geringer Schaltkraft kurze Schaltzeiten erzielt v/erden, und daß durch eine Beschichtung dieser in ihrer Formgebung neuartigen Sperrmittel und Gleichlaufringe mit einer Reibschicht selbst große zu synchronisierende Massen trotz des unkomplizierten Äufbaus der Gleichlaufeinrichtung kurze Schaltzeiten und eine hohe Lebensdauer erzielt werden. Durch eine KeiIwInice 1 änderung an den Sperrmitteln und an der Innenfläche des Gleichlaufringes kann die die Synchronxvirkung. verbessernde Reibungserhöhung weitgehend beeinflußt werden und an den Erfordernissen der jeweilig-zu synchronisierenden Massen angepaßt werden.Formation of the locking means and the synchronizing ring while maintaining the proven basic principle of the synchronizing device short switching times achieved with low switching force, and that by coating this in new types of locking means and synchronizing rings with a friction layer even large masses to be synchronized despite the uncomplicated construction of the synchronizing device short switching times and a long service life achieved will. By a KeiIwInice 1 change to the locking means and the synchronizing effect can be achieved on the inner surface of the synchronizing ring. improved friction increase largely influenced and are adapted to the requirements of the respective masses to be synchronized.

In der Zeichnung, welche- eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung zeigt, sind: In the drawing which shows an exemplary embodiment of the invention:

Fig. 1 ein Teillängsschnitt durch die Gleichlaufeinrichtung für das Schaltmuffengetriebe eines Kraftfahrzeuges mit den erfindungsgemäßen Sperrkörpern,Fig. 1 is a partial longitudinal section through the synchronizing device for the shift sleeve transmission of a motor vehicle with the locking bodies according to the invention,

Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und ". Fig. 3 ^eiⁿ Teilschnitt des Gleichlaufringes der Gleichlaufeinrichtung· nach der Fig. 1. / -Fig. 2 shows a section along the line II-II of Figure 1 and "3 ^e i ⁿ partial section of the unison ring of the synchronizing device of FIG · 1 /.... -

In dem gezeigten Getriebeausschnitt sind auf einer, angedeuteten Getriebewelle- 1 Zahnräder 2 und 3 frei drehbar, aber nicht längsverschiebbar gelagert. Die Zahnräder 2, 3 sind ständig mit auf einer weiteren Getriebewelle befindlichen Zahnrädern in Singriff und mit Kupplungskörpern ¹I- und-"5- fest verbunden. Die .Kupplungskörper 4, 5 sind mit einer Schalt-* muffe 6 kuppelbar, welche axial verschiebbar auf Stegen 7 eines .Ichaltmuffenträgers 8 gehalten ist. JDer Schaltmuffenträger B ist mit der Getriebewelle . 1 drehfest verbunden und zwischen Anschlagscheiben ' 9 axial festgelegt. Die Kopfflachen der Zähne.10 der. Schaltmuffe 6 arbeiten mit Gleichlaufrinpien 11 und 12 einer Gleichlaufeinrichtung zusammen, die auf dor Nabe 13 der Kupplungskörper 4 bzw. 5 der zu schalten-In the transmission section shown, gears 2 and 3 are mounted freely rotatable but not longitudinally displaceable on an indicated transmission shaft 1. The gears 2, 3 are permanently connected to gears located on a further gear shaft in single engagement and with coupling bodies ¹ I- and "5- Webs 7 of a switching sleeve carrier 8. The switching sleeve carrier B is non-rotatably connected to the gear shaft 1 and axially fixed between stop disks 9. The head surfaces of the teeth.10 of the switching sleeve 6 work together with synchronizing rings 11 and 12 of a synchronizing device that operates on dor hub 13 of the coupling body 4 or 5 of the

20 98867063820 988670638

- 4 - ρ 95- 4 - ρ 95

den Zahnräder 2, 3 angeordnet sind. Jeder der Gleichlauf- - ringe 11, 12 ist mit einer Zentrierflache 14 und einer Reibfläche 15 versehen. Zwischen die Enden 16 und 17 des Gleichlaufringes 11 ragt die Nase l8 eines Gleitsteines 19, wel-the gears 2, 3 are arranged. Each of the synchronizing rings 11, 12 has a centering surface 14 and a friction surface 15 provided. Between the ends 16 and 17 of the synchronizing ring 11 protrudes the nose l8 of a sliding block 19, wel-

eher in Umfangsrichtung verschiebbar auf der Nabe Ij? der Kupplungskörper gehalten ist. Zwischen der Nabe 13 und der Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 11 sind Sperrmittel 21 und 22 in Form von Bändern angeordnet,.deren Enden sich auf einem Anschlag 23 abstützen, der ortsfest in der Nabe 13 ge-" halten ist. Die Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 11 ist mit einer keilförmigen Nut 24 versehen, in die die ebenfalls keilförmig ausgebildeten Sperrmittel 21 und 22 eingreifen, wobei während des Gleichlaufvorganges die Keilflächen 25 und 26 der Sperrmittel 21 und 22 mit den Keilflächen 27 und 28 der Gleichlaufringe 11 und 12 in Reibungskontakt treten. Die Charakteristik der während des GleichlaufVorganges erzielten Reibungskraft kann durch Änderung des Keilwinkels a weitgehend beeinflußt werden. Zur weiteren Erhöhung der Reibungskraft ist es vorteilhaft, die Keilflächen 27 und 28 der GIeichlaufringe 11 und 12 mit einer Reibschicht 29 und/oder die Keilflächen 25 und 2.6 der Sperrmittel 21 und 22 mit einer Reibschicht 30 ganz oder über einen Teilbereich zu versehen, wobei diese Reibschichten vorzugsweise aus einem Werkstoff wie Kupfer, Titan, Molybdän oder dergleichen gebildet werden.rather in the circumferential direction on the hub Ij? the coupling body is held. Locking means 21 and 22 in the form of bands are arranged between the hub 13 and the inner surface 20 of the synchronizing ring 11, the ends of which are supported on a stop 23 which is held stationary in the hub 13. The inner surface 20 of the synchronizing ring 11 is provided with a wedge-shaped groove 24, in which the likewise wedge-shaped locking means 21 and 22 engage, whereby the wedge surfaces 25 and 26 of the locking means 21 and 22 come into frictional contact with the wedge surfaces 27 and 28 of the synchronizing rings 11 and 12 during the synchronization process The characteristic of the frictional force achieved during the synchronization process can be largely influenced by changing the wedge angle a. To further increase the frictional force, it is advantageous to provide the wedge surfaces 27 and 28 of the smooth running rings 11 and 12 with a friction layer 29 and / or the wedge surfaces 25 and 2.6 of the locking means 21 and 22 to be provided with a friction layer 30 entirely or over a partial area, this R Outer layers are preferably formed from a material such as copper, titanium, molybdenum or the like.

Beim Schalten eines Ganges wird je nach dem, welche ochaltriehtuhg vorgewählt wird, die Schaltmuffe 6 axial gegenüber dem Muffenträger 8 verschoben. Wird die Schaltmuffe 6 mit Bazug auf die Zeichnung der Fig. 1 nach links bewegt, so gelangen die Kopfflächen der Schaltzähne 10 mit der Reibfläche 15 des Gleichlaufringes 11 in Reibungsschluß, wodurch der Gleichlaufring in Drehrichtung R (Fig. 2) mitgenommen wird. Das Auflaufen des Endes 16 des Gleichlaufringes 11 drückt dadurch den Gleitstein 19 in derselben Richtung, so daß der Sperrkörper 22 gegen den Anschlag 23 gespannt wird. Bai diesem Vorgang findet zwischen der Innenfläche 20 des Gleichlaufringes 'When shifting a gear, depending on which one ochaltrichtuhg is preselected, the shift sleeve 6 is axially displaced with respect to the sleeve carrier 8. If the shift sleeve 6 with Bazug Moved to the left on the drawing of FIG. 1, so get the top surfaces of the shift teeth 10 with the friction surface 15 of the synchronizing ring 11 in frictional engagement, whereby the synchronizing ring is taken in the direction of rotation R (Fig. 2). The running up of the end 16 of the synchronizing ring 11 pushes thereby the sliding block 19 in the same direction, so that the locking body 22 is tensioned against the stop 23. Bai this process takes place between the inner surface 20 of the constant velocity ring '

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und dem Sperrmittel 22 eine Relativbewegung mit einer daraus resultierenden Reibarbeit statt, die an den Gleichlaufring in Form einer radialen Spreizkraft wirksam wird. Ist durch d.ie Reibarbeit zwischen der Reibfläche 15 und der Schaltmuffe einerseits und dem Sperrmittel-und der Innenfläche des Gleichlaüfringes andererseits Gleichlauf erreicht, so entspannt sich die Gleichlaufeinrichtung. Es kann somit die Schaltmuffe 6 über den Gleichlaufring 11 gedrückt und mit dem Kupplungskörper Λ in Eingriff gebracht werden, wodurch der Schaltvorgang vollzogen ist.and the locking means 22 a relative movement with a resulting frictional work instead, which is effective on the synchronizing ring in the form of a radial expansion force. On the other hand achieved by d.ie friction work between the friction surface 15 and the sliding sleeve on the one hand and the locking means and the inner surface of Gleichlaüfringes synchronization, then the synchronization means relaxed. The shift sleeve 6 can thus be pressed over the synchronizing ring 11 and brought into engagement with the clutch body Λ , as a result of which the shifting process is completed.

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Claims

Protection rights claims P 95

(1st / synchronous device, especially for speed change gears for motor vehicles in which a slotted alignment ring is under the influence of the servo effect the same increasing locking means, characterized in that the synchronizing ring (11, 12) and the locking means (21, 22) are wedge-shaped such that the wedge surfaces (27, 28) of the synchronizing ring (11, 12) and the Wedge surfaces (25, 26) of the locking means (21, 22) interact during the synchronization process.

2. Synchronization device according to claim 1, characterized in that that the part of the synchronizing ring which cooperates with the locking means (21, 22) during the synchronous operation (11, 12) through 'the wedge-shaped inner surface. (20) of the same is formed.

. J5. Synchronization device according to claim 1 and 2, characterized in that the wedge surfaces (25, 2.6) of the locking means (21, 22} and / or the cellar surfaces (27, 28) of the synchronizing ring (11, 12) at least over a partial area with a friction layer (29, 30) are provided.

4. synchronization device according to claim 3 ,. characterized, that the friction layer (29, j50) by a thin-walled support made of a material such as copper, titanium, molybdenum or the like.

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