DE3918009C1

DE3918009C1 - Synchroniser clutch for gearbox - has tapered friction ring and tapered sleeve extending from shaft gear

Info

Publication number: DE3918009C1
Application number: DE19893918009
Authority: DE
Inventors: Guenter 7053 Kernen De Woerner; Werner 7332 Eislingen De Walter; Norbert Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart De Schulz-Ballier
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1990-11-08
Anticipated expiration: 2009-06-03

Abstract

A gearbox (6) includes a synchronizing coupling (1) with a tapered friction ring (8) that encloses a ring chamber (10). The coupling friction ring (8)9 is located inside a tapered sleeve (9) which extends axially from the shaft gear (18). Radial holes (11) in the tapered sleeve, axially offset from the friction ring location provide lubrication oil transfer from the gear box space (5) into the ring chamber (10). ADVANTAGE - Tapered friction ring on synchronizing coupling in gearbox, is provided with improved lubrication oil supply.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisier-Kupplung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a synchronizing clutch according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Synchronisier-Kupplung dieser Art (EP 00 63 227 A1) liegt die Bohrung so, daß ihre entgegengesetzt zum Ringraum liegende Mündung durch die Reibfläche des anderen Kupplungsringes überdeckt wird. Zweck dieser Anordnung ist es, die Reibflächen mit Sicherheit stets ausreichend mit Schmiermittel über den Ringraum zu versorgen, ohne daß das Schmiermittel durch Fliehkraftwirkung unter Umgehung der Reibflächen weggeschleudert werden kann.In a known synchronizing clutch of this type (EP 00 63 227 A1) is the bore so that its opposite mouth lying to the annulus through the friction surface of the other coupling ring is covered. Purpose of this The arrangement is to always ensure the friction surfaces to supply sufficient lubricant through the annulus, without the lubricant due to centrifugal force are flung away bypassing the friction surfaces can.

Bei einer anderen bekannten Synchronisier-Kupplung (DE-GM 18 20 096) ist anstelle eines konischen Reibflächen-Paares ein Lamellenpaket verwendet, das radial von Kühlöl durchströmt wird, welches über eine Vielzahl von kleinen bzw. engen Bohrungen des Innenlamellen-Trägers zugeführt und über einige weite radiale Öffnungen im Außenlamellen-Träger abgeleitet wird. In dieser Druckschrift ist jedoch das Problem weder erkannt noch angesprochen worden, daß bei tiefen Öltemperaturen eine mangelhafte Ölverdrängung vorliegt, die den raschen Aufbau eines optimalen Reibwertes verhindert. Dagegen sind Maßnahmen getroffen, um durch Verwendung von Stirnverzahnungen sowie eines axial begrenzt federnd angeordneten Zahnkranzes bei einer der Synchronisier-Kupplung zwar parallelgeschalteten, jedoch zeitlich nachrangig zugeordneten Formschlußkupplung das bekannte Ratschen der Kupplungszähne zu vermeiden, wenn nach erfolgter Synchronisierung nicht Zahn auf Lücke steht.In another known synchronizing clutch (DE-GM 18 20 096) is instead of a conical pair of friction surfaces used a disk pack that is radial from cooling oil is flowed through, which over a variety of small or narrow bores of the inner disk carrier supplied and over some wide radial openings in the outer disk carrier are derived becomes. In this publication, however, the problem is neither recognized or addressed that at low oil temperatures there is insufficient oil displacement, which prevents rapid build-up of an optimal coefficient of friction. On the other hand Measures are taken to use spur gears and an axially resiliently arranged ring gear with one of the synchronizing clutch connected in parallel, however, subordinate form-fitting coupling the well-known ratcheting of the clutch teeth Avoid if after tooth synchronization not tooth up Gap stands.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einer Synchronisier-Kupplung der eingangs genannten Art Schaltkomforteinbußen bei kaltem Getriebe zu vermeiden. Als Ursache hierfür ist eine mangelhafte Ölverdrängung - vor allem bei hoher Ölviskosität, also bei tieferen Öltemperaturen - anzusehen. Dieser Nachteil tritt beim Einsatz von Synchronringen mit geringer Reibflächenprofilierung (Papierreibbelag oder Molybdän-Reibfläche) verstärkt auf. Als Folge wird der Aufbau eines optimalen Reibwertes verhindert, so daß zu lange Synchronisierzeiten bzw. zu hohe Schaltkräfte erforderlich werden.The object underlying the invention is essentially in the case of a synchronizing clutch mentioned loss of switching comfort to avoid cold gear. The reason for this is one poor oil displacement - especially with high oil viscosity, So at lower oil temperatures - to look at. This Disadvantage occurs when using synchronizer rings low friction surface profiling (paper friction or Molybdenum friction surface) reinforced. As a result, the Prevents an optimal coefficient of friction, so that too long synchronization times or excessive switching forces required will.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.The object explained is advantageous according to the invention Way with the distinctive features of Claim 1 solved.

Durch die Erfindung ist eine - durch die Fliehkräfte noch unterstützte - schnelle Beseitigung der sich im Ringraum ansammelnden Ölmenge erreicht. Infolgedessen wird bereits zu Beginn des Synchronisiervorganges ein optimaler Reibwert und somit eine Verbesserung des Schaltkomforts erreicht.The invention is one - by centrifugal forces supported - quick elimination of itself in the annulus accumulated amount of oil reached. As a result, is already an optimal coefficient of friction at the beginning of the synchronization process and thus an improvement in shift comfort is achieved.

Ein zusätzliches Vorteil der Erfindung besteht bei sogenannten Außenkonussynchronisier-Kupplungen, bei denen der Reibkonus den Synchronringaußenmantel bildet, darin, daß Abrieb und Absplitterungen der formschlüssigen Kupplungszähne der zugehörigen Schaltkupplung aus dem Ringraum entweichen können. Dadurch ist die Gefahr von reibwertmindernden Stahlpartikeleinschlüssen in der Synchronringreibfläche erheblich reduziert.An additional advantage of the invention is that of so-called Outer cone synchronizer clutches in which the Friction cone forms the outer ring of the synchronizer ring, in that Abrasion and chipping of the positive clutch teeth the associated clutch from the annulus can escape. This reduces the risk of reducing friction Steel particle inclusions in the synchronizer ring friction surface significantly reduced.

An sich liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn die Bohrung in dem dem Zahnrad zugeordneten Ringkörper vorgesehen ist. As such, it is within the scope of the invention if the bore is provided in the ring body associated with the gear.

Insbesondere bei den genannten Außenkonus-Kupplungen, bei denen die formschlüssigen Kupplungszähne radial innen in bezug auf die Reibflächen-Paare liegen, ist die Anordnung nach Patentanspruch 2 vorteilhaft, weil die Bohrung dann am radial äußersten Bereich des Ringraumes liegt, wobei naturgemäß eine radiale Ausrichtung der Bohrung gemäß Pa tentanspruch 3 das Entweichen von Öl und festen Partikeln erleichtert.Especially with the mentioned outer cone couplings, at which the positive clutch teeth radially inside the arrangement is with respect to the pairs of friction surfaces advantageous according to claim 2 because the bore then is at the radially outermost region of the annular space, wherein naturally a radial alignment of the bore according to Pa claim 3 the escape of oil and solid particles facilitated.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.Details of the invention emerge from the following Description of a schematic in the drawing illustrated embodiment.

In dem Gehäuseinnenraum 5 eines Getriebegehäuses 6 ist ein Zahnrad 4 mit seiner Welle 7 angeordnet, die in einer Zwischenwand 15 des Getriebehäuses 6 mittels eines Wälzlagers 16 drehbar abgestützt ist.In the housing interior 5 of a gear housing 6 , a gear wheel 4 is arranged with its shaft 7 , which is rotatably supported in an intermediate wall 15 of the gear housing 6 by means of a roller bearing 16 .

Das Zahnrad 4 ist mit der Welle 7 durch eine Schaltkupplung 17 unter Zwischenschaltung einer Synchronisier-Kupplung 1 kuppelbar.The gear 4 can be coupled to the shaft 7 by means of a clutch 17 with the interposition of a synchronizing clutch 1 .

Die Schaltkuppel 17 besteht aus einer in üblicher Weise über eine Schaltgabel betätigbaren Schaltschiebemuffe 18, einem auf der Welle 7 drehfest und zentrisch angeordneten ringförmigen Schaltmuffenträger 19, einem mit dem Zahnrad 4 einteilig ausgebildeten Kupplungsring 20 sowie je einer Kupplungsverzahnung 21 bzw. 23 an Schaltschiebemuffe 18 und Kupplungsring 20, wobei die gegenüber dem Schaltmuffenträger 19 axial verschiebbar angeordnete Schaltschiebemuffe 18 mit ihrer Kupplungsverzahnung 21 ständig drehfest in eine Mitnahmeverzahnung 22 des Schaltmuffenträgers 19 eingreift.The shift dome 17 consists of a shift sliding sleeve 18 which can be actuated in the usual way via a shift fork, an annular shift sleeve support 19 which is arranged on the shaft 7 so as to be non-rotatable and centrally, a coupling ring 20 which is formed in one piece with the gear 4 and a coupling toothing 21 or 23 on the shift sliding sleeve 18 and clutch ring 20, the relative to the selector hub 19 axially displaceably arranged switching sliding sleeve 18 with its coupling toothing 21 constantly rotationally fixed in a locking teeth 22 of the shifting sleeve carrier 19 engages.

Die Synchronisier-Kupplung 1 besteht im wesentlichen aus einem einen Ringkörper 8 bildenden Synchronisierring mit einem Außenkonus, dessen Außenmantel als Reibfläche 2 arbeitet, und einem zur Schaltschiebemuffe 18 einteiligen Ringkörper 9 mit einem Innenkonus, dessen Innenmantel als Reibfläche 3 arbeitet.The synchronizing clutch 1 consists essentially of a synchronizing ring forming an annular body 8 with an outer cone, the outer casing of which works as a friction surface 2 , and an annular body 9 , which is integral with the shift sliding sleeve 18, with an inner cone, the inner casing of which works as a friction surface 3 .

Der Synchronisierring 8 ist auf dem Kupplungsring 20 begrenzt drehbeweglich gelagert. Zu diesem Zweck greifen radial nach innen gerichtete Ansätze 24 des Synchronisierringes 8 in korrespondierende Ausnehmungen am Kupplungsring 20 mit Spiel ein, wie dies zusammen mit der Arbeitsweise von Schaltkupplung 18 und Synchronisier-Kupplung 1 in der DE-PS 37 28 904 der Anmelderin beschrieben ist. Die Ansätze 24 weisen eine innere Umfangsnut und beiderseits der letzteren fingerartige Fortsätze 25 auf, welche an einer geschlitzten Ringfeder 26 abstützbar sind, die entlang eines Innenkonus 27 des Kupplungsringes 20 verfahrbar ist.The synchronizing ring 8 is mounted on the coupling ring 20 so that it can rotate to a limited extent. For this purpose, radially inwardly directed lugs 24 of the synchronizing ring 8 engage in corresponding recesses on the coupling ring 20 with play, as is described together with the operation of the clutch 18 and the synchronizing clutch 1 in DE-PS 37 28 904 by the applicant. The lugs 24 have an inner circumferential groove and on both sides of the latter finger-like extensions 25 which can be supported on a slotted ring spring 26 which can be moved along an inner cone 27 of the coupling ring 20 .

Bei einer Betätigung der Schaltschiebemuffe 18 in dem auf das Zahnrad 4 weisenden Richtungssinn der Kupplungsachse 14-14 gelangen zunächst die Reibflächen 2, 3 in Kontakt, wobei sich der Synchronisierring 8 an der Ringfeder 26 abstützt. Bei Relativdrehungen zwischen Zahnrad 4 und Welle 7 schlägt der Synchronisierring 8 in Umfangsrichtung in eine Sperrstellung relativ zum Kupplungsring 20 an, in welcher nicht gezeichnete Sperrflächen an diesen beiden Ringen eine Weiterbetätigung der Schaltschiebemuffe 18 blockieren, so daß die beiden Kupplungsverzahnungen 21 und 23 so lange nicht in gegenseitigen Eingriff gebracht werden können, bis Drehzahlgleichheit eingetreten ist und dadurch keine Sperrwirkung mehr auftritt.When the shift sliding sleeve 18 is actuated in the direction of the coupling axis 14-14 pointing to the gear 4 , the friction surfaces 2, 3 first come into contact, the synchronizing ring 8 being supported on the annular spring 26 . In the case of relative rotations between gear 4 and shaft 7 , the synchronizing ring 8 strikes in the circumferential direction in a locking position relative to the coupling ring 20 , in which locking surfaces (not shown) on these two rings block further actuation of the shift sliding sleeve 18 , so that the two coupling teeth 21 and 23 do not last as long can be brought into mutual engagement until equality of speed has occurred and there is no longer a blocking effect.

Ein Teil eines Ringraumes 10 wird durch die beiden Ringkörper 8 und 9 bzw. durch die Schaltschiebemuffe 18 eingeschlossen, während das Zahnrad 4 und der Schaltmuffenträger 19 den übrigen Teil des Ringraumes 10 begrenzen, welcher in bekannter Weise über nicht gezeichnete Kanäle in Schaltmuffenträger 19 und Welle 7 mit Schmieröl versorgt wird. Der Ringraum 10 steht durch wenigstens eine radiale Bohrung 11 im Ringkörper 9 der Schaltschiebemuffe 18 mit dem Gehäuseinnenraum 5 unmittelbar in Verbindung. Dabei ist das dem Ringraum 10 zugehörige Bohrungsende 12 der Bohrung 11 in dem vom Synchronisierring 8 zur Schaltschiebemuffe 18 weisenden Richtungssinn der Kupplungsachse 14-14 gegenüber der Reibfläche 2 am Synchronisierring 8 versetzt, so daß das Bohrungsende 12 nicht durch diese Reibfläche 2 absperrbar ist. Das andere Bohrungsende 13 der Bohrung 11 mündet ungehindert, also offen, in den Gehäuseinnenraum 5 aus.A part of an annular space 10 is enclosed by the two annular bodies 8 and 9 or by the shift sliding sleeve 18 , while the gear 4 and the switching sleeve carrier 19 limit the remaining part of the annular space 10 , which in a known manner via channels not shown in the switching sleeve carrier 19 and shaft 7 is supplied with lubricating oil. The annular space 10 is directly connected to the housing interior 5 by at least one radial bore 11 in the annular body 9 of the shift sliding sleeve 18 . Here, the annular space 10 corresponding bore end 12 is offset of the bore 11 in the end facing the synchronizing ring 8 for shifting the sliding sleeve 18 sense of direction of the coupling axis 14-14 with respect to the friction surface 2 at the synchronizing ring 8, so that the end of hole 12 is not shut off by this friction. 2 The other bore end 13 of the bore 11 opens into the housing interior 5 unhindered, that is to say openly.

Claims

1. Synchronizing clutch with conical friction surfaces for coupling a gearwheel with its shaft mounted in a housing interior of a transmission housing, in particular for the gear change transmission of a motor vehicle, in which the coupling halves each have an annular body provided with the friction surface, which part is used to supply lubricating oil to the friction surfaces Annular space in which a bore provided in one of the annular bodies opens out with its one bore end, characterized in that the bore end ( 12 ) associated with the annular space ( 10 ) is offset with respect to the friction surface ( 2 ) of the other annular body ( 8 ) and the Bore ( 11 ) with its other bore end ( 13 ) opens directly into the housing interior ( 5 ).

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the shaft ( 7 ) associated ring body ( 9 ) has the bore ( 11 ).

3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the bore ( 11 ) to the coupling axis ( 14-14 ) extends radially.