DE4224271A1

DE4224271A1 - Synchromesh device for vehicle gearbox - has extensions on meshing tooth tips of coupling and switching sleeve

Info

Publication number: DE4224271A1
Application number: DE4224271A
Authority: DE
Inventors: Hans Baier; Guenter Ruehle; Ruediger Jesser
Original assignee: Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Current assignee: Magna PT BV and Co KG
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1994-01-27

Abstract

The synchromesh device for a vehicle gearbox has a switching gear located on a shaft with a coupling element (13) rotating with it. This element has external toothing (14) and a first conical surface (21) coaxial to the shaft. A switching sleeve (30) slides axially on the shaft and has internal teeth (65) meshing with the element. It has a first locking tooth set (60), with a synchronising ring (25) with a conical face matching that on the coupling element. Claw extensions (42, 67) on the tooth tips (40) of the coupling element and the switching sleeve prevent relative rotation between the two. USE/ADVANTAGE - Synchronisation device for vehicle gearbox avoids vibration damage.

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für Stufengetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einem lose auf einer Getriebewelle gelagerten Schaltrad, mit einem drehstarr mit dem Schaltrad verbundenen Kupplungskörper, der eine Außenver zahnung sowie eine zur Getriebewelle koaxiale, erste Konusfläche aufweist, mit einer Schaltmuffe, die drehstarr, aber axial verschiebbar auf der Getriebewelle angeordnet ist und eine zur Außenverzahnung des Kupplungskörpers komplementäre Innenver zahnung sowie eine erste Sperrverzahnung aufweist, mit einem Synchronisierring, der eine zur ersten Konusfläche komplementäre zweite Konusfläche sowie eine zur ersten Sperrverzahnung der Schaltmuffe komplementäre zweite Sperrverzahnung aufweist, wobei der Synchronisierring relativ zur Schaltmuffe zwischen Endlagen begrenzt drehbar ist und die Sperrverzahnungen mit aneinanderlie genden Sperrflächen in den Endlagen ein Ineingriffkommen der Außenverzahnung des Kupplungskörpers mit der Innenverzahnung der Schaltmuffe verhindern und erst bei Erreichen der Synchron drehzahl und reibschlüssiger Verbindung zwischen Synchronisier ring und Kupplungskörper unter Verdrehen des Synchronisierringes relativ zur Schaltmuffe zulassen, und mit Mitteln, die eine relative Verdrehung von Kupplungskörper und Schaltmuffe behin dern, wenn bei Synchrondrehzahl und außer Eingriff befindlichen Sperrflächen die reibschlüssige Verbindung durch Einleiten eines Momentes auf den Kupplungskörper gelöst wird.The invention relates to a synchronization device for Multi-step transmission of motor vehicles, with a loose on one Gearshaft mounted ratchet wheel, with a torsionally rigid with the ratchet connected coupling body, which an Außenver toothing and a first conical surface coaxial with the gear shaft has, with a shift sleeve that is torsionally rigid, but axial is slidably arranged on the gear shaft and one for External toothing of the coupling body complementary internal ver toothing and a first locking toothing, with a Synchronizing ring, the one complementary to the first conical surface second conical surface and one for the first locking teeth of the Shift sleeve has complementary second locking teeth, wherein the synchronizing ring relative to the shift sleeve between end positions is rotatable to a limited extent and the locking teeth with one another blocking areas in the end positions External toothing of the coupling body with the internal toothing prevent the shift sleeve and only when synchronism is reached speed and frictional connection between synchronizer ring and coupling body while turning the synchronizing ring allow relative to the gearshift sleeve, and with means that a relative rotation of the coupling body and gearshift sleeve different when at synchronous speed and disengaged Blocked areas the frictional connection by initiating a Moment is released on the clutch body.

Eine Synchronisiereinrichtung der vorstehend genannten Art ist aus der EP-PS 0 184 077 bekannt.A synchronizer of the type mentioned above is known from EP-PS 0 184 077.

Die bekannte Synchronisiereinrichtung beruht auf dem Prinzip der sogenannten "Borg-Warner"-Synchronisierung. Bei einer solchen bekannten Synchronisierung wird beim Einlegen eines Ganges die Schaltmuffe, ausgehend von der neutralen Stellung, axial verschoben. Die Schaltmuffe nimmt bei dieser Axialbewegung einen Synchronisierring mit und drückt diesen gegen einen Gegenkonus des Kupplungskörpers, der drehstarr mit dem Schaltrad des einzulegenden Ganges verbunden ist. Dadurch wird eine reib schlüssige Verbindung zwischen Synchronisierring und Kupplungs körper hergestellt, die eine Drehzahlangleichung zwischen Welle, Schaltmuffe und Synchronisierring einerseits und Kupplungskörper sowie Zahnrad des einzulegenden Ganges andererseits bewirkt. Dabei wird, solange die Synchrondrehzahl nicht erreicht ist, der Synchronisierring vom Kupplungskörper in Umfangsrichtung gegenüber der Schaltmuffe soweit verdreht, wie es die form schlüssige Verbindung zwischen Synchronisierring und Schaltmuffe zuläßt. Dabei werden am Synchronisierring angebrachte Sperr flächen in eine Stellung gebracht, in der sie mit entsprechenden Sperrflächen an der Schaltmuffe in Eingriff kommen und ein axiales Verschieben der Schaltmuffe in Richtung auf den Kupp lungskörper verhindern. Bei den bekannten Synchronisiereinrich tungen sind diese Sperrflächen gewöhnlich an einer Außenver zahnung des Synchronisierringes angebracht, die der Außenver zahnung des Kupplungskörpers gleicht, während die Gegenflächen an den Enden der Zähne angebracht sind, die die Innenverzahnung der Schaltmuffe bilden. Nach Erreichen der Synchrondrehzahl läßt sich dann die Schaltmuffe an den Sperrflächen des Syn chronisierringes vorbei in die Außenverzahnung des Kupplungs körpers einschieben.The known synchronization device is based on the principle the so-called "Borg-Warner" synchronization. With one known synchronization will be the when a gear is engaged Shift sleeve, starting from the neutral position, axially postponed. The shift sleeve takes one with this axial movement Synchronizing ring with and presses it against a counter cone of the clutch body, the torsionally rigid with the ratchet connected gear is connected. This creates a friction conclusive connection between the synchronizer ring and clutch body manufactured, the speed adjustment between shaft, Shift sleeve and synchronizer ring on the one hand and clutch body as well as gear of the gear to be engaged on the other hand. As long as the synchronous speed is not reached, the synchronizer ring from the clutch body in the circumferential direction twisted as far as the form relative to the gearshift sleeve coherent connection between the synchronizer ring and shift sleeve allows. Locks are attached to the synchronization ring placed in a position in which they correspond with the corresponding Locking surfaces on the gearshift sleeve engage and engage axial shifting of the gearshift sleeve towards the clutch prevent the body. In the known Synchronisiereinrich tations are these restricted areas usually on an outside toothing of the synchronizing ring attached to the external ver toothing of the coupling body is equal, while the counter surfaces are attached to the ends of the teeth that make up the internal teeth form the gearshift sleeve. After reaching the synchronous speed can then be the shift sleeve on the locking surfaces of Syn Chronisierring over into the external teeth of the clutch insert body.

Solange die Schaltmuffe über ihre Sperrflächen eine Axialkraft auf die zugehörigen Sperrflächen des Synchronisierringes ausübt, wird, je nach Schräge dieser Sperrflächen zur Axialrichtung ein Reibmoment, nämlich das Synchronmoment, ausgeübt. Dieses Synchronmoment bewirkt die bereits erwähnte Drehzahlangleichung des Kupplungskörpers gegenüber dem Synchronisierring und der Schaltmuffe. Wenn nun der Kupplungskörper, im rotierenden System der genannten Elemente betrachtet, gegenüber der Schaltmuffe und dem Synchronring zum Stillstand gekommen ist (im raumfesten System also mit derselben Drehzahl rotiert), so gleiten die genannten Sperrflächen von Schaltmuffe und Synchronisierring aneinander vorbei und die Zähne der Schaltmuffe treten durch die Lücken zwischen den Zähnen des Synchronisierringes hindurch. As long as the shift sleeve has an axial force over its locking surfaces exerts on the associated locking surfaces of the synchronizing ring, depending on the slope of these locking surfaces becomes the axial direction a frictional torque, namely the synchronous torque, exerted. This Synchronizing torque causes the already mentioned speed adjustment of the coupling body with respect to the synchronizing ring and the Gearshift sleeve. If now the coupling body, in the rotating system of the elements mentioned, compared to the shift sleeve and the synchronizer ring has come to a standstill (in the fixed System rotates at the same speed), then they slide mentioned locking surfaces of shift sleeve and synchronizing ring past each other and the teeth of the gearshift sleeve pass through the gaps between the teeth of the synchronizer ring.

In diesem Augenblick wird demnach keine Axialkraft mehr auf den Synchronisierring ausgeübt und damit auch kein Synchronmoment auf den Kupplungskörper.At this moment there is no more axial force exerted the synchronizing ring and therefore no synchronizing torque on the clutch body.

Aus der eingangs genannten EP-PS 0 184 077 ist nun bekannt, daß in diesem sehr kritischen Augenblick der Synchronisierung ein sogenanntes "Kaltkratzen" auftreten kann. Hierunter versteht man ein Phänomen, das dann auftreten kann, wenn die Getriebe elemente bei sehr kaltem Getriebe durch die hohe Viskosität des Getriebeöls stark abgebremst werden. Wenn dies der Fall ist, kann nämlich das mit dem Kupplungskörper verbundene Schaltrad des einzulegenden höheren Ganges starken Bremsmomenten ausgesetzt sein, die daher rühren, daß dieses Rad in sehr kaltem und hochviskosem Getriebeöl läuft. Durch diese starken Brems kräfte kann nun das Schaltrad mit dem Kupplungskörper so stark abgebremst werden, daß der Reibschluß zwischen Synchronisierring und Kupplungskörper in dem Augenblick verlorengeht, in dem die Zähne der Schaltmuffe durch die Lücken des Synchronisierringes hindurchtreten und - wie erwähnt - infolgedessen kein Syn chronmoment mehr aufgebracht wird. Die durch die Lücken des Synchronisierringes hindurchtretenden Zähne der Schaltmuffe treffen dann nicht mehr auf - im rotierenden System betrachtet - stillstehende Zähne des Kupplungskörpers, sondern vielmehr auf Zähne, die durch die Beendigung des Reibschlusses wieder in Rotation relativ zu Schaltmuffe/Synchronisierring geraten sind, nämlich im Sinne einer Drehzahlverminderung infolge der geschilderten Bremseffekte.It is now known from EP-PS 0 184 077 mentioned at the beginning that at this very critical moment of synchronization a so-called "cold scratching" can occur. This means one is a phenomenon that can occur when the gears elements with very cold gear due to the high viscosity of the gear oil are braked sharply. If so is, that can be connected to the coupling body Shift gear of the higher gear to be engaged with strong braking torques be exposed to the result that this wheel in very cold and highly viscous gear oil runs. Because of this strong brake Forces the ratchet with the clutch body can now be so strong be braked that the friction between the synchronizer ring and coupling body is lost at the moment when the Teeth of the gearshift sleeve through the gaps of the synchronizer ring step through and - as mentioned - consequently no syn Chron moment is more applied. The through the gaps of the Synchronizing ring penetrating teeth of the shift sleeve then no longer meet - viewed in the rotating system - stationary teeth of the clutch body, but rather on teeth by the termination of the frictional engagement again start rotating relative to shift sleeve / synchronizer ring are, namely in the sense of a speed reduction due to described braking effects.

In der EP-PS 0 184 077 wird nun gelehrt, wie man dem Phänomen des "Kaltkratzens" durch eine bestimmte asymmetrische Formgebung zumindest der Zähne der Schaltmuffe begegnen kann. EP-PS 0 184 077 now teaches how to deal with the phenomenon "cold scratching" due to a certain asymmetrical shape can meet at least the teeth of the shift sleeve.

Es hat sich nun gezeigt, daß ein ähnliches Phänomen aus ganz anderen physikalischen Gründen ebenfalls auftreten kann:It has now been shown that a similar phenomenon occurs entirely other physical reasons can also occur:

Im modernen Getriebebau für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, geht man häufig zu immer höheren Antriebs leistungen über. Gleichzeitig wird im Interesse einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauches angestrebt, die Elemente des Antriebs stranges so leicht wie möglich auszulegen. Bei Wellen im Antriebsstrang führt eine Gewichtsverminderung jedoch stets zu einer Verminderung der Querschnittsfläche und damit zu einer Erhöhung der Drehelastizität.In modern gear construction for motor vehicles, in particular Passenger cars, you often go to ever higher propulsion services over. At the same time, in the interest of a reduction of fuel consumption, the elements of the drive strand as light as possible. With waves in However, the powertrain always leads to a reduction in weight to a reduction in the cross-sectional area and thus to a Increased torsional elasticity.

Insbesondere bei Antriebsanordnungen mit Frontmotor und Hinter achsantrieb findet man sehr lange Antriebswellen (Kardanwellen) vor, die sich bei hohen Antriebsleistungen und daher hohen Synchronmomenten elastisch verdrehen können. Wird nämlich bei einer Synchronisierung über den betreffenden Synchronisierring ein Synchronmoment aufgebracht, so führt dies zu einer Verdrehung der genannten Antriebswellen im Antriebsstrang, und damit zu einer Energiespeicherung. Diese durch die Drehelastizität der Antriebswellen gespeicherte Energie kann sich nun wieder entladen, wenn vorübergehend das Synchronmoment zu Null wird, wie in dem bereits geschilderten Zustand der Verzahnungen. Auch dann kann es zu einem Lösen des Reibschlusses zwischen Syn chronisierring und Kupplungskörper kommen, mit der Folge, daß die durch die Lücken zwischen den Zähnen des Synchronisierringes hindurchtretenden Zähne der Schaltmuffe wiederum auf sich relativ drehende Zähne des Kupplungskörpers treffen.Especially for drive arrangements with front engine and rear Axle drive has very long drive shafts (cardan shafts) before, which are high drive power and therefore high Can turn synchronous torques elastically. Is namely at synchronization via the relevant synchronization ring a synchronous torque is applied, this leads to a twist of the drive shafts mentioned in the drive train, and thus too an energy storage. This due to the torsional elasticity of the Drive shaft stored energy can now again discharged when the synchronous torque temporarily becomes zero, as in the state of the toothing already described. Also then the frictional engagement between syn Chronizing ring and clutch body come with the result that through the gaps between the teeth of the synchronizer ring passing teeth of the gearshift sleeve in turn relative to itself hit rotating teeth of the coupling body.

Auch dieses Phänomen macht sich akustisch durch ein Kratzge räusch bemerkbar und sensorisch durch eine pulsierende Kraft am Schalthebel. In der Fachsprache wird dieses Phänomen als "Schwingungskratzen" bezeichnet. This phenomenon is also made acoustically by a scratching scratch noise noticeable and sensory through a pulsating force on the gear lever. In technical terms, this phenomenon is called "Vibration scratching" called.

Aus der DE-PS 26 59 448 ist eine weitere Synchronisiereinrichtung für Schaltkupplungen, insbesondere von Schaltgetrieben für Kraft fahrzeuge bekannt. Bei dieser weiteren bekannten Synchronisier einrichtung sind bestimmte Zähne der Innenverzahnung der Schalt muffe, die über den Umfang der Schaltmuffe verteilt angeordnet sind, axial in Richtung auf den Kupplungskörper zu verlängert. Der Synchronisierring weist nur in den Bereichen der unverlänger ten Zähne der Schaltmuffe Sperrzähne auf und der Bereich der ver längerten Zähne nimmt einen kleineren Sektor ein als der Bereich, in dem der Synchronisierring frei von Sperrzähnen ist.From DE-PS 26 59 448 is a further synchronization device for clutches, especially gearboxes for power vehicles known. In this other known synchronizer device are certain teeth of the internal teeth of the switch sleeve, which is distributed over the circumference of the shift sleeve are extended axially towards the coupling body. The synchronizer ring points only in the areas of the inextensible teeth of the gearshift sleeve locking teeth and the area of the ver elongated teeth occupies a smaller sector than the area in which the synchronizer ring is free of ratchet teeth.

Auf diese Weise wird bei der bekannten Synchronisiereinrichtung eine Verkürzung des Schaltweges um das Maß der Verlängerung der Zähne der Schaltmuffe erreicht. Da jedoch auch die ver längerten Zähne der Schaltmuffe erst dann in formschlüssigen Eingriff mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers kommen können, wenn der Synchronisiervorgang abgeschlossen ist, d. h. wenn die Sperrflächen von Schaltmuffe und Synchronisierring außer Eingriff gekommen sind, kann auch bei dieser bekannten Synchronisiereinrichtung das Phänomen des "Schwingungskratzens" oder des "Kaltkratzens" auftreten, da die verlängerten und die nicht-verlängerten Zähne der Schaltmuffe starr miteinander verbunden sind.In this way, the known synchronization device a shortening of the switching distance by the amount of the extension the teeth of the gearshift sleeve reached. However, since the ver elongated teeth of the gearshift sleeve only in form-fitting Come into engagement with the external teeth of the coupling body when the synchronization process is complete, i. H. if the locking surfaces of the gearshift sleeve and synchronization ring disengaged can also be known in this Synchronizer the phenomenon of "vibration scratching" or "cold scratching" occur because the elongated and the non-elongated teeth of the shift sleeve rigidly together are connected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Synchroni siereinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu bilden, daß dieses Schwingungskratzen verhindert oder zumindest deutlich vermindert wird.The invention is therefore based on the object of a synchronizer siereinrichtung of the type mentioned further form that this prevents vibration scratching or at least is significantly reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel als Klauenansätze an den Spitzen von Zähnen der Außenverzahnung des Kupplungskörpers sowie von Zähnen der Innenverzahnung der Schaltmuffe ausgebildet sind. This object is achieved in that the means as claw attachments on the tips of teeth of the external toothing of the coupling body and teeth of the internal teeth of the Shift sleeve are formed.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object on which the invention is based is achieved in this way completely solved.

Während nämlich bei herkömmlichen Verzahnungen an Synchronisier einrichtungen bekannter Art die Schaltmuffe bei Auftreten des Schwingungskratzens über mehrere Zähne des Kupplungskörpers springen kann, bewirken die Klauenansätze, daß die Schaltmuffe nur noch über maximal einen Zahn abgewiesen werden kann. Die Erfindung hat ferner den Vorteil, daß sie sich ohne zusätzlichen Bauraum bei herkömmlichen Synchronisiereinrichtungen einsetzen läßt, da zusätzliche Teile nicht erforderlich sind, sondern nur die Verzahnung am Kupplungskörper sowie die Verzahnung an der Schaltmuffe entsprechend modifiziert werden muß.While namely with conventional gears on synchronizers devices of known type, the shift sleeve when the Vibration scratching over several teeth of the clutch body can jump, the claw lugs cause the shift sleeve can only be rejected over a maximum of one tooth. The Invention also has the advantage that it is without additional Use installation space with conventional synchronizers leaves, since additional parts are not required, but only the teeth on the coupling body and the teeth on the gearshift sleeve must be modified accordingly.

Da die mit den Klauenansätzen versehenen Zähne im übrigen wie normale Schaltzähne der Schaltmuffe ausgebildet sein können, wird auch die kraftaufnehmende Fläche an den Zahnflanken im geschalteten Zustand nicht reduziert.Since the teeth with the claw attachments are otherwise like normal shift teeth of the shift sleeve can be formed, the force-absorbing surface on the tooth flanks in the switched state not reduced.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung verlaufen die Klauenansätze axial um 0° bis 10° geneigt.In a preferred development of the invention the claw approaches axially inclined by 0 ° to 10 °.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß einerseits das Einfädeln der mit den Klauenansätzen versehenen Zähne der Schaltmuffe in die Verzahnung des Kupplungskörpers erleichtert wird, andererseits gewährleistet aber der sehr kleine Neigungswinkel, daß die Wirkung der durch die Klauenansätze gebildeten Klauen kupplung in vollem Umfange zum Tragen kommt.This measure has the advantage that threading on the one hand the teeth of the gearshift sleeve provided with the claw attachments is facilitated in the toothing of the coupling body, on the other hand, the very small angle of inclination ensures that the effect of the claws formed by the claw lugs clutch comes into full effect.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung entspricht die Breite der Klauenansätze etwa der halben Breite der Zähne, an deren Spitzen sie angeordnet sind. In a further embodiment of the invention, the Width of the claw attachments about half the width of the teeth the tips of which are arranged.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Einspuren der Schaltmuffe in den Kupplungskörper verbessert wird, weil das Verhältnis der Breite der Zahnlücken (die üblicherweise so breit sind wie die Zähne) zur Breite der Klauenansätze sehr viel größer als 1 ist.This measure has the advantage that the engagement of the shift sleeve in the clutch body is improved because of the ratio of Width of the tooth gaps (which are usually as wide as that Teeth) is much larger than 1 to the width of the claw attachments.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die axiale Länge der Klauenansätze etwa dem 0,16-fachen der Eingriffslänge der Zähne entspricht, an deren speziell sie angeordnet sind.A further embodiment of the invention is characterized by this from that the axial length of the claw lugs about 0.16 times corresponds to the length of engagement of the teeth on which they specifically are arranged.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die axiale Länge der Klauenansätze die durch Torsion im Abtriebsstrang gespeicherte Restenergie durch einen Drehmomentstoß abgebaut werden kann, ohne daß die Schaltmuffe am Kupplungskörper abgewiesen wird.This measure has the advantage that the axial length of the Claw attachments that are stored in the drive train by torsion Residual energy can be reduced by a torque surge, without the shift sleeve on the clutch body being rejected.

Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind die Klauenansätze angespitzt.In further embodiments of the invention, the claw lugs sharpened.

Auch diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Einfädeln der mit Klauenansätzen versehenen Zähne erleichtert wird.This measure also has the advantage that the threading of the Teeth provided with claws is facilitated.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist besonders bevorzugt, wenn in axialer Richtung der Winkel der Anspitzung größer ist als der Winkel der Sperrflächen.In this embodiment, it is particularly preferred if in the axial direction the angle of the point is greater than the angle of the restricted areas.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Wirkung einer Klauenkupp lung bereits nach kurzem Schaltweg zum Tragen kommt.This measure has the advantage that the effect of a claw clutch after a short switching distance.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind an der Schaltmuffe segmentweise die Zähne mit den Klauenansätzen bzw. die Zähne der Sperrverzahnung angeordnet. In further embodiments of the invention are on the Shift sleeve segment-wise the teeth with the claw attachments or the teeth of the locking teeth arranged.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die unterschiedlichen Funktionen Sperren/Durchschalten je nach Einzelfall auf einen vorbestimmten Anteil der Zähne verteilt werden kann.This measure has the advantage that the different Locking / switching functions depending on the individual case predetermined proportion of the teeth can be distributed.

Schließlich ist noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bevorzugt, bei dem die Zähne der Außenverzahnung des Kupplungs körpers, die Sperrzähne des Synchronisierringes, die mit den Klauenansätzen versehenen Zähne sowie die Sperrzähne der Schaltmuffe auf einem gemeinsamen Umfang angeordnet sind.Finally is an embodiment of the invention preferred, in which the teeth of the external toothing of the clutch body, the locking teeth of the synchronizer ring, which with the Claws provided teeth and the ratchet teeth of the Shift sleeve are arranged on a common circumference.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß sich eine besonders kompakte Bauform ergibt.This measure has the advantage that it is particularly compact Design results.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the attached drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmalen nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in each specified combination, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail in the following description explained. Show it:

Fig. 1 eine graphische Darstellung des Schaltweges s, des Verdrehwinkels R des Antriebsstranges, der Antriebs drehzahl n_an sowie der auf die Antriebsdrehzahl n_an bezogenen Abtriebsdrehzahl n*_ab, jeweils für ein Stufengetriebe eines Personenkraftwagens; FIG. 1 is a graphical representation of the switching path s, the angle of rotation R of the drive train, the drive speed n _to and responsive to the input speed n _of related output speed n * _ab, respectively, for a stepped transmission of a passenger car;

Fig. 2 eine Darstellung, im Axialschnitt, durch ein Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Synchroni siereinrichtung; Fig. 2 is an illustration, in axial section, through an exemplary embodiment from a synchronizing device according to the invention;

Fig. 3 eine Abwicklung der Verzahnungen von Kupplungskörper, Synchronisierring und Schaltmuffe, zur Erläuterung der Funktionsweise der Erfindung; Figure 3 is a development of the toothing of the clutch body, synchronizing ring and shift sleeve, to explain the operation of the invention.

Fig. 4 in stark vergrößertem Maßstab einen Sperrzahn sowie einen Durchschaltzahn der Schaltmuffe in der Ansicht gemäß Fig. 3. Fig. 4 in a greatly enlarged scale one ratchet tooth and a gating teeth of the shift sleeve in the view of FIG. 3.

In Fig. 1 ist anhand eines Diagrammes mit vier verschiedenen Verläufen ein Schaltvorgang für ein Stufengetriebe eines Personenkraftwagens dargestellt, bei dem sogenanntes "Schwin gungskratzen" auftritt.In Fig. 1, a switching process for a multi-stage transmission of a passenger car is shown with a so-called "vibration scraping" using a diagram with four different courses.

Bei jedem Synchronisiervorgang in einem Stufengetriebe eines Kraftfahrzeuges muß ein Synchronmoment aufgebracht werden, um die zunächst mit unterschiedlicher Drehzahl umlaufenden Bauteile (Gangschaltrad, Kupplungskörper, Synchronisierring, Schaltmuffe, Schiebemuffe) auf die selbe Drehzahl, d. h. in einen Synchronzu stand zu bringen.With each synchronization process in a step transmission one Motor vehicle must be applied to a synchronous torque the components initially rotating at different speeds (Gear shift wheel, clutch body, synchronizing ring, shift sleeve, Sliding sleeve) to the same speed, d. H. in a synchronous to bring up.

Da man für die sehr kurze Dauer eines derartigen Schaltvorganges die Abtriebsdrehzahl, entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, als konstant annehmen kann, dient die Synchronisie rung jeweils zum Vermindern bzw. Erhöhen der Drehzahl des Antriebes (Motors), je nachdem, ob hochgeschaltet oder rückge schaltet werden soll. Since one for the very short duration of such a switching operation the output speed, corresponding to the speed of the Synchronization serves the vehicle as can be assumed to be constant tion to reduce or increase the speed of the Drive (motors), depending on whether upshifted or returned should be switched.

Das Synchronmoment stützt sich dabei - in Kraftflußrichtung gesehen - über den nach dem Getriebe liegenden Antriebsstrang ab. Da der Antriebsstrang aus drehelastischen Elementen, insbesondere langgestreckten Wellen, besteht, wird der Antriebs strang durch das Einleiten des Synchronmomentes verdreht. Das Ausmaß der Verdrehung ist dabei selbstverständlich vom Betrag des aufgebrachten Synchronmomentes abhängig. Je größer das Synchronmoment nämlich ist, desto größer ist auch die Torsion bzw. der Aufziehwinkel am Abtrieb.The synchronous torque is supported - in the direction of the power flow seen - over the drive train after the gearbox from. Since the drive train is made of torsionally elastic elements, especially elongated waves, the drive strand twisted by introducing the synchronous torque. The The extent of the twist is of course dependent on the amount dependent on the applied synchronous torque. The bigger that Synchronous torque is, the greater the torsion or the winding angle on the output.

In Fig. 1 ist nun mit s der Schaltweg bezeichnet, während R den Verdrehwinkel des Antriebsstranges angibt, der z. B. durch Integration der Drehzahl des Antriebsstranges gewonnen werden kann.In Fig. 1, the switching path is now designated s, while R indicates the angle of rotation of the drive train, which, for. B. can be obtained by integrating the speed of the drive train.

Mit n_an ist in Fig. 1 die Antriebsdrehzahl, d. h. die Eingangs drehzahl an der Synchronisiereinheit. n_an ist in Fig. 1 die Antriebsdrehzahl, d. h. die Eingangsdrehzahl an der Synchronisier einheit. n*_ab bezeichnet demgegenüber die auf die Antriebsdrehzahl n_an normierte Abtriebsdrehzahl, d. h. die Drehzahl am Ausgang der Synchronisiereinheit.With n _on is the drive speed in FIG. 1, ie the input speed at the synchronization unit. n is _on in Fig. 1, the input speed, the input rotational speed that is, at the synchronizing unit. In contrast, n * _ab denotes the output speed standardized to the input speed n _an , ie the speed at the output of the synchronization unit.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hochschaltvorgang wird die Synchronisierung zum Zeitpunkt t₁ eingeleitet. Ab dem Zeitpunkt t₁ fällt die Antriebsdrehzahl n_an ab, da bei einem Hochschaltvor gang die Antriebsdrehzahl n_an vermindert werden muß. Die normierte Abtriebsdrehzahl n*_ab vollführt hingegen eine Schwingung, weil der nach dem Getriebe liegende Antriebsstrang infolge der bei t₁ geöffneten Trennkupplung zu schwingen beginnt, da der Antriebsstrang bis zum Öffnen der Trennkupplung durch das Antriebsmoment drehelastisch verspannt war und sich die infolge der Verdrehung gespeicherte Energie bei jetzt geöffneter Trennkupplung in Form einer Drehschwingung bemerkbar macht. In the example shown in Fig. 1 upshift synchronization is initiated at time _t1. From the time t _1, the input speed n _of from, as in a gear Hochschaltvor the input speed must be reduced _to n. The normalized output speed n * _ab , on the other hand, oscillates because the drive train located after the gearbox starts to oscillate as a result of the disconnect clutch being opened at t ₁ , since the drive train was torsionally elastic until the disconnect clutch was opened and the drive torque stored due to the rotation Energy is noticeable in the form of a torsional vibration when the clutch is now open.

Bei fortschreitender Synchronisierung, die sich durch eine Erhöhung des Schaltweges bemerkbar macht, fällt nun die Antriebs drehzahl n_an weiter ab, während die Verspannung des Antriebs stranges mit zunehmendem Synchronmoment ebenfalls zunimmt, wie in Fig. 1 durch einen Anstieg des Verdrehwinkels 8 deutlich erkennbar ist. Die Torsion des Antriebsstranges ist dabei der bereits erwähnten Schwingung überlagert.With progressive synchronization, which manifests itself by an increase in the switching path, then the drive 1 of the rotation angle 8 falls speed n _to continue, while the tension of the drive train with increasing synchronizing torque also increases, as shown in Fig. By a rise is clearly evident . The torsion of the drive train is superimposed on the previously mentioned vibration.

Beim zweiten negativen Nulldurchgang der normierten Abtriebs drehzahl n*_ab, d. h. zu dem in Fig. 1 eingezeichneten Zeitpunkt t₂ hat der Verdrehwinkel R sein Maximum erreicht. Die Antriebs drehzahl n_an hat sich im Zeitpunkt t₂ der normierten Abtriebs drehzahl n*_ab angenähert. Die dabei eingenommene absolute Drehzahl muß nicht unbedingt gleich der angestrebten Synchrondrehzahl sein. Infolge der Verspannung des Antriebsstranges um den Winkel R verschiebt sich nämlich die tatsächlich eingenommene Drehzahl gegenüber der gewünschten Synchrondrehzahl, da bekanntlich der Verdrehwinkel R das zeitliche Integral der Drehzahl ist bzw. die Drehzahl der ersten zeitlichen Ableitung des Drehwinkels R entspricht.At the second negative zero crossing of the normalized output speed n * _ab , ie at the point in time t ₂ shown in FIG. 1, the angle of rotation R has reached its maximum. The input speed n _an approximated the standardized output speed n * _ab at time t ₂ . The absolute speed assumed does not necessarily have to be the same as the desired synchronous speed. As a result of the tensioning of the drive train by the angle R, the speed actually taken shifts relative to the desired synchronous speed, since the angle of rotation R is known to be the temporal integral of the speed or the speed corresponds to the first time derivative of the angle of rotation R.

Durch die Verzögerung des Abtriebs erfolgt nun über den Reib schluß der Synchronisierung und die Momentenübertragung über die Sperrflächen auf die trägen Massen des Radsatzes eine gleichzeitige weitere Verzögerung der Antriebswelle, wie sich auch dem übereinstimmenden Verlauf von n_an und n*_ab ab dem Zeitpunkt t₂ bis zu einem Zeitpunkt t₃ in Fig. 1 zeigt. In diesem Zeitinter vall zwischen t₂ und t₃ haben An- und Abtriebswelle somit die selbe Drehzahl.Due to the delay of the output is now done via the friction of the synchronization and torque transmission via the restricted areas to the inert masses of the gear set circuit simultaneous further delay the drive shaft, as also the matching period of n _and n * _from the date t ₂ up to a time t ₃ in FIG. 1. In this time interval between t ₂ and t ₃ , the input and output shaft thus have the same speed.

Gleichwohl kann in diesem Zeitintervall noch nicht durchgeschal tet werden, da ein starkes Synchronmoment aufgebracht wird, das mit umgekehrtem Vorzeichen einem entsprechend hohen Torsions moment entspricht. Dies folgt aus Fig. 1 dadurch, daß zum Zeitpunkt t₃ der Verdrehwinkel R immer noch in der Nähe des Maximums liegt.Nevertheless, it is not yet possible to switch through in this time interval, since a strong synchronous torque is applied, which corresponds to a correspondingly high torsional moment with the opposite sign. This follows from FIG. 1 in that at time t ₃ the angle of rotation R is still close to the maximum.

Aufgrund dieser Gegebenheiten unterscheidet die Antriebswellen drehzahl n_an die zu synchronisierende Drehzahl über einen längeren Zeitraum, wie deutlich aus Fig. 1 zu erkennen ist. Der nach dem Getriebe liegende Antriebsstrang erfährt infolge der fortbestehenden, überlagerten Schwingung nur eine geringere Verzögerung. Dies erkennt man in Fig. 1 ab dem Zeitpunkt t₃ dadurch, daß sich die gestrichelte Kurve für die normierte Abtriebsdrehzahl n*_ab von der durchgezogen eingezeichneten Kurve für die Antriebswellendrehzahl n_an löst und oberhalb dieser verläuft.On the basis of these circumstances, the drive shaft speed n distinguishes the speed _to be synchronized over a longer period of time, as can be clearly seen from FIG. 1. The drivetrain located after the gearbox experiences only less deceleration due to the persistent, superimposed vibration. This can be seen in Fig. 1 from the time t ₃ in that the dashed curve for the normalized output speed is n * _from the solid line drawn curve for the input shaft rotation speed n _of triggers and extends above this.

Auf diese Weise wird die Abtriebswelle mit einem Mal schneller, weil n*_ab größer wird als n_an. Infolgedessen werden die Sperrflächen zwischen Schaltmuffe und Synchronisierring entlastet, das Drehmoment an der Synchronisierstelle wird zu Null, der Ver drehwinkel R fällt schlagartig ab und ein Durchschalten ist möglich.In this way, the output shaft suddenly becomes faster because n * _ab becomes larger than n _an . As a result, the locking surfaces between the gearshift sleeve and the synchronizing ring are relieved, the torque at the synchronizing point becomes zero, the angle of rotation R drops suddenly and switching through is possible.

Da die Antriebswellenzahl n_an jedoch immer noch deutlich unter der zu synchronisierenden Drehzahl liegt und die Schaltmuffe in den Kupplungskörper geschaltet wird, synchronisieren sich Schaltmuffe und Kupplungskörper unmittelbar aneinander über die Kupplungskörperverzahnung, was sich durch eine deutliche Schwingung ab dem Zeitpunkt t₄ in Fig. 1 bemerkbar macht. Erst zum Zeitpunkt t₅ ist die Nachsynchronisierung über die Ver zahnungen von Schaltmuffe und Kupplungskörper abgeschlossen. Die zwischen den Zeitpunkten t₄ und t₅ in Fig. 1 bei allen vier Verläufen deutlich zu erkennenden hochfrequenten Schwingungen werden als "Schwingungskratzen" bezeichnet, weil sich dieses Phänomen als Kratzgeräusch bemerkbar macht, ebenso wie als pulsierende Kraft am Schalthebel (vgl. Diagramm s).However, since the number of drive shafts n _an is still significantly below the speed to be synchronized and the gearshift sleeve is shifted into the clutch body, the gearshift sleeve and clutch body synchronize directly with one another via the clutch body toothing, which is evident from a clear oscillation from time t ₄ in FIG. 1 noticeable. Only at time t ₅ is the resynchronization via the toothing of the gearshift sleeve and coupling body completed. The high-frequency vibrations which can be clearly recognized between the times t ₄ and t ₅ in FIG. 1 in all four courses are referred to as “vibration scratching” because this phenomenon is noticeable as a scratching noise, and also as a pulsating force on the shift lever (cf. diagram p ).

Das nachstehend geschilderte Ausführungsbeispiel der Erfindung hat den Zweck, das "Schwingungskratzen" zu vermeiden oder zumindest drastisch zu vermindern.The embodiment of the invention described below has the purpose of avoiding the "vibration scratching" or at least drastically decrease.

In Fig. 2 ist mit 10 insgesamt eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe dargestellt. Die Synchronisier einrichtung 10 wirkt an einem Schaltrad 11, dessen Außenver zahnung mit 12 bezeichnet ist. Am Schaltrad 11 ist ein Kupplungs körper 13 drehstarr angebracht. Der Kupplungskörper 13 weist eine Außenverzahnung 14 auf. In einem Grundkörper 15 des Kupplungskörpers 13 befindet sich eine Ausnehmung 16. Das Schaltrad 11 sitzt über ein Lager 17 drehbar auf einer Getriebe welle 18.A synchronizing device for a motor vehicle transmission is shown at 10 in FIG . The synchronizing device 10 acts on a ratchet 11 , the external toothing is designated 12 . On the ratchet 11 , a coupling body 13 is mounted in a torsionally rigid manner. The coupling body 13 has external teeth 14 . A recess 16 is located in a base body 15 of the coupling body 13 . The ratchet wheel 11 is rotatably mounted on a gear shaft 18 via a bearing 17 .

Ein Doppelkonus-Reibring 20 ragt mit Fortsätzen in die Ausnehmung 16. Der mit Reibbelägen versehene innere Teil des Doppelkonus- Reibringes 20 liegt zwischen einer ersten Konusfläche 21 des Kupplungskörpers 13 sowie einer zweiten Konusfläche 22 eines Synchronisierringes 25. Der Synchronisierring 25 ist an seinem Außenumfang mit einer Sperrverzahnung 26 versehen.A double-cone friction ring 20 protrudes into the recess 16 with extensions. The inner part of the double-cone friction ring 20 provided with friction linings lies between a first cone surface 21 of the clutch body 13 and a second cone surface 22 of a synchronizing ring 25 . The synchronizing ring 25 is provided on its outer circumference with a locking toothing 26 .

Eine Schaltmuffe 30 weist eine Innenverzahnung 31 auf. An ihrem Außenumfang ist eine Ausnehmung 32 für eine nicht dargestellte Schaltgabel vorgesehen.A shift sleeve 30 has an internal toothing 31 . On its outer circumference, a recess 32 is provided for a shift fork, not shown.

Aus Fig. 2 folgt deutlich, daß die im vorliegenden Zusammenhang interessierenden Verzahnungen, nämlich die Außenverzahnung 14 des Kupplungskörpers 13, die Sperrverzahnung 26 des Synchroni sierringes 25 und die Innenverzahnung 31 der Schaltmuffe 30 auf einem gemeinsamen Umfang R liegen.From Fig. 2 it clearly follows that the gears of interest in the present context, namely the external teeth 14 of the coupling body 13 , the locking teeth 26 of the synchronizing ring 25 and the internal teeth 31 of the sleeve 30 lie on a common circumference R.

Die Schaltmuffe 30 ist über eine Muffe 35 drehstarr mit der Getriebewelle 18 verbunden.The shift sleeve 30 is connected in a rotationally rigid manner to the transmission shaft 18 via a sleeve 35 .

Insoweit handelt es sich bei der Synchronisiereinrichtung 10 gemäß Fig. 2 um eine Synchronisiereinrichtung herkömmlicher Art.In this respect, the synchronization device 10 according to FIG. 2 is a synchronization device of a conventional type.

Das Besondere an der Synchronisiereinrichtung 10 ergibt sich aus der abgewickelten Darstellung der auf dem gemeinsamen Umfang R liegenden Verzahnungen gemäß Fig. 3.The special feature of the synchronizing device 10 results from the developed representation of the toothings lying on the common circumference R according to FIG. 3.

In Fig. 3 ist links der Kupplungskörper 13 mit seiner Verzahnung 14 dargestellt, die aus Zähnen 40 besteht. Die Zähne 40 weisen in dem in Fig. 3 linken Teil einen herkömmlichen, sich ver jüngenden Zahnkörper 41 auf. Der Zahnkörper 41 aller Zähne 40 läuft in Fig. 2 am rechten Ende in einen Klauenansatz 42 aus.In Fig. 3 the coupling body 13 is shown on the left with its teeth 14 , which consists of teeth 40 . The teeth 40 have a conventional, tapering tooth body 41 in the left part in FIG. 3. The tooth body 41 of all teeth 40 ends in FIG. 2 at the right end in a claw attachment 42 .

In der Mitte der Fig. 3 ist der Synchronisierring 25 mit seiner Sperrverzahnung 26 angedeutet. Die Sperrverzahnung 26 besteht aus Zähnen 50 mit herkömmlichen Sperrflächen 51. Die Sperrzähne 50 sind am Umfang des Synchronisierringes 25 jeweils nur über ein Umfangssegment 52 angeordnet.In the middle of FIG. 3, the synchronizing ring 25 with its locking teeth 26 is indicated. The locking toothing 26 consists of teeth 50 with conventional locking surfaces 51 . The locking teeth 50 are arranged on the circumference of the synchronizing ring 25 only over a circumferential segment 52 .

In der rechten Hälfte der Fig. 3 ist die Schaltmuffe 30 mit ihrer Verzahnung 31 angedeutet. Die Verzahnung 31 besteht im Bereich des Umfangssegmentes 52 aus Sperrzähnen 60 herkömmlicher Bauart mit Sperrflächen 61 an ihren Spitzen. Die Sperrzähne 60 mit ihren Sperrflächen 61 sind komplementär zu den Sperrzähnen 50 des Synchronisierringes 25 mit ihren Sperrflächen 51 angeordnet. In the right half of FIG. 3, the gearshift sleeve 30 is indicated with its toothing 31 . In the area of the peripheral segment 52, the toothing 31 consists of locking teeth 60 of conventional design with locking surfaces 61 at their tips. The locking teeth 60 with their locking surfaces 61 are complementary to the locking teeth 50 of the synchronizing ring 25 with their locking surfaces 51 .

In den anderen Umfangssegmenten 68 der Schaltmuffe 30 ist die Verzahnung 31 mit Durchschaltzähnen 65 ausgebildet. Die Durch schaltzähne 65 weisen in Fig. 3 rechts einen herkömmlichen Zahnkörper 66 auf, der dem Zahnkörper der Sperrzähne 60 ent spricht. An dem in Fig. 3 linken Ende sind die Durchschaltzähne 65 hingegen ebenfalls an ihrer Spitze mit Klauenansätzen 67 versehen. Die Klauenansätze 67 sind in der Darstellung der Fig. 3 klappsymmetrisch zu den Klauenansätzen 42 der Zähne 40 des Kupplungskörpers 13 ausgebildet.In the other circumferential segments 68 of the switching sleeve 30 , the toothing 31 is formed with switching teeth 65 . The shift teeth 65 have in Fig. 3 on the right a conventional tooth body 66 , which speaks ent the tooth body of the ratchet teeth 60 . At the left end in FIG. 3, on the other hand, the switching teeth 65 are also provided with claw extensions 67 at their tips. In the illustration in FIG. 3, the claw lugs 67 are designed to be symmetrical about the claw lugs 42 of the teeth 40 of the coupling body 13 .

In Fig. 4 sind in vergrößertem Maßstab ein Sperrzahn 60 sowie ein Durchschaltzahn 65 in der Ansicht der Fig. 3 zu erkennen.A locking tooth 60 and a switching tooth 65 can be seen in the view of FIG. 3 on an enlarged scale in FIG. 4.

Der Durchschaltzahn 65 ist mit einer Breite B ausgeführt, die der Breite B der Zahnlücken zwischen den Zähnen 60, 65 ent spricht.The switching tooth 65 is designed with a width B that speaks to the width B of the tooth gaps between the teeth 60 , 65 .

Am vorderen Ende des Durchschaltzahnes 65 ist der Klauenansatz 67 zunächst mit einer stumpfwinkeligen Spitze ausgebildet, deren Neigungswinkel α zur Achse zwischen 40° und 70° liegen kann und vorzugsweise 60° beträgt. Die axiale Länge l₁ der stumpf winkeligen Spitze beträgt ungefähr das 0,05- bis 0,1-fache, vorzugsweise das 0,07-fache der Eingriffslänge L der Zähne 60, 65 im geschalteten Zustand.At the front end of the switching tooth 65 , the claw attachment 67 is initially formed with an obtuse-angled tip, the angle of inclination α of which to the axis can be between 40 ° and 70 ° and is preferably 60 °. The axial length l _{1 of} the obtuse-angled tip is approximately 0.05 to 0.1 times, preferably 0.07 times the engagement length L of the teeth 60 , 65 in the switched state.

An die stumpfwinkelige Spitze schließt sich ein flachwinkeliger Abschnitt an, dessen Neigungswinkel β zur Achse zwischen 0° und 10° liegen kann und vorzugsweise 7° beträgt. Die axiale Länge l₂ beträgt etwa das 0,05- bis 0,15-fache, vorzugsweise das 0,09-fache der axialen Eingriffslänge L. A flat-angled section adjoins the obtuse-angled tip, the angle of inclination β of which to the axis can be between 0 ° and 10 ° and is preferably 7 °. The axial length l ₂ is approximately 0.05 to 0.15 times, preferably 0.09 times the axial engagement length L.

Die stumpfwinkelige Spitze und der flachwinkelige Abschnitt bilden zusammen den Klauenansatz 67. Vom Klauenansatz 67 führt dann ein angespitzter Abschnitt mit einem Neigungswinkel γ auf die volle Breite B des Durchschaltzahnes 65. Die axiale Länge l₃ dieses Abschnittes beträgt ungefähr das 0,07- bis 0,18-fache, vorzugsweise das 0,12-fache der axialen Eingriffslänge L.The obtuse-angled tip and the flat-angled section together form the claw attachment 67 . A pointed section with an angle of inclination γ then leads from the claw attachment 67 to the full width B of the switching tooth 65 . The axial length l _{3 of} this section is approximately 0.07 to 0.18 times, preferably 0.12 times the axial engagement length L.

Der Durchschaltzahn 65 ist hinter diesem Abschnitt leicht hinterschnitten, wie mit einem Winkel δ angedeutet, der zwischen 0° und 10° liegen kann und vorzugsweise 4° beträgt.The switching tooth 65 is slightly undercut behind this section, as indicated by an angle δ which can be between 0 ° and 10 ° and is preferably 4 °.

Der Sperrzahn 60 ist demgegenüber von konventioneller Gestaltung und man erkennt, daß der Neigungswinkel der Sperrfläche 61 gleich dem Winkel δ von vorzugsweise 40° ist.In contrast, the ratchet tooth 60 is of conventional design and it can be seen that the angle of inclination of the ratchet surface 61 is equal to the angle δ of preferably 40 °.

Die Wirkungsweise der Synchronisiervorrichtung ist wie folgt:The synchronizer works as follows:

Wenn im synchronisierten Zustand der Kupplungskörper 13 und der Synchronisierring 25 reibschlüssig miteinander umlaufen und die Zähne 60, 65 der Verzahnung 31 der Schaltmuffe 30 mit ihren Spitzen an den Sperrflächen 51 der Zähne 50 des Syn chronisierringes 25 vorbeigelaufen sind, kann sich bei Auftreten des Schwingungskratzens der Reibschluß zwischen Synchronisierring 25 und Kupplungskörper 13 in der eingangs beschriebenen Weise wieder auftrennen.When circulating in the synchronized state of the clutch body 13 and the synchronizing ring 25 frictionally to one another and the teeth 60, 65 of the teeth 31 of the shift sleeve 30 with their tips on the locking surfaces 51 of the teeth 50 of the Syn chronisierringes have passed 25, can in the event of the vibration scratching of Separate the frictional engagement between the synchronizing ring 25 and the coupling body 13 in the manner described at the beginning.

Da die Zähne 60, 65 der Schaltmuffe 30 weiter vorgeschoben werden, gelangen die Klauenansätze 67 an den Durchschaltzähnen 65 der Schaltmuffe 30 sogleich in Eingriff mit den Klauenansätzen 42 an den Zähnen 40 des Kupplungskörpers 13. Aufgrund der axialen oder um den Winkel β nur leicht geneigten Seitenflächen der Klauenansätze 42, 67 wird die Relativdrehung zwischen Kupplungs körper 13 und Schaltmuffe 30 sogleich formschlüssig beendet, indem maximal die Durchschaltzähne 65 um einen Zahn 40 des Kupplungskörpers 13 in Umfangsrichtung springen. Von diesem Zeitpunkt an herrscht ein Formschluß zwischen Kupplungskörper 13 und Schaltmuffe 30 und alle Zähne 60, 65 der Verzahnung 31 der Schaltmuffe 30 können sich in die Zahnlücken zwischen den Zähnen 40 des Kupplungskörpers 13 schieben.Since the teeth 60 , 65 of the shift sleeve 30 are advanced further, the claw attachments 67 on the shift teeth 65 of the shift sleeve 30 immediately engage with the claw attachments 42 on the teeth 40 of the clutch body 13 . Because of the axial or by the angle β only slightly inclined side surfaces of the claw lugs 42 , 67 , the relative rotation between the coupling body 13 and the switching sleeve 30 is immediately positively terminated by maximum switching teeth 65 jump around a tooth 40 of the coupling body 13 in the circumferential direction. From this point in time there is a positive connection between the coupling body 13 and the switching sleeve 30 and all teeth 60 , 65 of the toothing 31 of the switching sleeve 30 can slide into the tooth gaps between the teeth 40 of the coupling body 13 .

Während also die Sperrzähne 60 der Schaltmuffe 30 selektiv die Synchronisierung bewirken, indem sie über die Sperrflächen 51, 61 das zum Synchronisieren erforderliche Drehmoment auf den Synchronisierring 25 aufbringen, haben die Durchschaltzähne 65 mit ihren Klauenansätzen 67 die Aufgabe, im Falle des Verlustes der Synchronisierung beim Schwingungskratzen sogleich einen Formschluß in Umfangsrichtung mit dem Kupplungskörper 13 herzustellen.Thus, while the locking teeth 60 of the sleeve 30 selectively effect the synchronization by applying the torque required for synchronization to the synchronization ring 25 via the locking surfaces 51 , 61 , the switching teeth 65 with their claw lugs 67 have the task in the event of loss of synchronization when Vibration scraping immediately produce a positive connection in the circumferential direction with the coupling body 13 .

Die Verteilung der verschiedenen Zahnarten 60, 65 auf der Schaltmuffe 30 kann dabei nach den Bedingungen des Einzelfalls durchaus variiert werden.The distribution of the different tooth types 60 , 65 on the shift sleeve 30 can be varied according to the conditions of the individual case.

Claims

1.Synchronizing device for multi-speed transmissions of motor vehicles, with a loose gear wheel ( 11 ) mounted on a gear shaft ( 18 ), with a torsionally rigid coupling body ( 13 ) connected to the gear wheel ( 11 ), which has external teeth ( 14 ) and a gear shaft ( 18 ) has a coaxial, first conical surface ( 21 ), with a shift sleeve ( 30 ) which is arranged on the transmission shaft ( 18 ) in a rotationally rigid but axially displaceable manner and an internal toothing ( 65 ) complementary to the external toothing ( 14 ) of the coupling body ( 13 ), and a first locking toothing ( 60 ), with a synchronizing ring ( 25 ) which has a second cone surface ( 22 ) complementary to the first conical surface ( 21 ) and a second locking toothing ( 26 ) complementary to the first locking toothing ( 60 ) of the selector sleeve ( 20 ) The synchronizing ring ( 25 ) can be rotated to a limited extent relative to the selector sleeve ( 30 ) between end positions and the locking teeth ( 60 , 26 ) with a prevent the locking surfaces ( 51 , 61 ) from coming into contact with one another in the end positions, engage the external teeth ( 14 ) of the coupling body ( 13 ) with the internal teeth ( 65 ) of the gearshift sleeve ( 30 ) and only when the synchronous speed and frictional connection between the synchronizing ring ( 25 ) and clutch body ( 13 ) while rotating the syn chronizing ring ( 25 ) relative to the shift sleeve ( 30 ), and with means that hinder a relative rotation of the clutch body ( 13 ) and shift sleeve ( 30 ) when at synchronous speed and out of engagement located locking surfaces ( 51 , 61 ) the frictional connection is released by introducing a moment on the coupling body ( 13 ), characterized in that the means as claws approaches ( 42 , 67 ) on the tips of teeth ( 40 ) of the external toothing ( 14 ) of the coupling body ( 13 ) and teeth ( 65 ) of the internal toothing of the gearshift sleeve ( 30 ) are formed.

2. Device according to claim 1, characterized in that the claw projections ( 42 , 67 ) axially inclined by 0 ° to 10 °.

3. Synchronizing device according to claim 1 or 2, characterized in that the width (b ₁ ) of the claw lugs ( 42 , 47 ) speaks approximately half the width (B) of the teeth ( 40 , 65 ), at the tip of which they are arranged.

4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the axial length (l ₁ + l ₂ ) of the claw lugs ( 42 , 67 ) about 0.16 times the engagement length (L) of the teeth ( 40 , 65 ), at the top of which they are arranged.

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the claw projections ( 42 , 67 ) are pointed.

6. Synchronizing device according to claim 5, characterized in that in the axial direction the angle (α) of the point is greater than the angle (γ) of the locking surfaces ( 51 , 61 ).

7. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the teeth ( 65 ) with the claw projections ( 67 ) or the teeth ( 60 ) of the locking teeth are arranged in segments ( 52, 68 ) on the switching sleeve ( 30 ) are.

8. Device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the teeth ( 40 ) of the external toothing ( 41 ) of the coupling body ( 13 ), the ratchet teeth ( 50 ) of the synchronizing ring ( 25 ), and those with the claws approaches ( 67 ) provided teeth ( 65 ) and the locking teeth ( 60 ) of the shift sleeve ( 30 ) are arranged on a common circumference (R).