DE10255802A1

DE10255802A1 - Automotive automatic gear selector unit has a ratchet and detent applying a pre-synchronisation load greater than 150 N

Info

Publication number: DE10255802A1
Application number: DE10255802A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. Bühlmaier; Martin Dipl.-Ing. Schetter
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-17

Abstract

An automotive automatic gear selector has a selector sleeve which applies a preliminary load to a syncro-ring. The unit has a ratchet and detent by means of which a pre-synchronisation load of greater than 150 N may be applied.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.

In Kraftfahrzeuggetrieben sind Schalteinrichtungen erforderlich, um eine Übersetzung einem aktuellen Fahrzustand anzupassen. Bei Handschaltgetrieben wird ein Gangwechsel vom Fahrer veranlasst und ausgeführt. Eine Entlastung von dieser Tätigkeit hängt bei teilautomatisierten Getrieben vom Grad der Automatisierung ab, wobei bei vollautomatisierten Getrieben eine Getriebesteuerung eine Übersetzungsänderung bzw. einen Gangwechsel herbeiführt.In motor vehicle transmissions are switching devices required to get a translation to adapt to a current driving condition. For manual transmissions a gear change is initiated and executed by the driver. A Relief from this activity is involved partially automated transmissions from the degree of automation, where in fully automated transmissions a transmission control a ratio change or a gear change causes.

Aus dem Buch „Fahrzeuggetriebe" von G. Lechner und H. Naunheimer, ISBN-3-540-57423-9, S. 227 ff sind gattungsbildende Schalteinrichtungen bekannt. Auf der Seite 239 ist eine Schalteinrichtung dargestellt, die zwei nadelgelagerte Losräder, zwei Kupplungskörper mit jeweils einer Schaltverzahnung und einem Reibkonus, zwei Synchronringe mit jeweils einem Gegenkonus und einer Sperrverzahnung, einen Synchronkörper mit einer Innenverzahnung für einen Formschluss mit einer Getriebewelle und einer Klauenaußenverzahnung für eine Schaltmuffe, eine Schaltmuffe mit einer Klaueninnenverzahnung sowie eine Rasteinrichtung mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Rasteinheiten umfasst.From the book "Fahrzeuggetriebe" by G. Lechner and H. Naunheimer, ISBN-3-540-57423-9, p 227 ff are generic Switching known. On page 239 a switching device is shown, the two needle-bearing loose wheels, two coupling bodies each with a shift toothing and a friction cone, two synchronizer rings each with a counter-cone and a locking toothing, a synchronizer body with an internal toothing for a positive connection with a transmission shaft and a claw outer teeth for one Shift sleeve, a sliding sleeve with a claw internal teeth and a locking device with three evenly distributed over the circumference locking units includes.

Vor Beginn des Schaltens wird die Schaltmuffe mittels der Rasteinrichtung in einer Mittelstellung gehalten. Wird von einem Kraftfahrzeugfahrer eine Schaltkraft eingeleitet, führt diese zu einer Axialbewegung der Schaltmuffe, wodurch Druckstücke der Rasteinheiten über in eine Rastnut der Schaltmuffe eingreifende Kugelbolzen zunächst den Synchronring mit seinem Gegenkonus an den Reibkonus des Kupplungskörpers mit einer Vorsynchronisationskraft drücken. Die Rastnut weist dabei einen Flankenwinkel von ca. 45° auf. Infolge der vorhandenen Drehzahldifferenz von Schaltmuffe und Synchronring gegenüber dem Losrad wird der Synchronring bis zu einem Anschlag verdreht.Before the start of switching, the Shift sleeve by means of the locking device in a central position held. If a motor vehicle driver initiates a shift force, leads this to an axial movement of the sliding sleeve, whereby pressure pieces of Locking units over in a locking groove of the shift sleeve engaging ball pin first the Synchronizing ring with its counter-cone to the friction cone of the coupling body with Press a Vorsynchronisationskraft. The locking groove points a flank angle of about 45 °. Due to the existing speed difference of the shift sleeve and synchronizer ring over the Losrad the synchronizer ring is twisted to a stop.

Wird die Schaltmuffe weiter bewegt, berühren sich Dachschrägen von der Klaueninnenverzahnung der Schaltmuffe und Dachschrägen von der Klauenaußenverzahnung des Synchronrings. Eine Hauptsynchronisation beginnt. An den Dachschrägen entsteht ein Verzahnungsmoment, das entgegen einem Reibmoment zwischen dem Reibkonus des Kupplungskörpers und dem Gegenkonus des Synchronrings wirkt, jedoch kleiner ist als dieses, so dass die Schaltmuffe in Schaltrichtung in seiner Bewegung gesperrt ist. Mit Erreichen eines Gleichlaufs strebt das Reibmoment gegen Null. Ein Entsperrvorgang beginnt. Das Verzahnungsmoment wird größer als das Reibmoment und bewirkt über die Dachschrägen ein Rückdrehen des Synchronrings. Die Schaltmuffe kann durchgeschaltet und eine formschlüssige Verbindung zwischen der Schaltmuffe und dem zu schaltenden Losrad kann hergestellt werden.If the sliding sleeve continues to move, touch sloping roofs of the claw internal teeth of the sliding sleeve and roof slopes of the claw external teeth of the synchronizer ring. A main synchronization begins. At the roof slopes arises a toothing moment that opposes a friction torque between the Friction cone of the coupling body and the counter cone of the synchronizer ring, but less than this, so that the sliding sleeve in the switching direction locked in its movement is. When a synchronization is achieved, the frictional torque tends towards Zero. An unlock process begins. The toothing moment becomes larger than that Frictional torque and causes over the roof slopes reversion of the synchronizer ring. The shift sleeve can be switched through and a positive Connection between the gearshift sleeve and the idler gear to be switched can be made.

Zudem sind allgemein gattungsbildende Schalteinrichtungen bekannt, bei denen eine Schaltkraft vollständig oder zu einer vom Kraftfahrzeugfahrer aufgebrachten Kraft unterstützend von einem Aktuator aufgebracht wird. Der Aktuator erzeugt dabei während des Synchronisiervorgangs eine Schaltkraft. Bei der Vorsynchronisation ist dabei über die Rasteinrichtung eine Vorsynchronisationskraft zwischen 60 N und 100 N aufbaubar, die vor einem Aufeinandertreffen der Dachschrägen der Schaltmuffe und der Dachschrägen des entsprechenden Synchronrings wirkt.In addition, general generic switching devices are known in which a switching force completely or to one of the motor vehicle driver supporting applied force is applied by an actuator. The actuator generates during the Synchronizing a switching force. In the pre-synchronization is over the latch means a Vorsynchronisationskraft between 60 N and 100 N buildable before a clash of roof pitches Sliding sleeve and the sloping roof the corresponding synchronizer ring acts.

Ein Ansprechweg zwischen den Dachschrägen der Klaueninnenverzahnung der Schaltmuffe und den Dachschrägen der Klauenverzahnung des Synchronrings beträgt in der Regel ca. 0,5 mm bei einem Einfachkonus und ca. 0,8 mm bei einem Doppelkonus.A response path between the roof slopes of Claw internal toothing of the sliding sleeve and the sloping roof of the Dog teeth of the synchronizer ring is usually about 0.5 mm with a single cone and approx. 0.8 mm with a double cone.

Die Vorsynchronisation dient dazu, vor dem Aufeinandertreffen der Dachschrägen durch Aufbringen einer kleinen Axialkraft auf den Synchronring einen möglicherweise bestehenden Ölfilm auf Reibflächen der Reibkonusse abzuscheren und durch das dabei induzierte kleine Drehmoment den Synchronring in Umfangsrichtung in eine stabile Sperrstellung zu bringen.The pre-synchronization is used before the meeting of the roof slopes by applying a small axial force on the synchronizer ring a possibly existing oil film on friction surfaces shear off the Reibkonusse and by the thereby induced small Torque the synchronizer ring in the circumferential direction in a stable locking position bring.

Ferner ist bekannt, bei gattungsbildenden Schalteinrichtungen mit einem Aktuator eine Stellgeschwindigkeit bzw. eine Schaltkraft des Aktuators kurz vor der Hauptsynchronisation zu reduzieren, um dynamische Schläge durch einen abrupten Spielumschlag beim Aufeinandertreffen der Dachschrägen möglichst weitgehend zu vermeiden.It is also known in generic switching devices with an actuator, an actuating speed or a switching force of the actuator just before the main sync to reduce to dynamic beating by an abrupt change in the game when meeting the roof slopes as possible largely avoided.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schalteinrichtung bereitzustellen, bei der trotz einer möglichst weitgehenden Vermeidung von dynamischen Schlägen zu Beginn der Hauptsynchronisation keine Reduzierung der Stellgeschwindigkeiten erforderlich ist und damit Schaltzeiten reduzierbar sind. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is particularly the object is to provide a generic switching device, in spite of as much as possible Avoid dynamic shocks at the beginning of the main synchronization no reduction of the positioning speeds is required and thus switching times are reduced. she will according to the invention solved by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Schalteinrichtung, insbesondere für ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Personenkraftfahrzeugs, mit einer Schaltmuffe, mit der über eine Rasteinrichtung wenigstens ein Synchronring mit einer Vorsynchronisationskraft belastbar ist.The invention is based on a Switching device, in particular for an automated manual transmission a passenger vehicle, with a sliding sleeve, with the over a Locking device at least one synchronizer ring with a Vorsynchronisationskraft is resilient.

Es wird vorgeschlagen, dass über die Rasteinrichtung eine Vorsynchronisationskraft größer als 150 N aufbaubar ist. Bei der Vorsynchronisation kann ein Reibmoment zwischen dem Synchronring und einem mit dem Synchronring korrespondierenden Kupplungskörper erhöht werden und bereits bei der Vorsynchronisation ein Umschlagen des Triebstranges mit moderater Dynamik und somit unter Vermeidung des störenden Triebstranges vollzogen werden, ohne dass eine Stellgeschwindigkeit, insbesondere eines Aktuators, reduziert werden muss, wodurch die Schaltzeiten verkürzt werden können.It is proposed that a Vorsynchronisationskraft greater than 150 N can be built on the locking device. During pre-synchronization, a friction torque between the synchronizer ring and egg NEM be increased with the synchronizer ring corresponding coupling body and already in the Vorsynchronisation a reversal of the drive train with moderate dynamics and thus avoiding the disturbing drive train completed without a positioning speed, in particular an actuator, must be reduced, whereby the switching times can be shortened.

Die aufbaubare Vorsynchronisationskraft kann insbesondere durch eine Geometrieveränderung einzelner oder mehrerer Rastkörper gesteigert werden. Weist die Rasteinrichtung wenigstens einen während einer Vorsynchronisation in einer Rastnut gehaltenen Rastkörper auf, kann konstruktiv einfach eine Erhöhung der Vorsynchronisationskraft erreicht werden, indem die Rastnut mit einem Flankenwinkel größer als 60° und besonders vorzugsweise mit einem Flankenwinkel zwischen 85° und 95° ausgeführt ist, wobei unter einem Flankenwinkel ein Winkel zwischen einer Flanke der Rastnut und einer im , Nutgrund, sich an die Flanke in Schaltrichtung bzw. parallel zur Schaltrichtung – bei der die Flanke belastet wird – erstreckenden Linie verstanden werden soll.The buildable Vorsynchronisationskraft can in particular by a change in geometry of one or more latching body be increased. Does the latch at least one during a Presynchronization held in a locking groove detent body, can constructively simply increase the Vorsynchronisationskraft be achieved by the locking groove with a flank angle greater than 60 ° and is particularly preferably designed with a flank angle between 85 ° and 95 °, wherein at a flank angle, an angle between a flank the locking groove and a in, groove bottom, to the flank in the switching direction or parallel to the switching direction - in which the edge is loaded - extending Line should be understood.

Ferner kann die aufbaubare Vorsynchronisationskraft durch Erhöhung einer Rastfederkraft gesteigert werden, und zwar indem mehrere und/oder stärkere Federelemente verwendet werden. Umfasst die Rasteinrichtung wenigstens eine Rasteinheit mit wenigstens einem durch ein Federelement belasteten Rastkörper, ist die Auslenkkraft des Rastkörpers in seine Auslenkrichtung vorteilhaft größer als 30 N und/oder die Rasteinrichtung ist mit mehr als drei Rasteinheiten ausgeführt. Zur Steigerung der Rastkraft kann in einer Rasteinheit ein stärker dimensioniertes Federelement und/oder es können auch innerhalb einer Rasteinheit parallel geschaltete Federelemente verwendet werden.Furthermore, the buildable Vorsynchronisationskraft by raising a detent spring force can be increased, by multiple and / or stronger spring elements be used. Does the latch comprises at least one latch unit with at least one loaded by a spring element detent body is the deflection force of the detent body in its deflection advantageously greater than 30 N and / or the locking device is executed with more than three locking units. To increase the locking force can in a detent unit a stronger dimensioned spring element and / or it may also be within a detent unit parallel spring elements are used.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Ansprechweg zwischen einer Schaltmuffenverzahnung und einer Synchronringverzahnung bei einem Einfachkonus größer als 0,8 mm und bei einem Doppelkonus größer als 0,95 mm ist, wobei unter einem Ansprechweg der Weg verstanden werden soll, den die Schaltmuffe nach Kontaktierung mit dem Synchronring über die Rasteinrichtung zurücklegen muss, bis die Schaltmuffe mit ihrer Schaltmuffenverzahnung mit der Synchronringverzahnung in Kontakt kommt. Die Vorsynchronisationskraft kann dabei über eine relativ lange Strecke und über eine relativ lange Zeit wirken, wodurch das Umschlagen des Triebstranges gedämpft wird und sich damit moderat darstellt.In a further embodiment of the Invention is proposed that a response path between a Schaltmuffenverzahnung and a synchronous ring gearing in a Single cone larger than 0.8 mm and in a double cone greater than 0.95 mm, wherein is to be understood by a response path the way the Shift sleeve after contact with the synchronizer ring via the locking device return must until the shift sleeve with its sliding sleeve teeth with the Synchronring ring comes into contact. The pre-synchronization force can over it a relatively long distance and over a relatively long time act, causing the turning of the drive train is dampened and thus presents itself moderately.

Eine Vergrößerung des Ansprechwegs von herkömmlichen 0,5 mm bei einem Einfachkonus und 0,8 mm bei einem Doppelkonus kann durch verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Umgestaltungen einer bekannten Schalteinrichtung erreicht werden. Wird jedoch vorteilhaft eine Verschleißreserve des Synchronrings und einem mit dem Synchronring korrespondierenden Kupplungskörper in axialer Richtung reduziert und Druckstücke mit einer größeren Breite verwendet, kann mit geringem konstruktiven Aufwand eine gewünschte Vergrößerung des Ansprechwegs erreicht werden, ohne ein Spiel zwischen dem Druckstück und dem Synchronring verkleinern zu müssen, was zu unnötig engen Toleranzen führen würde. Die Breite des Druckstücks wird dabei vorteilhaft größer als 12 mm gewählt, während die Verschleißreserve in axialer Richtung bei einem Einfachkonus vorteilhaft kleiner als 0,8 mm und bei einem Doppelkonus kleiner als 1,0 mm gewählt wird. Unter Verschleißreserve soll eine verschleißbedingte Axialverschiebung des Synchronrings in Richtung des korrespondierenden Kupplungskörpers, im Kontaktpunkt betrachtet, verstanden werden, bei dessen Erreichung die Schalteinrichtung gewartet werden muss.An increase in the response of conventional 0.5 mm for a single cone and 0.8 mm for a double cone through various transformations that appear appropriate to the person skilled in the art a known switching device can be achieved. Will be advantageous a wear reserve of the synchronizer ring and one corresponding to the synchronizer ring clutch body reduced in the axial direction and plungers with a larger width used, with little design effort a desired enlargement of the Response can be achieved without a game between the pressure piece and the To reduce the size of the synchronizer ring which is too unnecessary lead to tight tolerances would. The width of the pressure piece is advantageously greater than 12 mm chosen, while the wear reserve in the axial direction in a single cone advantageously less than 0.8 mm and with a double cone smaller than 1.0 mm is selected. Under wear reserve should be a wear-related Axialverschiebung the synchronizer ring in the direction of the corresponding coupling body, in Contact point is considered, understood, in its achievement the switching device must be maintained.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages arise the following description of the drawing. In the drawing is an embodiment represented the invention. The description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art expediently the features also consider individually and summarize to meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung, 1 a longitudinal section through a switching device according to the invention,

2 einen schematisch dargestellten Ausschnitt eines Schnitts entlang der Linie II-II in 1 beim Vorsynchronisieren, 2 a schematically illustrated section of a section along the line II-II in 1 when presynchronizing,

3 der Ausschnitt gemäß 2 beim Hauptsynchronisieren, 3 the clipping according to 2 during main synchronization,

4 der Ausschnitt gemäß 2 beim Erreichen eines Synchronpunkts, 4 the clipping according to 2 when reaching a sync point,

5 der Ausschnitt gemäß 2 beim Durchschalten, 5 the clipping according to 2 when switching through,

6 der Ausschnitt gemäß 2 beim Verdrehen eines Losrads, 6 the clipping according to 2 when turning a loose wheel,

7 der Ausschnitt gemäß 2 beim Herstellen eines Formschlusses und 7 the clipping according to 2 when producing a positive connection and

8 einen vergrößerten Ausschnitt VIII aus 1. 8th an enlarged section VIII 1 ,

1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung eines automatisierten Personenkraftfahrzeuggetriebes. Die Schalteinrichtung umfasst einen auf einer Welle 22 drehfest gelagerten ringförmigen Synchronkörper 21, der an seinem radial äußeren Bereich drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Ausnehmungen aufweist, in denen drei Rasteinheiten einer Rasteinrichtung 10 gelagert sind. Die Rasteinheiten umfassen jeweils eine in radialer Richtung ausgerichtete Rastfeder 13, die sich in radialer Richtung nach innen an einem Grund der Ausnehmung abstützt und in radialer Richtung nach außen auf einen von einer Kugel gebildeten Rastkörper 12 wirkt und diesen in eine Rastnut 11 einer den Synchronkörper 21 umschließenden, ringförmigen Schaltmuffe 23 drückt, wobei der Rastkörper 12 von einem Druckstück 16 mit einer Durchgangsbohrung der Rasteinheit umschlossen ist. Die Schaltmuffe 23 ist über eine an ihrem Innenumfang vorgesehene Schaltmuffenverzahnung 14 und über eine am Außenumfang des Synchronkörpers 21 vorgesehene Synchronkörperverzahnung drehfest und in axialer Richtung verschiebbar mit dem Synchronkörper 21 gekoppelt. Die Rastnut 11, die eine Tiefe von ca. 1 mm aufweist, ist als Rechtecknut ausgebildet bzw. weist zwei Flankenwinkel α, α' von ca. 90° auf, wobei unter einem Flankenwinkel α, α' jeweils ein Winkel zwischen einer Flanke der Rastnut 11 und einer im Nutgrund, sich an die Flanke in Schaltrichtung bzw. parallel zur Schaltrichtung – bei der die Flanke belastet wird – erstreckenden Linie 26, 26' verstanden werden soll (8). 1 shows a longitudinal section through a switching device according to the invention of an automated passenger vehicle transmission. The switching device comprises one on a shaft 22 rotatably mounted annular synchronizer body 21 having at its radially outer region three uniformly distributed over the circumference recesses in which three locking units of a latching device 10 are stored. The locking units each comprise a radially aligned detent spring 13 , which is supported in the radial direction inwardly on a base of the recess and in the radial direction outwardly on a detent body formed by a ball 12 acts and this in a Rastnut 11 egg ner the synchronizer body 21 enclosing, annular shift sleeve 23 pushes, the catch body 12 from a pressure piece 16 is enclosed with a through hole of the locking unit. The sliding sleeve 23 is provided via a provided on its inner circumference sliding sleeve toothing 14 and one on the outer periphery of the synchronizer body 21 provided synchronizer toothing rotationally fixed and displaceable in the axial direction with the synchronizer body 21 coupled. The locking groove 11 , which has a depth of about 1 mm, is formed as a rectangular groove or has two flank angles α, α 'of about 90 °, wherein at a flank angle α, α' in each case an angle between an edge of the locking groove 11 and one in the groove bottom, extending to the edge in the switching direction or parallel to the switching direction - in which the flank is loaded - extending line 26 . 26 ' to be understood ( 8th ).

In axialer Richtung vor und nach dem Synchronkörper 21 sind Synchronringe 17, 17' angeordnet, die an ihrem Außenumfang eine Synchronringverzahnung 15, 15' und an ihrem Innenumfang einen Reibkonus 24, 24' aufweisen. Die Synchronringe 17, 17' sind jeweils radial außerhalb von Reibkonussen 25, 25' von Kupplungskörpern 18, 18' angeordnet, die jeweils mit einem auf der Welle 22 gelagerten Losrad 19, 19' drehfest gekoppelt sind und an ihrem Außenumfang eine Schaltverzahnung 20, 20' aufweisen.In the axial direction before and after the synchronizer body 21 are synchronizer rings 17 . 17 ' arranged, which on its outer circumference a synchronizer ring toothing 15 . 15 ' and on its inner circumference a Reibkonus 24 . 24 ' respectively. The synchronizer rings 17 . 17 ' are each radially outside of Reibkonussen 25 . 25 ' of coupling bodies 18 . 18 ' arranged, each with one on the shaft 22 stored loose wheel 19 . 19 ' are rotatably coupled and at its outer periphery a switching toothing 20 . 20 ' respectively.

Die Druckstücke 16 weisen eine Breite b_D von ca. 12,5 mm auf. Ferner weisen die Synchronringe 17, 17' mit ihren jeweils korrespondierenden Kupplungskörpern 18, 18' eine Verschleißreserve in axialer Richtung von ca. 0,7 mm. auf, d.h. liegt ein Verschleiß der Reibkonusse 24, 24' bzw. 25, 25' vor, der im Kontaktpunkt betrachtet eine Axialverschiebung des Synchronrings 17 bzw. 17' in Richtung des jeweiligen Kupplungskörpers 18 bzw. 18' bewirkt, muss die Schalteinrichtung ausgetauscht bzw. müssen Reibbeläge auf den Reibkonussen 24, 24' bzw. 25, 25' erneuert werden.The pressure pieces 16 have a width b _D of about 12.5 mm. Furthermore, the synchronizer rings 17 . 17 ' with their respective corresponding coupling bodies 18 . 18 ' a wear reserve in the axial direction of about 0.7 mm. on, ie is a wear of the Reibkonusse 24 . 24 ' respectively. 25 , 25 'which, viewed in the contact point, has an axial displacement of the synchronizer ring 17 respectively. 17 ' in the direction of the respective coupling body 18 respectively. 18 ' causes the switching device must be replaced or have friction linings on the Reibkonussen 24 . 24 ' respectively. 25, 25 ' to be renewed.

Vor Beginn des Schaltens wird die Schaltmuffe 23 mittels der Rasteinrichtung 10 in einer Mittelstellung bzw. Ausgangsstellung gehalten. Wird, ausgelöst von einem Kraftfahrzeugführer oder vollautomatisiert, ein Schaltvorgang eingeleitet, wird die Schaltmuffe 23 über eine Schaltkraft F eines nicht näher dargestellten Aktuators in axialer Richtung zu dem zu schaltenden Losrad 19 bzw. 19' verschoben. Nachfolgend ist ein Schaltvorgang mit dem Losrad 19 beschrieben, wobei ein Schaltvorgang mit dem Losrad 19' entsprechend abläuft.Before the start of the shift, the shift sleeve 23 by means of the latching device 10 held in a middle position or initial position. If initiated by a motor vehicle driver or fully automated, a switching operation, the shift sleeve 23 via a switching force F of an actuator not shown in the axial direction to the idler gear to be switched 19 respectively. 19 ' postponed. Below is a switching operation with the idler gear 19 described, wherein a switching operation with the idler gear 19 ' runs accordingly.

Die axiale Verschiebung der Schaltmuffe 23 infolge der Schaltkraft F des Aktuators in Richtung Losrad 19 führt dazu, dass die Druckstücke 16 mit dem Synchronring 17 in Kontakt kommen und diesen mit seinem Reibkonus 24 gegen den Reibkonus 25 des Kupplungskörpers 18 drücken. Es findet eine Vorsynchronisation statt. Infolge einer vorhandenen Drehzahldifferenz von der Schaltmuffe 23 und dem Synchronring 17 gegenüber dem Kupplungskörper 18 und dem Losrad 19 wird der Synchronring 17 bis zu einem Anschlag verdreht (2). Der Synchronring 17 wird vom Aktuator über die Schaltmuffe 23 und über die Rasteinrichtung 10 mit einer Vorsynchronisationskraft F_VS belastet.The axial displacement of the sliding sleeve 23 due to the switching force F of the actuator in the direction idler 19 causes the pressure pieces 16 with the synchronizer ring 17 come in contact and this with his Reibkonus 24 against the friction cone 25 of the coupling body 18 to press. There is a pre-synchronization. Due to an existing speed difference of the shift sleeve 23 and the synchronizer ring 17 opposite the coupling body 18 and the idler wheel 19 becomes the synchronizer ring 17 twisted to a stop ( 2 ). The synchronizer ring 17 is from the actuator via the shift sleeve 23 and about the locking device 10 loaded with a Vorsynchronisationskraft F _VS.

Erfindungsgemäß ist über die Rasteinrichtung 10 eine Vorsynchronisationskraft F_VS von ca. 160 N aufbaubar, d.h. bei einer Schaltkraft F über 160 N werden die Rastkörper 12 der Rasteinrichtung 10 jeweils in radiale Richtung nach innen entgegen der Federkräfte der Rastfeder 13 ausgelenkt, wobei eine Auslenkkraft F_A in Auslenkrichtung radial nach innen von ca. 35 N wirkt (8). Ein Ansprechweg s_A zwischen der Schaltmuffenverzahnung 14 und der Synchronringverzahnung 15 von ca. 0,9 mm wird überschritten (2), wodurch Dachschrägen der Schaltmuffenverzahnung 14 mit Dachschrägen der Synchronringverzahnung 15 in Kontakt kommen (3). Eine Hauptsynchronisation beginnt.According to the invention is about the locking device 10 a Vorsynchronisationskraft F _VS of about 160 N buildable, ie at a switching force F above 160 N, the locking body 12 the locking device 10 in each case in the radial direction inwards against the spring forces of the detent spring 13 deflected, wherein a deflection force F _A in the deflection radially inward direction of about 35 N acts ( 8th ). A response s _A between the sliding sleeve teeth 14 and the synchronizer ring gearing 15 of approx. 0.9 mm is exceeded ( 2 ), whereby roof slopes of the sliding sleeve teeth 14 with roof slopes of the synchronizer ring toothing 15 get in touch ( 3 ). A main synchronization begins.

An den Dachschrägen entsteht ein Verzahnungsmoment, das entgegen einem Reibmoment zwischen dem Reibkonus 25 des Kupplungskörpers 18 und dem Reibkonus 24 des Synchronrings 17 wirkt, jedoch kleiner ist als dieses, so dass die Schaltmuffe 23 in Schaltrichtung in seiner Bewegung gesperrt ist. Mit Erreichen eines Gleichlaufs strebt das Reibmoment gegen Null. Ein Entsperrvorgang beginnt. Das Verzahnungsmoment wird größer als das Reibmoment und bewirkt über die Dachschrägen ein Rückdrehen des Synchronrings 17 (4). Die Schaltmuffe 23 kann durchgeschaltet werden (5). Die Dachschrägen der Schaltmuffenverzahnung 14 kommen mit Dachschrägen der Schaltverzahnung 20 des Kupplungskörpers 18 in Kontakt, der Kupplungskörper 18 und das Losrad 19 werden entsprechend verdreht und eine formschlüssige Verbindung zwischen der Schaltmuffe 23 und dem zu schaltenden Losrad 19 und damit zwischen der Welle 22 und dem Losrad 19 wird hergestellt.At the sloping roof creates a toothing moment, which opposes a friction torque between the Reibkonus 25 of the coupling body 18 and the friction cone 24 of the synchronizer ring 17 acts, but is smaller than this, so the shift sleeve 23 is locked in the switching direction in its movement. When a synchronization is achieved, the friction torque tends towards zero. An unlock process begins. The toothing torque is greater than the friction torque and causes over the sloping roof a reverse rotation of the synchronizer ring 17 ( 4 ). The sliding sleeve 23 can be switched through ( 5 ). The roof pitches of the shift sleeve toothing 14 come with roof pitches of the gear teeth 20 of the coupling body 18 in contact, the coupling body 18 and the idler gear 19 are rotated accordingly and a positive connection between the shift sleeve 23 and the idler gear to be switched 19 and thus between the wave 22 and the idler wheel 19 is produced.

1010: Rasteinrichtunglocking device
1111: Rastnutlocking groove
1212: Rastkörperlatching body
1313: Federelementspring element
1414: SchaltmuffenverzahnungShift-sleeve toothing
1515: SynchronringverzahnungSynchronizer ring teeth
1616: DruckstückPressure piece
1717: Synchronringsynchronizer ring
1818: Kupplungskörperclutch body
1919: LosradLosrad
2020: Schaltverzahnungshift gearing
2121: Synchronkörpersynchronizer
2222: Wellewave
2323: Schaltmuffeshift sleeve
2424: Reibkonusfriction cone
2525: Reibkonusfriction cone
2626: Linieline
FF: SchaltkraftOperating force
F_VS F _VS: VorsynchronisationskraftVorsynchronisationskraft
αα: Flankenwinkelflank angle
F_A F _A: Auslenkkraftdeflection
s_A s _A: AnsprechwegResponse path
b_D b _D: Breitewidth
FF: SchaltkraftOperating force

Claims

Switching device, in particular for an automated manual transmission of a passenger vehicle, with a sliding sleeve, with a latching device via at least one synchronizer ring with a Vorsynchronisationskraft is loadable, characterized in that via the locking device ( 10 ) a Vorsynchronisationskraft (F _AS ) is greater than 150 N buildable.

Switching device according to claim 1, characterized in that the latching device ( 10 ) at least one during a Vorsynchronisation in a locking groove ( 11 ) latching body ( 12 ), wherein the locking groove ( 11 ) has a flank angle (a) greater than 60 °.

Switching device according to claim 2, characterized in that the latching groove ( 11 ) has a flank angle (α) between 85 ° and 95 °.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the latching device ( 10 ) at least one latching unit with at least one by a spring element ( 13 ) loaded latching body ( 12 ) and the deflection force (F _A ) of the detent body ( 12 ) is greater than 30 N in its deflection direction.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the latching device more than three locking units having.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that a response path (s _A ) between a sliding sleeve toothing ( 14 ) and a synchronous ring toothing ( 15 ) is greater than 0.8 mm for a single cone and greater than 0.95 mm for a double cone.

Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the latching device ( 10 ) at least one displaceable pressure piece ( 16 ) having a width (b _D ) greater than 12 mm.

Switching device according to claim 6 or 7, characterized in that the synchronizer ring ( 17 ) and one with the synchronizer ring ( 17 ) corresponding coupling body ( 18 ) have a wear reserve in the axial direction with a single cone smaller than 0.8 mm and with a double cone smaller than 1.0 mm.

Shift sleeve for a switching device, in particular for a switching device according to one of the preceding claims, characterized by a latching groove ( 11 ) with a flank angle (α) greater than 60 °.

Sliding sleeve according to claim 9, characterized by a latching groove ( 11 ) with a flank angle (α) between 85 ° and 95 °.

Motor vehicle transmission with at least one switching device according to one of the preceding claims.