JP2017015252A - ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体 - Google Patents

ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体 Download PDF

Info

Publication number
JP2017015252A
JP2017015252A JP2016116525A JP2016116525A JP2017015252A JP 2017015252 A JP2017015252 A JP 2017015252A JP 2016116525 A JP2016116525 A JP 2016116525A JP 2016116525 A JP2016116525 A JP 2016116525A JP 2017015252 A JP2017015252 A JP 2017015252A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
friction
ring
friction ring
assembly
synchronizer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016116525A
Other languages
English (en)
Inventor
クリストファー ウルフ
Ulf Christoffer
クリストファー ウルフ
フリード ラルフ
Frede Ralf
フリード ラルフ
スプレッケルズ マルクス
Spreckels Marcus
スプレッケルズ マルクス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Friction Systems Germany GmbH
Original Assignee
Oerlikon Friction Systems Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oerlikon Friction Systems Germany GmbH filed Critical Oerlikon Friction Systems Germany GmbH
Publication of JP2017015252A publication Critical patent/JP2017015252A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/20Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially using gears that can be moved out of gear
    • F16H3/38Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially using gears that can be moved out of gear with synchro-meshing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/025Synchro rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/58Details
    • F16D13/60Clutching elements
    • F16D13/64Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/66Clutch-plates; Clutch-lamellae of conical shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3408Locking or disabling mechanisms the locking mechanism being moved by the final actuating mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0004Materials; Production methods therefor metallic
    • F16D2200/0026Non-ferro
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0034Materials; Production methods therefor non-metallic
    • F16D2200/0052Carbon
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0038Surface treatment
    • F16D2250/0046Coating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0038Surface treatment
    • F16D2250/0053Hardening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/10Surface characteristics; Details related to material surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/48Synchronising of new gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

【課題】ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体の提供。
【解決手段】本発明は、シンクロナイザーリング7及び摩擦リング1を有する組立体に関する。摩擦リング1は、摩擦表面301及び取り付け表面302を有し、シンクロナイザーリング7は、取り付け表面302に対応する接触表面10を有する。同期ユニットの高効率を可能にし、それと同時にギアチェンジ変速機の作動上安全且つ快適な作動を可能にするために、組立体の摩擦リング1の取り付け表面302及び/又はシンクロナイザーリング7の接触表面10が、接着低減表面構造体を有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、請求項1の前文に記載されたギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体に係り、さらに摩擦リング、この組立体用のシンクロナイザーリング、同期ユニット、及びこの組立体を有するギアチェンジ変速機にも係るものである。
車両のギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体が、欧州特許出願公開第2677187号(A1)に記載されている。組立体は、円錐摩擦リング本体を有する摩擦リングを備え、円錐摩擦リング本体は内側摩擦表面及び外側取り付け表面を有し、それぞれの面が、軸線方向摩擦軸線に対して垂直に延びる放射周方向に摩擦リング本体を境界付ける。この点における内側摩擦表面は、予め設定可能な摩擦角度で延び、外側取り付け表面は、予め設定可能な取り付け角度で延び、いずれの場合も、摩擦リング軸線に沿って円錐状に延びる。組立体は、さらに、摩擦リングの外側取り付け表面に対応する接触表面を有するシンクロナイザーリングを備える。シンクロナイザーリング及び摩擦リングは、同期される歯車の方向にシンクロナイザーリングが変位される同期プロセスにおいて、シンクロナイザーリングの接触表面が摩擦リングの外側取り付け表面と接触し、摩擦リングの内側摩擦表面が歯車と摩擦接触するように構成され配置される。
ギアチェンジ変速機の同期ユニットにこのような組立体を使用することは、一方で高い効率、すなわち作動力と同期トルクとの間の大きな補強作用が得られ、同時にシフト操作の快適性が高くなる可能がある。これは、「同期トルクを生成すること」及びいわゆるボルグ−ワーナ(Borg−Warner)概念に基づく同期ユニットでは1つのフレーム摩擦ペアリングに組み合わされた「摩擦ペアリングを解放すること」の機能の空間的分離によって達成される。分離は、1つ又は複数の摩擦表面を有する1つだけのシンクロナイザーリングの代わりに、摩擦表面及び取り付け表面を有する摩擦リングと、摩擦リングの取り付け表面に対応する接触表面を有するシンクロナイザーリングとからなる組立体の使用によって達成される。摩擦リングの摩擦表面は、力を伝達するように同期トルクを生成し、力のかみ合いの確実な解放は、接触表面及び取り付け表面において行なわれる。こうして、2つの機能の独立した最適化が、個別の要求に関して実施できる。
上記の同期ユニットの使用時、特に、いわゆる二次圧力点の形で、低温の作動温度において快適性及び機能の障害が起こる場合があり、又はギアシフトの障害も起こる場合がある。
欧州特許出願公開第2677187号明細書
この点から、本発明の目的は、ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体であって、ギアチェンジ変速機の作動が安全であり且つ快適な作動を可能にする組立体を提供することである。この目的は、本発明による請求項1の構成を有する組立体によって達成される。
ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の本発明による組立体は、円錐摩擦リング本体を備える摩擦リングを有し、この円錐摩擦リング本体は、摩擦表面、特に内側摩擦表面を有し、取り付け表面、特に外側取り付け表面を有する。それぞれの表面は、軸線方向摩擦リング軸線に対して垂直に延びる放射周方向に摩擦リング本体を境界付ける。この点について摩擦表面は予め設定可能な摩擦角度で、外側取り付け表面は予め設定可能な取り付け角度で、いずれも、円錐状に摩擦リング軸線に沿って延びる。組立体は、摩擦リングの取り付け表面に対応する接触表面を有するシンクロナイザーリングをさらに有する。シンクロナイザーリング及び摩擦リングは、同期化される歯車の方向にシンクロナイザーリングが変位される同期プロセス中、シンクロナイザーリングの接触表面が、摩擦リングの取り付け表面と接触し、摩擦リングの摩擦表面が、歯車と摩擦接触するように構成され配置される。歯車と摩擦リングとの間で、したがって摩擦リングに特に回転固定するように連結されたシンクロナイザーリングとも、回転速度が合致される。摩擦リング及び/又はシンクロナイザーリングは、摩擦リングとシンクロナイザーリングとの間の回転固定された結合のためのいわゆる回転防止手段を有する。
本発明によれば、組立体の摩擦リングの取り付け表面及び/又はシンクロナイザーリングの接触表面は、接着低減表面構造体を有する。
摩擦リングの取り付け表面と、シンクロナイザーリングの接触表面との間の接着は、こうして最小限に抑えられる。これは、摩擦リング及びシンクロナイザーリング同士の付着を防止する。この付着は、摩擦ペアリングの解放時、上記で説明した機能の空間的分離がもはや存在せず、摩擦ペアリングの解放が、この目的のために設けられておらず又構成されていない摩擦リングの摩擦表面において起こるという結果となる可能性がある。摩擦リング及びシンクロナイザーリングが、互いに解放できない場合、これらは、摩擦ペアリングの解放時、ボルグ−ワーナ同期のシンクロナイザーリングとして作用する。この点について、互いに付着するという問題は、特に、作動温度が低温であり、及びこれに関連して潤滑及び冷却の役割を果たす変速油の粘性が大きい場合に起こる。
シンクロナイザーリングの対応する接触表面は、これに関連して、接触表面及び取り付け表面が、摩擦リングに向かう摩擦リング軸線方向のシンクロナイザーリングの十分な変位によって収縮するように設計されることを理解されたい。これらは、こうして摩擦リング軸線に対してほぼ同じ角度を有する。
摩擦リングは、特に、スリットリング又は開放リングとして、すなわち切断部を有するリングとして設計される。摩擦リングは、分割化されたリングとして、すなわち例えば2〜8個の複数の個々のリング分割体を有するリングとして設計することもできる。
摩擦リングの摩擦角度は、特に、摩擦リングの取り付け角度とは異なる。摩擦リングの取り付け角度は、詳細には、摩擦リングの摩擦角度よりも大きい。これは、特に高い効率、それと同時に特にシフト操作の高い快適性を可能にする。
本発明の一具体例によれば、摩擦リングの取り付け表面及び/又はシンクロナイザーリングの接触表面は、凹部を有する。摩擦リング及びシンクロナイザーリングが接触する表面のサイズは、この凹部を有さない例に比べて低減される。摩擦リングとシンクロナイザーリングとの間の接着性は、この表面のサイズによって大きく決まる。すなわち、表面サイズが大きくなるにつれて接着性も増大するため、特に低い接着性が得られ、したがって、快適性の高いシフト操作がもたらされる。
凹部は、数μmから数mmの深さを有することができる。凹部は、たとえば、総表面中、20〜80%の割合を有することができる。凹部は、たとえば、摩擦リング又はシンクロナイザーリングを製造するための成形ツールによって接触表面に形成でき、あるいは旋削、研磨、パウンディング、レーザ加工、又はフライス加工などの材料除去加工によって、あるいは圧延又は打ち抜き加工などの成形加工による別の機械加工によって形成することができる。
本発明の一具体例によれば、凹部は、溝及び/又は穴として設計できる。溝は、たとえば、ほぼ摩擦リング軸線に沿って、又は周方向に延びることができる。しかし、溝は、周方向に対して傾斜して延びることもできる。穴は、通路穴又は盲穴として設計でき、特に円形直径を有することができ、その後の形成ステップによって例えば楕円を形成するために変形させることもできる。穴は、たとえば1〜5mmの同一の直径又は異なる直径も有することができる。そのような溝、穴、又は孔は、非常に簡単に、したがって安価に製造できる。
本発明の一具体例によれば、凹部は、ショットブラスト加工又はサンドブラスト加工によって形成される。不均一の表面構造体をこうして作製でき、それによって、特に表面占有率の大きい凹部、したがって特に低い接着性が可能になる。さらに、シンクロナイザーリング及び摩擦リングの簡単、したがって安価な製造が可能になる。
本発明の一具体例によれば、凹部は、レーザ・テキスチャリングとして形成される。所望の理想的な表面構造体がこうして形成できる。
本発明の一具体例によれば、凹部は、エッチングによって形成される。これにより、所望の表面構造体の特に安価な製造が可能になる。
本発明の一具体例によれば、摩擦リングの取り付け表面及び/又はシンクロナイザーリングの接触表面は、接着低減コーティングを有する。表面の接着特性は、こうして、特に良好にできる。たとえば、コーティングは、たとえば溶射によって、数nmから数μmのいわゆる薄膜コーティングの厚さを有することができる。上記で挙げた表面は、コーティングのみを有することができるか、又は上記で挙げた凹部に加えてコーティングを有することができる。
本発明の一具体例によれば、接着低減コーティングは、カーボン層として、特にアモルファスカーボン層として形成される。そのようなコーティングは、ダイアモンドライクカーボン(DLC)層とも呼ばれる。所望の表面特性、すなわち接着特性が、こうして非常に効果的に達成できる。
本発明の一具体例によれば、摩擦リング及びシンクロナイザーリングは、異なる材料から成り、特に、摩擦リングはシート・メタルから成り、シンクロナイザーリングは黄銅から成る。摩擦リングとシンクロナイザーリングとの間の接着性は、これらの材料によっても決まる。小さい接着傾向を有する、シート金属と黄銅などの金属対が存在する。適切な材料対の選択だけで、本発明の上記で挙げた目的を満たすことも可能である。上記で挙げた目的を満たす組立体は、摩擦リングの取り付け表面及び/又はシンクロナイザーリングの接触表面が接着低減表面構造を有さない、異なる材料からの摩擦リング及びシンクロナイザーリングを有することができる。
本発明は、さらに、本発明による組立体用の摩擦リング、本発明による組立体用のシンクロナイザーリング、本発明による組立体を有するギアチェンジ変速機用の同期ユニット、及び本発明による組立体を有する車両用のギアチェンジ変速機にも関する。
さらに、本発明の他の利点、特徴、及び詳細が、以下の説明および図面を参照して得られる。図中、同一又は同じ機能を有する要素は、同一の符号を付される。
拡張構成の分割された摩擦リング本体を有する摩擦リングの図。 図1aによる摩擦リングの圧縮構成の図。 図1aによる線I−Iに沿った断面図。 図1a又は図1bによる摩擦リングの断面斜視図。 径方向の回転防止手段を有する分割された摩擦リングの第2の実施例の図。 図2aによる摩擦リングの断面斜視図。 摩擦リング及びシンクロナイザーリングの組立体を備えた同期ユニットの実施例の図。 拡張構成のスリット摩擦リングの図。 図4aによるスリット摩擦リングの圧縮構成の図。 同期ユニット内の摩擦リング及びシンクロナイザーリングの組立体を貫通する断面図。 ギアチェンジ変速機の非常に概略的な図。 コーティングされた外側取り付け表面を備えた摩擦リングを貫通する断面図。 コーティングされた接触表面を備えた摩擦リングを貫通する断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。 異なる表面構造体を備えた、シンクロナイザーリングの接触表面及び摩擦リングの外側取り付け表面の断面図。
図1a及び図1b、又は図1c及び図1dは、分割された摩擦本体を有する摩擦リングの同一の非常に簡単な具体例を概略図で示している。摩擦リングは、以下、全体として符号1によって示される。
全ての図を通して、同じ符号によって同じ構成が示される。
図1aは、ここでは摩擦リングを拡張構成で示し、他方、図1bは、同じ摩擦リングを圧縮構成で示す。図1は、より良好な理解のために、図1aの線I−Iに沿った断面を示し、図1a及び図1bの摩擦リング1の断面が図1dに斜視図で示されており、摩擦リング1の摩擦リング軸線4に沿って延びる回転防止手段5をより良く確認することができる。回転防止手段5は、図1a〜図1dに示さないシンクロナイザーリングと摩擦リング1との回転を固定する連結の役割を果たす。
図1a〜図1dによる摩擦リング1は、特に車両用の、詳細には乗用車用、輸送車用、又はトラック用のギアチェンジ変速機の同期ユニット2に使用する役割を有する。摩擦リング1は、内側摩擦表面301及び外側取り付け表面302を有する円錐形摩擦リング本体3を備える。内側摩擦表面301及び外側取り付け表面302は、それぞれ、摩擦リング軸線4に対して垂直に延びる径周方向Uに摩擦リング本体3をそれぞれ境界付ける。この点について、内側摩擦表面301は予め設定可能な摩擦角度αで、外側取り付け表面302は予め設定可能な取り付け角度αで、いずれの場合も、円錐状に摩擦リング軸線4に沿って延びる。ここで、摩擦角度αと取り付け角度αとは異なる。
特に図1cを見ると、取り付け角度αが摩擦角度αよりも大きい。この点、原理的には、摩擦角度αが取り付け角度αよりも大きいことも可能である。
図1a及び図1を参照して明確に認識できるように、この具体例の摩擦リング本体3は、複数の別個の摩擦リング分割体(セグメント)31、32、33(この具体例では、3つの摩擦リング分割体31、32、33を含む)分割された摩擦リング本体3である。これらの分割体は、リング形状に配置されて摩擦リング本体3を形成し、それにより、図1aによる第1の拡張構成の摩擦リング本体3は第1の半径Rを有し、図1bの第2の圧縮構成は第2の半径Rを有する。
この点について、摩擦リング1は、異なる数の摩擦リング・セグメント31、32、33、34からも構成できることが理解される。たとえば図2a及び図2bを参照すると、例として4つの摩擦リング・セグメント31、32、33、34からも構成でき、又は2つだけ又は5つ以上の摩擦リング・セグメント31、32、33、34からも構成できる。
この点について、少なくとも1つの回転防止手段5が摩擦リング本体3に設けられることが特に好ましい。図1dから特に明確に確認できるように回転防止手段5が摩擦リング軸線4に沿って延びることが好ましい。
図2a及び図2bは、この点について、本発明による摩擦リング1のすでに述べた他の具体例を示す。ここでは、回転防止手段5が、摩擦リング軸線4に対して略垂直に延びる。
この点について、図示された特定の具体例とは無関係に、回転防止手段5の数を具体例によって異ならせることができ、任意の所望の数の回転防止手段5を設けることが可能なことは自明である。非常に特別な例では、回転防止手段5を摩擦リング1から無くすことも、及び/又は、例えば、作動状態における摩擦リング1の回転を防止する他の手段を設けることも可能である。
摩擦コーティング、特にカーボン摩擦層の形態の摩擦コーティングを摩擦表面301に設けることが有利である。図では、摩擦コーティングは明確化のために明示的に示されていない。摩擦コーティングは、とりわけ、摩擦ペアリングの結果として生じる大きい機械的及び/又は熱的負荷を少なくとも部分的に補償する役割を果たすことができる。
この点について、摩擦リング1は、打ち抜き加工された鋼部分、又は成形されたシート・メタル部分であることが特に有利である。これによって、特に、工業的大量生産が簡単又は安価になる。
図3は、摩擦リング1を有する同期ユニット2の概略図を示す。
図3に示された同期ユニット2は、摩擦リング1に加えて、知られているように、シンクロナイザ本体15を有する摺動継手6と、シンクロナイザーリング7と、歯車8とをさらに備える。これらの構成要素は、摩擦リング軸線4に対して同軸に配置され、それにより、シンクロナイザーリング7は、作動状態において、摺動継手6によって摩擦リング1と共に摩擦リング軸線4に沿って歯車8に向かう方向に変位することができ、それにより、摩擦リング本体3の内側摩擦表面301は歯車8と係合することができる。シンクロナイザーリング7及び摩擦リング1は、この点において同期ユニットの組立体9を形成する。
この点、シンクロナイザーリング7は黄銅から作られるが、しかし、従来の構造の打ち抜き加工された鋼から作られてもよい。この点について接触表面10によって形成されたシンクロナイザーリング7の円錐体は、摩擦リング1の取り付け角度αと同じ大きさの、同じ大きい内側角度αを有する。シンクロナイザーリング7の接触表面10は、このように摩擦リング1の外側取り付け表面302に対応する。シンクロナイザーリング7は、分割された摩擦リング1用の結合ポケットを有するが、これは、それ自体知られているのでさらにこれ以上詳細には示さない。図3に示された分割された摩擦リング1は、3つの同じ大きさの大きな摩擦リング・セグメント31、32、33に分割されるが、明確化のために図3には詳細に示さない。摩擦リングは、特に、シート・メタルから成る。本発明による摩擦リング1は、この点について、取り付け角度αを有する取り付け表面302を有し、このとき取り付け表面302は、別個の表面として使用される。摩擦リング1の内側の円錐体は、摩擦角度αを有する摩擦表面301によって形成され、この場合α<αである。この内側円錐体の表面、すなわち摩擦表面301は、同期化のために使用される。摩擦リングは、図4a及び図4bに示されたスリットリングとしても設計できる。
作動状態では、シンクロナイザーリング7は、歯付きホイールとして構成された歯車8に向かう方向に軸線方向に変位される。したがって、摩擦リング1の3つの摩擦リング分割体31、32、33も、角度αによって覆われる。シンクロナイザーリング7及び分割された摩擦リング1は、次いで、同時に動かされ、内側円錐体、すなわち摩擦表面301を摩擦角度αで、これも同様に円錐体角度αを有する対応する対向円錐体を有する歯車8に係合させる。シンクロナイザーリング7は、このとき、従来のシンクロナイザーリングのように制御し、動かすことができる。摺動継手6の歯は、シンクロナイザーリング7の歯と接触しており、そのために、分割された摩擦リング1と歯車8との間に、異なる回転速度によってトルクが発生する。
同期の後、回転速度の差がゼロであると、摺動継手6は軸線方向に移動され、シンクロナイザーリング歯を通過し、次いで、歯車8の側面の歯と接触する。この結果、シンクロナイザーリング7にはいかなる軸線方向の力は、もはや存在しない。大きい角度αは、システムを分離させる(角度>tan−1μ)。この結果は、分割された摩擦リング1の周方向の力の解消によって生じる。この時点で、シンクロナイザーリング7及び分割された摩擦リング1は、歯車8から自由になる。摺動継手6は、その後、歯車8を通過することができる。ギアシフトは、このとき、完全に係合状態になる。
この点について、少なくとも2つの選択肢1及び選択肢2が可能である。選択肢1では、摩擦表面は、小さい角度αを有するセグメントの内側円錐体に面する。大きい解放角度αは、セグメントの外側円錐体表面上にある。
選択肢2では、摩擦表面は、セグメントの外側円錐体上に小さい角度αを有する。大きい解放角度αは、セグメントの内側円錐体表面上にある。選択肢1が実際には好ましい概念である。
図4aでは、本発明による摩擦リング1の代替の具体例が、半径Rを有する拡張構成で概略的に示される。これは、例えば、図3に記載された同期ユニットに使用できる。
摩擦リング1は、スリット摩擦リング本体3を備える。正確には、1つのスリット11が、摩擦リング本体3に設けられ、摩擦リング本体の周方向Uに周長の約3mmにわたる幅Bを有する。
図4bでは、図4に記載された摩擦リング1が、半径Rを有する圧縮構成で示される。図5のスリット11は、図4aに示されたスリットよりも小さい幅Bを有する。摩擦リングは、特に、圧縮構成において、すなわち負荷がかけられていない状態において、対向する端部が接触しない、すなわちスリットが存在しないようにも設計できる。4N〜5Nの押しつけ力が端部に作用することが特に有利である。摩擦リングの切断開放後の摩擦リングの広がりは、たとえば、張力が、その表面に、特に取り付け表面に導入されることで対抗できる。これは、たとえば窒化処理又はサンドブラスト加工によって実施できる。
図5には、作動状態、すなわち同期プロセスにおける同期ユニット2の断面が概略的に示される。同期ユニット2は、歯車8、シンクロナイザーリング7、摩擦リング1、シンクロナイザ・ハブ15、および摺動継手6を備える。シンクロナイザーリング7は、同期化すべき歯車8の方向に変位され、それにより、シンクロナイザーリング7の接触表面10は、摩擦リング1の取り付け表面302と接触し、それによって、摩擦表面301の摩擦層303と歯車8との間に摩擦接触が生じ、回転速度が、歯車8と摩擦リング1、従ってシンクロナイザーリング7との間で一致する。
この点について、シンクロナイザーリング7の接触表面10及び/又は摩擦リング1の取り付け表面302は、接着低減表面構造体を有する。これは、図7、図8、及び図9a〜図9hに見られる。
車両、特に自動車用のギアチェンジ変速機20が、図6に非常に概略的に示される。ギアチェンジ変速機20は、変速入力シャフト21及び変速出力シャフト22、並びにギアチェンジ変速機20内でギアチェンジを行うことができる合計3つの同期ユニット2を有する。
図7では、摩擦リング1が、図5による断面図で示される。摩擦リング1は、内側摩擦表面301に摩擦層303を有し、外側取り付け表面302に、接着低減コーティングとして、したがって接着低減表面構造体としてDLC層304の形態の炭素層を有する。
図8では、シンクロナイザーリング7が、図5による断面図で示される。シンクロナイザーリング7は、接着低減コーティングとして、したがって接着低減表面構造体として、接触表面10にDLC層305の形態の炭素層を有する。
図9a〜9hは、シンクロナイザーリング7の接触表面10及び摩擦リング1の取り付け表面302の詳細を示す。すべてが凹部を有するが、異なる表面構造を有する。
図9aでは、凹部は、ほぼ摩擦リング軸線4に沿って延びる軸線方向溝51として形成される。
図9bでは、凹部は、ほぼ周方向Uに延びる径方向溝52として形成される。
図9cでは、凹部は、盲穴又は通路穴として設計できる孔57として形成される。
図9dでは、凹部はV字溝53として形成される。
図9eでは、凹部は、軸線方向溝51とその間に配置されたV字溝53との組み合わせとして形成される。
図9fでは、凹部はX字溝54として形成される。
図9gでは、凹部はレーザ・テキスチャリング55として形成される。
図9hでは、凹部56は、ショットプラスト加工、サンドブラスト加工、又はエッチングによって製造される。

Claims (15)

  1. ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体であって、該組立体が、摩擦リング(1)およびシンクロナイザーリング(7)を備え、
    前記摩擦リング(1)が、摩擦表面(301)及び取り付け表面(302)を有する円錐摩擦リング本体(3)を備え、それぞれの表面が、軸線方向の摩擦リング軸線(4)に対して垂直に延びる放射周方向(U)に前記摩擦リング本体(3)を境界付けており、前記摩擦表面(301)は予め設定可能な摩擦角度(α)で、前記取り付け表面(302)は予め設定可能な取り付け角度(α)で、いずれも円錐状に前記摩擦リング軸線(4)に沿って延在し、
    前記シンクロナイザーリング(7)が、前記摩擦リング(1)の前記取り付け表面(302)に対応する接触表面(10)を有し、
    前記シンクロナイザーリング(7)及び前記摩擦リング(1)は、同期される歯車(8)の方向に前記シンクロナイザーリング(7)が変位される同期プロセスにおいて、前記シンクロナイザーリング(7)の前記接触表面(10)が、前記摩擦リング(1)の前記取り付け表面(302)と接触し、前記摩擦リング(1)の前記摩擦表面(301)が、前記歯車(8)と摩擦接触するように構成され配置された、組立体において、
    前記摩擦リング(1)の前記取り付け表面(302)及び/又は前記シンクロナイザーリング(7)の前記接触表面(10)が、接着低減表面構造体を有することを特徴とする組立体。
  2. 前記摩擦リング(1)の前記摩擦角度(α)が、前記摩擦リング(1)の前記取り付け角度(α)とは異なり、特に、前記摩擦リング(1)の前記取り付け角度(α)が、前記摩擦リング(1)の前記摩擦角度(α)よりも大きいことを特徴とする、請求項1に記載された組立体。
  3. 前記摩擦リング(1)の前記取り付け表面(302)及び/又は前記シンクロナイザーリング(7)の前記接触表面(10)が、凹部(51、52、53、54、55、56、57)を有することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載された組立体。
  4. 前記凹部(51、52、53、54、57)が、溝(51、52、53、54)及び/又は穴(57)として形成されていることを特徴とする、請求項3に記載された組立体。
  5. 前記凹部(56)が、ショットブラスト加工又はサンドブラスト加工によって形成されていることを特徴とする、請求項3又は請求項4に記載された組立体。
  6. 前記凹部が、レーザ・テキスチャリング(55)として形成されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載された組立体。
  7. 前記凹部(56)が、エッチング・プロセスによって形成されていることを特徴とする、請求項3又は請求項4に記載された組立体。
  8. 前記摩擦リング(1)の前記取り付け表面(302)及び/又は前記シンクロナイザーリング(7)の前記接触表面(10)が、接着低減コーティング(304、305)を有することを特徴とする、請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載された組立体。
  9. 前記接着低減コーティング(304、305)がカーボン層、特にアモルファスカーボン層として形成されていることを特徴とする、請求項8に記載された組立体。
  10. 前記摩擦リング(1)及び前記シンクロナイザーリング(7)が、異なる材料から成ることを特徴とする、請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載された組立体。
  11. 前記摩擦リング(1)がシート・メタルからなり、前記シンクロナイザーリング(7)が黄銅からなることを特徴とする、請求項10に記載された組立体。
  12. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された組立体(9)用の摩擦リング。
  13. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された組立体(9)用のシンクロナイザーリング。
  14. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された組立体(9)を有する、ギアチェンジ変速機用の同期ユニット。
  15. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された組立体(9)を有する車両用のギアチェンジ変速機。
JP2016116525A 2015-06-26 2016-06-10 ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体 Pending JP2017015252A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15174118 2015-06-26
EP15174118.8 2015-06-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017015252A true JP2017015252A (ja) 2017-01-19

Family

ID=53510658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016116525A Pending JP2017015252A (ja) 2015-06-26 2016-06-10 ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20160377125A1 (ja)
EP (2) EP3109498B1 (ja)
JP (1) JP2017015252A (ja)
KR (1) KR20170001591A (ja)
CN (1) CN106286628B (ja)
BR (1) BR102016014446A8 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015100869B4 (de) * 2015-01-21 2016-10-13 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings sowie Synchronring für synchronisierte Schaltgetriebe
BR102016021056A2 (pt) 2015-10-07 2017-05-30 OERLIKON FRICTION SYSTEMS (GERMANY) GmbH Friction ring for a synchronization unit
EP3184839A1 (de) * 2015-12-22 2017-06-28 Oerlikon Friction Systems (Germany) GmbH Synchronisierungseinheit für ein zahnräderwechselgetriebe
DE102016013716B4 (de) * 2016-11-17 2018-09-13 Diehl Metall Stiftung & Co. Kg Synchronring
DE102017211425B4 (de) * 2017-07-05 2021-06-24 Audi Ag Synchronisierelement für ein Getriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, Synchronisiereinrichtung mit zumindest einem solchen Synchronisierelement sowie Getriebe für ein Kraftfahrzeug
EP3473879B1 (en) * 2017-10-17 2020-09-30 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. A synchronizing ring
CN108458104B (zh) * 2018-04-03 2019-09-06 吉林大学 一种基于单边压力控制系统的同步器摘挡过程控制方法
CN114197373A (zh) * 2021-12-14 2022-03-18 中国重汽集团柳州运力科迪亚克机械有限责任公司 抛雪筒摩擦环装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0581538U (ja) * 1992-10-08 1993-11-05 愛三工業株式会社 シンクロナイザリング
JPH09144773A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Kinousei Mokushitsu Shinsozai Gijutsu Kenkyu Kumiai ウッドセラミックスからなる摩擦材の層を具えたシンクロナイザーリング
JP2009052739A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Sulzer Euroflamm Germany Gmbh 同期装置用の同期リング、摩擦ライニング素材、および同期リングの製造方法
JP2011001598A (ja) * 2009-06-18 2011-01-06 Jtekt Corp 摺動部材
JP2014001850A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Sulzer Friction Systems (Germany) Gmbh 摩擦リング、同期装置、及び車両用のギア変速機
JP2015117831A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 エリコン フリクション システムズ(ジャーマニー)ゲーエムベーハー 摩擦リング、シンクロナイザ・リング、同期ユニット、及び車両用の可変比のギア・トランスミッション

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3417813C1 (de) * 1984-05-14 1985-06-05 Sinterstahl GmbH, 8958 Füssen Verwendung von Streusinter-Reibbelaegen in Reibkupplungen oder -bremsen
JP3645641B2 (ja) * 1996-02-16 2005-05-11 株式会社ダイナックス シンクロナイザーリング用摩擦材
DE19858987A1 (de) * 1998-12-21 2000-06-29 Schaeffler Waelzlager Ohg Spanlos gefertigter Synchronring mit strukturierten Reibflächen
JP2000234630A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Aisin Ai Co Ltd 変速機のシンクロナイザリング
WO2004111479A1 (ja) * 2003-06-10 2004-12-23 Oiles Corporation シンクロナイザリング
WO2005014761A2 (ja) * 2003-08-06 2005-02-17 Nissan Motor Co., Ltd. 低摩擦摺動機構、低摩擦剤組成物及び摩擦低減方法
US7069636B2 (en) * 2003-10-02 2006-07-04 Euroflamm Select Inc. Friction facing method for use in a friction environment
US20060236523A1 (en) * 2003-10-02 2006-10-26 Sulzer Euroflamm Us Inc Friction facing method for use in a friction environment
DE102005054085A1 (de) * 2005-11-12 2007-05-16 Schaeffler Kg Synchronisationseinheit, insbesondere für Getriebe
CN100504097C (zh) * 2006-03-28 2009-06-24 浙江吉利变速器有限公司 通槽式离合器
JP4240092B2 (ja) * 2006-09-07 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 摩擦係合装置の支持構造および変速機
DE102006061415A1 (de) * 2006-12-23 2008-06-26 Schaeffler Kg Synchronring einer Synchronisiereinrichtung
DE102009012961B3 (de) * 2009-03-12 2010-01-21 Ab Skf Verfahren zur Herstellung eines Ringes einer Synchronisationseinrichtung und Ring einer Synchronisationseinrichtung
JP4883128B2 (ja) * 2009-04-09 2012-02-22 トヨタ自動車株式会社 車両用フロントデファレンシャル装置
WO2010140412A1 (ja) * 2009-06-04 2010-12-09 田中精密工業株式会社 摺動摩擦材
JP5692571B2 (ja) * 2010-10-12 2015-04-01 株式会社ジェイテクト Dlc被覆部材
AT510943A1 (de) * 2011-01-13 2012-07-15 Miba Frictec Gmbh Reibmaterial
US8550226B2 (en) * 2011-01-25 2013-10-08 GM Global Technology Operations LLC Transmission synchronizer assembly
JP6115140B2 (ja) * 2013-01-15 2017-04-19 株式会社ジェイテクト 摺動部材の製造方法およびクラッチプレートの製造方法
DE102013106112A1 (de) * 2013-06-12 2014-12-31 Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh Synchronring für eine Synchronisationseinheit eines Schaltgetriebes sowie Synchronisationseinheit mit einem solchen Synchronring
MY162421A (en) * 2013-09-18 2017-06-15 Nissan Motor Friction engagement elements, dry clutch, and method of manufacturing friction engagement element
DE102015009706A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Diehl Metall Stiftung & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0581538U (ja) * 1992-10-08 1993-11-05 愛三工業株式会社 シンクロナイザリング
JPH09144773A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Kinousei Mokushitsu Shinsozai Gijutsu Kenkyu Kumiai ウッドセラミックスからなる摩擦材の層を具えたシンクロナイザーリング
JP2009052739A (ja) * 2007-08-23 2009-03-12 Sulzer Euroflamm Germany Gmbh 同期装置用の同期リング、摩擦ライニング素材、および同期リングの製造方法
JP2011001598A (ja) * 2009-06-18 2011-01-06 Jtekt Corp 摺動部材
JP2014001850A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Sulzer Friction Systems (Germany) Gmbh 摩擦リング、同期装置、及び車両用のギア変速機
JP2015117831A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 エリコン フリクション システムズ(ジャーマニー)ゲーエムベーハー 摩擦リング、シンクロナイザ・リング、同期ユニット、及び車両用の可変比のギア・トランスミッション

Also Published As

Publication number Publication date
EP3109498A3 (de) 2017-01-11
KR20170001591A (ko) 2017-01-04
EP3112716A2 (de) 2017-01-04
CN106286628A (zh) 2017-01-04
CN106286628B (zh) 2021-08-10
EP3109498B1 (de) 2019-09-04
EP3112716A3 (de) 2017-01-11
EP3109498A2 (de) 2016-12-28
BR102016014446A8 (pt) 2018-02-27
EP3112716B1 (de) 2022-01-19
US20190323565A1 (en) 2019-10-24
US20160377125A1 (en) 2016-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017015252A (ja) ギアチェンジ変速機の同期ユニット用の組立体
CN104712678B (zh) 摩擦环、同步器环、同步单元以及可变速比齿轮变速器
US9400019B2 (en) Friction ring, synchronizer unit, and gear changing transmission for a vehicle
US5143192A (en) Friction clutch or friction brake
US10578169B2 (en) Reduced axial length increased capacity synchronizer
CN101688567A (zh) 同步装置
JP2017503132A (ja) 車両の変速機用摩擦型シフト要素
CN107429758B (zh) 由热塑性材料形成的变速器齿轮同步器挡环
US9261186B2 (en) Rotating clutch pack assembly
CN102575723A (zh) 同步环摞以及用于构成同步环的摩擦片衬里的方法
EP2725251B1 (en) Shift device with synchronizer
US7445103B2 (en) Synchronizer clutch for a motor vehicle multistep transmission
JP2015190549A (ja) 手動変速機の同期装置
EP2725250B1 (en) Shift device with synchronizer
JP5608349B2 (ja) シンクロナイザ
JP2017155857A (ja) 逆入力遮断装置
EP2302245B1 (en) Shift device with synchronizer
JP2621223B2 (ja) シンクロナイザリング
JP6966223B2 (ja) 可変比歯車伝導装置の同期ユニット用組立体
BR102016014446A2 (pt) Assembly for a synchronization unit for a change transmission
CN214118798U (zh) 变速器齿轮同步器
JPH0558966U (ja) シンクロナイザ
JP2021162054A (ja) シンクロ装置
US20170175822A1 (en) Synchronization unit for a gear changing transmission
PH12013000321A1 (en) Shift device with synchronizer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200402

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200702

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201002

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210506

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210806

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211006

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220105