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    • 专利摘要:
    Die Synchronisiereinrichtung, die für Antriebsstrangkomponenten, wie Wechselgetriebe und Verteilergetriebe, eines Kraftfahrzeuges geeignet ist, umfasst zwei Kugel-Rampen-Mechanismen, welche eine Synchronisierkraft verstärken und diese verstärkte Kraft auf eine von zwei Reibscheibenpaketen ausübt, welche eine Synchronisation verschiedener rotierender Elemente bewirkt. Die Synchronisiereinrichtung zeigt eine relativ niedrige Betätigungskraft. Jeder Kugel-Rampen-Mechanismus umfasst zwei Kugel-Rampen-Glieder mit Drehbewegungsgrenzen, die auch ihre axiale Trennung begrenzen, und eine dazwischen angeordnete Druckfederanordnung. Die Druckfederanordnung und die Bewegungsgrenzen der Kugel-Rampen-Glieder begrenzen die Kraft, die von den Kugel-Rampen-Mechanismen erzeugt und auf die Reibscheibenpakete ausgeübt wird, um eine abrupte und unkontrollierte Betätigung der Reibscheibenpakete und eine entsprechende abrupte Synchronisation der rotierenden Elemente zu verhindern.The synchronizing device, which is suitable for drive train components, such as change gearboxes and transfer cases, of a motor vehicle comprises two ball-ramp mechanisms which increase a synchronizing force and exert this increased force on one of two friction disk packs, which brings about synchronization of different rotating elements. The synchronizer shows a relatively low actuation force. Each ball-ramp mechanism comprises two ball-ramp members with rotational movement limits, which also limit their axial separation, and a compression spring arrangement arranged between them. The compression spring arrangement and the limits of movement of the ball-ramp members limit the force generated by the ball-ramp mechanisms and exerted on the friction disk packs in order to prevent an abrupt and uncontrolled actuation of the friction disk packs and a corresponding abrupt synchronization of the rotating elements.
    公开号:DE102004015569A1
    申请号:DE200410015569
    申请日:2004-03-30
    公开日:2004-10-21
    发明作者:Dan J. Plymouth Showalter；Soundararajan Utica Vijayanarayanasamy
    申请人:BorgWarner Inc；Borg Warner Automotive Inc；
    IPC主号:B60K17-344
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für Kraftfahrzeug-Antriebsstrangkomponentenwie Wechselgetriebe und Verteilergetriebe.TheThe present invention relates to a synchronizing device for motor vehicle drive train componentslike change gear and transfer case.
    [0002] InAntriebsstrangkomponenten von Kraftfahrzeugen ist es häufig erforderlich,ein drehendes Teil mit einem anderen drehenden Teil, das eine andereDrehzahl hat, zu verbinden. Hierzu ist es im allgemeinen erforderlich,die Drehzahlen der beiden drehenden Teile vor dem Einrückvorgangzu synchronisieren bzw. aneinander anzupassen, um einen weichenEingriff zu erzielen. Synchronisiereinrichtungen für Wechselgetriebeund Verteilergetriebe sind schon seit mehr als siebzig Jahren bekannt.Die am häufigstenanzutreffende Synchronisiereinrichtung findet sich in manuell betätigbarenWechselgetrieben, die in Personenwagen und Lastwagen verwendet werden.InPowertrain components of motor vehicles often requireone rotating part with another rotating part, another oneSpeed has to connect. For this it is generally necessarythe speeds of the two rotating parts before the engagement processto synchronize or adapt to each other to give a softTo achieve intervention. Synchronizing devices for change gearsand transfer cases have been known for more than seventy years.The most commonsynchronization device can be found in manually operableGearboxes that are used in cars and trucks.
    [0003] ImZuge der Weiterentwicklung von Leistungsstrangkomponenten verwendenneuere Einrichtungen Sensoren, die die Drehzahl der einzurückendendrehenden Teile überwachenund die Drehzahl eines der Teile – häufig durch Abbremsen – verstellen,um es mit dem anderen Teil zu synchronisieren. Bei einigen Antriebssträngen ermöglichenelektronische Steuergeräte,die in der Lage sind, die Drehzahl sowohl der Brennkraftmaschinewie auch des Getriebes zu verstellen, eine Synchronisierung derdrehenden Teile ohne die Verwendung einer mechanischen Synchronisiereinrichtung.in theUse as part of the further development of powertrain componentsnewer facilities sensors that detect the speed of engagementmonitor rotating partsand adjust the speed of one of the parts - often by braking -to synchronize it with the other part. Enable on some drive trainselectronic control units,which are able to control the speed of both the internal combustion engineas well as to adjust the transmission, a synchronization of therotating parts without the use of a mechanical synchronizer.
    [0004] Trotzderartiger spezieller Einrichtungen besteht immer noch ein Bedarfan Synchronisiereinrichtungen fürbeispielsweise Verteilergetriebe. Ein häufiges Erfordernis von Verteilergetriebe-Synchronisiereinrichtungenist eine rasche Betätigung,d. h., die Synchronisierung muss typischerweise in weniger als einerSekunde erzielt werden und derartige Synchronisiereinrichtungenmüssenmit einer relativ niedrigen aufgebrachten Kraft betätigt werdenkönnen.Wie es häufigder Fall ist, schließensich diese beiden Erfordernisse gegenseitig aus. Eine schneller arbeitendeSynchronisiereinrichtung erfordert im allgemeinen eine größere Einrichtungmit einem größeren Kraft-und Energieauf wand; eine kleinere Vorrichtung erzeugt, während sieweniger Energie erfordert, typischerweise eine kleinere Kraft undbraucht dafür einelängereZeit zum Herbeiführender Synchronisierung.DespiteSuch special facilities are still in needon synchronization devices forfor example transfer case. A common requirement for transfer case synchronizersis a quick operation,d. that is, synchronization typically has to be in less than oneSecond can be achieved and such synchronizershave toare operated with a relatively low applied forcecan.As is often the casethe case is closethese two requirements are mutually exclusive. A faster oneSynchronizer generally requires a larger facilitywith a greater forceand energy expenditure; creates a smaller device while itrequires less energy, typically a smaller force andneeds one for thatlongerTime to inducethe synchronization.
    [0005] Somitist ersichtlich, dass Synchronisiereinrichtungen mit schnelleremAnsprechverhalten und niedrigeren Betätigungskräften und einem niedrigerenLeistungsverbrauch wünschenswertsind.Consequentlyit can be seen that synchronizers with fasterResponsiveness and lower actuation forces and a lowerPower consumption desirableare.
    [0006] DieErfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sindin den Ansprüchendefiniert.TheInvention and advantageous embodiments of the invention arein the claimsAre defined.
    [0007] DieSynchronisiereinrichtung, die fürAntriebsstrangkomponenten wie Wechselgetriebe und Verteilergetriebeeines Kraftfahrzeuges geeignet ist, umfasst zwei Kugel-Rampen-Mechanismen,welche eine Synchronisierkraft verstärken und diese verstärkte Kraftauf eine von zwei Reibscheibenpaketen ausübt, welche eine Synchronisationverschiedener rotierender Elemente bewirkt. Die Synchronisiereinrichtungzeigt eine relativ niedrige Betätigungskraft. JederKugel-Rampen-Mechanismus umfasst zwei Kugel-Rampen-Glieder mit Drehbewegungsgrenzen, dieauch ihre axiale Trennung begrenzen, und eine dazwischen angeordneteDruckfederanordnung. Die Druckfederanordnung und die Bewegungsgrenzen derKugel-Rampen-Glieder begrenzen die Kraft, die von den Kugel-Rampen-Mechanismenerzeugt und auf die Reibscheibenpakete ausgeübt wird, um eine abrupte undunkontrollierte Betätigungder Reibscheibenpakete und eine entsprechende abrupte Synchronisationder rotierenden Elemente zu verhindern.TheSynchronizer forPowertrain components such as change gears and transfer casesa motor vehicle is suitable, comprises two ball ramp mechanisms,which increase a synchronizing force and this increased forceexerts on one of two sets of friction disks, which synchronizedifferent rotating elements. The synchronizershows a relatively low actuation force. EveryoneBall-ramp mechanism comprises two ball-ramp links with rotational movement limitsalso limit their axial separation, and one in betweenCompression spring arrangement. The compression spring arrangement and the limits of movementBall ramp members limit the force exerted by the ball ramp mechanismsgenerated and exerted on the friction disc packs to an abrupt anduncontrolled actuationthe friction disc packs and a corresponding abrupt synchronizationto prevent the rotating elements.
    [0008] Dieerfindungsgemäß ausgebildeteSynchronisiereinrichtung, die einen Kugel-Rampen-Mechanismus undReibscheibenpakete hat, erfordert eine nur niedrige Betätigungskraft.Die Synchronisiereinrichtung ist mit zwei Kugel-Rampen-Mechanismen versehen,welche sowohl drehbegrenzende wie auch kraftbegrenzende Komponentenhat. Zweckmäßigerweisesind die beiden Kugel-Rampen-Mechanismen mit Anschlägen versehen,welche Relativdrehungen der Kugel-Rampen-Glieder begrenzen.Thetrained according to the inventionSynchronizer that has a ball ramp mechanism andFriction disc packs requires only a low actuation force.The synchronizer is equipped with two ball-ramp mechanisms,which have both rotation-limiting and force-limiting componentsHas. Conveniently,the two ball-ramp mechanisms are equipped with stops,which limit relative rotations of the ball-ramp members.
    [0009] Anhandder Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispielder Erfindung nähererläutert.Es zeigt:Basedthe drawings become an embodimentthe invention closerexplained.It shows:
    [0010] 1 eine schematische Ansichteines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einem Verteilergetriebe,das eine Synchronisiereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung enthält; 1 is a schematic view of a motor vehicle drive train with a transfer case that includes a synchronizer according to an embodiment of the present invention;
    [0011] 2 ist eine Schnittansichtdes Verteilergetriebes mit der Synchronisiereinrichtung; 2 is a sectional view of the transfer case with the synchronizer;
    [0012] 3 ist eine vergrößerte fragmentarische Schnittansichtder Synchronisiereinrichtung; 3 Fig. 3 is an enlarged fragmentary sectional view of the synchronizer;
    [0013] 4 ist eine deutlich vergrößerte fragmentarischeSchnittansicht der Synchronisiereinrichtung; 4 is a significantly enlarged fragmentary sectional view of the synchronizer;
    [0014] 5 ist eine Schnittansichteines Teils der Synchronisiereinrichtung längs der Linie 5-5 in 4; 5 FIG. 5 is a sectional view of a portion of the synchronizer taken along line 5-5 in FIG 4 ;
    [0015] 6 ist eine Abwicklung derrampenförmigenAusnehmungen und der kraftübertragendenKugel eines der Kugel-Rampen-Mechanismen einer elektromagnetischenKupplung des Verteilergetriebes längs der Linie 6-6 in 2. 6 is a development of the ramp-shaped recesses and the force-transmitting ball of one of the ball-ramp mechanisms of an electromagnetic clutch of the transfer case along the line 6-6 in 2 ,
    [0016] In 1 ist ein Antriebsstrangfür einVierradfahrzeug schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.Der Antriebsstrang 10 enthält einen Antrieb 12,der mit einem Wechselgetriebe 14 verbunden ist und diesesunmittelbar antreibt. Das Wechselgetriebe 14 kann entwederein Automatikgetriebe oder ein manuell schaltbares Getriebe sein.Der Abtrieb des Wechselgetriebes 14 ist unmittelbar miteinem Verteilergetriebe 16 verbunden, das einen primären bzw.hinteren Antriebsstrang 20 mit Antriebsleistung versorgt.Der Antriebsstrang 20 umfasst eine primäre bzw. hintere Propwelle 22,ein primäresoder hinteres Differential 24, zwei primäre bzw.hintere Achsen 26 und ein entsprechendes Paar primärer oderhinterer Radanordnungen 28.In 1 is a drive train for a four-wheel vehicle shown schematically and with the reference numeral 10 designated. The drivetrain 10 contains a drive 12 that with a change gear 14 is connected and drives this directly. The change gear 14 can be either an automatic transmission or a manually shiftable transmission. The output of the change gear 14 is directly with a transfer case 16 connected, which is a primary or rear powertrain 20 supplied with drive power. The drivetrain 20 includes a primary or rear prop shaft 22 , a primary or rear differential 24 , two primary or rear axles 26 and a corresponding pair of primary or rear wheel assemblies 28 ,
    [0017] DasVerteilergetriebe 16 gibt wahlweise außerdem Antriebsleistung aneinen sekundärenbzw. vorderen Antriebsstrang 30 ab. Der Antriebsstrang 20 umfassteine sekundärebzw. vordere Propwelle 32, ein sekundäres oder vorderes Differential 34, zweisekundärebzw. vordere Achsen 36 und ein entsprechendes Paar sekundärer bzw.vorderer Radanordnungen 38. Die vorderen Radanordnungen 38 können unmittelbarmit einer entsprechenden vorderen Achse 36 verbunden seinoder zwei manuell betätigbareoder fernbedienbare Sperrnaben 42 können. gegebenenfalls zwischenden beiden vorderen Achsen 36 und einer entsprechendenRadanordnung 38 angeordnet sein, um wahlweise eine entsprechendeVerbindung herzustellen. Schließlichkönnen sowohlder primäreAntriebsstrang 20 wie auch der sekundäre Antriebsstrang 30 geeigneteund entsprechend angeordnete Universalgelenke 44 enthalten, welchestatische und dynamische Fehlausrichtungen zwischen den verschiedenenWellen und Komponenten zulassen. Eine Steuerkonsole 46,die vorzugsweise in der bequemen Reichweite der Fahrzeug-Bedienungspersonangeordnet ist, umfasst einen Schalter oder eine Anzahl einzelneSchalter bzw. Drucktasten 48, welche die Wahl des Betriebsmodus desVerteilergetriebes 16 erleichtern, wie noch genauer beschriebenwird.The transfer case 16 optionally also gives drive power to a secondary or front powertrain 30 from. The drivetrain 20 includes a secondary or front prop shaft 32 , a secondary or front differential 34 , two secondary or front axles 36 and a corresponding pair of secondary or front wheel assemblies 38 , The front wheel assemblies 38 can directly with a corresponding front axle 36 be connected or two manually operated or remote-controlled locking hubs 42 can. if necessary between the two front axles 36 and a corresponding wheel arrangement 38 be arranged to selectively establish a corresponding connection. Finally, both the primary powertrain 20 like the secondary drivetrain 30 suitable and appropriately arranged universal joints 44 included, which allow static and dynamic misalignments between the different shafts and components. A control console 46 , which is preferably arranged within the comfortable reach of the vehicle operator, comprises a switch or a number of individual switches or push buttons 48 which the choice of the mode of operation of the transfer case 16 facilitate, as will be described in more detail.
    [0018] Dievorstehende und folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Fahrzeug,bei dem der hintere Antriebsstrang 20 als der primäre Antriebsstrang dient,d. h., er ist im wesentlichen ständigeingerückt undin Betrieb, und dementsprechend dient der vordere Antriebsstrang 30 alsder sekundäreAntriebsstrang, d. h., er ist nur zeitweise bzw. zusätzlich eingerückt undin Betrieb. Ein derartiges Fahrzeug wird üblicherweise als Fahrzeug mitHinterradantrieb bezeichnet.The foregoing and following description relates to a vehicle in which the rear powertrain 20 serves as the primary powertrain, that is, it is essentially constantly engaged and in operation, and accordingly the front powertrain serves 30 as the secondary drive train, ie it is only temporarily or additionally engaged and in operation. Such a vehicle is usually referred to as a rear-wheel drive vehicle.
    [0019] DieBegriffe „primär" und „sekundär" werden hier anstellevon „vorder" und „hinter" insofern verwendet,als die vorliegende Erfindung ohne weiteres bei Wechselgetriebenund Verteilergetrieben verwendet werden kann, bei denen der primäre Antriebsstrang 20 imvorderen Bereich des Fahrzeugs und der sekundäre Antriebsstrang 30 imhinteren Bereich des Fahrzeuges angeordnet ist. Die Begriffe „primär" und „sekundär" charakterisierensomit die Funktion der einzelnen Antriebsstränge und nicht ihre spezielleLage.The terms "primary" and "secondary" are used here in place of "front" and "rear" insofar as the present invention can be readily used in variable speed transmissions and transfer cases where the primary drive train 20 in the front of the vehicle and the secondary powertrain 30 is arranged in the rear of the vehicle. The terms "primary" and "secondary" thus characterize the function of the individual drive trains and not their specific position.
    [0020] Wieaus den 1 und 2 hervorgeht, hat das Verteilergetriebe 16 einmehrteiliges, typischerweise gegossenes, metallisches Gehäuse 50 mitebenen und kreisförmigenDichtflächen, Öffnungenfür Wellenund Lager sowie verschiedenen Ausnehmungen, Schultern, Flansche,Gegenbohrungen und dergleichen zur Aufnahme verschiedener Komponenten undAnordnungen des Verteilergetriebes 16. Eine Antriebswelle 52 hatinnere Leisten bzw. Zähne 54 odereine andere Struktur, um einen Abtrieb des Wechselgetriebes 14 (s. 1) mit der Antriebswelle 52 drehfestzu verbinden. Die Antriebswelle 52 ist mittels eines Wälzlagerswie z. B. eines Kugellagers 56 von außen und mittels Wälzlagerwie z. B. Rollenlager 58 von innen drehbar gelagert. DieRollenlager 58 sind auf einem durchmesserverringerten Abschnitteiner primärenAbtriebswelle 60 angeordnet. Eine Öldichtung 62, diezwischen der Antriebswelle 52 und dem Gehäuse 50 angeordnetist, sorgt für eineStrömungsmittelabdichtungzwischen ihnen.Like from the 1 and 2 emerges, the transfer case has 16 a multi-part, typically cast, metallic housing 50 With flat and circular sealing surfaces, openings for shafts and bearings as well as various recesses, shoulders, flanges, counter bores and the like to accommodate various components and arrangements of the transfer case 16 , A drive shaft 52 has inner groin or teeth 54 or another structure to an output of the change gear 14 (S. 1 ) with the drive shaft 52 non-rotatably connect. The drive shaft 52 is by means of a rolling bearing such. B. a ball bearing 56 from the outside and by means of rolling bearings such. B. roller bearings 58 pivoted from the inside. The roller bearings 58 are on a reduced diameter section of a primary output shaft 60 arranged. An oil seal 62 between the drive shaft 52 and the housing 50 is placed provides a fluid seal between them.
    [0021] Dasentgegengesetzte Ende der Abtriebswelle 60 ist durch einWälzlagerwie ein Kugellager 64 gelagert. Eine Endkappe bzw. Dichtung 66 verschließt das Endeeines axialen Kanals 68 in der primären Abtriebswelle 60.Eine Gerotorpumpe 70 wird typischerweise dazu verwendet,Schmier- und Kühlmitteldurch den axialen Kanal zu fördern;das Schmier- und Kühlmittelwird dann durch mehrere radiale Öffnungenin der primärenAbtriebswelle 60 den Komponenten des Verteilergetriebes 16 zugeführt. Eine Öldichtung 72,die zwischen dem Gehäuse 50 undeinem Abtriebsfeature wie einem Flansch 74 angeordnet ist,sorgt füreine Abdichtung zwischen dem Gehäuse 50 undder primärenAbtriebswelle 60.The opposite end of the output shaft 60 is like a ball bearing through a rolling bearing 64 stored. An end cap or seal 66 closes the end of an axial channel 68 in the primary output shaft 60 , A gerotor pump 70 is typically used to deliver lubricants and coolants through the axial channel; the lubricant and coolant is then passed through multiple radial openings in the primary output shaft 60 the components of the transfer case 16 fed. An oil seal 72 that between the housing 50 and an output feature such as a flange 74 is arranged, provides a seal between the housing 50 and the primary output shaft 60 ,
    [0022] Eswird nun zusätzlichauf die 2 und 3 Bezug genommen. Das Verteilergetriebe 16 umfasst einals Planetengetriebes ausgebildetes Untersetzungsgetriebe 80.Das Untersetzungsgetriebe 80 weist ein Sonnenrad 82 auf,das als Ring ausgebildet sein kann, welcher durch Leisten 84 mitder Antriebswelle 52 verbunden oder mit dieser einstückig ausgebildetsein kann. Das Sonnenrad 82 hat Zähne 86, die mit mehrerenPlanetenrädern 88 ständig inEingriff stehen. Die Planetenräder 88 können aufRollenlagern 92 drehbar angeordnet sein, welche ihrerseits vonfestgelegten Wellenstummeln 94 abgestützt werden, oder die Planetenräder 88 können unmittelbar aufden Wellenstummeln 84 drehbar gelagert werden, falls dieserwünschtist. Die Wellenstummel 94 werden innerhalb eines Planetenträgers 96 gehalten undgesichert, welcher eine glockenförmigeVerlängerung 98 und äußere Leistenbzw. Zähne 100 aufweist.Der Planetenträger 96 wirdaußerdemvon einer kreisförmigenScheibe 102 abgestützt,die an einer Schulter 104 der Antriebswelle 52 aufeiner Seite angreift und durch ein Abstandsstück 106 auf der anderenSeite axial positioniert ist.It is now additionally on the 2 and 3 Referred. The transfer case 16 comprises a reduction gear designed as a planetary gear 80 , The reduction gear 80 has a sun gear 82 on, which can be designed as a ring, which by strips 84 with the drive shaft 52 connected or can be integrally formed with this. The sun gear 82 has teeth 86 that with multiple planet gears 88 constantly engaged. The planet gears 88 can on roller bearings 92 be rotatably arranged, which in turn by fixed shaft ends 94 supported who that, or the planet gears 88 can directly on the waves 84 be rotatably supported if this is desired. The wave stub 94 are inside a planet carrier 96 held and secured, which is a bell-shaped extension 98 and outer strips or teeth 100 having. The planet carrier 96 is also from a circular disc 102 supported on one shoulder 104 the drive shaft 52 attacks on one side and through a spacer 106 is positioned axially on the other side.
    [0023] DiePlanetenräder 88 kämmen ständig mit denZähnen 112 einesstationärenRingrades 114, das innerhalb des Gehäuses 50 beispielsweisedurch einen Schnappring 116 gesichert ist.The planet gears 88 constantly comb your teeth 112 a stationary ring gear 114 that is inside the case 50 for example with a snap ring 116 is secured.
    [0024] DieAntriebswelle 52 umfasst eine längliche Muffe 122.Die Muffe 122 wird von zwei Rollenlagern 58 drehbargelagert. Die Muffe 122 der Antriebswelle 52 hatLeisten bzw. Zähne 126,die zu den Leisten bzw. Zähnen 110 desPlanetenträgers 96 beabstandetund zu diesen axial ausgerichtet sind.The drive shaft 52 includes an elongated sleeve 122 , The sleeve 122 is made up of two roller bearings 58 rotatably mounted. The sleeve 122 the drive shaft 52 has groin or teeth 126 that lead to the groin or teeth 110 of the planet carrier 96 spaced and axially aligned with them.
    [0025] Wieinsbesondere aus den 3 und 4 hervorgeht, umfasst dasVerteilergetriebe 16 ferner eine Synchronisiereinrichtung 130.Die Synchronisiereinrichtung 130 hat eine äußere Schaltmuffe 132,die aus ihrer Mittellage durch eine Schaltgabel 134, welchein einer Ringnut 136 sitzt, in entgegengesetzten Richtungentranslationsförmigbewegt werden kann. Die Schaltmuffe 132 hat innere Leistenbzw. Zähne 138,die komplementärzu den Leisten bzw. Zähnen 142 einesRingkörpers 144 derprimärenAntriebswelle 66 ausgebildet sind und mit diesen ständig in Eingriffstehen. Die Schaltmuffe 132 hat ebenfalls innere Leistenbzw. Zähne 148,die komplementärzu den Leisten 100 des Planetenträgers 96 und den Leisten 126 derMuffe 122 der Antriebswelle ausgebildet und zu diesen axialausgerichtet sind. Eine innere Muffe 150 mit äußeren Leistenbzw. Zähnen 152 sitztinnerhalb der Schaltmuffe 132 und dreht sich mit dieser.Die Muffe 150 hat eine Ringnut 154, die zur Aufnahmeeiner kontraktierbaren umlaufenden Feder 156 dient, welcheim entlasteten Zustand innerhalb einer flachen, schrägwandigen,umlaufenden Ausnehmung 158 in der äußeren Schaltmuffe 132 sitzt. DieRingnut 154, die kontraktierbare Feder 156 und dieschrägwandigeumlaufende Ausnehmung 158 wirken zusammen, um eine Verrastungzwischen der Muffe 150 und der Schaltmuffe 132 zubilden, der einigen Widerstand einer Bewegung der Muffe 150 entgegensetzt,wenn sie aus der in 3 dargestellten Stellungbewegt wird, und die Rückkehrbewegung derMuffe 150 in die in 3 dargestellteMittellage unterstützt.As especially from the 3 and 4 emerges, includes the transfer case 16 also a synchronizer 130 , The synchronizer 130 has an outer shift sleeve 132 coming from their center position through a shift fork 134 which in an annular groove 136 sits, can be moved in opposite directions in translation. The shift sleeve 132 has inner groin or teeth 138 that are complementary to the groin or teeth 142 a ring body 144 the primary drive shaft 66 are trained and constantly engaged with them. The shift sleeve 132 also has inner strips or teeth 148 that complement the lasts 100 of the planet carrier 96 and the last 126 the sleeve 122 the drive shaft are formed and axially aligned with them. An inner sleeve 150 with outer strips or teeth 152 sits inside the gearshift sleeve 132 and turns with this. The sleeve 150 has an annular groove 154 which is used to accommodate a contractible circumferential spring 156 serves, which in the relieved state within a flat, inclined wall, circumferential recess 158 in the outer shift sleeve 132 sitting. The ring groove 154 who have favourited Contractible Pen 156 and the inclined walled recess 158 work together to lock between the sleeve 150 and the gearshift sleeve 132 to form the some resistance of a movement of the sleeve 150 opposed when out of the 3 position shown is moved, and the return movement of the sleeve 150 in the in 3 shown middle layer supports.
    [0026] Eswird nun auf die 3, 4 und 5 Bezug genommen. Zentral auf der Innenfläche derMuffe 150 befindet sich ein Bereich axial verlaufenderinnerer Leisten bzw. Zähne 162.Die Leisten bzw. Zähne 162 greifenan ersten bzw. inneren linken und rechten kreisförmigen Kugel-Rampenkörpern 164A und 164B an,welche Leisten 166A und 166B aufweisen, die komplementär zu Leistenbzw. Zähnen 162 ander Muffe 150 ausgebildet sind und mit diesen in Eingriff stehen.Die Rampenkörper 164A und 164B haben mehrereschrägwandige,rampenförmigeAusnehmungen 168A und 168B, die eine entsprechendeAnzahl kraftübertragenderKugeln 172A und 172B aufnehmen. Vorzugsweise erstreckensich die rampenförmigenAusnehmungen 172A und 172B in Winkelrichtung über näherungsweise90° bis100°. Die Rampenkörper 164A und 164B habenferner innere Leisten bzw. Zähne 174A und 174B,die mit komplementärausgebildeten äußeren Leistenbzw. Zähnen 178 aneiner Nabe 180 in Eingriff stehen, welche auf der Muffe 172 derAntriebswelle frei drehbar gelagert sind. Die Leisten bzw. Zähne 178 sindinsofern nicht standardmäßig ausgebildet,als nur drei Leisten bzw. Zähne 178 inAbständenvon 120° aufder Nabe 180 vorgesehen sind. Die primäre Abtriebswelle 60,die Schaltmuffe 132, die Muffe 150, die Rampenkörper 164A und 164B sowiedie Nabe 180 rotieren alle gemeinsam.It is now on the 3 . 4 and 5 Referred. Central on the inner surface of the sleeve 150 there is an area of axially extending inner strips or teeth 162 , The groin or teeth 162 grip first or inner left and right circular spherical ramp bodies 164A and 164B on which ledges 166A and 166B have complementary to last or teeth 162 on the sleeve 150 are trained and engaged with them. The ramp body 164A and 164B have several inclined, ramp-shaped recesses 168A and 168B that have a corresponding number of force-transmitting balls 172A and 172B take up. The ramp-shaped recesses preferably extend 172A and 172B in the angular direction over approximately 90 ° to 100 °. The ramp body 164A and 164B also have internal ridges or teeth 174A and 174B that with complementary outer strips or teeth 178 on a hub 180 are engaged, which on the sleeve 172 the drive shaft are freely rotatable. The groin or teeth 178 are not designed as standard, as only three strips or teeth 178 at 120 ° intervals on the hub 180 are provided. The primary output shaft 60 who have favourited Shift Sleeve 132 who have favourited Socket 150 who have favourited Ramp Bodies 164A and 164B as well as the hub 180 all rotate together.
    [0027] Zwischenden benachbarten Stirnflächender linken und rechten Rampenkörper 164A und 164B ist eineDruckfeder 182 angeordnet. Die Druckfeder 182 kanneine Tellerfeder, eine gewellte Scheibe oder eine kreisförmige Scheibemit mehreren kleinen Druckfedern sein, welche Längsachsen angeordnet sind,die parallel und mit gleichem Abstand zu der Mittellinie der primären Abtriebswelle 60 angeordnet sind.Between the adjacent faces of the left and right ramp bodies 164A and 164B is a compression spring 182 arranged. The compression spring 182 can be a plate spring, a corrugated disc or a circular disc with several small compression springs, which are arranged along longitudinal axes that are parallel and equidistant from the center line of the primary output shaft 60 are arranged.
    [0028] DieSynchronisiereinrichtung 130 umfasst ferner zweite bzw. äußere linkeund rechte kreisförmigeKugel-Rampenkörper 184A und 184B,die jeweils eine entsprechende Anzahl schrägwandiger, rampenförmiger Ausnehmungen 188A und 188B haben. Vorzugsweiseerstrecken sich die rampenför migen Ausnehmungen 188A und 188B inWinkelrichtung überungefähr90° bis100°. Wiein 5, dargestellt, stehendie drei äußeren Leisten 178,die jeweils um 120° zueinanderbeabstandet sind, mit einer entsprechenden Anzahl (d. h. drei) beabstandetenLeisten 192 an jedem der beiden Rampenkörper 184A und 184B inEingriff. Die zweiten Rampenkörper 184A und 184B können sichdaher durch einen begrenzten Bewegungsbereich relativ zu der Nabe 180 freidrehen. Dieser Bewegungsbereich liegt in der Größenordnung von 80 bis 90°, und somitsind die Relativdrehung und die axiale Verstellung der Rampenkörper 164A und 164B relativzu den Rampenkörpern 184A und 184B begrenzt.The synchronizer 130 further includes second and outer left and right circular ball ramp bodies 184A and 184B , each with a corresponding number of inclined, ramp-shaped recesses 188A and 188B to have. The ramp-shaped recesses preferably extend 188A and 188B in the angular direction over approximately 90 ° to 100 °. As in 5 , shown, are the three outer strips 178 , each spaced 120 ° apart, with a corresponding number (ie three) spaced strips 192 on each of the two ramp bodies 184A and 184B engaged. The second ramp body 184A and 184B can therefore be limited by a limited range of motion relative to the hub 180 turn freely. This range of motion is of the order of 80 to 90 °, and thus the relative rotation and the axial adjustment of the ramp body 164A and 164B relative to the ramp bodies 184A and 184B limited.
    [0029] DierampenförmigenAusnehmungen 168A, 168B, 188A und 188B unddie kraftübertragenden Kugeln 172A und 172B können durchandere entsprechende mechanische Elemente ersetzt werden, welcheeine axiale Verstellung der Rampenkörper 164A, 164B, 184A und 184B alsFolge einer Relativdrehung zwischen ihnen bewirken. Beispielsweise können Kegelrollen,die in komplementärausgebildeten konischen Schraubenbahnen angeordnet sind, verwendetwerden.The ramp-shaped recesses 168A . 168B . 188A and 188B and the power transmission balls 172A and 172B can ent by others speaking mechanical elements are replaced, which an axial adjustment of the ramp body 164A . 164B . 184A and 184B as a result of a relative rotation between them. For example, tapered rollers arranged in complementary conical screw tracks can be used.
    [0030] Jederder äußeren Rampenkörper 184A und 184B hateine entsprechende Schulter 192A und 192B, welcheeine entsprechende flache Beilagscheibe 194A und 194B erfasstund hält.Die gegenüberliegendenFlächenjeder der Beilagscheiben 194A und 194B greifenan den inneren Leisten bzw. Zähnen 162 derinneren Muffe 150 an. Wenn sich daher die Muffe 150 ausder in 3 dargestelltenLage nach links oder rechts bewegt, verschieben die inneren Leistenbzw. Zähne 162 translationsförmig eine derBeilagscheiben 194A oder 194B in eine Richtung entsprechendder Bewegungsrichtung der Muffe 150, wodurch eine der zweitenRampenkörper 184A und 184B translationsförmig inAnlage mit einem entsprechenden linken oder rechten Reibscheibenpaket 200A bzw. 200B bewegtwird.Each of the outer ramp bodies 184A and 184B has a corresponding shoulder 192A and 192B which has a corresponding flat washer 194A and 194B captures and holds. The opposite faces of each of the washers 194A and 194B grip the inner bars or teeth 162 the inner sleeve 150 on. Therefore, if the sleeve 150 from the in 3 shown position moved to the left or right, shift the inner bars or teeth 162 translationally one of the washers 194A or 194B in a direction corresponding to the direction of movement of the sleeve 150 , causing one of the second ramp bodies 184A and 184B translationally in plant with a corresponding left or right friction disc package 200A respectively. 200B is moved.
    [0031] Dielinken und rechten Reibscheibenpakete 200A und 200B umfasseneine erste Anzahl größerer Reibscheiben 202A und 202B.Die größeren Reibscheiben 202A aufder linken Seite stehen mit komplementär ausgebildeten Leisten bzw.Zähnen 204A andem glockenförmigenAbschnitt 98 des Planetenträgers 96 in Eingriff.Eine zweite Anzahl kleinerer Reibscheiben 206A auf derlinken Seite stehen mit den Leisten 178 an der Nabe 180 inEingriff. Dementsprechend steht eine erste Gruppe größerer Reibscheiben 202B aufder rechten Seite mit einer komplementären Anzahl innerer Leistenbzw. Zähnen 204B ander Muffe 122 der Antriebswelle 52 in Eingriff.Eine abwechselnd angeordnete zweite Anzahl kleinerer Reibscheiben 206B aufder rechten Seite steht ebenfalls mit den Leisten 78 ander Nabe 180 in Eingriff.The left and right friction disc packs 200A and 200B comprise a first number of larger friction disks 202A and 202B , The larger friction disks 202A stand on the left side with complementarily formed strips or teeth 204A on the bell-shaped section 98 of the planet carrier 96 engaged. A second number of smaller friction disks 206A on the left are the strips 178 on the hub 180 engaged. Accordingly, there is a first group of larger friction disks 202B on the right side with a complementary number of inner strips or teeth 204B on the sleeve 122 the drive shaft 52 engaged. An alternating second number of smaller friction disks 206B on the right is also with the lasts 78 on the hub 180 engaged.
    [0032] Wieaus 2 hervorgeht, bildetdie Schaltgabel 134 einen Teil einer Betätigungsanordnung 210.Die Schaltgabel 134 verläuft von einem zylindrischenKörper 212,der zwei identische Nocken 212A an jedem Ende hat, in radialerRichtung. An den Nocken 212A greifen zwei beabstandeteNockenfolgeglieder 214 an, die an einer gegensinnig drehbaren Schaltstange 216 befestigtsind. Die Schaltstange 216 ist in entgegengesetzten Richtungendurch einen elektrischen Motorantrieb 218 drehbar, derdie Schaltstange 216 wahlweise in die eine oder andere Richtungdreht und die Schaltgabe 134 axial verschiebt, um die äußere länglicheSchaltmuffe 132 in der einen oder anderen axialen Richtungzu bewegen.How out 2 emerges, forms the shift fork 134 part of an actuator assembly 210 , The shift fork 134 runs from a cylindrical body 212 , the two identical cams 212A has at each end, in the radial direction. On the cams 212A engage two spaced cam followers 214 on a shift rod that rotates in opposite directions 216 are attached. The shift rod 216 is in opposite directions by an electric motor drive 218 rotatable of the shift rod 216 alternatively rotates in one direction or the other and the switching ability 134 axially shifts to the outer elongated shift sleeve 132 to move in one or the other axial direction.
    [0033] Eswird nun auf 2 und 6 Bezug genommen. Das Verteilergetriebe 16 enthält fernereine elektromagnetisch betätigteReibscheibenkupplung 220, die eine wahlweise Drehmomentübertragung vonder primärenAbtriebswelle 60 auf den sekundären Antriebsstrang 30 bewirkt.Die Reibscheibenkupplung 220 ist um die primäre Abtriebswelle 60 herumangeordnet und enthältein kreisförmigesAntriebsglied 222, das mit der primären Abtriebswelle 60 beispielsweisedurch eine Leistenverbindung (Keilverzahnung) verbunden ist. Daskreisförmige Antriebsglied 222 hatmehrere in Umfangsrichtung beabstandete Ausnehmungen 226 inForm eines schrägenSchnittes eines schraubenförmigenTorus. Jede der Ausnehmungen 226 nimmt eine entsprechendeAnzahl kraftübertragenderKugeln 228 auf.It is now going on 2 and 6 Referred. The transfer case 16 also contains an electromagnetically actuated friction clutch 220 that have an optional torque transmission from the primary output shaft 60 on the secondary driveline 30 causes. The friction disc clutch 220 is about the primary output shaft 60 arranged around and contains a circular drive member 222 that with the primary output shaft 60 is connected, for example, by a strip connection (spline). The circular drive link 222 has several circumferentially spaced recesses 226 in the form of an oblique cut of a helical torus. Each of the recesses 226 takes a corresponding number of force-transmitting balls 228 on.
    [0034] Einkreisförmigesgetriebenes Teil 232 ist benachbart zu dem kreisförmigen Antriebsteil 222 angeordnetund hat eine entsprechende Anzahl ge genüberliegender Ausnehmungen 234,die die gleiche Form wie die Ausnehmungen 226 haben. DieschrägenSeitenwändeder Ausnehmungen 226 und 234 dienen als Rampenbzw. Nocken und wirken mit den Kugeln 228 zusammen, umdie kreisförmigenTeile 222 und 232 bei einer Relativdrehung zwischenihnen auseinander zu bewegen. Die Ausnehmungen 226 und 234 sowiedie kraftübertragendenKugeln 228 könnendurch andere entsprechende mechanische Elemente ersetzt werden,die in der Lage sind, die kreisförmigenTeile 222 und 232 bei einer Relativdrehung zwischenihnen axial auseinander zu bewegen. Beispielsweise können Kegelrollen,die in komplementärausgebildeten konischen Schraubenbahnen angeordnet sind, verwendetwerden.A circular driven part 232 is adjacent to the circular drive part 222 arranged and has a corresponding number of ge opposite recesses 234 that have the same shape as the recesses 226 to have. The sloping side walls of the recesses 226 and 234 serve as ramps or cams and act with the balls 228 together to form the circular parts 222 and 232 to move apart at a relative rotation between them. The recesses 226 and 234 as well as the force-transmitting balls 228 can be replaced by other corresponding mechanical elements that are able to form the circular parts 222 and 232 to move axially apart at a relative rotation between them. For example, tapered rollers arranged in complementary conical screw tracks can be used.
    [0035] Daskreisförmigegetriebene Teil 232 erstreckt sich radial nach außen undist an einem Weicheisen-Rotor 236 befestigt. Ein Anker 242 ist benachbartzur Stirnflächedes Rotors 236 angeordnet. Der Rotor 236 umgibteine elektromagnetische Spule 244 auf drei Seiten.The circular driven part 232 extends radially outward and is on a soft iron rotor 236 attached. An anchor 242 is adjacent to the end face of the rotor 236 arranged. The rotor 236 surrounds an electromagnetic coil 244 on three sides.
    [0036] Dieelektromagnetische Spule 244 wird mit elektrischer Energievorzugsweise von einem pulsweitenmodulierten (PWM) Regler durcheinen elektrischen Leiter 246 versorgt. Die Pulsweitenmodulation erhöht oderverringert den der elektromagnetischen Spule 244 der elektromagnetischenReibscheibenkupplung 220 zugeführten durchschnittlichen Strom undsomit das von der Reibscheibenkupplung 220 übertrageneDrehmoment durch Vergrößern oder Verkleinernder Einschaltdauer (Tastverhältnis)eines Steuersignals, wie noch genauer erläutert wird. Es versteht sich,dass auch andere modulierende Steuertechniken verwendet werden können, umdie Reibscheibenkupplung 220 ein- und auszurücken.The electromagnetic coil 244 is preferably with electrical energy from a pulse width modulated (PWM) controller through an electrical conductor 246 provided. The pulse width modulation increases or decreases that of the electromagnetic coil 244 the electromagnetic friction clutch 220 supplied average current and thus that from the friction clutch 220 transmitted torque by increasing or decreasing the duty cycle of a control signal, as will be explained in more detail. It is understood that other modulating control techniques can also be used to control the friction disc clutch 220 to move in and out.
    [0037] Beieiner Bestromung der elektromagnetischen Spule 244 wirdder Anker 242 mit dem Rotor 236 magnetisch angezogen,was einen Reibkontakt zwischen dem Anker 242 und dem Rotor 236 zurFolge hat. Wenn sich die primäreAbtriebswelle 60 mit einer anderen Drehzahl als der Anker 242 dreht,hat dieser Reibkontakt zur Folge, dass ein Reibmoment von der primären Abtriebswelle 60 durchdas kreisförmigeAntriebsglied 222 und die kraftübertragenden Kugeln 228 aufdas kreisförmigegetriebene Teil 232 übertragenwird.When the electromagnetic coil is energized 244 becomes the anchor 242 with the rotor 236 magnetically attracted, making a frictional contact between the anchor 242 and the rotor 236 has the consequence. If the primary output shaft 60 at a different speed than the anchor 242 rotates, this frictional contact results in a frictional torque from the primary output shaft 60 through the circular drive link 222 and the power transmission balls 228 on the circular driven part 232 is transmitted.
    [0038] Aufgrunddes resultierenden Reibmomentes wandern die Kugeln 228 aufden Rampen der Ausnehmungen 226 und 234 nach oben,was eine axiale Verstellung des kreisförmigen Antriebsgliedes 222 zurFolge hat. Die axiale Verschiebung des Antriebsgliedes 222 hateine translationsförmigeBewegung einer Andruckplatte 248 axial gegen eine Reibscheibenkupplung 250 zurFolge. Eine Druckfeder 252, die aus einem Stapel Tellerfedernbestehen kann, erzeugt eine Rückstellkraft,die das kreisförmigeAntriebsteil 222 in Richtung auf das kreisförmige getriebeneTeil 232 vorspannt und die kraftübertragenden Kugeln 228 inMittellagen in den kreisförmigenAusnehmungen 226 und 234 zurückbewegt, um für einen maximalenFreiraum und eine minimale Reibung zwischen den Komponenten derelektromagnetischen Reibscheibenkupplung 220 zu sorgen,wenn sie deaktiviert ist. Ein wichtiges Auslegungsmerkmal für die Ausnehmungen 226 und 234 sowiedie Kugeln 228 besteht darin, dass ihre Geometrie und dieAuslegung der Druckfeder 252 sowie die Freiräume in demReibscheibenpaket 250 sicherstellen, dass ihre elektromagnetischeKupplung 220 nicht selbsthemmend ist. Die Reibscheibenkupplung 220 darfnicht von selbst einrücken;vielmehr muss sie zu einer kontrollierten, proportionalen Einrückung undDrehmomentübertragungunmittelbar in Abhängigkeitvon dem modulierenden Steuereingang in der Lage sein.The balls migrate due to the resulting frictional moment 228 on the ramps of the recesses 226 and 234 upwards, which is an axial adjustment of the circular drive member 222 has the consequence. The axial displacement of the drive member 222 has a translational movement of a pressure plate 248 axially against a friction disc clutch 250 result. A compression spring 252 , which can consist of a stack of disc springs, generates a restoring force that the circular drive part 222 towards the circular driven part 232 preloaded and the power transmitting balls 228 in middle positions in the circular recesses 226 and 234 moved back to for maximum clearance and minimal friction between the components of the electromagnetic friction clutch 220 to worry about when it's disabled. An important design feature for the recesses 226 and 234 as well as the balls 228 is that their geometry and the design of the compression spring 252 as well as the free spaces in the friction disc package 250 make sure their electromagnetic clutch 220 is not self-locking. The friction disc clutch 220 must not indent on its own; rather, it must be capable of controlled, proportional engagement and torque transfer directly depending on the modulating control input.
    [0039] DasReibscheibenpaket 250 umfasst eine erste Anzahl kleinererReibscheiben 254. Die erste Anzahl Reibscheiben 254 istdurch eine Leistenverbindung (Keilverzahnung) mit einer Kupplungsnabe 256 verbunden,welche mit der primärenAbtriebswelle 60 drehfest verbunden ist. Eine zweite Anzahl größerer Reibscheiben 258 istmit einem ringförmigenGehäuse 260 durcheine Leistenverbindung drehfest verbunden und abwechselnd zu derersten Anzahl von Reibscheiben 254 angeordnet.The friction disc package 250 comprises a first number of smaller friction disks 254 , The first number of friction discs 254 is by a strip connection (spline) with a coupling hub 256 connected to the primary output shaft 60 is rotatably connected. A second number of larger friction disks 258 is with an annular housing 260 connected in a rotationally fixed manner by a strip connection and alternating with the first number of friction disks 254 arranged.
    [0040] DasringförmigeGehäuse 260 umgibtkonzentrisch die primäreAbtriebswelle 60 und ist mit einem Kettenrad 262 durchmehrere Leisten bzw. Ausnehmungen 264 verbunden. Das Kettenrad 262 ist aufder primärenAbtriebswelle 60 frei drehbar angeordnet und wird von einemGleitlager oder Nadellager 266 gelagert. Wenn die Reibscheibenkupplung 220 eingerückt ist, überträgt sie Drehmomentvon der primärenAbtriebswelle 60 auf das Kettenrad 262. Eine Kette 268 sitztauf dem Kettenrad 262 und überträgt Energie auf ein getriebenesKettenrad 270. Das getriebene Kettenrad 270 istmit einer vorderen bzw. sekundärenAbtriebswelle 272 des Verteilergetriebes 16 durchLeisten 274 verbunden. Die sekundäre Abtriebswelle 272 wirdvon zwei Rollenlagern 276 drehbar gelagert, und eine Öldichtung 278 sorgtfür eine Strömungsmittelabdichtungzwischen der sekundärenAbtriebswelle 292 und dem Gehäuse 50.The ring-shaped housing 260 concentrically surrounds the primary output shaft 60 and is with a sprocket 262 through several strips or recesses 264 connected. The sprocket 262 is on the primary output shaft 60 freely rotatable and is arranged by a plain bearing or needle bearing 266 stored. If the friction disc clutch 220 is engaged, it transmits torque from the primary output shaft 60 on the sprocket 262 , A chain 268 sits on the sprocket 262 and transfers energy to a driven sprocket 270 , The driven sprocket 270 is with a front or secondary output shaft 272 of the transfer case 16 by lasts 274 connected. The secondary output shaft 272 is made up of two roller bearings 276 pivoted, and an oil seal 278 provides a fluid seal between the secondary output shaft 292 and the housing 50 ,
    [0041] ImBetrieb bewirkt die Synchronisiereinrichtung 130 eine rascheSynchronisierung bei Verwendung relativ niedriger Einrückkräfte. Diezugehörige Schaltbetätigungseinrichtungkann daher leichter und kleiner sein und weniger Leistung als herkömmlicheLösungenverbrauchen. Wenn ein Schaltvorgang angesteuert wird, beginnt dieSchaltgabel 134 damit, die äußere Schaltmuffe 132 ausder in den 2, 3 und 4 dargestellten Lage nach rechts oder linkszu bewegen. Im Folgenden sei angenommen, dass die Schaltmuffe 132 nachlinks bewegt wird, wie in den 2, 3 und 4 dargestellt, um den drehzahlreduziertenAbtrieb des Planetenträgers 96 desUntersetzungsgetriebes 80 einzurücken. Eine Translationsbewegungder Schaltmuffe 132 nach rechts rückt den Direktgang von derAntriebswelle 52 ein; die Funktion der Synchronisiereinrichtung 130 istjedoch dieselbe.In operation, the synchronization device 130 rapid synchronization when using relatively low engagement forces. The associated shift actuator can therefore be lighter and smaller and consume less power than conventional solutions. When a shift is triggered, the shift fork begins 134 with it, the outer shift sleeve 132 from the in the 2 . 3 and 4 shown position to move right or left. In the following it is assumed that the shift sleeve 132 is moved to the left, as in the 2 . 3 and 4 shown to the speed-reduced output of the planet carrier 96 of the reduction gear 80 engage. A translational movement of the shift sleeve 132 Direct gear moves to the right from the drive shaft 52 on; the function of the synchronization device 130 is however the same.
    [0042] Wennsich die äußere Schaltmuffe 132 nach linksbewegt, wird die kontraktierbare Feder 156 von den schrägen Seitenwänden 158 inden Ringkanal 154 der inneren Muffe 150 getrieben.Die Muffe 150 beginnt ebenfalls, sich nach links zu bewegen,und die inneren Leisten bzw. Zähne 162 sorgenfür eine Translationsbewegungder Beilagscheibe 194A, welche ihrerseits den zweiten bzw. äußeren linkenRampenkörper 184A inerhöhterReibanlage mit dem linken Reibscheibenpaket 200A translationsförmig bewegt.Der auf diese Weise erzeugte Widerstand bewirkt eine Relativdrehungzwischen dem äußeren Rampenkörper 184A unddem inneren Rampenkörper 164A,was bewirkt, dass die kraftübertragenden Kugeln 172A dieRampenkörper 164A und 184A axialauseinander bewegen.If the outer shift sleeve 132 moved to the left, the contractible spring 156 from the sloping side walls 158 in the ring channel 154 the inner sleeve 150 driven. The sleeve 150 also begins to move to the left, and the inner groin or teeth 162 ensure a translational movement of the washer 194A , which in turn is the second or outer left ramp body 184A in an increased friction system with the left friction disc package 200A moved translationally. The resistance generated in this way causes a relative rotation between the outer ramp body 184A and the inner ramp body 164A what causes the power transfer balls 172A the ramp body 164A and 184A move axially apart.
    [0043] Sowohldie Relativdrehung der Rampenkörper 164A und 184A sowieihre axiale Trennbewegung wird durch das Zusammenwirken der Leisten 178 und 192 begrenzt.Die axiale Trennbewegung der Rampenkörper 164A und 184A komprimiertdas Reibscheibenpaket 200A und beginnt, den Planetenträger 96 mitder primärenAbtriebswelle 60 zu synchronisieren. Die auf das Reibscheibenpaket 200A ausgeübte Kompressionskraftwird durch die von der Druckfeder 182 erzeugte Druckkraftgesteuert und begrenzt und kann tatsächlich nicht größer seinals die von der Druckfeder 182 erzeugte Kraft. Die benachbartenRampenkörper 164A und 164B dürfen sichnicht berührenbzw. kontaktieren, da dies ermöglichenwürde,dass eine Kraft, die größer istals die von der Druckfeder 182 gesteuerte bzw. begrenzte Kraft,auf die Reibscheibenpakete 200A und 200B übertragenwird und zu einer abrupten und inakzeptablen Synchronisierwirkungführenwürde.Both the relative rotation of the ramp body 164A and 184A as well as their axial separation movement is due to the interaction of the strips 178 and 192 limited. The axial separation movement of the ramp body 164A and 184A compresses the friction disc package 200A and starts the planet carrier 96 with the primary output shaft 60 to synchronize. The on the friction disc package 200A compression force exerted by the compression spring 182 generated and controlled pressure force and can actually not be greater than that of the compression spring 182 generated force. The neighboring ramp bodies 164A and 164B must not touch or contact each other as this would allow a force greater than that of the compression spring 182 controlled or limited Force on the friction disc packs 200A and 200B is transmitted and would lead to an abrupt and unacceptable synchronization effect.
    [0044] Indiesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Wahl der Federrateder Druckfeder 182 die auf die Reibscheibenpakete 200A und 200B ausgeübte Kraftund somit die von der Synchronisiereinrichtung 130 erzielterelative Synchronisiergeschwindigkeit bestimmt. Das bedeutet, dasseine größere odersteifere Federrate dazu führt,dass eine größere Kraftauf die Reibscheibenpakete 200A und 200B übertragenwird, so dass eine schnellere Synchronisierung stattfindet, unddass eine kleinere oder weichere Federrate eine langsamere Synchronisierung zurFolge hat.In this context, it should be noted that the choice of the spring rate of the compression spring 182 on the friction disc packs 200A and 200B exerted force and thus that of the synchronizer 130 achieved relative synchronization speed determined. This means that a larger or stiffer spring rate results in a greater force on the friction disc packs 200A and 200B is transmitted so that a faster synchronization takes place and that a smaller or softer spring rate results in a slower synchronization.
    [0045] Wenndie Drehzahl des Planetenträgers 96 andie der primärenAbtriebswelle 60 angepasst ist, kann die äußere Schaltmuffe 132 weiternach links verschoben werden, so dass die inneren Leisten bzw. Zähne 148 mitden Leisten bzw. Zähnen 100 andem Planetenträger 96 inEingriff gerücktwerden können. Indiesem Zustand wird Drehmoment unmittelbar von dem Planetenträger 96 durchdie Schaltmuffe 132 und durch die miteinander in Eingriffstehenden Leisten 13 8 und 142 auf die primäre Abtriebswelle 60 übertragen.If the speed of the planet carrier 96 to that of the primary output shaft 60 is adapted, the outer shift sleeve 132 further to the left so that the inner groin or teeth 148 with the groin or teeth 100 on the planet carrier 96 can be engaged. In this state, torque is directly from the planet carrier 96 through the shift sleeve 132 and through the engaged strips 13 8 and 142 on the primary output shaft 60 transfer.
    权利要求:
    Claims (11)
    [1]
    Synchronisiereinrichtung für Antriebsstrangkomponenteneines Kraftfahrzeuges, mit einem ersten Antriebsglied (96), einemzweiten Antriebsglied (52), einem Abtriebsglied (60), einerKupplungsmuffe (132), die zum Antreiben des Abtriebsgliedesdient und wahlweise eines der beiden Antriebsglieder (96, 52)erfasst, zwei Kugel-Rampen-Mechanismen, welche jeweils zweibenachbarte Glieder (164, 184) umfassen, von denenjedes mehrere gegenüberliegenderampenförmigeAusnehmungen (168, 188) bilden, wobei eine entsprechendeAnzahl kraftübertragenderGlieder (172) in den Ausnehmungen angeordnet sind und einesvon jedem der beiden benachbarten Glieder mit dem Abtriebsglied(60) drehfest verbunden ist, einer Druckfeder (182),die zwischen den beiden Kugel-Rampen-Mechanismen angeordnet ist, zweiReibscheibenpaketen (200), die jeweils eine erste (202)und eine zweite (206) abwechselnd angeordnete Gruppe vonReibscheiben umfassen, wobei eine der Reibscheibengruppen jedesder Reibscheibenpakete mit einem der Antriebsglieder drehfest verbundenist und eine andere der Reibscheibengruppen jeder der Reibscheibenpaketemit dem Abtriebsglied drehfest verbunden ist, und einer innerenMuffe (150), die der Kupplungsmuffe (132) zugeordnetist, um wahlweise ein anderes jeder der beiden benachbarten Gliederin Richtung auf ein benachbartes Reibscheibenpaket translationsförmig zubewegen.Synchronizing device for drive train components of a motor vehicle, with a first drive member ( 96 ), a second drive element ( 52 ), an output link ( 60 ), a coupling sleeve ( 132 ), which serves to drive the output element and optionally one of the two drive elements ( 96 . 52 ) detects two ball-ramp mechanisms, each of which has two adjacent links ( 164 . 184 ), each of which has a plurality of opposing ramp-shaped recesses ( 168 . 188 ) form, with a corresponding number of force-transmitting members ( 172 ) are arranged in the recesses and one of each of the two adjacent links with the driven link ( 60 ) is non-rotatably connected, a compression spring ( 182 ), which is arranged between the two ball-ramp mechanisms, two sets of friction disks ( 200 ), each with a first ( 202 ) and a second ( 206 ) comprise an alternately arranged group of friction disks, one of the friction disk groups of each of the friction disk packs being connected in a rotationally fixed manner to one of the drive members and another of the friction disk groups of each of the friction disk packs being connected in a rotationally fixed manner to the output member, and an inner sleeve ( 150 ) which the coupling sleeve ( 132 ) is assigned to selectively move a different one of each of the two adjacent links in the direction of an adjacent set of friction disks.
    [2]
    Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Druckfeder (182) eine Tellerfederist.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the compression spring ( 182 ) is a disc spring.
    [3]
    Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Druckfeder (182) eine Scheibeist, die mehrere Druckfedern hat, deren Achsen parallel und versetztzu einer Achse des Abtriebsgliedes (60) angeordnet sind.Synchronizing device according to claim 1, characterized in that the compression spring ( 182 ) is a disc that has several compression springs, the axes of which are parallel and offset to an axis of the output member ( 60 ) are arranged.
    [4]
    Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,gekennzeichnet durch ein Rastglied (156), das zwischender Kupplungsmuffe (132) und der inneren Muffe (150)angeordnet ist.Synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized by a locking member ( 156 ) between the coupling sleeve ( 132 ) and the inner sleeve ( 150 ) is arranged.
    [5]
    Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,gekennzeichnet durch Mittel (178, 192) zum Begrenzeneiner Relativdrehung zwischen den beiden benachbarten Gliedern (164, 184)jedes der beiden Kugel-Rampen-Mechanismen.Synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized by means ( 178 . 192 ) to limit a relative rotation between the two neighboring links ( 164 . 184 ) each of the two ball ramp mechanisms.
    [6]
    Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,gekennzeichnet durch eine Schaltgabel (134), die an derKupplungsmuffe (132) angreift, und einen Aktuator (218)zum translationsförmigenBewegen der Schaltgabel und der Kupplungsmuffe in zwei Richtungen.Synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized by a shift fork ( 134 ) on the coupling sleeve ( 132 ) and an actuator ( 218 ) for translational movement of the shift fork and the coupling sleeve in two directions.
    [7]
    Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,gekennzeichnet durch mehrere ineinander greifende Leisten an demAbtriebsglied (60) und der Kupplungsmuffe (132).Synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized by a plurality of interlocking strips on the driven member ( 60 ) and the coupling sleeve ( 132 ).
    [8]
    Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,gekennzeichnet durch ineinander greifende Leisten (100, 126, 148)an der Kupplungsmuffe (132) und dem ersten Antriebsglied (96)und dem zweiten Antriebsglied (52). Synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized by interlocking strips ( 100 . 126 . 148 ) on the coupling sleeve ( 132 ) and the first drive link ( 96 ) and the second drive link ( 52 ).
    [9]
    Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das erste Antriebsglied (96)ein drehzahlverringernder Abtrieb eines als Planetengetriebe ausgebildetenUntersetzungsgetriebes (80) ist und das Abtriebsglied (60)eine primäreAbtriebswelle eines Verteilergetriebes (16) ist.Synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the first drive member ( 96 ) a speed-reducing output of a reduction gear designed as a planetary gear ( 80 ) and the output link ( 60 ) a primary output shaft of a transfer case ( 16 ) is.
    [10]
    Synchronisiereinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Reibscheibenpakete (200)angrenzend an einem entsprechenden Kugel-Rampen-Mechanismus angeordnetsind.Synchronizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the two sets of friction disks ( 200 ) are arranged adjacent to a corresponding ball ramp mechanism.
    [11]
    Synchronisiereinrichtung für ein Verteilergetriebe (16)eines Kraftfahrzeuges mit einem als Planetengetriebe ausgebildetenUntersetzungsgetriebe (80) mit einem ersten Antriebsglied (96), einerEingangswelle (52) mit einem zweiten Antriebsglied (122), einerprimärenAbtriebswelle (60), einer Kupplungsmuffe (132),die mit der primärenAbtriebswelle (60) drehfest verbunden ist und translationsförmig inEingriff mit einem der beiden Antriebsglieder (96, 122)bewegbar ist, einer Schaltmuffe (150), die innerhalbder Kupplungsmuffe angeordnet und mit dieser drehfest verbundenist, zwei Kugel-Rampen-Mechanismen, von denen jeder zwei relativdrehbare innere und äußere benachbarte Glieder(164, 184) aufweist, wobei jedes der Glieder mehrererampenförmigeAusnehmungen (168, 188) bildet, die zur Aufnahmeeiner entsprechenden Anzahl kraftübertragender Glieder (172)dienen, wobei jedes der benachbarten inneren Glieder mit der Schaltmuffe(150) drehfest verbunden ist, einer Druckfeder (182),die zwischen benachbarten inneren Gliedern der beiden Kugel-Rampen-Mechanismenangeordnet ist, zwei Reibscheibenpaketen (200), dieangrenzend an einem entsprechenden äußeren Glied der Kugel-Rampen-Mechanismenangeordnet ist, wobei jedes der Reibscheibenpakete eine erste AnzahlReibscheiben (206) aufweist, die mit den inneren Gliedern (164)der beiden Kugel-Rampen-Mechanismen drehfest verbunden sind, undeine zweite Anzahl abwechselnd angeordneter Reibscheiben (202),wobei eine der zweiten Anzahl Reibscheiben (202A) drehfestmit dem ersten Antriebsglied (96) verbunden ist und eine andereder zweiten Anzahl Reibscheiben (202B) drehfest mit demzweiten Antriebsglied (122) verbunden ist, was eineTranslationsbewegung der Kupplungsmuffe und der inneren Muffe eineRelativdrehung zwischen einem der beiden benachbarten Kupplungsglieder, eineKompression eines der Reibscheibenpakete und Synchronität zwischeneinem der Antriebsglieder und dem Antriebsglied bewirkt.Synchronizer for a transfer case ( 16 ) of a motor vehicle with a reduction gear designed as a planetary gear ( 80 ) with a first drive member ( 96 ), an input shaft ( 52 ) with a second drive link ( 122 ), a primary output shaft ( 60 ), a coupling sleeve ( 132 ) with the primary output shaft ( 60 ) is non-rotatably connected and translationally engages one of the two drive members ( 96 . 122 ) is movable, a shift sleeve ( 150 ), which is arranged within the coupling sleeve and connected to it in a rotationally fixed manner, two ball-ramp mechanisms, each of which has two relatively rotatable inner and outer adjacent links ( 164 . 184 ), each of the links having a plurality of ramp-shaped recesses ( 168 . 188 ) forms, which holds a corresponding number of force-transmitting members ( 172 ) serve, each of the adjacent inner links with the shift sleeve ( 150 ) is non-rotatably connected, a compression spring ( 182 ), which is arranged between adjacent inner links of the two ball-ramp mechanisms, two sets of friction disks ( 200 ), which is arranged adjacent to a corresponding outer link of the ball-ramp mechanisms, each of the friction disk packs having a first number of friction disks ( 206 ) with the inner limbs ( 164 ) of the two ball-ramp mechanisms are rotatably connected, and a second number of alternately arranged friction disks ( 202 ), one of the second number of friction disks ( 202A ) rotatably with the first drive member ( 96 ) and another of the second number of friction disks ( 202B ) rotatably with the second drive member ( 122 ) is connected, which causes a translational movement of the coupling sleeve and the inner sleeve, a relative rotation between one of the two adjacent coupling members, compression of one of the friction disk packs and synchronism between one of the drive members and the drive member.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20040198548A1|2004-10-07|
    JP2004308907A|2004-11-04|
    KR20040086784A|2004-10-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2007-01-18| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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