(57)【要約】【課題】可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット用の摩擦リングを提供すること。【解決手段】摩擦リング１は、内側の摩擦表面及び外側の設置表面を有する円錐形の摩擦体を備え、各表面は、軸線方向の摩擦リング軸線４に対して直角に延びる径方向の周囲方向に、摩擦リング本体の境界を定めている。摩擦リング本体は、同期ユニット２内の動作の際に実質的に摩擦軸線に沿ってシンクロナイザ・リング７に対する摩擦リング１の動きを抑制する突起９を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット（２）用の摩擦リング（１）であって、前記摩擦リング（１）は、内側の摩擦表面（３０１）及び外側の設置表面（３０２）を有する円錐形の摩擦リング本体（３）を備え、各表面が、軸線方向の摩擦リング軸線（４）に対して直角に延びる径方向の周囲方向（Ｕ）に、前記摩擦リング本体（３）の境界を定めており、前記摩擦リング本体（３）が、前記同期ユニット（２）内の動作の際に、実質的に前記摩擦リング軸線（４）に沿って、前記同期ユニット（２）の別の構成要素、特にシンクロナイザ・リング（７）に対する前記摩擦リング（１）の動きを抑制する抑制デバイスを備える、摩擦リング（１）において、
前記内側の摩擦表面（３０１）が、事前に規定可能な摩擦角度（α１）で延び、前記外側の設置表面（３０２）が、事前に規定可能な設置角度（α２）で延び、どちらの場合も、前記摩擦リング軸線（４）に沿って円錐形に延び、前記摩擦角度（α１）が前記設置角度（α２）とは異なることを特徴とする、摩擦リング（１）。
【請求項２】
前記設置角度（α２）が、前記摩擦角度（α１）より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の摩擦リング（１）。
【請求項３】
歯車側部（１２）を備える前記シンクロナイザ・リング（７）内へ前記摩擦リングを挿入することができ、前記抑制デバイスが、意図した目的による使用の際には前記歯車側部（１２）から遠隔の端部（１０）に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の摩擦リング（１）。
【請求項４】
前記抑制デバイスが、少なくとも１つの突起（９）として構成され、特に前記少なくとも１つの突起（９）が、前記摩擦リング軸線（４）に対して実質的に直角に延び、特に前記少なくとも１つの突起（９）が、少なくとも１つの断面内で前記周囲方向（Ｕ）に対して実質的に平行に延びることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）。
【請求項５】
前記摩擦リング（１）が、内側の摩擦表面（３０１）と、好ましくはさらなる摩擦表面として構成された外側の設置表面（３０２）とを有する円錐形の摩擦リング本体（３）を備え、各表面が、軸線方向の摩擦リング軸線（４）に対して直角に延びる径方向の周囲方向（Ｕ）に、前記摩擦リング本体（３）の境界を定めている、摩擦リング（１）において、前記摩擦リング本体（３）が、少なくとも１つのスリット（１１）を有するスリット入り摩擦リング本体（３）として構成され、前記摩擦リング本体（３）が、第１の拡大された構成で第１の半径（Ｒ１）を有し、第２の圧縮された構成で第２の半径（Ｒ２）を有し、前記摩擦リング本体（３）が、特に、厳密に１つのスリット（１１）を有することを特徴とする、可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット（２）用の請求項１から４までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）。
【請求項６】
前記摩擦リング本体（３）が、セグメント化された摩擦リング本体（３）であり、リング状の配置で前記摩擦リング本体（３）を形成する複数の別個の摩擦リングセグメント（３１、３２、３３、３４）を備え、前記摩擦リング本体（３）が、設置状態で、第１の拡大された構成で第１の半径（Ｒ１）を有し、第２の圧縮された構成で第２の半径（Ｒ２）を有するようになっている、請求項１から５までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）。
【請求項７】
前記摩擦リング本体（３）に回転防止手段（５）が設けられ、好ましくは、前記摩擦リング軸線（４）に沿って且つ／又は前記摩擦リング軸線（４）に対して直角に延びる、請求項１から６までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）。
【請求項８】
摩擦コーティング、特に炭素摩擦ライナの形態の摩擦コーティングが、前記摩擦表面（３０１）及び／又は前記設置表面（３０２）に設けられる、請求項１から７までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）。
【請求項９】
前記摩擦リング（１）が、打抜き加工された鋼鉄パーツ又は成形されたシート金属パーツである、請求項１から８までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）。
【請求項１０】
シンクロナイザ・リング（７）であって、前記シンクロナイザ・リング（７）は、内側の摩擦表面（３０１）及び外側の設置表面（３０２）を有する円錐形の摩擦リング本体（３）を備え、各表面が、軸線方向の摩擦リング軸線（４）に対して直角に延びる径方向の周囲方向（Ｕ）に、前記摩擦リング本体（３）の境界を定めており、前記内側の摩擦表面（３０１）が、事前に規定可能な摩擦角度（α１）で延び、前記外側の設置表面（３０２）が、事前に規定可能な設置角度（α２）で延び、どちらの場合も、前記摩擦リング軸線（４）に沿って円錐形に延び、前記摩擦角度（α１）が前記設置角度（α２）とは異なる、摩擦リング（１）を有する、シンクロナイザ・リング（７）において、前記同期ユニット（２）内の動作の際に実質的に摩擦リング軸線（４）に沿って摩擦リング（１）の変位を抑制するための少なくとも１つの変位防止手段を備えることを特徴とする、シンクロナイザ・リング（７）。
【請求項１１】
前記変位防止手段が、前記シンクロナイザ・リング（７）の歯車側部（１２）に配置されることを特徴とする、請求項１０に記載のシンクロナイザ・リング（７）。
【請求項１２】
前記変位防止手段が、少なくとも１つのタブ（１３）として構成され、前記少なくとも１つのタブ（１３）が、前記摩擦リング軸線（４）に対して実質的に直角に延び、特に前記少なくとも１つのタブ（１３）が、少なくとも１つの断面内で前記周囲方向（Ｕ）に対して実質的に平行に延びることを特徴とする、請求項１０又は請求項１１に記載のシンクロナイザ・リング（７）。
【請求項１３】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）を有し、且つ／又は請求項１０から１２までのいずれか一項に記載のシンクロナイザ・リングを有する同期ユニット（２）。
【請求項１４】
前記同期ユニット（２）が、摺動継手（６）、シンクロナイザ・リング（７）、シンクロナイザ・ハブ（１５）、並びにギア・ホイール（８）をさらに有し、それらは、前記摩擦リング軸線（４）と同軸に配置されており、動作状態で、摺動継手（６）によって前記摩擦リング（１）とともに前記摩擦リング軸線（４）に沿って前記ギア・ホイール（８）に向かう方向に前記シンクロナイザ・リング（７）を変位させることができるようになっており、前記摩擦リング本体（３）の前記内側の摩擦表面（３０１）を前記ギア・ホイール（８）に係合させることができるようになっている、請求項１３に記載の同期ユニット（２）。
【請求項１５】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の摩擦リング（１）を有し、請求項１０から１２までのいずれか一項に記載のシンクロナイザ・リング（７）を有し、又は請求項１３又は１４に記載の同期ユニット（２）を有する、車両、特に乗用車、輸送車、又はトラック用の可変比のギア・トランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項のプリアンブルに記載の選択可能な可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット用の摩擦リング、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械式で選択可能な可変比のギア・トランスミッション（例えば、車両のトランスミッション）において、シンクロナイザ・リングは、ギア・チェンジの際にギア・ホイールとギア・シャフトとの間で相互に生じる相対速度を同期させる働きをする。この点で、同期は、対応する摩擦相手部材同士の間の摩擦によって実現される。そのようなトランスミッションの機能及び同期手順のプロセスは、それ自体知られており、ここでこれ以上詳細に当業者に説明する必要はない。
【０００３】
早すぎる摩耗に対する保護及び／又は摩擦特性の改善のために、同期リングの摩擦表面に摩擦層を設けることが知られており、前記同期リングは、原則として、真鍮又は鋼鉄などの金属又は金属合金から作製される。これに関連して、大きく異なるタイプの摩擦層、例えばモリブデンから作られた溶射層、炭素の摩擦層、又は他の材料から作られた摩擦層が使用されている。
【０００４】
可変比のギア・トランスミッション用の同期ユニット又は同期ユニットの個々の構成要素については、従来技術において幅広く詳細に説明されている。
【０００５】
例えば、マニュアル・シフト式のトランスミッション及び２段クラッチ式のトランスミッションは、特に前輪駆動方式の多くの用途において、現在の小型及び中型の車両セグメントで主流を占めるタイプのトランスミッションである。これらのタイプのトランスミッションのシフティング特性は、実質的に同期によって左右され、現時点でその原理は、いわゆるボーグ−ワーナーの概念に基づいている。同期システムでは、小さいシフティング力及び高いシフティングの快適さでより短いシフティング時間を実現するために、高い効率が求められており、これはますます重要になりつつある。
【０００６】
この点で、従来のボーグ−ワーナー同期の幾何学的構成は、効率とシフティングの快適さとに対する目的の競合により左右される。高い効率は、摩擦対合面の円錐角が小さいことによって実現され、円錐の補強効果により、作動力がより小さいにもかかわらず、高い同期トルクが生成される。対照的に、摩擦表面の解放を防止し、運転者にとってのシフティングの快適さを大幅且つ顕著に損なう自動ロック効果により、円錐角を最小にすることに対して自然の限界が設定される。したがって、同期の最適化は常に、効率とシフティングの快適さとの間の妥協である。
【０００７】
トランスミッションの当業者にはよく知られているＭＴトランスミッション、ＡＭＴトランスミッション、及びＤＣＴトランスミッションの中で使用される主流の同期タイプは、従来のボーグ−ワーナー設計で構成される。より高いシフティング性能及びトルクが常に求められているため、これに基づいて、２つ折り、３つ折り、特定のニッチの用途ではさらに４つ折りの摩擦表面を有する要求の厳しい複数の円錐形の同期デバイスが開発されてきた。これらの高度に開発された同期モジュールでは、複数の摩擦表面のため、性能及びトルク容量が増大した。それにもかかわらず、これらの同期モジュールでは、対応するトランスミッションの複雑さ、コスト、とりわけ重量も増大した。
【０００８】
欧州特許第０２８０１３６号は、ベース本体及び摩擦体を有する、比が段階的に変わる自動車のトランスミッションに対するシンクロナイザ要素を開示している。摩擦体は、軸線方向に押込み式のロックでベース本体に固定され、円周方向に浮いた状態でベース本体に支持される。
【０００９】
事前に公開されていない欧州特許第２６７７１８７号では、可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット用の摩擦リングが開示されており、内側の摩擦表面が、事前に規定可能な摩擦角度で延び、外側の設置表面が、事前に規定可能な設置角度で延び、各表面は、摩擦リング軸線に沿って円錐形に延び、摩擦角度は設置角度とは異なる。この摩擦リングは、例えば、複数の摩擦リングセグメントから作ることができる。
【００１０】
しかし、これらのすでに知られている摩擦リングは、セグメント化されているため、特定の状況下で取り扱う際、同期ユニットに、及び／又は同期ユニット内に取り付ける場合、複雑且つ／又は高価になる可能性がある。さらに、摩擦リング及びシンクロナイザ・リングを軸線方向に互いに対して十分に正確に位置決めできない可能性があり、又は動作の際に軸線方向の変位が生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第０２８０１３６号
【特許文献２】欧州特許第２６７７１８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、知られているリングの欠点を回避することであり、具体的には、摩擦リングの設置が簡略化され、設置及び動作の際に、摩擦リング及びシンクロナイザ・リングの互いに対する軸線方向の位置をより確実に設定でき、さらに高いシフティングの快適さが可能になるように、同期ユニット向けの摩擦リング及びシンクロナイザ・リングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの目的は、独立請求項に記載の摩擦リング、シンクロナイザ・リング、同期ユニット、及び可変比のギア・トランスミッションによって実現される。
【００１４】
従属請求項は、本発明の特に有利な実施例に関する。
【００１５】
本発明は、可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット用の摩擦リングに関する。摩擦リングは、内側の摩擦表面及び外側の設置表面を有する円錐形の摩擦リング本体を備え、各表面は、軸線方向の摩擦リング軸線に対して直角に延びる径方向の周囲方向に、摩擦リング本体の境界を定めている。摩擦リング本体は、同期ユニット内の動作の際に実質的に摩擦リング軸線に沿って同期ユニットの別の構成要素に対する摩擦リングの動きを抑制する抑制デバイスを備える。この構成要素は、特にシンクロナイザ・リングである。
【００１６】
これには、抑制デバイスを用いて摩擦リング軸線に対して摩擦リングを設置することができ、したがって摩擦リング軸線に対して平行の動きを実質的に制限することができるという利点がある。これによって、摩擦リングの簡略化された設置を実現することができ、且つ／又は動作の際にはより確実な位置決めを実現することができ、それによって動作がより確実になる。
【００１７】
抑制デバイスは、好ましくは、摩擦リング軸線に対して平行な摩擦リングの最大高さＨの最大で２５％及び好ましくは最大で１５％だけ、摩擦リング軸線に対して平行にシンクロナイザ・リングに対して摩擦リングを変位させることができるように構成される。
【００１８】
同期ユニットは、通常、摩擦リング軸線と同軸に配置される摺動継手、シンクロナイザ・ハブ、シンクロナイザ・リング、並びにギア・ホイールを、構成要素として備える。
【００１９】
抑制デバイスは、特に、例えば接着剤結合及び／又は溶接によって、摩擦リングに固定することができる。抑制デバイスは、好ましくは、摩擦リングの一体部分として構成され、例えば成形プロセス又は打抜きプロセスで摩擦リングと一体形成される。
【００２０】
本発明によれば、内側の摩擦表面は、事前に規定可能な摩擦角度α１で延び、外側の設置表面は、事前に規定可能な設置角度α２で延び、どちらの場合も、摩擦リング軸線に沿って円錐形に延び、摩擦角度α１は設置角度α２とは異なる。設置角度α２は、好ましくは、摩擦角度α１より大きい。
【００２１】
それによって、従来技術で長い間知られてきた効率とシフティングの快適さとに関する目的の競合が、確実に解決される。一方では、内側の摩擦表面及び外側の設置表面のこの配置によって、摩擦対合面の高い効率が実現され、すなわち補強効果が実現され、したがって円錐は、作動力が小さいにもかかわらず、高い同期トルクを生成することができる。他方では、摩擦表面の解放を防止し、又は少なくともより困難にして、運転者にとってのシフティングの快適さを大幅且つ顕著に損なう、知られている有害な自動ロック効果が、同時に事実上完全に回避される。
【００２２】
摩擦リングは、好ましくは、歯車側部を有するシンクロナイザ・リング内へ挿入することができ、抑制デバイスは、意図した目的による使用の際には歯車側部から遠隔の端部に配置される。言い換えれば、摩擦リングは、設置された状態で歯車側部から遠隔の端部に抑制デバイスを有する。
【００２３】
摩擦リング及びシンクロナイザ・リングは、特に、同期ユニット内の動作の際に、摩擦リングの抑制デバイスとシンクロナイザ・リングとの間の形状の整合によって、同期ユニットの別の構成要素に対する摩擦リングの動きを実質的に摩擦リング軸線に沿って制限することができるように構成される。そのような形状の整合は、例えばシンクロナイザ・リング内の切り欠き部内への摩擦リングの要素の係合によって行うことができ、それによって、同期ユニット内の動作の際には、シンクロナイザ・リングに対する摩擦リングの動きを摩擦リング軸線に沿って実質的に制限することができ、特に、摩擦リング軸線の周りの摩擦リングとシンクロナイザ・リングの相対的な回転運動が、少なくとも１つの角度断面（ａｎｇｕｌａｒ  ｓｅｃｔｉｏｎ）で可能になる。
【００２４】
同期リングは、典型的には、同期ユニットの摺動継手との相互作用のために摩擦リング軸線に対して実質的に平行なシンクロナイザ・リングの軸線方向に歯車を有する端部を有する。摩擦リングは、通常、シンクロナイザ・リング内へ導入され、歯車側部から締め付けられる。歯車側部から遠隔の端部上に抑制デバイスを配置することで、摩擦リングを締め付けることができ、歯車側部から変位しないように確実に簡単に設置することができるという利点がある。
【００２５】
抑制デバイスは、好ましくは、少なくとも１つの突起として構成される。少なくとも１つの突起は、特に、摩擦リング軸線に対して実質的に直角に延びる。少なくとも１つの突起は、特に、少なくとも１つの断面内で周囲方向に対して実質的に平行に延びる。
【００２６】
これには、突起によって摩擦リングをシンクロナイザ・リングに引っ掛けることができ、したがって形状の整合によってシンクロナイザ・リングの歯車側部からの摩擦リングの変位を制限できるという利点がある。したがって、シンクロナイザ・リング内の摩擦リングの良好な締め付けを実現することができ、同時に確実な動作を確保することができる。
【００２７】
本発明のさらなる態様は、可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット用の摩擦リングに関する。摩擦リングは、特に、上記のように構成される。摩擦リングは、内側の摩擦表面及び外側の設置表面を有する円錐形の摩擦リング本体を備え、各表面は、軸線方向の摩擦リング軸線に対して直角に延びる径方向の周囲方向に、摩擦リング本体の境界を定めている。摩擦リング本体は、少なくとも１つのスリットを有するスリット入り摩擦リング本体として形成される。摩擦リング本体は、第１の拡大された構成で第１の半径Ｒ１を有し、第２の圧縮された構成で第２の半径Ｒ２を有する。摩擦リング本体は、特に、正確に１つのスリットを有する。
【００２８】
これには、摩擦リングを１つのパーツで構成でき、加えて半径が可変であり、したがって摩擦リングの設置を簡略化できるという利点がある。加えて、シンクロナイザ・リング内の摩擦リングが単体で設計されるため、摩擦リングの確実な締め付けが可能であり、これによって動作の際の信頼性が増大する。
【００２９】
摩擦表面の角度が小さい場合、用途及び実施例に応じて、歯車の円錐上で自動ロックが生じる可能性がある。摩擦リングにスリットを入れることで、これを回避できるというさらなる利点がある。
【００３０】
「スリット入り摩擦リング」は、特に、摩擦リングを通る貫通スリットを有することができ、スリットは、周囲方向に対して０°又は１８０°に等しくない角度で配置される。
【００３１】
摩擦リング本体内のスリットは、好ましくは、周囲方向に対して平行な平均幅Ｂを有し、平均幅Ｂは、摩擦リング本体の周囲の最大５ｍｍ、好ましくは最大２ｍｍに及ぶ。これには、簡単な設置を確保でき、同時に動作の際に摩擦リングによって良好な摩擦効果が得られるという利点がある。
【００３２】
スリットは、摩擦リング軸線に対して実質的に平行に配置される。
【００３３】
また、少なくとも１つのスリットを有する摩擦リング本体を有する前述の摩擦リングは、前述の摩擦角度α１が設置角度α２に等しい場合に実現可能であることが有利である。
【００３４】
摩擦リング本体は、好ましくは、セグメント化された摩擦リング本体であり、リング状の配置で摩擦リング本体を形成する複数の別個の摩擦リングセグメントを備え、摩擦リング本体は、第１の拡大された構成で第１の半径Ｒ１を有し、第２の圧縮された構成で第２の半径Ｒ２を有するようになっている。
【００３５】
摩擦表面の角度が小さい場合、用途及び実施例に応じて、歯車の円錐上で自動ロックが生じる可能性がある。ここでセグメント化することで、これを回避できるという利点がある。
【００３６】
好ましくは、摩擦リング本体に回転防止手段が設けられ、好ましくは、摩擦リング軸線に沿って且つ／又は摩擦リング軸線に対して直角に延びる。回転防止手段は、特に、シンクロナイザ・リング又はギア・ホイールに対する回転を実質的に防止できるように構成することができる。
【００３７】
回転防止手段を有する摩擦リング本体を有する前述の摩擦リングはまた、前述の摩擦角度α１が設置角度α２に等しい場合に実現可能であることが有利である。
【００３８】
好ましくは、摩擦コーティング、特に炭素摩擦ライナの形態の摩擦コーティングが、摩擦表面及び／又は設置表面に設けられる。これには、摩擦対合面の高い機械的及び／又は熱的負荷を少なくとも部分的に補償できるという利点がある。また、摩擦リングの摩擦の相手部材側、例えばシンクロナイザ・リング又はギア・ホイールに摩擦コーティングを配置することも可能である。
【００３９】
摩擦リングは、好ましくは、打抜き加工された鋼鉄パーツ又は成形されたシート金属パーツを有する。これにより、本発明では、産業的な大量生産が特に簡単又は安価になる。
【００４０】
本発明のさらなる態様は、摩擦角度α１が設置角度α２とは異なる摩擦リングを有するシンクロナイザ・リングに関する。シンクロナイザ・リングは、同期ユニット内の動作の際に実質的に摩擦リング軸線に沿って摩擦リングの変位を抑制するための少なくとも１つの変位防止手段を備える。
【００４１】
これには、抑制デバイスに関して上述したものと同じ利点がある。
【００４２】
摩擦リング及びシンクロナイザ・リングは、特に、摩擦リングとシンクロナイザ・リングの変位防止手段との間の形状の整合によって、同期ユニット内の動作の際に実質的に摩擦リング軸線に沿って同期ユニットの別の構成要素に対する摩擦リングの動きを制限できるように構成される。
【００４３】
変位防止手段は、好ましくは、シンクロナイザ・リングの歯車側部に配置される。変位防止手段は、特に、例えば接着剤結合及び／又は溶接によって、シンクロナイザ・リングで固定することができる。変位防止手段は、特に、摩擦リングの一体部分として構成することができ、特に、例えば成形プロセス又は打抜きプロセスでシンクロナイザ・リングと一体形成される。
【００４４】
変位防止手段は、好ましくは、少なくとも１つのタブとして構成され、少なくとも１つのタブは、摩擦リング軸線に対して実質的に直角に延びる。少なくとも１つのタブは、特に、少なくとも１つの断面内で周囲方向Ｕに対して実質的に平行に延びる。
【００４５】
本発明のさらなる態様は、上記の摩擦リング又は上記のようなシンクロナイザ・リングを有する同期ユニットに関する。
【００４６】
同期ユニットは、好ましくは、摺動継手、シンクロナイザ・ハブ、シンクロナイザ・リング、並びにギア・ホイールを備え、それらは、摩擦リング軸線と同軸に配置されており、動作状態で、摺動継手によって摩擦リングとともに摩擦リング軸線に沿ってギア・ホイールに向かう方向にシンクロナイザ・リングを変位させることができるようになっており、摩擦リング本体の内側の摩擦表面をギア・ホイールに係合させることができるようになっている。
【００４７】
本発明のさらなる態様は、上記のような摩擦リング又は同期ユニットを有する、車両、特に乗用車、輸送車、又はトラック用の可変比のギア・トランスミッションに関する。
【００４８】
本発明のさらなる特徴及び利点は、より良い理解のために実施例を参照しながら以下でより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１ａ】セグメント化された摩擦リング本体を有する摩擦リングを拡大された構成で示す図である。
【図１ｂ】図１ａによる摩擦リングを圧縮された構成で示す図である。
【図１ｃ】図１ａによる線Ｉ−Ｉに沿って切り取った断面を示す図である。
【図１ｄ】図１ａ又は図１ｂによる摩擦リングの断面を示す斜視図である。
【図２ａ】径方向の回転防止手段を有するセグメント化された摩擦リングの第２の実施例を示す図である。
【図２ｂ】図２ａによる摩擦リングの断面を示す斜視図である。
【図３】同期ユニットの簡単な実施例を示す図である。
【図４】本発明によるスリット入り摩擦リングを拡大された構成で示す図である。
【図５】図４による本発明のスリット入り摩擦リングを圧縮された構成で示す図である。
【図６】同期ユニット内に抑制デバイスを有する本発明によるスリット入り摩擦リングを示す図である。
【図７】同期ユニット内に変位防止手段を有する本発明によるシンクロナイザ・リングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１ａ及び図１ｂ又は図１ｃ及び図１ｄは、セグメント化された摩擦体を有する摩擦リングの非常に簡単な同じ一実施例を概略図で示し、以下、この摩擦リングを全体として、参照番号１で指す。
【００５１】
すべての図において、同じ参照番号は同じ特徴を指す。
【００５２】
この点で、図１ａは、摩擦リング１を拡大された構成で示し、図１ｂは、同じ摩擦リングを圧縮された構成で示す。図１ｃは、さらなる理解のために、図１ａによる線Ｉ−Ｉに沿って切り取った断面を示しており、図１ｄを参照して、図１ａ及び図１ｂによる摩擦リング１の断面が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をよりよく見ることができる。
【００５３】
図１ａ〜図１ｄに記載の摩擦リング１は、（特に車両、具体的には乗用車、輸送車、又はトラック用の）可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット２内で使用に供することができる。摩擦リング１は、内側の摩擦表面３０１と、外側の設置表面３０２（それは、好ましくはさらなる摩擦表面として構成される）とを有する円錐形の摩擦リング本体３を備え、各表面は、軸線方向の摩擦リング軸線４に対して直角に延びる径方向の周囲方向Ｕに、摩擦リング本体３の境界を定めている。この点で、本発明によれば、内側の摩擦表面３０１は、事前に規定可能な摩擦角度α１で延び、外側の設置表面３０２は、事前に規定可能な設置角度α２で延び、どちらの場合も、摩擦リング軸線４に沿って円錐形に延び、摩擦角度α１は設置角度α２とは異なる。
【００５４】
特に図１ｃから分かるように、設置角度α２は、特に好ましくは、摩擦角度α１より大きい。この点で、原理的には、摩擦角度α１が設置角度α２より大きいことも可能である。
【００５５】
図１ａ及び図１ｂを参照すればはっきりと認識できるように、摩擦リング本体３は、この特定の実施例では、セグメント化された摩擦リング本体３であり、複数の別個の摩擦リングセグメント３１、３２、３３（すなわち、この特定の実施例では、リング状の配置で摩擦リング本体３を形成する３つの摩擦リングセグメント３１、３２、３３）を備え、したがって摩擦リング本体３は、図１ａによる第１の拡大された構成で第１の半径Ｒ１を有し、図１ｂによる第２の圧縮された構成で第２の半径Ｒ２を有するようになっている。
【００５６】
また、この点で、摩擦リング１は、例えば図２ａ及び図２ｂを参照して例として示すように、異なる数の摩擦リングセグメント３１、３２、３３、３４から、また４つの摩擦リングセグメント３１、３２、３３、３４から、又は、例えば２つだけ若しくは５つ以上の摩擦リングセグメント３１、３２、３３、３４から、構築することもできるということが理解される。
【００５７】
この点で、少なくとも１つの回転防止手段５が、特に好ましくは摩擦リング本体３に設けられ、好ましくは、摩擦リング軸線４に沿って延び、それは、図１ｄから特にはっきりと見ることができる。
【００５８】
この点で、図２ａ及び図２ｂは、本発明による摩擦リング１の前述の他の実施例を示しており、回転防止手段５が、摩擦リング軸線４に対して実質的に直角に延びている。
【００５９】
この点で、図示の特定の実施例とは関係なく、実施例に応じて回転防止手段５の数は異なってもよく、任意の所望の数の回転防止手段５を設けることができるということが自明である。非常に特殊な場合、摩擦リング１から回転防止手段５をなくすこと、及び／又は、例えば、動作状態で摩擦リング１の回転を防止する他の方策を講じることもできるということがさらに可能である。
【００６０】
特に有利には、摩擦コーティング（特に、炭素摩擦ライナの形態の摩擦コーティング）を、摩擦表面３０１及び／又は設置表面３０２に設けることが可能であり、摩擦コーティングは、分かりやすくする理由で明示的には図示しないが、とりわけ、摩擦対合面に結果として生じる高い機械的及び／又は熱的負荷を少なくとも部分的に補償する働きをすることができる。
【００６１】
この点で、摩擦リング１は、打抜き加工された鋼鉄パーツ又は成形されたシート金属パーツであることが特に有利であり、特に、これにより、産業的な大量生産が特に簡単又は安価になる。
【００６２】
図３は、摩擦リング１を有する同期ユニット２を概略図で示す。
【００６３】
図３による同期ユニット２は、摩擦リング１に加えて、それ自体知られている様式で、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・リング７と、ギア・ホイール８とをさらに備え、前述の構成要素は、摩擦リング軸線４と同軸に配置され、したがって動作状態で、摺動継手６によって摩擦リング１とともに摩擦リング軸線４に沿ってギア・ホイール８に向かう方向にシンクロナイザ・リング７を変位させることができ、したがって摩擦リング本体３の内側の摩擦表面３０１をギア・ホイール８に係合させることができる。
【００６４】
この点で、シンクロナイザ・リング７は、図３の従来の構造の打抜き加工された鋼鉄から作製される。この点で、シンクロナイザ・リング７の円錐は、同じ大きな内側の角度α２を有し、これは、摩擦リング１の設置角度α２と同一であり、シンクロナイザ・リング７は、それ自体知られている結合ポケットを有する。結合ポケットについて、セグメント化された摩擦リング１に関してこれ以上詳細に図示しない。図３によるセグメント化された摩擦リング１は、３つの等しい大きさの摩擦リングセグメント３１、３２、３３にセグメント化されており、それは、分かりやすくする理由のため、図３では詳細に図示されていない。この点で、本発明による摩擦リング１は、設置角度α２を有する設置表面３０２を有し、設置表面３０２は、分離表面として使用される。摩擦リング１の内側の円錐は、摩擦角度α１を有する摩擦表面３０１によって形成され、ここでα１＜α２である。この内側の円錐表面（すなわち摩擦表面３０１）は、同期のために使用される。
【００６５】
動作状態で、シンクロナイザ・リング７は、歯車として構成されたギア・ホイール８に向かう方向へ軸線方向に変位され、したがって、摩擦リング１の３つの摩擦リングセグメント３１、３２、３３はまた、角度α２でカバーされる。次いで、シンクロナイザ・リング７及びセグメント化された摩擦リング１は、ともに同時に動かされて、内側の円錐（すなわち、摩擦角度α１を有する摩擦表面３０１）によって、ギア・ホイール８上に係合する。ギア・ホイール８も同様に、円錐角度α１を有する対応する反円錐形を有する。次いで、シンクロナイザ・リング７は、従来のシンクロナイザ・リング７のように制御され、インデックス状態となる（ｉｎｄｅｘ）ことができる。摺動継手６の歯は、シンクロナイザ・リング７の歯に接触し、したがって異なる速度によって、セグメント化された摩擦リング１とギア・ホイール８との間にトルクを生成する。
【００６６】
同期後、速度差がゼロになったとき、摺動継手６は軸線方向に動かされ、それとともにシンクロナイザ・リングの歯を通過し、次いでギア・ホイール８の側面の歯に接触する。この結果、シンクロナイザ・リング７にはいかなる軸線方向の力ももはやかからなくなる。大きい角度α２は、システムを分離することとなる（角度＞ｔａｎ−１μ）。これは、セグメント化された摩擦リング１の周囲方向の力がなくなるために生じる。この時点で、シンクロナイザ・リング７及びセグメント化された摩擦リング１は、ギア・ホイール８から離れる。その後、摺動継手６はギア・ホイール８を通過することができる。このとき、ギアシフトは完全に係合している。
【００６７】
この点で、具体的には、少なくとも２つの異なる選択肢１及び２が可能である。選択肢１で、摩擦表面は、小さい角度α１を有するセグメントの内側の円錐に面する。大きい解放角度α２は、これらのセグメントの外側の円錐表面上に位置する。
【００６８】
選択肢２で、摩擦表面は、これらのセグメントの外側の円錐上に小さい角度α１を有する。大きい解放角度α２は、これらのセグメントの内側の円錐表面上に位置しており、実際には、選択肢１が好ましい概念である。
【００６９】
図４で、本発明による摩擦リング１の代替実施例が、拡大された構成で概略的に示されており、例えば図３による同期ユニット内で、半径Ｒ１を使用することができる。
【００７０】
摩擦リング１は、スリット入り摩擦リング本体３を備える。厳密に１つのスリット１１が、摩擦リング本体３内に配置され、周囲方向Ｕに摩擦リング本体の周囲の約３ｍｍに及ぶ幅Ｂを有する。
【００７１】
図５で、図４による摩擦リング１は、半径Ｒ２を有する圧縮された構成で示されている。図５によるスリット１１は、図４によるスリットより小さい幅Ｂを有する。
【００７２】
図６で、同期ユニット２の断面が、動作状態で概略的に示されている。同期ユニット２は、ギア・ホイール８、シンクロナイザ・リング７、摩擦リング１、シンクロナイザ・ハブ１５、及び摺動継手６を備える。
【００７３】
シンクロナイザ・リング７は、歯車側部１２及び切り欠き部１４を有し、切り欠き部１４は幅Ｔを有し、その中に摩擦リングの突起９が突出する。突起９は、歯車側部１２から遠隔の端部に配置される。突起９は、摩擦リング軸線４に対して実質的に直角に延びる。加えて、突起９は、断面内で周囲方向に対して実質的に平行に延びる。ただし、ここでは、周囲方向は図示されていない。
【００７４】
幅Ｔは、摩擦リング軸線４に対して平行な突起９の幅より大きく、したがって摩擦リング１は、摩擦リング軸線４に対して平行な動きのために特定の隙間を有する。摩擦リング１は、摩擦リング軸線４に対して平行な摩擦リングの最大高さＨの最大１５％だけ、摩擦リング軸線に対して平行にシンクロナイザ・リング７に対して変位可能である。
【００７５】
図７で、代替の同期ユニット２の断面が、動作状態で概略的に示されている。ギア・ホイール８、及びシンクロナイザ・ハブ１５を有する摺動継手６は、図６の場合と同一の設計である。
【００７６】
図６とは異なり、シンクロナイザ・リング７の歯車側部１２にタブ１３が配置される。摩擦リング１は、上記のように構成される。
【００７７】
タブ１３の配置によって、摩擦リング１は、動作の際に摩擦リング軸線４に対して平行に動くための特定の隙間を有することが実現される。
【符号の説明】
【００７８】
１  摩擦リング
２  同期ユニット
３  摩擦リング本体
４  摩擦リング軸線
５  回転防止手段
６  摺動継手
７  シンクロナイザ・リング
８  ギア・ホイール
９  突起
１１  スリット
１２  歯車側部
１３  タブ
１４  切り欠き部
１５  シンクロナイザ本体
３１  摩擦リングセグメント
３２  摩擦リングセグメント
３３  摩擦リングセグメント
３４  摩擦リングセグメント
３０１  摩擦表面
３０２  設置表面
Ｂ  幅
Ｈ  最大高さ
Ｒ１  第１の半径
Ｒ２  第２の半径
Ｔ  幅
Ｕ  周囲方向
α１  摩擦角度
α２  設置角度
【図１ａ】
2019178784.tif 000003
【図１ｂ】
2019178784.tif 000004
【図１ｃ】
2019178784.tif 000005
【図１ｄ】
2019178784.tif 000006
【図２ａ】
2019178784.tif 000007
【図２ｂ】
2019178784.tif 000008
【図３】
2019178784.tif 000009
【図４】
2019178784.tif 000010
【図５】
2019178784.tif 000011
【図６】
2019178784.tif 000012
【図７】
2019178784.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月19日(2019.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変比のギア・トランスミッションの同期ユニット（２）用の摩擦リング（１）であって、前記摩擦リング（１）は、内側の摩擦表面（３０１）及び外側の設置表面（３０２）を有する円錐形の摩擦リング本体（３）を備え、各表面が、軸線方向の摩擦リング軸線（４）に対して直角に延びる径方向の周囲方向（Ｕ）に、前記摩擦リング本体（３）の境界を定めており、前記摩擦リング本体（３）が、前記同期ユニット（２）内の動作の際に、実質的に前記摩擦リング軸線（４）に沿って、前記同期ユニット（２）の別の構成要素、特にシンクロナイザ・リング（７）に対する前記摩擦リング（１）の動きを抑制する抑制デバイスを備える、摩擦リング（１）において、
前記内側の摩擦表面（３０１）が、事前に規定可能な摩擦角度（α１）で延び、前記外側の設置表面（３０２）が、事前に規定可能な設置角度（α２）で延び、どちらの場合も、前記摩擦リング軸線（４）に沿って円錐形に延び、前記摩擦角度（α１）が前記設置角度（α２）とは異なることを特徴とする、摩擦リング（１）。
【外国語明細書】
2019178784000001.pdf