DE102006051399B4

DE102006051399B4 - Getriebesynchronisation mit Druckpunktfilter

Info

Publication number: DE102006051399B4
Application number: DE200610051399
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Hackl; Martin Dr.-Ing. Berger; Klaus Dr.-Ing. Kalmbach
Original assignee: HOFER-PDC GmbH; hofer pdc GmbH
Current assignee: HOFER-PDC GMBH, 70327 STUTTGART, DE
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2026-10-28
Also published as: DE102006051399A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere ein Abtriebsrad des Getriebes, für ein Kraftfahrzeug, insbesondere die Getriebesynchronisation, zum Beispiel für ein motorangetriebenes Schaltgetriebe mit Abtriebswelle und einer Synchronisation oder mehreren Synchronisationen mit einem Synchronring oder mehreren Synchronringen und vorzugsweise zwei Kupplungskörpern. Ein Rad des Getriebes ist zwar einstückig, aber zweiteilig ausgestaltet. Gangrad und Kupplungskörper der Getriebesynchronisation werden zu dem Rad gefügt. Das Rad kann als Abtriebsrad für ein Schaltgetriebe eingesetzt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere die Getriebesynchronisation, zum Beispiel für ein motorangetriebenes Schaltgetriebe mit Abtriebswelle und einer Synchronisation oder mehreren Synchronisationen mit einem Synchronring oder mehreren Synchronringen und vorzugsweise zwei Kupplungskörpern. Ein Rad des Getriebes ist zwar einstückig, aber zweiteilig ausgestaltet.
Die Anordnung von Getriebesynchronisationen und deren Bauteile ist in zahlreichen Lehrbüchern detailliert dargelegt, so zum Beispiel in dem Buch „Fahrzeuggetriebe-Grundlagen, Auswahl, Auslegung und Konstruktion", G. Lechner und N. Naunheimer, Springer-Verlag, ISBN 3-540-57423-9, 1994. Die Getriebesynchronisationen weisen in der Regel bei Handschaltgetrieben ein Losrad, ein Gangrad, eine Schaltmuffe, einen Kupplungskörper, eines oder mehrere Druckstücke und einen Synchronkörper, insbesondere einen Konussynchronkörper, auf. Ein weiterer gängiger Aufbau einer Getriebesynchronisation ist zum Beispiel den Figuren der EP 0 448 457 A1 zu entnehmen.
Aus der DE 197 02 541 A1 ist ein zweiteiliges Gangrad für Schaltgetriebe bekannt, bei dem Formschlussmittel auf einem eigenen, getrennten Schaltrad angeordnet sind, das mit dem eigentlichen Gangrad dergestalt verbunden ist, dass das zusätzliche Schaltrad und das eigentliche Gangrad eine beschränkte relative Verdrehung gegeneinander ausführen können. Gemäß dem graphisch gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein in axialer Richtung sich erstreckender Mitnehmer, der mehrfach am Schaltrad auftreten soll, durch Federn beweglich eingehängt.
Neben der Tatsache, dass die dort theoretisch dargestellte Ausführungsmöglichkeit auf erhebliche Umsetzungsschwierigkeiten bei versierten Produktionstechnikern führt, denn eine praktische Umsetzung der federbedämpften Mitnehmer erscheint aufwändig und schwierig, sind weitere technische Nachteile der zuvor beschriebenen Ausführung in der Beschreibungseinleitung der DE 199 03 115 A1 zu entnehmen. Die spätere Druckschrift behauptet, dass der zweiteilige Aufbau des Losrades eine besondere Empfindlichkeit gegenüber der Anregung von Resonanzschwingungen hätte und die zusätzlichen Elastizitäten der Federn zu einer Rasselneigung des angeschlossenen Getriebes führen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung konnten die Annahmen durch eigene durchgeführte Versuchsreihen bestätigen.
Andere Ansätze, wie die aufzuwendende Kraft beim Einspuren zu reduzieren sein könnte-, sind aus der DE-A-1 040 385 und der EP 0 444 785 A1 zu entnehmen. Während die DE-A-1 040 385 vorschlägt, ein erstes Leitelement als Fangelement zu verwenden, das durch eine schrägverlaufende Quernut in Richtung auf das Gangrad verschiebbar angeordnet ist, werden in der EP 0 444 785 A1 Koppelglieder auf einem Gangrad herum angeordnet, um das Einspuren bei Freigabe der Koppelglieder zu erleichtern.
Aus der EP 1 688 633 A1 , der FR 2 837 249 A1 und der DE 102 28 989 A1 können Hinweise entnommen werden, dass das Abtriebsrad zwei- oder mehrteilig ausgeführt werden kann, wobei die unterschiedlichen Druckschriften hierbei verschiedene Ziele verfolgen. So versucht die EP 1 688 633 A1 das mögliche Ratschen beim Synchronisieren, das beim Aufeinandertreffen der Zahnflanken der Sperrverzahnung und der Klaueninnenverzahnung auftreten kann, dadurch abzumildern, dass das Abtriebsrad mit einem weiteren Zahnring ausgestattet wird, so dass zwischen besagtem Zahnring und dem eigentlichen Abtriebsrad ein weiteres, insbesondere längsbewegliches Übersetzungsgetriebe angeordnet werden kann. Demgegenüber sieht die FR 2 837 249 A1 ein Problem in der Einfachsynchronisation und schlägt vor, im rechten Winkel zur Schieberichtung wenigstens drei Synchronisationsschrägen auf einem Umfangsring anzuordnen. Die Anordnung ist für ein Automatgetriebe entwickelt worden. Die DE 102 28 989 A1 beschreibt zwei Motorradgetriebe, wobei die Weiterentwicklung in dem genau beschriebenen klauenartigen Eingriffgetriebe darin besteht, die Zahnflanken durch Faltung in einen überdeckbaren Bereich zu bringen und hierdurch die effektive Zahnlänge durch das doppelte Auftreten in der axialen Länge zu verkürzen. Der Synchronring ist in das Abtriebszahnrad eingelegt. Durch die dargestellte Anordnung lässt sich der axiale Bauraum des Getriebes verkürzen.
Aus fertigungstechnischer Sicht ist jedoch das Konzept, das Gangrad zweigeteilt, parallel nebeneinander liegend, auszuführen, reizvoll. Es ist also der Wunsch der Erfinder der vorliegenden Erfindung, das zweigeteilte Gangrad, in einen Kupplungskörper und das eigentliche Gangrad unterteilt, mit Verdrehspiel auszustatten, und dabei aber eine Lösung zu finden, die produktionstechnisch unter vertretbarem Aufwand zu realisieren ist.
Erfindungsbeschreibung
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Erfindung in Übereinstimmung mit dem Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 4. Ein geeignetes Herstellverfahren ist dem Anspruch 15 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Durch die Realisierung eines Druckpunktfilters, so wie in der unveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2005 040 400 (HOFER-PDC GmbH, Anmeldetag 26.08.2005) dargestellt, verbessert die Integration eines Druckpunktfilters, wahlweise direkt an der Synchronisation bzw. an der Getriebeabtriebswelle, das Schaltverhalten eines Getriebes und steigert so das Fahrgefühl. Der Umfang der Ansprüche der DE 10 2005 040 400 ist hiermit voll umfänglich in dieser Anmeldung inkorporiert, aus Lesbarkeitsgründen werden sie nicht noch einmal wiedergegeben.
Mit dem Begriff „Zweiter Druckpunkt" wird in der Getriebesynchronisation die Kraft und das Moment bezeichnet, die an der Stelle im Synchronisationsvorgang benötigt werden, an dem die Verzahnung, zum Beispiel eine Innenverzahnung, der Schaltmuffe auf die Zähne des Gangrads trifft, um den Einspurvorgang fortsetzen zu können. Als Druckpunktfilter wird daher eine Anordnung bezeichnet, die die benötigte Kraftspitze bzw. das benötigte Spitzenmoment reduziert. Im Bewegungsablauf der Synchronisation wird der Bereich des zweiten Druckpunkts dort gesucht, wo eine Anlagerung der Innenverzahnung der Schalt- oder Schiebemuffe an die Schräge des Dachwinkels der Einspurverzahnung des Gangrads erfolgt.
Eine besonders günstige Stelle für die Realisierung eines zweiten Druckpunktfilters kann am Gangrad realisiert werden. Gangrad und Kupplungskörper der Getriebesynchronisation werden zu einem Rad gefügt. Das Rad kann als Abtriebsrad für ein Schaltgetriebe eingesetzt werden. Das Abtriebsrad für ein Schaltgetriebe ist über eine Schiebemuffe einlegbar, so wie auch in klassischen Getrieben bisher bekannt. Die zwei Teile, Kupplungskörper und Gangrad, sind nach einem Fügevorgang als einstückiges Rad vorhanden, zwischen denen trotz des permanenten Eingriffs nach dem Fügen ein gewisser Verdrehwinkel möglich ist.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist der Kupplungskörper bevorzugt in radialer Richtung einen Mitnehmer auf. Zwischen einem Abschnitt des Kupplungskörpers und einem Abschnitt des Gangrades, vorzugsweise in axialer Richtung, ist eine Flächenreibung vorgesehen. Nach einem Ausgestaltungsbeispiel kann der besagte Abschnitt ein Kreisring sein. Nach einem anderen Ausgestaltungsbeispiel kann ein solcher Abschnitt ein Kreissegment sein. Die Flächenreibung wird als Dissipation genutzt. Eine Dissipation setzt sich aus einer Dämpfung und/oder einer Reibung zusammen. Die Dämpfung wirkt geschwindigkeitsabhängig. Die Dämpfung ist somit proportional zu einer geschwindigkeitsabhängigen Kraft. Die Anordnung zwischen Gangrad und Kupplungskörper entfaltet in axialer Richtung der zueinander sich koaxial befindlichen Elemente eine dämpfende Wirkung.
Zwischen dem Kupplungskörper und dem Gangrad ist ein Eingriff gegeben. Die Dämpfung zwischen Kupplungskörper und Gangrad erfolgt durch eine axiale Oberfläche. Die Dämpfungsoberfläche kann dabei in sich selbst erstreckt bzw. über sich selbst eben sein, wobei sie eine (gewisse) Oberflächenrauhigkeit aufweist. Die Dämpfungsfläche ist im Eingriffsfall zwischen Kupplungskörper und Gangrad permanent gegeben. Sie lässt sich durch eine Flächenpressung einstellen und beeinflussen. Die Flächenpressung kann hierbei insbesondere durch eine Federvorspannung erzeugt werden.
Der Eingriff zwischen Gangrad und Kupplungskörper zur Schaffung des Rades, insbesondere des Abtriebsrades, lässt sich durch eine Aufnahmerille verwirklichen. Die Aufnahmerille lässt sich durch ein Sinterverfahren während des Herstellprozesses des Gangrades herstellen. Für ein Sinterverfahren besonders geeignete Aufnahmerillenform ist eine gerundete, zum Beispiel halbbogenförmig ausgestaltete, Rille, die einkerbend in dem Gangrad vorgehalten sein kann. Die Rille hat eine solche Form, dass der Mitnehmer, der an dem Kupplungskörper ausgeformt sein kann, in die Rille eingreifen kann. Das leicht gängige Eingriffsverfahren zwischen Kupplungskörper und Gangrad hat nur einen minimalen Einfluss auf die vor allem durch die Flächenpressung eingestellte dämpfende Wirkung im Verdrehspiel der vorliegenden Erfindung.
Eine stabilisierende Wirkung einer erfindungsgemäß aufgebauten Getriebesynchronisation wird dadurch erreicht, dass die Anlagefläche des Kupplungskörpers in radialer Richtung über die Anlagefläche des Gangrades hinausreicht.
Ein erfindungsgemäßes Rad kann zum Beispiel als Gangabtriebsrad in einer Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung eines Getriebes eingebaut werden, um die Synchronisationseinrichtung mit einem reduzierten zweiten Druckpunkt auszustatten. Eine solche Synchronisationseinrichtung hat, so wie aus klassischen Synchronisationseinrichtungen auch schon bekannt, ein Gangrad, einen Kupplungskörper und eine Schaltmuffe. Ein Synchronkörper weist einen Reibkonus auf. Gangrad und Kupplungskörper sind unter Spiel zu einem einstückigen Rad verbunden. Das erfindungsgemäße Spiel zwischen Gangrad und Kupplungskörper dient dazu, den zweiten Druckpunkt zu reduzieren. Die Reibung, vorzugsweise als Verdrehreibung zwischen Gangrad und Kupplungskörper, dient zur Dämpfung. Dabei ist die Reibung zwischen den beiden Bauteilen, Gangrad und Kupplungskörper, über eine Flächenpressung einstellbar. Durch entsprechende Vorspannung in den Bauteilen oder durch die Berücksichtigung zusätzlicher Federn oder durch sonstige geeignete Mittel zur Vorspannungserzeugung, die in einer Flächenpressung resultieren sollen, kann der Konstrukteur einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinrichtung die Dämpfung und damit die Reduktion des zweiten Druckpunktes für das entworfene Getriebe einstellen.
Die Flächenpressung liegt vorzugsweise in translatorischer Richtung vor. Demgegenüber wird das Verdrehspiel vorzugsweise in rotatorischer Richtung eingestellt. Das Verdrehspiel, das im Rahmen der relativen Drehbewegung erlaubt ist, kann durch konstruktive Maßnahmen im Drehwinkel beschränkt sein. Durch Anschlagsflächen, die seitlich zur Verdrehrichtung ausgeführt sein können, lässt sich das Verdrehspiel einstellen. Durch die Längenauslegung bzw. die Breitenauslegung des Verdrehspiels lässt sich die Momentenkurve für die Synchronisationseinrichtung, z. B. in ihrer Breite oder Länge, einstellen.
Eine Art, das Verdrehspiel einzustellen, kann dadurch gegeben sein, dass einzelne Reibbögen vorgesehen sind. Die Reibbögen können in regelmäßigen Abständen am Gangrad vorhanden sein. Die Reibbögen können in umlaufenden Verzahnungsaussparungen liegen. Die Verdrehung wird in einem solchen Fall durch Flanken begrenzt. Zur Führung der rotatorischen Bewegung und zur Begrenzung der Freiheitsgrade zwischen Gangrad und Kupplungskörper kann ein Eingriffselement, oder können mehrere Eingriffselemente, am unteren Rand des Kupplungskörpers vorgesehen sein. Zwischen Kupplungskörper und Gangrad findet eine leicht herzustellende Oberflächenfügung statt. Das Eingriffselement verhindert die axiale Bewegung, wenn beide Teile, Gangrad und Kupplungskörper, zu einem einstückigen Teil gefügt sind.
Weil die Reibung zwischen Gangrad und Kupplungskörper durch die Voreinstellung und die daraus resultierende Flächenpressung einstellbar ist, kann eine solche Reibung gewählt werden, dass die Reibung innerhalb des Bewegungsfreiraumes des Reibbogens konstant ist. Eine konstante Reibung trägt zu einer gleichmäßigeren Hüllkurvenbildung im Bereich des zweiten Druckpunkts bei.
Der Kupplungskörper kann weiterhin über seinen Umfang umlaufend mit Einspurverzahnungen ausgestattet sein. Die Zähne der Einspurverzahnung können zur Reibkonusseite hin unter einem zu gestaltenden Dachwinkel spitz zulaufende, aus der Oberfläche herausreichende, Blöcke sein. Die Länge der Blöcke kann in Abhängigkeit der gewählten Eingriffsposition in Bezug auf ihre Zahntiefe veränderlich bzw. abwechselnd auftretend sein.
Durch die Verwendung von querverlaufenden, in Umlaufrichtung ausgerichtete Dämpfungselemente, die mit der Spielrichtung einhergehen, wie zum Beispiel Federplättchen oder Stauchungskörper oder Spiralfedern, kann die Drehmomentenkurve lageabhängig gestaltet werden. So können zum Beispiel Schläge im Bereich der Endlagen, nahe der Flankenberührungen, verzögert werden.
Gangrad und Kupplungskörper sind so entworfen, dass sie als Sinterteile einzelherstellbar sind. Das Eingriffselement hat eine solche Form, insbesondere einer Eingriffsnase, dass durch eine Wärmebehandlung in einem weiteren Herstellschritt eine Fügung zu einem einstückigen Rad, wie einem Abtriebsrad, durchgeführt werden kann. Die Fügenut kann zum Beispiel konvex, vorzugsweise umlaufend, in dem Sinterteil vorgesehen sein. Die Eingriffsnase des Kupplungskörpers wird zum Eingriff in die Fügenut gebracht. Die Art der Fügung sorgt für eine weiterhin vorhandene schwenkbewegliche, rotatorische Bewegung innerhalb eines Freilaufbereiches. Seitlich vorstehende Anschlagsflächen, insbesondere an dem Gangrad, stellen die Grenzen oder Enden des Verdrehspiels dar. Erfindungsgemäße Gangräder und Kupplungskörper lassen sich aufgrund der geschlossenen, zusammenhängenden Oberflächengeometrien in Form von rotationssymmetrischen Bauteilen leicht herstellen, der Produktionsausschuss ist minimiert.
Die durch den Herstellvorgang gefügten Teile, die mit einer bewusst eingestellten Reibung zwischen sich versehen sind, erlauben ein Einspuren bei gleichzeitiger Nutzung des Verdrehspieles. Das Fügeverfahren kann zum Beispiel eine Warmfügung sein. Der als Sinterteil hergestellte Bauteilkupplungskörper wird deutlich über die zu erwartende Betriebstemperatur (z. B. 350 K) erwärmt und im erwärmten Zustand, wenn er einen größeren Radius einnimmt, auf das Gangrad aufgesetzt. Während des Abkühlens stellt sich eine gewisse und gewünschte Anpresskraft ein. Das Abtriebsrad kann durch die Eigenspannung eine selbsthaltende Anpresskraft auf den Reibflächen aufweisen.
Figurenbeschreibung
Die Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, wobei
1 einen schematischen Antriebsstrang zeigt,
2 eine erfindungsgemäße Getriebesynchronisation zeigt,
3 die Reduktion des zweiten Druckpunktes im Rahmen einer Feststandssimulation gegenüber einer klassischen Synchronisierung darstellt,
4A und 4B ein erstes schematisches Ausführungsbeispiel – in zwei Ausgestaltungen – darstellen,
5 ein zweites schematisches Ausführungsbeispiel darstellt,
6 ein drittes schematisches Ausführungsbeispiel darstellt,
7 einen vergrößerten Ausschnitt aus der 6 darstellt,
8 eine alternative Ausführungsform zu 6 darstellt,
die 9 und 10 Momentaufnahmen während des Fügevorgangs einer Ausführungsform nach 6 darstellen,
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel darstellt, und
die 12 und 13 erfindungsgemäße Drehmomentenkennlinien ohne und mit zusätzlichen Dämpfungselementen darstellen.
Zum leichteren Verständnis sind jeweils einzelne Aspkete in den diversen Ausführungsbeispielen hervorgehoben worden, ohne damit zu sagen, dass nicht auch eine Kombination aus mehreren Ausführungsbeispielen erstellbar ist.
1 zeigt einen grundsätzlich schematischen Aufbau eines Antriebsstrangs 108 eines Kraftfahrzeugs. Die Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung, mit 100 im Allgemeinen zu bezeichnen, kann sowohl als Abtriebswellensynchronisation 136 als auch als Getriebesynchronisation 134 realisiert werden. Die Realisierung unterscheidet sich zwischen der Abtriebswellensynchronisation 136 und der Getriebesynchronisation 134 zum Beispiel in der konkreten Dimensionierung der Bauteile. Schematisch ist ein Getriebe 122 dargestellt, das, wenn es durch eine Handschaltung zu bedienen ist, durch ein Handschaltgetriebe bzw. Schaltgetriebe 102 (nicht abgebildet), ersetzt werden kann. Die Erfindung verbessert die Synchronisation beim Gangwechsel. Bevorzugt wird sie bei Handschaltgetrieben 102 eingesetzt, allgemein ist sie aber bei Getrieben 122 einzusetzen, so dass das Getriebe 122 an Stelle von Handschaltgetrieben 102 beschrieben wird.
Die Bewegungsenergie aus dem Motor 110, insbesondere mehrzylindriger Hubkolbenmotor, kann über eine Kupplung 112 in eine Getriebebox 124 eines Getriebes 122, das auch ein Schaltgetriebe 102 (nicht dargestellt) sein kann, eingeleitet. So wie häufig Schaltgetriebe aufgebaut sind, umschließt die Getriebebox 124 eine Vorgelegewelle 126 und eine Hauptwelle 128, auf denen Vorgelegewellenräder 132 und Hauptwellenräder 130 angeordnet sind. Über eine Abtriebswelle, wie zum Beispiel eine Kardanwelle 120, wird die rotatorische Bewegung in ein Achsdifferenzial 116 eingeleitet, um über Halbachsen 118 auf die Kraftfahrzeugräder, den Fahrzeugrädern 114, auf die Straße gebracht zu werden. Geeignete Stellen für erfindungsgemäße Synchronisierungen können Getriebesynchronisationen 134 oder Abtriebswellensynchronisationen 136 sein. Erfindungsgemäße Getriebesynchronisationen 134 wären nach einem Ausführungsbeispiel mehrfach innerhalb der Getriebebox 124 des Getriebes 122 vorhanden, während die abtriebsseitige Abtriebswellensynchronisation 136 den Vorteil aufweist, nur einmal vorhanden sein zu müssen. Die Getriebesynchronisationen 134 erfahren aber den Vorteil im Betrieb, durch die Schaltwechsel zwischen den unterschiedlichen Gängen weniger beansprucht zu werden als eine zentrale Abtriebswellensynchronisation. Es steht daher im Belieben des Entwicklers, die Erfindung sowohl für Zentralsynchronisierungen als auch für Einzelgangsynchronisierungen einzusetzen.
Die 2 stellt ausschnittsweise ein erfindungsgemäßes Abtriebsrad 1, bestehend aus Gangrad 3 und Kupplungskörper 5, als Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung 100, zusammen mit einer Schiebemuffe 104 und einem unterliegenden Synchronkörper 106, dar. Der Synchronring 138 sorgt für die Synchronisierung bei Schaltwechseln durch ein Zusammenspiel mit dem Kupplungskörper 5. Im Rahmen des Synchronisationsvorganges muss die Schiebemuffe 104 über den Synchronring 138 in die Verzahnung des Kupplungskörpers 5 einfahren, das so genannte Einspuren.
Wenn die Zähne der Schiebemuffe 104, die Schiebemuffeninnenverzahnung, und die Zähne des Kupplungskörpers aufeinander stoßen, ist eine zusätzliche Schaltkraft nötig. Die Schaltkraft ist, wie in 3 dargestellt, als zweiter Druckpunkt D bekannt, der zur Steigerung des Schaltkomforts möglichst auf einen reduzierten zweiten Druckpunkt D1 herabgebracht werden sollte. Die Getriebesynchronisationsübertragungseinrichtung 100 aus 2 sollte so gestaltet sein, dass eine Druckpunktreduktion 158 zwischen der ursprünglichen Hüllkurve 154 und der Hüllkurve 156 mit reduziertem zweiten Druckpunkt D1 möglich ist. Von besonderem Interesse sind hierbei die Hüllkurven 154, 156, die die Kraftkurven 150 (klassische Synchronisierung) und weiterentwickelte Kraftkurve 152 im Bereich des zweiten Druckpunktes D, D1 dämpfend reduziert (d). Durch die Verringerung der Einspurkraft E während des Bewegungsvorganges der aufeinanderzubewegenden Teile der Synchronisationseinrichtung 100 im dreistelligen Kraftbereich, gemessen in Newton, wird der Schaltkomfort gesteigert. Aus dem Diagramm der 3 ist auf der X-Achse die Position der Schaltmuffe 104 gemäß 2 abzulesen. Auf der Y-Achse ist der Wert für die Einspurkraft E zu entnehmen. Nach der Überwindung des ersten Druckpunktes, der zum Beispiel nach einem Weg der Schiebemuffe von 0,5 bis 1 mm aufgetreten sein kann, ergibt sich nach einem ca. weiteren Millimeter Weg der Bereich des zweiten Druckpunkts, wobei die tatsächliche Kraftkurve 150, 152 eine pendelnde bzw. schwingende Form zurücklegt. Auf das Schaltgefühl bei dem Kraftfahrzeugfahrer wirkt sich hierbei die tatsächlich auftretende Hüllkurve 154, 156 der Kraftkurve 150, 152 aus, die ein integrales, kraftaufwändiges Schaltgefühl erzeugt.
Die 4A zeigt eine Ausgestaltung eines Rades, insbesondere eines Abtriebsrades 1, das sich aus dem Gangrad 3 und dem daran anliegenden, aufgenommenen Kupplungskörper 5 zusammensetzt. An den Kupplungskörper 5 greift eine Feder 53 so an, dass der Kupplungskörper 5 unter Einwirkung einer Anpresskraft F gegen die Anlagefläche des Kupplungskörpers 3 gepresst wird und so eine Flächenpressung zwischen Kupplungskörper 5 und Gangrad 3 als Verbindungsart (kraftschlüssige Verbindung) zur Schaffung des Abtriebsrades 1 erzeugt wird. Die Feder 53, die mit ihrem einen Ende in Verbindung mit dem Kupplungskörper 5 steht, stützt sich anderen Ends an dem Federlager 168 ab. Das Federlager 168 ist nach 4A in dem Gangrad 3 eingelassen. Eine Ausführung nach 4A erzeugt ein in sich selbst abgestütztes Abtriebsrad 1, wobei die Anpresskraft F zwischen Kupplungskörper 5 und Gangrad 3 vorrangig durch die Feder 53 erzeugt wird. Demgegenüber ist bei einer Ausführung nach 4B das Federlager 168 für die Feder 53 an einem Synchronisationsmittenbauteil 166 vorgesehen. Solche Synchronisationsmittenbauteile 166 können die Bauteile innerhalb der Getriebesynchronisation sein, zwischen den sich anschauenden Abtriebsrädern 1, die zum Beispiel für die Kraft- und Drehmomenteneinleitung zuständig sind, wie zum Beispiel Gleichlaufkörper, Gleichlaufnabe, Synchronkörper, Synchronnabe, Synchronring, gegenüberliegendes Gangrad, gegenüberliegender Kupplungskörper oder die tragende Welle etc.
Eine weitere Detaillierung eines Abtriebsrades 1, aufgeteilt in die beiden Bauteile Gangrad 3 und Kupplungskörper 5, ist in 5 zu sehen. Der Kupplungskörper 5 ist in Explosionsdarstellung vom Gangrad 3 etwas abgerückt, damit in der Oberfläche 17 der Abschnitt 15 des Gangrades 3 und die Rille 23 deutlicher zu erkennen sind. Der nach außen weisende Abschnitt 15 ist als Anlagefläche für den Kupplungskörper bestimmt. Die Rille 23 dient als Längslaufrichtung für Ausgleichsbewegungen des Kupplungskörpers 5 bei Einwirkung äußerer Kraft, vor allem auf die Dachwinkel der Zähne 37. Der Kupplungskörper 5 weist auf der einen Seite einen Reibkonus 55 für die Getriebesynchronisierung auf. Auf einer der Reibkonusseite abgewandten Fläche ist der Abschnitt 13 vorgesehen, der dazu bestimmt ist, mit einem entsprechenden Abschnitt 15 des Gangrades zur Anlage zu kommen. Die Zähne 37, die innerhalb eines Zahnes oder auch zwischen verschiedenen Zähnen unterschiedliche Zahntiefen 39, 41 aufweisen können, bilden umlaufend die Einspurverzahnung 57 für die nicht dargestellte Innenverzahnung der ebenfalls in dieser Figur nicht dargestellten Schiebemuffe. Abgewandt von den vorderseitigen Dachwinkeln der Zähne 37 befindet sich eine entsprechende Öffnung, die ein Spiel zwischen Gangrad 3 und Kupplungskörper 5 bei Anlage erlaubt. Das Spiel S sorgt für die Möglichkeit einer Ausgleichsbewegung bei externer Krafteinwirkung auf den Kupplungskörper 5 und einer möglichen Bewegung innerhalb der Rille 23 oder entsprechend durch die Rille 23 geführt.
Werden die in den 4A, 4B und 5 prinzipiell dargestellten Ausführungsbeispiele in ein erfindungsgemäßes Abtriebsrad 201 gemäß 6 so umgesetzt, dass es serientauglich für die Kfz-Industrie fertigbar ist, so ergibt sich ein im Wesentlichen zylindrischer Kupplungskörper 205, der in axialer Richtung A an einem Gangrad 203 anliegt.
7 zeigt ein Detail der 6 aus seitlicher Perspektive in größerer Darstellung. Der Kupplungskörper 205 weist an seiner Oberfläche den für die Synchronisation notwendigen Reibkonus 55 auf. Das Gangrad 203 liegt zum Teil auf der Reibkonusseite 43 abgewandten Seite und untergreift den Kupplungskörper 205, vorzugsweise in zylindrisch geschlossener Form. Der Kupplungskörper 205 sitzt auf dem Gangrad 203 mit einem drehbeweglichen Freiheitsgrad, wobei weitere Freiheitsgrade unterbunden sind. Zwischen der Reibkonusseite 43 und dem abgewandten Gangrad 203 liegt in Umfangsrichtung die Einspurverzahnung 57, die mit einem solchen Spiel gegenüber dem Kupplungskörper 205 versehen ist, dass Gangrad 203 und Kupplungskörper 205 zueinander eine Drehbewegung B innerhalb eines gewissen Verdrehwinkels durchführen können. Kupplungskörper 205 und Gangrad 203 liegen koaxial auf der gleichen Achse 21, die sich in der axialen Richtung A erstreckt. Die Zähne 37 der Einspurverzahnung 57 weisen wechselweise unterschiedliche Zahntiefen 39, 41 auf. An die kürzeren Zähne 37 schließt sich jeweils ein Vorstand aus dem Gangrad 203 heraus an. Die vorstehenden Abschnitte dienen als Anlageabschnitte 13 für den Kupplungskörper 205 am Gangrad 203. Weitere Abschnitte 15 des Gangrads 203 liegen dem gegenüber zurückgesetzt. Die zurückgesetzten Abschnitte 15 können die Enden der Zähne 37 mit der größeren Zahntiefe 41 aufnehmen. Zwischen den Enden der jeweiligen Zähne 37 und dem entsprechenden unterliegenden restlichen Kupplungskörper 205 sind Berührungsflächen geschaffen. Die Zähne 37 sorgen in ihrer radialen Richtung für Anlageflächen mit Oberflächenreibung. Die Berührungsflächen erfahren eine Flächenpressung, wenn der Kupplungskörper 205 gegen das Gangrad 203 in axialer Richtung A gedrückt wird. Der mögliche Verdrehwinkel der Drehbewegung B ist durch Anschlagsflächen 49, 51 begrenzt, über die der Kupplungskörper 205 bei der Drehbewegung B nicht weiter hinweggedreht werden kann. Die Drehbewegung B wird als Ausweichsbewegung, insbesondere als spielbehaftete Bewegung mit Dämpfung bei einer Endlagensteifigkeit, während des Synchronisationsvorganges genutzt. Die Anschlagsflächen 49, 51 erstrecken sich, in winkelgraden über den Umfang gleichmäßig verteilt, auf den Außenradius gerichtet.
8 zeigt einen Kupplungskörper 205 mit dem Gangrad 203 in einer ausschnittsweisen Darstellung, so ähnlich wie 7. Ein Unterschied zu 7 liegt bei dem Ausführungsbeispiel nach 8 in den zusätzlichen Dämpfungselementen. Federn 19 dienen als Dämpfungselemente 47. Zwischen Anlageflächen 25 des Kupplungskörpers 205 gibt es Verzahnungsaussparungen 29. Im Bereich der Verzahnungsaussparungen 29 befinden sich bewegungsdämpfend die Federn 19, die sich auf der einen Seite an den Kupplungskörper 205, vorzugsweise in radialer Richtung, und auf der anderen Seite am Gangrad 203, ebenfalls vorzugsweise in radialer Richtung, abstützen. Aufgrund der kleineren Anlagefläche 25 des Kupplungskörpers 205 gegenüber der größeren Verzahnungsaussparung 29, in die die Anlagefläche 27 des Gangrades 203 eingreift, ergibt sich das Verdrehspiel S, um den der Kupplungskörper 205 gegenüber dem Gangrad 203 in radialer Richtung hin- und herbewegt werden kann. Durch die Dämpfungselemente 47 wird die Verdrehbewegung, insbesondere zum Ende der Verdrehung hin, immer schwerer. Die drehfreudige Bewegung wird zur Winkelbegrenzung hin gedämpft. Ein Dämpfungselement wird bei einer Verdrehbewegung in der Regel gestaucht, während das korrespondierende zweite Dämpfungselement 47 während dieser Drehbewegung gestreckt wird. Während der gesamten Drehbewegung überstreift der Kupplungskörper 205 einen Reibbogen 31 am Gangrad 203. Die Reibung auf dem Reibbogen 31 wird im Sinne der Dissipation zur Druckpunktreduzierung des zweiten Druckpunktes genutzt.
Die 9 und 10 stellen aus unterschiedlichen Blickwinkeln den Fügevorgang zwischen Kupplungskörper 205 und Gangrad 203 in Momentaufnahme dar. Die in axialer Richtung A aus dem Gangrad 203 hervortretenden Drehwinkelbegrenzungen Φ sorgen für die Endlichkeit des Verdrehwinkels φ, der zum Beispiel zwischen 5 und 15 Grad betragen kann, vorzugsweise weniger als 10 Grad betragen soll. So lang wie der Verdrehwinkel φ ist, so lang ist auch die Länge 33 des Reibbogens. Der Reibbogen befindet sich an einer Oberfläche 17 des Gangrads 203, die dem Kupplungskörper 205 zugewandt ist. In radialer Richtung R, die im 90°-Winkel zur axialen Richtung A steht, erstrecken sich sowohl das Gangrad 203 als auch der Kupplungskörper 205. Beide Bauteile, Gangrad 203 und Kupplungskörper 205, haben ungefähr den gleichen Durchmesser, wenn sie sich in die gleiche radiale Richtung ungefähr gleich weit erstrecken.
11 zeigt ein weiteres Abtriebsrad 301, in dem auch Elemente der zuvor beschriebenen Abtriebsräder 1, 201 aufscheinen können. Auch wenn bei dem Abtriebsrad 301 nicht ausführlich die Drehwinkelbegrenzung Φ dargestellt ist, versteht der Fachmann, dass neben der Fügeverbindung über den Mitnehmer 11 zwischen Gangrad 303 und Kupplungskörper 305 auch seitliche Anschlagsflächen und Drehbegrenzungs- bzw. Dämpfungsmittel vorgesehen sein können. Durch die Kraft F, die Anpresskraft, die durch die Bauteilspannung oder durch zusätzliche Anpresselemente 53 der Reihe nach an verschiedenen vorderen Einleitungspunkten erzeugt werden kann, erfolgt eine Flächenpressung P zwischen Kupplungskörper 305 und Gangrad 303. Die beiden aneinander anliegenden Oberflächen der Anpressfläche 35 haben eine Oberflächenrauigkeit, die eine Reibung ρ darbieten. Das daraus sich ergebende Reibmoment M wird vorteilhaft bei der Verdrehung der beiden Teile, Gangrad 303 und Kupplungskörper 305, die zusammengesetzt das Abtriebsrad 301 ergeben, genutzt. Die rotatorische Bewegungsfreiheit bei gleichzeitiger axialer Bestimmtheit, d. h., nicht vorhandenem axialen Freiheitsgrad, zwischen Kupplungskörper 305 und Gangrad 303 wird durch den Mitnehmer 11 sichergestellt, der sich aus einem Eingriffselement 9 und einem Eingriff 7 zusammensetzt. Der Eingriff 7 kann eine Rille 23 sein. Wie dargestellt, kann die Rille in der Oberfläche des Gangrads ungefähr an mittlerer Position zwischen senkrechter Anlagefläche und axialer Verlängerung vorgesehen sein. Die Rille 23 befindet sich somit im Knick des Gangrades. Die Rille 23 läuft um die zentrale Achse des Gangrads herum. Eine Drehwinkelbegrenzung kann sowohl durch Rillenunterbrechungen als auch durch weitere Anschlagsmittel vorgehalten werden.
Die 12 und 13 zeigen jeweils eine Momentenkennlinie eines erfindungsgemäßen Abtriebsrades in Bezug auf den Verdrehwinkel φ. 13 zeigt eine sich ergebende Momentenkennlinie mit Hysterese bei Verwendung zusätzlicher Dämpfungselemente, während 12 eine dämpfungselementefreie Ausführung offenbart. Die Reibhysterese 164 der 12 und 13 lässt sich durch die Flächen- bzw. Oberflächenreibung ρ zwischen Kupplungskörper und Gangrad einstellen. Wie zu sehen ist, ist die Reibung während des gesamten Spiels S ungefähr gleichmäßig gegeben. Dort, wo eine Begrenzung in dem Verdrehwinkel φ auftritt, nahe der Anschlagsflächen, nimmt das Drehmoment sprungartig zu. Unter Verwendung von zusätzlichen Dämpfungselementen ist das Drehmoment in Uhrzeigerrichtung und in Gegenuhrzeigerrichtung zwar mit gleicher Stärke vorhanden, die Dämpfungselemente erzeugen aber noch einen zusätzlichen Gradienten. So kann das Drehmoment durch die Dämpfungsmittel bei einem bestimmten Verdrehwinkel sogar kompensiert werden. Die durch die Reibung entstehende Reibhysterese 164 erstreckt sich sowohl in eine positive Drehmomentrichtung als auch in eine negative Drehmomentrichtung. Die dämpfende Wirkung des Reibmoments, mit oder ohne zusätzliche Dämpfungselemente, sorgt bei erlaubter Ausgleichsbewegung der Zähne der Einspurverzahnung des Kupplungskörpers, insbesondere in rotatorische Richtung, für eine vorteilhafte Reduktion des zweiten Druckpunktes mit insgesamt dämpfender Wirkung.
Die oberflächenreibungsbehaftete Verdrehreibung an der Anlagestelle oder an den mehrfach vorhandenen Reibbögen zwischen Kupplungskörper und Gangrad trägt zur Dämpfung der Ausgleichsbewegung bei. Die tatsächliche Stärke des Drehmoments wird durch die Anpresskraft auf die Anpressfläche und die gewählte Oberflächenreibung durch den Konstrukteur eines erfindungsgemäßen Abtriebsrades eingestellt. Durch den erlaubten Verdrehwinkel φ bestimmt sich die Verdrehfreudigkeit zwischen Kupplungskörper und Gangrad. Ein erfindungsgemäßes Abtriebsrad innerhalb einer Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung, zum Beispiel bei jedem einzelnen Gang innerhalb einer Getriebebox, trägt zur Reduktion der beim Einspuren zwischen Schiebemuffe und Außensynchronisationsring notwendigen Kraft bei.
Durch die geometrischen Abmessungen und die Materialeigenschaften der beteiligten Bauteile, insbesondere Kupplungskörper und Gangrad, lässt sich wahlweise das Spiel, die Dämpfung, die Reibung und die Steifigkeit einzeln und in Kombination der Synchronisationseinrichtung einstellen.
Auch wenn die vorliegende Erfindung zum Teil an Hand eines Abtriebsrads beschrieben worden ist, versteht der Fachmann, dass es zum Umfang der vorliegenden Lehre genauso gehört, die Getriebesynchronisation umgekehrt aufzubauen, so dass aus dem Abtriebsrad ein Antriebsrad wird. Die erfindungsgemäße Synchronisation lässt sich an einer Zentralstelle, wie zum Beispiel der Abtriebswelle bzw. der Kardanwelle, als auch an jedem einzelnen Gang in Form einer Einzelgangsynchronisation innerhalb der Getriebebox einbauen.
Genauso gehört es zum Umfang der vorliegenden Erfindung, eine Kombination aus den diversen Ausführungsbeispielen der 3 bis 11 miteinander zu bilden.

φ: Verdrehwinkel
Φ: Drehwinkelbegrenzung
ρ: Reibung, insbesondere als Flächenreibung oder Verdrehreibung
A: Axiale Richtung
B: Drehbewegung
D: Zweiter Druckpunkt
E: Einspurkraft
F: Anpresskraft
M: Reibmoment
P: Flächenpressung
R: Radiale Richtung
S: Spiel, insbesondere Verdrehspiel
T: Translatorische Richtung
d: Dämpfung
1, 201, 301: Abtriebsrad
3, 203, 303: Gangrad
5, 205, 305: Kupplungskörper
7: Eingriff
9: Eingriffselement, insbesondere Eingriffsnase
11: Mitnehmer
13: Abschnitt des Kupplungskörpers
15: Abschnitt des Gangrads
17: Oberfläche
19: Feder
21: Achse
23: Rille, insbesondere Eingriffsnut oder Fügenut
25: Anlagefläche des Kupplungskörpers
27: Anlagefläche des Gangrads
29: Verzahnungsaussparung
31: Reibbogen
33: Länge eines Reibbogens
35: Anpressfläche
37: Zähne
39: Erste Zahntiefe
41: Zweite Zahntiefe
43: Reibkonusseite
45: Block
47: Dämpfungselement
49: Erste Anschlagsfläche
51: Zweite Anschlagsfläche
53: Anpresselement, insbesondere Feder, zur Erzeugung der Anpresskraft
55: Reibkonus
57: Einspurverzahnung
100: Kraft- und Synchronisationsübertragungsrichtung
102: Schaltgetriebe
104: Schiebemuffe oder Schaltmuffe
106: Synchronkörper
108: Antriebsstrang
110: Fahrzeugmotor
112: Kupplung
114: Fahrzeugrad
116: Achsdifferenzial
118: Halbachse
120: Kardanwelle
122: Getriebe
124: Getriebebox
126: Vorgelegewelle
128: Hauptwelle
130: Hauptwellenrad
132: Vorgelegewellenrad
134: Getriebesynchronisation
136: Abtriebswellensynchronisation, insbesondere als zentrale Kardanwellensynchronisation
138: Synchronring, insbesondere als Außensynchronring
150: Kraftkurve 1
152: Kraftkurve 2
154: Hüllkurve der Kraftkurve 1
156: Hüllkurve der Kraftkurve 2
158: Druckpunktreduktion
160: Reibmomentkurve 1, insbesondere in Form eines Drehmoments
162: Reibmomentkurve 2, insbesondere in Form eines Drehmoments
164: Reibhysterese
166: Synchronisationsmittenbauteil
168: Federlager

Claims

Abtriebsrad (1, 201, 301) für ein Schaltgetriebe (102, 122), das mit einer Schiebemuffe (104) einzulegen ist, wobei das Abtriebsrad (1, 201, 301) aus einem Kupplungskörper (5, 205, 305) und einem Gangrad (3, 203, 303) zweiteilig besteht, die miteinander über einen zueinander zu verdrehenden Drehwinkel (φ) in einem permanenten Eingriff (7, 9) stehen, wobei in dem Kupplungskörper (5, 205, 305) in radialer Richtung (R) wenigstens ein Mitnehmer (11) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (11) in eine Aufnahmerille (23) des Gangrads (3, 203, 303) eingreift und wobei eine Flächenreibung (ρ) zwischen einem Abschnitt (13) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) und einem Abschnitt (15) des Gangrads (3, 203, 303) in axialer Richtung (A) in dämpfender Wirkung (d) stattfindet.
Abtriebsrad (1, 201, 301) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung (d) im Eingriffsfall (7, 9) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) mit dem Gangrad (3, 203, 303) durch die axiale (A), vorzugsweise ebene, Oberfläche (17) zwischen dem Abschnitt (13) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) und dem Gangrad (3, 203, 303) permanent gegeben ist.
Abtriebsrad (1, 201, 301) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung (d) zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) über eine Flächenpressung (P), insbesondere eine federvorgespannte (53) Flächenpressung (P), einstellbar ist.
Abtriebsrad (1, 201, 301) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmerille (23) des Gangrads (3, 203, 303) eine achsnahe (21), umlaufende, halbbogenförmig gerundete, einkerbende Rille (23) ist.
Abtriebsrad (1, 201, 301) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (25) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) in radialer Richtung (R) über die Anlagefläche (27) des Gangrades (3, 203, 303) reicht.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) eines Getriebes (102, 122) mit reduziertem zweiten Druckpunkt (D), ein Gangrad (3, 203, 303), eine Schaltmuffe (104), einen Kupplungskörper (5, 205, 305) und einen Synchronkörper (106) umfassend, dadurch gekennzeichnet, dass Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei vorzugsweise der Synchronkörper (106) aus wenigstens einem Reibkonus (55) besteht, unter Spiel (S) zu einem einstückigen Abtriebsrad (1, 201, 301) verbunden sind, damit das Spiel (S) zwischen ihnen zur Reduktion (158) des zweiten Druckpunkts (D) verwendet wird, während eine Reibung (ρ), vorzugsweise eine Verdrehreibung, zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) zur Dämpfung (d) dient.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Flächenpressung (P), insbesondere durch eine federvorgespannte (53) Flächenpressung (P), zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) die Reibung (ρ) eingestellt wird.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 7, dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass die Flächenpressung (P) in translatorischer Richtung (T) zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305), insbesondere durch eine Anpresskraft (F) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) auf das Gangrad (3, 203, 303), eingestellt wird.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) ein rotatorisches Verdrehspiel (S) vorgehalten ist, durch das eine relative Drehbewegung (B), vorzugsweise im Drehwinkel (Φ) beschränkt, zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) ermöglicht wird.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass das Verdrehspiel (S) durch regelmäßig am Gangrad (5, 205, 305) umlaufende Verzahnungsaussparungen (29) zwischen Reibbögen (31) ermöglicht wird, die durch ihre Länge (33) einen rotatorischen Bewegungsfreiraum für Eingriffselemente (9) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) schaffen, wobei vorzugsweise Eingriffselemente (9) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) und Bewegungsfreiräume an den Oberflächen (17) des Abtriebsrads (1, 201, 301) angeordnet sind.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10, dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass eine Lageveränderung zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305), insbesondere bei Bewegungen (B) im Bewegungsfreiraum, nur unter nahezu konstanter Reibung (ρ), vorrangig zwischen Reibbögen (31) und Anpressflächen (35) des Synchronkörpers (106), vornehmbar ist.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass der Kupplungskörper (5, 205, 305) mit einer über seinen Umfang umlaufende Einspurverzahnung (57) ausgestattet ist, wobei vorzugsweise die Zähne (37) der Einspurverzahnung (57) gleichmäßig zur Reibkonusseite (43) spitz zulaufende Blöcke (45), mit in Abhängigkeit ihrer Eingriffsposition veränderlichen Zahntiefen (39, 41), sind.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass federnde (19) Dämpfungselemente (47) in Richtung des Spiels (S), wie Federplättchen, Stauchungskörper oder Spiralfedern, einen verzögernden Effekt in Richtung auf die Anschlagsposition zwischen den Seitenwänden (49, 51) der Reibbögen (31) und den Eingriffselementen (9) erzeugen.
Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 13, dadurch weiterhin gekennzeichnet, dass Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) einzelherstellbare Sinterteile sind, die durch ein Eingriffselement (9), wie eine Eingriffsnase in einer umlaufenden Eingriffsnut (23), wärmebehandelt zu einem einstückigen Teil (1, 201, 301) gefügt sind, das als Abtriebsrad dienen kann.
Herstellverfahren einer Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100), ein Gangrad (3, 203, 303) und ein Kupplungskörper (5, 205, 305) umfassend, das in einem Getriebe (122), vorzugsweise einem Schaltgetriebe (102), wie einem Handschaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges (110, 112, 114, 116, 118, 120, 124), einbaubar ist, das Gangrad (3, 203, 303) eine konvexe, vorzugsweise umlaufende, Fügenut (23) aufweist, in die eine Nase (9) des Kupplungskörpers (5, 205, 305) so zum Eingriff (7) gebracht wird, dass eine entkoppelnde, translatorische (T) Bewegung zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) unterbunden bleibt, während eine schwenkbewegliche, rotatorische (R) Bewegung (B) in einem Freilaufbereich zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5,205, 305), insbesondere begrenzt durch zwei Anschlagsflächen (49, 51), vorzugsweise im Vergleich zu der translatorischen (T) Bewegung seitlichen Anschlagsflächen, durchführbar bleibt.
Herstellverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reibung (ρ), insbesondere eine Verdrehreibung, zwischen den gefügten Teilen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) eine rotatorische Dämpfung (d) beim Einsatz in einer Getriebesynchronisation (134) während des Einspurens erlauben, wobei das Verdrehspiel (S) reduzierend auf einen zweiten Druckpunkt (D) beim Synchronisieren einwirkt.
Herstellverfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei eine Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) eines Getriebes nach einem der Ansprüche 6 bis 14 geschaffen wird.
Herstellverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem vor dem Eingriff (7) des Synchronkörpers (106) in die Fügenut (23) des Gangrades (3, 203, 303) der Kupplungskörper (5, 205, 305) zunächst erwärmt und dann im erwärmten Zustand auf eine Nabe des Gangrades (3, 203, 303) gesetzt wird, wobei an Hand der gewählten Passung zwischen Gangrad (3, 203, 303) und Kupplungskörper (5, 205, 305) im Betriebstemperaturenbereich der Kraft- und Synchronisationsübertragungseinrichtung (100) die gewünschte Reibung (ρ) für eine zu erwartende Anpresskraft (F) auf den Kupplungskörper (5, 205, 305) eingestellt wird.