-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Synchronisierungsring für
ein Getriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
-
Aus
der
US 4,267,912 ist
ein Synchronisierungsring für ein Getriebe bekannt, der
einen Ringkörper aufweist, wobei der Ringkörper
an einer radialen Innenseite einen Reibbelag aufweist. Beim bekannten
Synchronisierungsring ist der Reibbelag ein Fasermaterial, das mit
dem Ringkörper verklebt ist bzw. darin einzementiert ist.
Der Reibbelag kann in Umfangsrichtung an mehreren Stellen nutartige
Unterbrechungen aufweisen, die als Drainage dienen, um im Betrieb
des Synchronisierungsrings Öl abführen zu können.
Diese Unterbrechungen sind dabei axial orientiert, so dass daran
angrenzende Enden des Reibbelags jeweils eine parallel zur Axialrichtung orientierte
Endkante besitzen.
-
Ferner
ist es grundsätzlich möglich, den Reibbelag bandförmig
auszugestalten und beispielsweise mit Hilfe mehrerer, in Umfangsrichtung
voneinander beabstandeter Schweißpunkten am Ringkörper
zu befestigen. Um den Einbau des bandförmigen Reibbelags
in den Ringkörper zu ermöglichen bzw. zu vereinfachen,
ist der Außenumfang des Reibbelags geringfügig
kleiner dimensioniert als der Innenumfang des Ringkörpers,
so dass die beiden Längsenden des ringförmig gebogenen
bandförmigen Reibbelags in Umfangsrichtung voneinander
beabstandet angeordnet sind. Bei einer derartigen Bauweise kann
das Problem entstehen, dass sich der Reibbelag beginnend an den
Enden vom Ringkörper löst. Dies wird auf eine
erhöhte Biegebelastung der Schweißpunkte zurückgeführt.
Ein sich lösender Reibbelag ist jedoch zu vermeiden.
-
Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für einen Synchronisierungsring der eingangs genannten
Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich
insbesondere dadurch auszeichnet, dass sie eine erhöhte
Betriebssicherheit aufweist.
-
Erfindungsgemäß wird
dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
-
Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Enden des Reibbelags
in einer an der Innenseite des Ringkörpers ausgebildeten
Ausnehmung anzuordnen. Hierdurch sind die Enden im Betrieb des Synchronisierungsrings
von einer unmittelbaren Kontaktierung mit einer anderen ringförmigen Komponente
einer mit dem Synchronisierungsring ausgestatteten Synchronisierungseinrichtung
entkoppelt. Dementsprechend reduziert sich auch die Biegebeanspruchung
der Enden des Reibbelags. In der Folge sind auch die Schweißpunkte
im Endbereich nur noch einer reduzierten Biegung ausgesetzt, was
die Dauerhaltbarkeit der Verbindung zwischen Reibbelag und Ringkörper
signifikant verbessert.
-
Entsprechend
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der
Reibbelag im Bereich seiner Enden jeweils mit wenigstens einem in
der Ausnehmung positionierten Schweißpunkt am Ringkörper
befestigt sein. Dieser erste Schweißpunkt im Bereich des
jeweiligen Endes nimmt einen Großteil der über
das Ende eingeleiteten Biegekräfte auf und ist aufgrund
seiner Anordnung in der Ausnehmung selbst nur reduzierten Scherkräften
ausgesetzt. Die außerhalb der Ausnehmung positionierten
Schweißpunkte sind dann im Wesentlichen nur noch Scherkräften
ausgesetzt. Dies ist jedoch unkritisch, da Schweißpunkte
gerade in Scherrichtung ihre höchste Belastbarkeit besitzen.
-
Optional
kann vorgesehen sein, die beiden Enden des Reibbelags hinsichtlich
ihrer Endkanten so auszugestalten, dass sich im jeweiligen Endbereich
eine in der Umfangsrichtung vorstehende Spitze ausbildet. Erreicht
wird dies insbesondere durch einen gegenüber einer Axialrichtung
geneigten Verlauf der Endkanten. Durch die bezüglich der
Axialrichtung geneigten Endkanten erfolgt die Krafteinleitung an
den jeweiligen Enden des Reibbelags nicht an einer einzigen Umfangsstelle,
sondern über einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Umfangsbereich. Die Kräfte werden somit nicht schlagartig
eingeleitet, sondern bauen sich entlang einer vorbestimmten Strecke,
insbesondere linear, auf. Hierdurch kann die Biegebelastung im jeweiligen
Endbereich des Reibbelags reduziert werden. Dementsprechend reduziert
sich auch die Biegebeanspruchung der Schweißpunkte in der
Nähe der Enden. In der Folge ergibt sich für den
Synchronisierungsring eine bessere Dauerhaltbarkeit.
-
Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform kann der Reibbelag innerhalb
der jeweiligen Spitze jeweils mit wenigstens einem Schweißpunkt am
Ringkörper befestigt sein. Auf diese Weise wird erreicht,
dass dieser erste Schweißpunkt sich in einem Bereich befindet,
an dem sich im Betrieb des Synchronisierungsrings die Kräfte
noch nicht vollständig aufgebaut haben. Zum einen wird
der Schweißpunkt durch die noch relativ geringen Biegekräfte
kaum belastet, so dass er diese Biegekräfte ohne weiteres
abtragen kann. Zum anderen verhindert dieser erste Schweißpunkt,
dass sich bis zum nachfolgenden nächsten Schweißpunkt
weitere signifikante Biegekräfte im Reibbelag aufbauen
können. In gewisser Weise werden die nachfolgenden Schweißpunkte
durch den ersten, in der Spitze angeordneten Schweißpunkt
von den Biegekräften am Ende des Reibbelags weitgehend
entkoppelt bzw. entlastet.
-
Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
-
Es
zeigen, jeweils schematisch
-
1 eine
stark vereinfachte axiale Ansicht eines Synchronisierungsrings,
-
2 eine
radiale Ansicht von innen auf einen Reibbelag des Synchronisierungsrings
im Bereich von zwei Enden des Reibbelags.
-
Entsprechend 1 umfasst
ein Synchronisierungsring 1, der bevorzugt in einer Synchronisierungseinrichtung
eines Getriebes, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, zum Einsatz
kommt, einen Ringkörper 2 und einen Reibbelag 3,
der an einer radialen Innenseite 4 des Ringkörpers 2 angeordnet
ist. Die Radialrichtung bezieht sich dabei auf eine Axialrichtung 5,
die in 1 senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft.
Der Reibbelag 3 ist bandförmig ausgestaltet. Insbesondere
handelt es sich beim Reibbelag 3 somit um ein separat zum
Ringkörper 2 hergestelltes Bauteil, das in den
Ringkörper 2 eingebaut wird. Die Dimensionierung
des Reibbelags 3 ist dabei so gewählt, dass sich
im Einbauzustand in der durch einen Doppelpfeil angedeuteten Umfangsrichtung 6 eine Lücke 7 bzw.
ein Abstand 7 zwischen zwei Enden 8 des Reibbelags 3 ausbildet.
Der Innenumfang des Ringkörpers 2 ist somit geringfügig
größer als der Außenumfang des Reibbelags 3.
-
In 2 ist
ein Bereich des Reibbelags 3 wiedergegeben, der zwei an
die Lücke 7 angrenzende Endbereiche 9 zeigt,
die jeweils an einem der Enden 8 ausgebildet sind.
-
Entsprechend
den 1 und 2 ist der Reibbelag 3 am
Ringkörper 2 mit Hilfe von mehreren, in der Umfangsrichtung 6 voneinander
beabstandeten Schweißpunkten 10 befestigt. Die
Anzahl und Anordnung der in 1 dargestellten
Schweißpunkte 10 ist rein exemplarisch. Insbesondere
können auch mehr Schweißpunkte 10 vorgesehen
sein.
-
Dabei
kann entsprechend 2 auch eine Anordnung an Schweißpunkten 10 vorgesehen
sein, bei denen einzelne Schweißpunkte 10 auch
in der Axialrichtung 5 voneinander beabstandet sind. Beispielsweise
sind zwei sich in der Umfangsrichtung 6 erstreckende Linien
von in Umfangsrichtung 6 zueinander beabstandeten Schweißpunkten 10 vorgesehen,
wobei diese beiden Linien in der Axialrichtung 5 voneinander
beabstandet sind. Die in 2 dargestellte Anzahl und Anordnung
an Schweißpunkten 10 ist rein exemplarisch. Ebenso
können grundsätzlich mehr Schweißpunkte 10 vorgesehen
sein.
-
Entsprechend 1 besitzt
der Ringkörper 2 an seiner Innenseite 4 eine
Ausnehmung 11, die radial nach innen offen ist. Beispielsweise
ist die Ausnehmung 11 radial nach innen konkav geformt.
Sie ist so dimensioniert, dass die beiden Enden 8 des Reibbelags 3 darin
angeordnet werden können. Vorzugsweise ist die Ausnehmung 11 radial
größer als eine Dicke des Reibbelags 3.
Erkennbar sind in 1 die beiden Enden 8 gegenüber
dem übrigen Reibbelag 8 aus der Kreisform nach
außen umgebogen. Auf diese Weise entsteht ein radialer
Abstand zwischen den Enden 8 und einem hier nicht gezeigten
inneren Ringkörper der jeweiligen, mit dem Synchronisierungsring 1 ausgestatteten
Synchronisierungseinrichtung, der zur Drehmomentübertragung
mit dem Reibbelag 3 zusammenwirkt. Die Krafteinleitung
erfolgt dadurch in Umfangsrichtung 6 beabstandet von den
Enden 8. Diese werden dadurch vor Biegekräften
entlastet.
-
Erkennbar
ist der Reibbelag 3 in den beiden Endbereichen 9 jeweils
mit mindestens einem Schweißpunkt 10' am Ringkörper 2 befestigt,
der sich innerhalb der Ausnehmung 11 befindet. Diese Schweißpunkte 10' sind
in der Ausnehmung 11 positioniert und fixieren dadurch
die Enden 8 innerhalb der Ausnehmung 11. Sofern
es an den Enden 8 zu einer reduzierten Biegebelastung der
Enden kommt, kann diese ohne weiteres von diesen ausgehend von den
Enden 8 bzw. von Endkanten 12 ersten Schweißpunkten 10' aufgenommen
werden. Die nachfolgenden Schweißpunkte 10 sind
dann weitgehend von Biegebeanspruchungen entlastet, was die Dauerhaltbarkeit
der Verbindung zwischen Reibbelag 3 und Ringkörper 2 erhöht.
-
Die
Ausnehmung 11 ist zweckmäßig in radialer
Richtung so dimensioniert, dass der Ringkörper 2 dadurch
nicht unterbrochen wird. Hierdurch behält der Ringkörper 2 seine
in Umfangsrichtung 6 geschlossene Gestalt und somit seine
Stabilität.
-
Entsprechend
der in 2 gezeigten Ausführungsform grenzen die
Enden 8 des Reibbelags 3 mit Endkanten 12 in
der Umfangsrichtung 6 beiderseits an die Lücke 7 an.
Die Endkanten 12 können dabei optional bezüglich
der Axialrichtung 5 geneigt orientiert sein. Durch die
Neigung der Endkanten 12 besitzt der jeweilige Endbereich 9 eine
Spitze 13, die innerhalb des jeweiligen Endbereichs 9 in
der Umfangsrichtung 6 vorsteht. Durch den geneigten oder schrägen
Verlauf der jeweiligen Endkante 12 ergibt sich im Betrieb
des Synchronisierungsrings 1 eine in Umfangsrichtung 6 verteilte
Krafteinleitung in den Reibbelag 3. Die Belastung der Schweißpunkte 10 kann
dadurch reduziert werden.
-
Besonders
vorteilhaft ist die in 2 gezeigte Ausführungsform,
bei welcher der Reibbelag 3 innerhalb der jeweiligen Spitze 13 am
Ringkörper 2 jeweils mit wenigstens einem Schweißpunkt 10' befestigt
ist. Dieser bezüglich der jeweiligen Endkante 12 erste
Schweißpunkt 10' ist nur reduzierten Biegekräften
ausgesetzt und verhindert oder behindert außerdem die Einleitung
weiterer Biegekräfte in die nachfolgenden Schweißpunkte 10.
Hierdurch kann die Dauerhaltbarkeit der Anbindung zwischen Reibbelag 3 und
Ringkörper 2 deutlich verbessert werden.
-
Bei
der in 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform
erstrecken sich die beiden Endkanten 12 parallel zueinander.
Im Beispiel der 2 sind die beiden Spitzen 13 jeweils
spitz auslaufend. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform,
bei welcher die Spitzen 13 jeweils abgerundet sind. Im
Bereich dieser Abrundung kann dann der jeweilige Schweißpunkt 10',
bevorzugt zentrisch zu einem Radius der jeweiligen Abrundung, angeordnet
sein.
-
Vorzugsweise
sind die Spitzen 13 dabei so dimensioniert, dass sie vollständig
in der Ausnehmung 11 angeordnet werden können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-