DE102010022887A1 - Synchronisationseinheit eines Schaltgetriebes - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Synchronisationseinheit (10) eines Schaltgetriebes (8), mit einem Synchronkörper (12), der um eine Getriebeachse (A) drehbar ist, einer Schaltmuffe (36), die relativ zum Synchronkörper (12) drehfest, aber axial verschieblich angeordnet ist, um den Synchronkörper (12) drehfest mit einer gangradseitigen Schaltverzahnung (40) verbinden zu können, sowie einer Sperrsynchronisationsbaugruppe (20), die eine axiale Verschiebung der Schaltmuffe (36) zur Schaltverzahnung (40) hin sperren oder freigeben kann, wobei die Sperrsynchronisationsbaugruppe (20) einen in Radialrichtung (44) beweglichen Sperrstein (24) aufweist, der radial nach außen gegen die Schaltmuffe (36) beaufschlagt ist, und wobei der Synchronkörper (12) eine radiale Führung für den Sperrstein (24) bildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Synchronisationseinheit eines Schaltgetriebes, mit einem Synchronkörper, der um eine Getriebeachse drehbar ist, einer Schaltmuffe, die relativ zum Synchronkörper drehfest, aber axial verschieblich angeordnet ist, um den Synchronkörper drehfest mit einer gangradseitigen Schaltverzahnung verbinden zu können, sowie einer Sperrsynchronisationsbaugruppe, die eine axiale Verschiebung der Schaltmuffe zur Schaltverzahnung hin sperren oder freigeben kann, wobei die Sperrsynchronisationsbaugruppe einen in radialer Richtung beweglichen Sperrstein aufweist, der radial nach außen gegen die Schaltmuffe beaufschlagt ist.
  • Schaltgetriebe mit einer solchen Synchronisationseinheit sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und weisen den Vorteil auf, dass an einem Reibring (Synchronring) des Schaltgetriebes auf eine Sperrverzahnung verzichtet werden kann, was die Herstellung des Reibrings erheblich vereinfacht. Bei asynchronen Drehzahlen des Synchronkörpers und des zu koppelnden Gangrads wird die Schaltmuffe also in diesem Fall nicht von der Sperrverzahnung des Reibrings, sondern von einem Sperrstein der Sperrsynchronisationsbaugruppe an einer axialen Bewegung in Richtung zum Gangrad gehindert.
  • Die DE 10 2007 010 307 B3 zeigt ein Getriebe mit einer bekannten Sperr-Synchronkupplung, wobei ein Sperrmechanismus dafür sorgt, dass der Eingriff der Verzahnungen von Schaltmuffe und Gangrad bzw. von Schaltmuffe und Kupplungskörper des Gangrads erst dann möglich ist, wenn die Drehzahlen von Synchronkörper und Gangrad weitgehend synchronisiert sind. Das beschriebene Getriebe wird beispielsweise als Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge verwendet und weist eine gattungsgemäße Synchronisationseinheit auf.
  • Im Vergleich zu herkömmlichen Sperr-Synchronkupplungen mit verzahntem Reibring ist durch die Synchronisationseinheiten mit einem Sperrstein und gegebenenfalls einem Synchronstein eine fertigungstechnisch einfachere Getriebeherstellung möglich. Es gibt Bestrebungen, den Schaltkomfort der Getriebe zu verbessern sowie Verschleißerscheinungen insbesondere an dem eventuell vorhandenen Synchronstein, aber auch an der Innenverzahnung der Schaltmuffe zu minimieren.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer einfach herstellbaren Synchronisationseinheit für Schaltgetriebe, die im Betrieb einen hohen Schaltkomfort sowie einen möglichst geringen Verschleiß aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Synchronisationseinheit der eingangs genannten Art, bei welcher der Synchronkörper eine radiale Führung für den Sperrstein bildet, d. h. die Bewegung des Sperrsteins in radialer Richtung ist durch seitliche Flächen geführt.
  • In der DE 10 2007 010 307 B3 erfolgt die Radialführung des Sperrsteins durch Führungsflächen, die an der Schaltmuffe ausgebildet sind. Der Sperrstein ist also in einer Ausnehmung des Synchronkörpers aufgenommen, jedoch in der Schaltmuffe radial geführt, sodass die drei beteiligten Bauelemente sehr passgenau gefertigt werden müssen, was insbesondere den Herstellungsaufwand für die Schaltmuffe erhöht. Die erfindungsgemäße Radialführung des Sperrsteins durch den Synchronkörper ermöglicht eine vereinfachte Herstellung der Schaltmuffe und einen besonders reibungsarmen Schaltvorgang. Die geringe Reibung wirkt sich wiederum positiv auf den Verschleiß in der Synchronisationseinheit sowie den Schaltkomfort des Getriebes aus.
  • In einer Ausführungsform hat der Synchronkörper eine Ausnehmung zur Aufnahme des Sperrsteins sowie Synchronkörpervorsprünge, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und deren freie Enden Führungsflächen zur radialen Führung des Sperrsteins aufweisen. Damit erfüllt der Synchronkörper im Bereich der Ausnehmung gleichzeitig die Funktionen der Sperrsteinaufnahme und der Sperrsteinführung. Dies ist fertigungstechnisch einfacher realisierbar als eine Ausnehmung im Synchronkörper zur Sperrsteinaufnahme und passgenaue Führungsflächen in der Schaltmuffe zur Sperrsteinführung.
  • Bevorzugt weist die Synchronisationseinheit wenigstens einen um die Getriebeachse drehbaren Reibring zur Bildung einer reibschlüssigen Kopplung zwischen dem Synchronkörper und einem Kupplungskörper des Schaltgetriebes auf. Der Kupplungskörper ist dabei ein Bauelement, welches die Schaltverzahnung aufweist und entweder einstückig mit einem Gangrad des Schaltgetriebes ausgebildet oder aber drehfest mit dem Gangrad verbunden ist.
  • Der Reibring kann insbesondere ein sperrverzahnungsfreier Reibring sein, was dessen Herstellung erheblich vereinfacht.
  • Der Reibring weist bevorzugt axiale Reibringfortsätze zur Kopplung des Reibrings mit dem Synchronkörper auf, wobei sich die Reibringfortsätze in eine Ausnehmung des Synchronkörpers erstrecken. Diese Bauweise ist besonders vorteilhaft, wenn die Ausnehmung gleichzeitig der Aufnahme des Sperrsteins dient.
  • Insbesondere können sich am Synchronkörper ausgebildete Synchronkörpervorsprünge radial außerhalb der Reibringfortsätze in Umfangsrichtung erstrecken, wobei die freien Enden der Synchronkörpervorsprünge einander zugewandte Führungsflächen zur radialen Führung des Sperrsteins aufweisen.
  • In einer Ausführungsform der Synchronisationseinheit weisen die Reibringfortsätze an den Sperrstein angrenzende Keilflächen auf, die eine Bewegung des Sperrsteins radial einwärts verhindern können. Infolge dieser Ausbildung der Keilflächen an den Reibringfortsätzen reduziert sich die Anzahl der Einzelbauteile, was letztlich zu einer besonders einfachen Montage der Synchronisationseinheit beiträgt.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist in Umfangsrichtung zwischen zwei Reibringfortsätzen ein Synchronstein angeordnet, der Keilflächen aufweist, welche eine Bewegung des Sperrsteins radial einwärts verhindern können. Der Reibring lässt sich in diesem Fall aufgrund der einfacheren Geometrie leichter herstellen und wird darüber hinaus nicht durch die hohen Sperrkräfte beim Schaltvorgang belastet.
  • Vorzugsweise sind in dieser Ausführungsform der Sperrstein im Wesentlichen drehfest mit dem Synchronkörper und der Synchronstein im Wesentlichen drehfest mit dem Reibring gekoppelt.
  • Insbesondere hat der Synchronstein eine Öffnung zur Aufnahme des Sperrsteins, wobei an die Öffnung angrenzende, axiale Stirnwände des Synchronsteins radiale Fortsätze zur Führung des Sperrsteins aufweisen können. Die Radialführung des Sperrsteins wird durch diese radial nach außen gerichteten Synchronsteinfortsätze verbessert, wodurch ein besonders zuverlässiger Schaltvorgang mit hohem Schaltkomfort erreicht wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Synchronkörper zwei radial beabstandete Führungsabschnitte zur radialen Führung des Sperrsteins auf. Über den gesamten radialen Verschiebeweg des Sperrsteins gesehen trägt auch dies zu einer besseren Führung des Sperrsteins und damit zu einem besonders leichtgängigen Schaltvorgang, also einem höheren Schaltkomfort bei.
  • So weist der Synchronkörper im montierten Zustand der Synchronisationseinheit bevorzugt im Bereich seiner radialen Außenseite einen Führungsabschnitt zur radialen Führung des Sperrsteins auf. Darüber hinaus kann jedoch auch ein radial inneres Ende des Sperrsteins durch den Synchronkörper radial geführt sein.
  • In einer weiteren, speziellen Ausführungsform der Synchronisationseinheit ist der Sperrstein mehrteilig ausgebildet. So ist der Sperrstein beispielsweise im Bereich sehr hoher mechanischer Belastungen aus Stahl und im Bereich geringerer mechanischer Belastungen aber einer komplexeren Geometrie aus einem einfach formbaren Kunststoff gefertigt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
  • 1 einen Ausschnitt aus einem perspektivischen Längsschnitt eines Schaltgetriebes mit einer herkömmlichen Synchronisationseinheit gemäß dem Stand der Technik im Bereich einer Sperrsynchronisationsbaugruppe;
  • 2 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt des Schaltgetriebes gemäß 1, ebenfalls im Bereich einer Sperrsynchronisationsbaugruppe;
  • 3 einen schematischen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 4 einen schematischen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 einen schematischen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer erfindungsgemäßen Synchronisationseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 6 einen schematischen Ausschnitt aus einem Längsschnitt eines Schaltgetriebes mit erfindungsgemäßer Synchronisationseinheit gemäß einer vierten Ausführungsform; und
  • 7 einen schematischen Querschnitt durch einen Synchronstein der Synchronisationseinheit gemäß 6.
  • Die 1 und 2 zeigen Ausschnitte aus einem perspektivischen Längsschnitt bzw. einem Querschnitt eines Schaltgetriebes 8. Das Getriebe 8 umfasst eine Synchronisationseinheit 10 mit einem Synchronkörper 12, der um eine Getriebeachse A drehbar ist, einen um die Getriebeachse A drehbaren ersten Reibring 14, einen um die Getriebeachse A drehbaren zweiten Reibring 16 und einen um die Getriebeachse A drehbaren dritten Reibring 18. Der dritte Reibring 18 ist radial zwischen dem ersten Reibring 14 und dem zweiten Reibring 16 angeordnet und kann sowohl mit dem ersten Reibring 14 als auch mit dem zweiten Reibring 16 in Reibkontakt gebracht werden. Zur Bildung des Reibkontakts weisen die Reibringe 14, 16, 18 Reibflächen 19 auf, welche wenigstens zum Teil mit einem besonderen Reibbelag versehen sein können.
  • Die Synchronisationseinheit 10 weist ferner eine Sperrsynchronisationsbaugruppe 20 mit einem Synchronstein 22, einem Sperrstein 24 und einem Federelement 26 auf, wobei der Synchronstein 22 den ersten Reibring 14 und den zweiten Reibring 16 in einer Umfangsrichtung 28 drehfest miteinander verbindet. Die drehfeste Verbindung ist gemäß 2 dadurch realisiert, dass der erste Reibring 14 und der zweite Reibring 16 jeweils eine Aussparung haben, die zwischen zwei in Umfangsrichtung 28 beabstandeten, im Wesentlichen axial ausgerichteten Reibringfortsätzen 30, 32 des ersten Reibrings 14 bzw. des zweiten Reibrings 16 gebildet ist, wobei sich der Synchronstein 22 in Umfangsrichtung 28 weitgehend spielfrei in die Aussparungen erstreckt (vgl. 2).
  • Zur Klarstellung der jeweiligen Richtungsangaben sind in 1 eine Axialrichtung mit dem Bezugszeichen 42, eine Radialrichtung mit dem Bezugszeichen 44 und in 2 die Umfangsrichtung mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet.
  • Obwohl die 1 und 2 beispielhaft ein Schaltgetriebe 8 mit Mehrfachsynchronisierung, das heißt mit mehreren ineinandergesteckten Reibringen 14, 16, 18 zeigen, ist die Erfindung keinesfalls darauf beschränkt und lässt sich problemlos auf Schaltgetriebe 8 mit Einfachsynchronisierung, das heißt mit nur einem Reibring 14 übertragen. Zur Bildung eines Reibkontakts weist dann z. B. ein Kupplungskörper 34 des Schaltgetriebes 8 eine Reibfläche 19 auf, welche an die zugeordnete Reibfläche 19 des Reibrings 14 angrenzt (vgl. 6).
  • Außerdem wird explizit darauf hingewiesen, dass in der Regel mehrere (insbesondere drei) gleichmäßig über den Umfang verteilte, im Wesentlichen identische Sperrsynchronisationsbaugruppen 20 vorgesehen und in Ausnehmungen 35 des Synchronkörpers 12 aufgenommen sind, von denen in den 1 und 2 jeweils eine gezeigt ist.
  • Im Übrigen umfasst das Schaltgetriebe 8 noch eine Schaltmuffe 36, die relativ zum Synchronkörper 12 drehfest, aber axial verschieblich angeordnet ist, sowie zwei Kupplungskörper 34, die über die Schaltmuffe 36 drehfest mit Synchronkörper 12 verbunden werden können. Am Außenumfang des Synchronkörpers 12 ist angrenzend an die Ausnehmungen 35 zur Aufnahme der Sperrsynchronisationsbaugruppen 20 eine Außenverzahnung 37 (3 und 4) vorgesehen, welche sich mit einer Innenverzahnung 38 der Schaltmuffe 36 in Eingriff befindet. Im geschalteten Zustand ist die Innenverzahnung 38 der Schaltmuffe 36 auch in Eingriff mit einer Schaltverzahnung 40 des jeweiligen Kupplungskörpers 34, der mit einem Gangrad fest verbunden ist. Eine zum Schalten eines Gangs notwendige Axialverschiebung der Schaltmuffe 36 zur jeweiligen Schaltverzahnung 40 hin wird durch die Sperrsynchronisationsbaugruppe 20 in Abhängigkeit vom Drehzahlverhältnis zwischen Synchronkörper 12 und Kupplungskörper 34 gesperrt oder freigegeben.
  • Wie bereits erwähnt, umfasst die Sperrsynchronisationsbaugruppe 20 dabei den Synchronstein 22, das Federelement 26 und den durch das Federelement 26 radial nach außen beaufschlagten Sperrstein 24, wobei der Sperrstein 24 in einer Umfangsnut 46 auf der Innenseite der Schaltmuffe 36 eingreift und deren Axialverschiebung im nicht-synchronisierten Zustand blockiert. Das Funktionsprinzip dieser Sperrsynchronisierung ist bereits allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Diesbezüglich wird explizit auf die DE 10 2007 010 307 B3 verwiesen und auf weitere Erläuterungen verzichtet.
  • Die 1 und 2 zeigen eine prinzipiell bekannte Synchronisationseinheit 10 gemäß dem Stand der Technik. Diese Ausführungsform dient lediglich der allgemeinen Veranschaulichung des Sperrprinzips der Synchronisationseinheit 10, welches auch bei den nachfolgenden, erfindungsgemäßen Ausführungsformen beibehalten wird.
  • Die 3 zeigt eine erfindungsgemäße Synchronisationseinheit 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welcher der Synchronkörper 12 eine radiale Führung für den Sperrstein 24 bildet. Der Sperrstein 24 ist beispielsweise ein Bauteil aus Sintermetall, insbesondere gehärtetem Sintermetall, kann aber alternativ auch aus einem mechanisch sehr widerstandsfähigen Kunststoff hergestellt sein.
  • Der Synchronkörper 12 hat eine Ausnehmung 35 zur Aufnahme des Sperrsteins 24. Darüber hinaus weist der Synchronkörper 12 Synchronkörpervorsprünge 48, 50 auf, die sich in Umfangsrichtung 28 erstrecken und deren freie Enden einander zugewandt sind sowie seitliche Führungsflächen 52, 54 zur radialen Führung des Sperrsteins 24 aufweisen.
  • In 3 sind außerdem die axialen Reibringfortsätze 30 des Reibrings 14 zu erkennen, wobei sich die Reibringfortsätze 30 in die Ausnehmung 35 des Synchronkörpers 12 erstrecken. Durch die in die Ausnehmung 35 eingreifenden Reibringfortsätze 30 wird der sperrverzahnungsfreie Reibring 14 mit dem Synchronkörper 12 in Umfangsrichtung 28 gekoppelt. Der um die Getriebeachse A drehbare Reibring 14 kann dann wiederum den Synchronkörper 12 reibschlüssig mit dem Kupplungskörper 34 des Schaltgetriebes 8 koppeln (siehe auch 6).
  • In der ersten Ausführungsform der Synchronisationseinheit 10 ist der Synchronstein 22 in Umfangsrichtung 28 zwischen zwei Reibringfortsätzen 30 angeordnet, wobei der Synchronstein 22 Keilflächen 56 aufweist, welche eine Bewegung des Sperrsteins 24 radial einwärts verhindern können. Der Sperrstein 24 ist in diesem Fall also im Wesentlichen drehfest mit dem Synchronkörper 12 und der Synchronstein 22 im Wesentlichen drehfest mit dem Reibring 14 gekoppelt.
  • Die Synchronkörpervorsprünge 48, 50 des Synchronkörpers 12 erstrecken sich radial außerhalb der Reibringfortsätze 30 in Umfangsrichtung 28, wobei die freien Enden einander zugewandte Führungsflächen 52, 54 zur radialen Führung des Sperrsteins 24 aufweisen. In der ersten Ausführungsform gemäß 3 bilden die Synchronkörpervorsprünge 48, 50 auch einen radialen Anschlag für den Synchronstein 22, da sie sich zumindest bereichsweise radial außerhalb des Synchronsteins 22 erstrecken. Die bei üblichen Getriebedrehzahlen auf den Synchronstein 22 einwirkenden, beachtlichen Fliehkräfte beaufschlagen den Synchronstein 22 radial nach außen. Aufgrund der durch die Synchronkörpervorsprünge 48, 50 gebildeten Anschläge wird der Synchronstein 22 jedoch nicht mehr gegen die Innenverzahnung 38 der Schaltmuffe 36, sondern gegen eine radiale Innenseite der Synchronkörpervorsprünge 48, 50 gedrückt. Im Unterschied zur Innenverzahnung 38 bieten die Synchronkörpervorsprünge 48, 50 einen flächigen Anschlag für den Synchronstein 22, sodass die Reibkräfte zwischen dem Synchronstein 22 und den Synchronkörpervorsprüngen 48, 50 in der Regel geringer, zumindest aber gleichmäßiger verteilt sind als bei einer Anlage zwischen Synchronstein 22 und Innenverzahnung 38. Dies hat einen gleichmäßigeren, insbesondere aber auch geringeren Verschleiß am Synchronstein 22 zur Folge, wodurch sich dessen lokale Materialbeanspruchung erheblich verringert und die Lebensdauer steigt.
  • Auf einer radialen Außenseite der Synchronkörpervorsprünge 48, 50 können zudem noch weitere Zähne 58 der Außenverzahnung 37 ausgebildet sein, sodass mehr Zähne zur Übertragung des Drehmoments zwischen Synchronkörper 12 und Schaltmuffe 36 zur Verfügung stehen. Diese zusätzlichen Zähne 58 sind in 3 gestrichelt angedeutet.
  • Die 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Synchronisationseinheit 10, welche der ersten Ausführungsform gemäß 3 sehr ähnlich ist, sodass auf die Beschreibung zu 3 verwiesen und im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird.
  • Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß 3 ist in 4 kein Synchronstein 22 vorgesehen. Die an den Sperrstein 24 angrenzenden Keilflächen 56, welche eine Bewegung des Sperrsteins 24 radial einwärts verhindern können, sind in diesem Fall unmittelbar an den Reibringfortsätzen 30 ausgebildet. Dem Vorteil einer Bauweise ohne Synchronstein 22 stehen hierbei allerdings eine aufwendigere Fertigung des Reibrings 14 sowie eine stärkere Belastung der Reibringfortsätze 30 durch die bei der Synchronisation auftretenden Sperrkräfte gegenüber.
  • Ein weiterer Unterschied zur Ausführungsform gemäß 3 besteht darin, dass der Synchronkörper 12 gemäß 4 zwei radial beabstandete Führungsabschnitte 60, 62 zur radialen Führung des Sperrsteins 24 aufweist. Neben dem auch in 3 vorhandenen Führungsabschnitt 60 im Bereich der radialen Außenseite des Synchronkörpers 12 durch die Synchronkörpervorsprünge 48, 50 weist der Synchronkörper 12 einen weiteren Führungsabschnitt 62 auf, durch den ein radial inneres Ende 64 des Sperrsteins 24 radial geführt ist. Das innere Ende 64 erstreckt sich gemäß 4 in eine Aussparung 65, deren Radialwände den weiteren Führungsabschnitt 62 für den Sperrstein 24 bilden.
  • Durch die beiden Führungsabschnitte 60, 62 wird die Radialführung des Sperrsteins 24 verbessert. Dadurch erhöht sich der Schaltkomfort, da das Getriebe 8 leichtgängiger wird und die Gefahr eines Verhakens oder Verklemmens des Sperrsteins 24 minimiert ist.
  • Die 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Synchronisationseinheit 10 des Schaltgetriebes 8. Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform gemäß 3 lediglich dadurch, dass der Sperrstein 24 mehrteilig ausgebildet ist und zusammen mit dem Federelement 26 eine vorgefertigte Baugruppe 66 bildet.
  • Ein Grundkörper 68 des Sperrsteins 24, der keinen mechanischen Extrembelastungen ausgesetzt ist, geometrisch jedoch eine relativ komplexe Form aufweist, ist beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt, wobei alternativ auch eine Fertigung aus Blech denkbar ist. In diesen Grundkörper 68 ist am radial äußeren Ende eine Metallkugel 70, insbesondere eine gehärtete Stahlkugel eingegossen oder eingespritzt, da der Sperrstein 24 in diesem Kontaktbereich mit der Schaltmuffe 36 mechanisch hochbelastet ist. Auch an einem radial inneren Ende des Grundkörpers 68 ist gemäß 5 eine Metallkugel 72 vorgesehen, welche einen Aufnahmeraum 74 für das Federelement 26 verschließt. Das Federelement 26 ist im vorliegenden Fall als Schraubendruckfeder ausgebildet und stützt sich einerseits am Grundkörper 68 und andererseits an der Metallkugel 72 ab. Am Grundkörper 68 sind Haltenasen 76 vorgesehen, welche verhindern, dass die Metallkugel 72 aus dem Aufnahmeraum 74 herausfällt. Somit kann sich die Metallkugel 72 lediglich entgegen einer Federkraft des Federelements 26 in den Aufnahmeraum 74 hineinbewegen.
  • Der Sperrstein 24 bestehend aus dem Grundkörper 68, den Metallkugeln 70, 72 sowie dem Federelement 26, bildet folglich eine in sich geschlossene, vorgespannte Baugruppe 66.
  • Der Synchronstein 22 ist in allen dargestellten Ausführungsformen vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt, kann alternativ aber auch ein Sinter-, oder Blechteil sein.
  • Die 6 und 7 zeigen eine vierte Ausführungsform der Synchronisationseinheit 10 des Schaltgetriebes 8. In dieser Ausführungsform ist ein Synchronstein 22 mit einer Öffnung 78 zur Aufnahme des Sperrsteins 24 vorgesehen, wobei an die Öffnung 78 angrenzende, axiale Stirnwände 80 des Synchronsteins 22 radiale Synchronsteinfortsätze 82 zur Führung des Sperrsteins 24 aufweisen. Ein solcher Synchronsteinfortsatz 82 ist im Querschnitt des Synchronsteins 22 gemäß 7 gut zu erkennen.
  • Der schematische Getriebequerschnitt VI-VI in 6 ist durch den Synchronstein 22 im Bereich der Synchronsteinfortsätze 82 geführt (vgl. Schnittlinie in 7). Dabei wird deutlich, dass der Synchronstein 22 im Bereich seiner Synchronsteinfortsätze 82 unmittelbar an die Innenverzahnung 38 der Schaltmuffe 34 angrenzt und somit eine besonders gute Radialführung für den Sperrstein 24 bildet. Somit grenzen radial innerhalb der Innenverzahnung 38 in Umfangsrichtung 28 die Führungsflächen 52, 54 der Synchronkörpervorsprünge 48, 50 und in axialer Richtung 42 die Synchronsteinfortsätze 82 an den Sperrstein 24 an und bilden eine hervorragende Radialführung.
  • Um diese Radialführung weiter zu verbessern, kann auch das radial innere Ende 64 des Sperrsteins 24 in einem Führungsabschnitt 62 des Synchronkörpers 12 geführt sein, der analog zu 4 beispielsweise durch eine Aussparung 65 gebildet wird.
  • Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Synchronisationseinheit 10 sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Es ist klar, dass die verschiedenen vorteilhaften Merkmale der einzelnen Ausführungsformen in sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.
  • 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
    • DE 102007010307 B3 [0003, 0007, 0034]

Claims (14)

  1. Synchronisationseinheit eines Schaltgetriebes (8), mit einem Synchronkörper (12), der um eine Getriebeachse (A) drehbar ist, einer Schaltmuffe (36), die relativ zum Synchronkörper (12) drehfest, aber axial verschieblich angeordnet ist, um den Synchronkörper (12) drehfest mit einer gangradseitigen Schaltverzahnung (40) verbinden zu können, sowie einer Sperrsynchronisationsbaugruppe (20), die eine axiale Verschiebung der Schaltmuffe (36) zur Schaltverzahnung (40) hin sperren oder freigeben kann, wobei die Sperrsynchronisationsbaugruppe (20) einen in radialer Richtung (44) beweglichen Sperrstein (24) aufweist, der radial nach außen gegen die Schaltmuffe (36) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronkörper (12) eine Führung in radialer Richtung für den Sperrstein (24) bildet.
  2. Synchronisationseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronkörper (12) eine Ausnehmung (35) zur Aufnahme des Sperrsteins (24) hat sowie Synchronkörpervorsprünge (48, 50), die sich in Umfangsrichtung (28) erstrecken und deren freie Enden Führungsflächen (52, 54) zur radialen Führung des Sperrsteins (24) aufweisen.
  3. Synchronisationseinheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen um die Getriebeachse (A) drehbaren Reibring (14) zur Bildung einer reibschlüssigen Kopplung zwischen dem Synchronkörper (12) und einem Kupplungskörper (34).
  4. Synchronisationseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (14) ein sperrverzahnungsfreier Reibring ist.
  5. Synchronisationseinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (14) axiale Reibringfortsätze (30, 32) zur Kopplung des Reibrings (14) mit dem Synchronkörper (12) aufweist, wobei sich die Reibringfortsätze (30, 32) in eine Ausnehmung (35) des Synchronkörpers erstrecken.
  6. Synchronisationseinheit nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch am Synchronkörper (12) ausgebildete Synchronkörpervorsprünge (48, 50), die sich radial außerhalb der Reibringfortsätze (30, 32) in Umfangsrichtung (28) erstrecken und deren freie Enden einander zugewandte Führungsflächen (52, 54) zur radialen Führung des Sperrsteins (24) aufweisen.
  7. Synchronisationseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibringfortsätze (30, 32) an den Sperrstein (24) angrenzende Keilflächen (56) aufweisen, die eine Bewegung des Sperrsteins (24) radial einwärts verhindern können.
  8. Synchronisationseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung (28) zwischen zwei Reibringfortsätzen (30, 32) ein Synchronstein (22) angeordnet ist, der an den Sperrstein (24) angrenzende Keilflächen (56) aufweist, welche eine Bewegung des Sperrsteins (24) radial einwärts verhindern können.
  9. Synchronisationseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrstein (24) im Wesentlichen drehfest mit dem Synchronkörper (12) und der Synchronstein (22) im Wesentlichen drehfest mit dem Reibring (14) gekoppelt ist.
  10. Synchronisationseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Synchronstein (22) mit einer Öffnung (78) zur Aufnahme des Sperrsteins (24) vorgesehen ist, wobei an die Öffnung (78) angrenzende, axiale Stirnwände (80) des Synchronsteins (22) radiale Synchronsteinfortsätze (82) zur Führung des Sperrsteins (24) aufweisen.
  11. Synchronisationseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronkörper (12) zwei radial beabstandete, innenliegende Führungsabschnitte (60, 62) zur radialen Führung des Sperrsteins (24) aufweist.
  12. Synchronisationseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial inneres Ende (64) des Sperrsteins (24) durch den Synchronkörper (12) radial geführt ist.
  13. Synchronisationseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronkörper (12) im Bereich seiner radialen Außenseite einen radialen Führungsabschnitt (60) für den Sperrstein (24) aufweist.
  14. Synchronisationseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrstein (24) mehrteilig ausgebildet ist.
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