DE102010060889B4

DE102010060889B4 - Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe

Info

Publication number: DE102010060889B4
Application number: DE102010060889.0A
Authority: DE
Inventors: Jongyun Park
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: CN102242803B; KR20110123967A; US20110272234A1; CN102242803A; JP2011237027A; KR101180943B1; DE102010060889A1; US8459426B2

Abstract

Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe, die mit einer Kupplungsnabe (2), die an einer Welle (35) angeordnet ist und eine an der Kupplungsnabe ausgebildete Kupplungsnabeneinkerbung (14) aufweist, einer verzahnten Hülse (10), die an eine Außenseite der Kupplungsnabe (2) angeschlossen ist, so dass sie entlang der Axialrichtung der Welle (35) bewegt werden kann, einem Sperrkeil (6), der an der Kupplungsnabeneinkerbung (14) angeordnet ist, und einem Kupplungszahnrad (12) versehen ist, das koaxial zu der Welle angeordnet ist, wobei die Synchronisiervorrichtung aufweist: einen Sperrring (8), der in gleitendem Kontakt mit einem kegelförmigen Kragen (18) ausgebildet ist, der an dem Kupplungszahnrad (12) ausgebildet ist, wobei ein Sperrkeilaufnahmeabschnitt (22) zum Abstützen des Sperrkeils an dem Sperrring (8) ausgebildet ist, wobei der Sperrkeilaufnahmeabschnitt (22) ferner einen Vorsprungabschnitt (30) zum Führen des Sperrkeilaufnahmeabschnitts (22) in der Kupplungsnabeneinkerbung aufweist.

Description

Die Erfindung schafft eine Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe und insbesondere eine Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe gemäß Anspruch 1, die einen Sperrkeilaufnahmeabschnitt aufweist, der an einem Sperrring ausgebildet ist, und die die Anzahl der Elemente und die Gesamtbaulänge der Vorrichtung verringert.
Zum Beispiel überträgt ein Doppelkupplungsgetriebe das Eingangsdrehmoment von einem Motor unter Verwendung von zwei Kupplungen wahlweise auf eine der Eingangswellen und schaltet und gibt das Drehmoment unter Verwendung von Zahnrädern aus, die an den Eingangswellen angeordnet sind.
Das Doppelkupplungsgetriebe ist bei einem kompakten Hochgeschwindigkeitsgetriebe mit mehr als fünf Gangstufen vorgesehen und kann auch bei einem automatisierten Handschaltgetriebe (AMT) vorsehen sein, bei dem es keiner manuellen Betätigung beim Verwenden von zwei Kupplungen und einer Synchronisiervorrichtung bedarf.
Die Synchronisiervorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe ist aus KR 1020090127141 A1 (HOERBIGER SYNCHRONTECHNIK GMBH & CO. KG), auch als DE 10 2007 010 307 B3 veröffentlicht, bekannt.
Bei der offenbarten Patentanmeldung weist eine Sperreinheit 100, wie aus 4 ersichtlich, einen Sperrkeil 102, einen Führungseinsatz 104, der die Bewegung des Sperrkeils 102 führt, eine Feder 106, die den Sperrkeil 102 in einer Radialrichtung elastisch abstützt, und einen Sperrring 110 (auch als Synchronisierring bezeichnet) auf, der den Führungseinsatz abstützt, und Ausführungsformen für Betätigungselemente sind offenbart.
In diesem Dokument wird die Synchronisierkraft durch den Kontakt zwischen dem Sperrkeil 102, dem Führungseinsatz 104 und dem Sperrring 110 erzeugt, wobei die Hülse 112 und der Sperrring 110 nicht miteinander in Kontakt sind.
Die Vorrichtung gemäß der offenbarten Patentanmeldung weist jedoch den Führungseinsatz zum Führen der Bewegung des Sperrkeils auf, so dass die Anzahl der Elemente und die Herstellungskosten erhöht sind und auch Bauraum für den Führungseinsatz in Axialrichtung erforderlich ist, was eine vergrößerte Gesamtbaulänge zur Folge hat.
Die Informationen, die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung mitgeteilt wurden, dienen lediglich dazu, das Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung zu fördern, und sollen nicht als Mitteilung oder irgendeine Form der Andeutung behandelt werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann bekannt ist.
Ferner ist z. B. eine Sperr-Synchronisierung für Getriebeschaltungen aus der DE 29 15 965 A1 bekannt.
Diverse Gesichtspunkte der Erfindung sind darauf gerichtet, eine Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe vorzusehen, die den Vorteil hat, einen an einem Sperrring ausgebildeten Sperrkeilaufnahmeabschnitt aufzuweisen, der einen konventionellen Führungseinsatz und einen Sperrring ersetzt, wodurch die Anzahl der Elemente und die Gesamtbaulänge der Vorrichtung verringert werden.
Gemäß der Erfindung ist eine Synchronisiervorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Der Sperrkeilaufnahmeabschnitt kann Abstützansätze, die in der Axialrichtung der Welle vorstehend als Paar mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen ausgebildet sind, und einen Aufnahmeraum aufweisen, der zwischen den Abstützansätzen zum Abstützen des Sperrkeils ausgebildet ist.
Die Abstützansätze können schräge Flächen aufweisen, die an ihren einander zugewandten Innenseiten ausgebildet sind.
Die schräge Fläche kann in einem vorbestimmten Winkel bezogen auf eine Radialachse des Sperrrings angewinkelt sein.
Der Sperrkeil kann schräge Seitenflächen an seinem radial inneren Abschnitt aufweisen, die zu den schrägen Flächen der Abstützansätze korrespondieren.
Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung kann die Anzahl der Elemente durch Integrieren des Führungseinsatzes und des Sperrrings verringert werden.
Außerdem können die Herstellungskosten und die Gesamtbaulänge der Vorrichtung verringert werden.
Außerdem können Vibrationen und Passungsprobleme zwischen einem Führungseinsatz und einem Sperrkeil vermieden werden.
Die Methoden und Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung haben weitere Eigenschaften und Vorteile, die aus den beigefügten Zeichnungen und aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien dieser Erfindung zu erläutern, hervorgehen oder detailliert dargestellt sind.
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Synchronisiervorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Sperrrings einer Synchronisiervorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung.
3 ist eine Teilschnittansicht einer Synchronisiervorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung.
4 ist eine Teilschnittansicht einer Synchronisiervorrichtung nach dem Stand der Technik.
Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung diverser Merkmale zur Erläuterung der grundlegenden Prinzipien der Erfindung zeigen. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der Erfindung, wie hierin aufgezeigt, einschließlich beispielsweise spezifischer Maße, Ausrichtungen, Lagen und Formgebungen, werden teilweise durch besondere beabsichtigte Anwendungsbereiche und durch die Umgebung bestimmt.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile.
Nun wird im Detail auf diverse Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von der Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und im Folgenden beschrieben sind. Auch wenn die Erfindung zusammen mit exemplarischen Ausführungsformen erläutert wird, versteht es sich, dass diese Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Die Erfindung deckt, im Gegenteil, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen ab, sondern auch diverse Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Schutzumfang der Erfindung liegen.
Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist, weist eine für ein Getriebe vorgesehene Synchronisiervorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung eine Kupplungsnabe 2, mindestens einen Sperrkeil 6, einen Sperrring 8, eine Hülse 10, in der mindestens eine Sperrnut 16 ausgebildet ist, und ein Kupplungszahnrad 12 auf, an dem ein axialen Kragen mit kegelförmiger oder konischer Außenumfangsseite 18 ausgebildet ist.
Die Kupplungsnabe 2 ist kerbverzahnt und an eine Welle 35 angeschlossen, und eine Mehrzahl von radialen Kupplungsnabeneinkerbungen 14 oder -ausnehmungen ist am Außenumfang der Kupplungsnabe 2 in den Zahnkranz hinein ausgebildet.
Der Sperrkeil 6 ist an der Kupplungsnabeneinkerbung 14 angeordnet und die Feder 4 ist zwischen einer Bodenfläche der Kupplungsnabeneinkerbung 14 und dem Sperrkeil 6 angeordnet und vorgespannt, so dass die Feder den Sperrkeil 6 gegen die Sperrnut 16 elastisch abstützt, die an der Innenfläche der Hülse 10 ausgebildet ist.
Der Sperrring 8, der für gewöhnlich als Synchronisierring bezeichnet wird, ist axial an einer Seite der Kupplungsnabe 2 angeordnet und wird an seiner Innenumfangsfläche mit dem kegelförmigen Kragen 18 des Kupplungszahnrads 12 in Reibungskontakt gebracht und mit diesem synchronisiert, wenn die Hülse 10 zu dem Kupplungszahnrad 12 hin bewegt wird.
Die Hülse 10 ist verzahnt und mit dem Außenumfang der Kupplungsnabe 2 im Eingriff, wird mittels einer Schaltgabel, die in eine an der Außenfläche der Hülse ausgebildeten Gleitnut 20 eingesetzt ist, in Axialrichtung des Schaftes 35 bewegt, und dann mit dem Kupplungszahnrad 12 in Eingriff gebracht.
Die Synchronisiervorrichtung gemäß der exemplarischen Ausführungsform der Erfindung weist, wie aus 2 ersichtlich, einen an dem Sperrring 8 ausgebildeten Sperrkeilaufnahmeabschnitt 22 zum Abstützen und Führen des Sperrkeils 6 auf.
Der Sperrkeilaufnahmeabschnitt 22 weist Abstützansätze 26 und 28, die in Axialrichtung des Schafts 35 vorstehend als Paar ausgebildet sind, und einen axialen Aufnahmeraum 24 auf, der zwischen den Abstützansätzen 26 und 28 zum Abstützen und Führen des Sperrkeils 6 ausgebildet ist.
Der Sperrkeilaufnahmeabschnitt 22 weist zum Führen des Sperrkeilaufnahmeabschnitts 22 und des Sperrkeils 6 in der Kupplungsnabeneinkerbung 14 ferner einen radialen Vorsprungabschnitt 30 auf.
Die Abstützansätze 26 und 28 weisen radial nach außen voneinander wegstrebende schräge Flächen 32 und 34 auf, die an ihnen zum stabilen Abstützen des Sperrkeils 6 ausgebildet sind.
Der Sperrkeil 6 weist ebenfalls schräge Flächen 62 und 64 auf, so dass er stabil an den schrägen Flächen 32 und 34 des Abstützansatzes 26 bzw. des Abstützansatzes 28 abgestützt wird.
Der Vorsprungabschnitt 30 ermöglicht durch Kontrollpositionen an dem Sperrring 8 ein problemloses Zusammenbauen und nach dem Zusammenbau eine stabile Lage.
Außerdem kann der Sperrkeilaufnahmeabschnitt 22 in ausreichendem Maße mit den Seitenflächen des Sperrkeils 6 in Kontakt kommen, wenn der Sperrkeil 6 entlang der Axialrichtung des Schaftes 35 bewegt wird.
Und deshalb kann die Synchronisierkraft durch den Kontakt zwischen dem Sperrkeil 6 und den schrägen Flächen 32 und 34 des Abstützansatzes 26 erhöht werden.
Wie oben beschrieben weist die Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung den Sperrkeilaufnahmeabschnitt 22 auf, der an dem Sperrring 8 ohne einen Führungseinsatz ausgebildet ist, so dass die Gesamtanzahl an Elementen verringert wird.
Dadurch können die Herstellungskosten und die Gesamtbaulänge der Vorrichtung verringert werden.
Außerdem können dadurch Vibrationen und Passungsprobleme zwischen einem Führungseinsatz und einem Sperrkeil vermieden werden.
Zur Vereinfachung der Erläuterung und für eine genaue Definition in den Ansprüchen sind die Begriffe „oben/obere”, „unten/untere”, „innen/innere” und „außen/äußere” zur Beschreibung von Merkmalen gemäß der exemplarischen Ausführungsform verwendet, wobei auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, Bezug genommen ist.
Die vorangehenden Beschreibungen von spezifischen, exemplarischen Ausführungsformen dieser Erfindung wurden zum Zwecke der Darstellung und Beschreibung vorgestellt. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie erschöpfend sind oder die Erfindung auf die konkreten, aufgezeigten Ausgestaltungen einschränken, und es sind viele Modifikationen und Variationen angesichts der obigen Erläuterungen möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und um dadurch technische Fachleute in die Lage zu versetzen, verschiedene Ausführungsformen dieser Erfindung, sowie hiervon Alternativen und Modifikationen, zu gestalten und anzuwenden.

Claims

Synchronisiervorrichtung für ein Getriebe, die mit einer Kupplungsnabe (2), die an einer Welle (35) angeordnet ist und eine an der Kupplungsnabe ausgebildete Kupplungsnabeneinkerbung (14) aufweist, einer verzahnten Hülse (10), die an eine Außenseite der Kupplungsnabe (2) angeschlossen ist, so dass sie entlang der Axialrichtung der Welle (35) bewegt werden kann, einem Sperrkeil (6), der an der Kupplungsnabeneinkerbung (14) angeordnet ist, und einem Kupplungszahnrad (12) versehen ist, das koaxial zu der Welle angeordnet ist, wobei die Synchronisiervorrichtung aufweist: einen Sperrring (8), der in gleitendem Kontakt mit einem kegelförmigen Kragen (18) ausgebildet ist, der an dem Kupplungszahnrad (12) ausgebildet ist, wobei ein Sperrkeilaufnahmeabschnitt (22) zum Abstützen des Sperrkeils an dem Sperrring (8) ausgebildet ist, wobei der Sperrkeilaufnahmeabschnitt (22) ferner einen Vorsprungabschnitt (30) zum Führen des Sperrkeilaufnahmeabschnitts (22) in der Kupplungsnabeneinkerbung aufweist.
Synchronisiervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Sperrkeilaufnahmeabschnitt (22) aufweist: Abstützansätze (26, 28), die in Axialrichtung der Welle (35) vorstehend als Paar mit einem vorbestimmten Abstand zwischen den Abstützansätzen ausgebildet sind, und einen Aufnahmeraum (24), der zwischen den Abstützansätzen zum Abstützen des Sperrkeils ausgebildet ist.
Synchronisiervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Vorsprungabschnitt von der Außenumfangsfläche des Sperrrings in dessen Radialrichtung zwischen den Abstützansätzen vorsteht.
Synchronisiervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Abstützansätze eine schräge Fläche aufweisen, die an ihrer Innenseite ausgebildet ist.
Synchronisiervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die schräge Fläche in einem vorbestimmten Winkel bezogen auf eine Radialachse des Sperrrings angewinkelt ist.
Synchronisiervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Sperrkeil schräge Seitenflächen an seinem inneren Abschnitt aufweist, die zu den schrägen Flächen der Abstützansätze korrespondieren.