-
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus der
DE 102 44 523 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, insbesondere eine Kraftfahrzeugautomatikgetriebevorrichtung, mit einem Planetengetriebe, das dazu vorgesehen ist, für unterschiedliche Getriebegänge unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bereitzustellen, und mit einer zur Schaltung von einem der Getriebegänge vorgesehenen Formschlussschalteinheit, die zwei Kopplungselemente aufweist, die dazu vorgesehen sind, zur drehfesten Verbindung formschlüssig ineinanderzugreifen, bekannt.
-
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Kosten der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zu reduzieren. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, insbesondere einer Kraftfahrzeugautomatikgetriebevorrichtung, mit zumindest einem Planetengetriebe, das dazu vorgesehen ist, für unterschiedliche Getriebegänge unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse bereitzustellen, und mit zumindest einer zur Schaltung von zumindest einem der Getriebegänge vorgesehenen Formschlussschalteinheit, die zumindest zwei Kopplungselemente aufweist, die dazu vorgesehen sind, zur drehfesten Verbindung formschlüssig ineinanderzugreifen.
-
Es wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Kopplungselemente zumindest teilweise als ein Blechbauteil ausgebildet ist. Dadurch kann eine Herstellung des Kopplungselements vereinfacht werden, wodurch das Kopplungselement besonders einfach in Großserie produziert werden kann und dadurch Kosten der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung besonders einfach reduziert werden können. Durch die zumindest teilweise Ausbildung des Kopplungselements als ein Blechbauteil, kann ein dünnwandiges Kopplungselement realisiert werden, wodurch ein benötigter Bauraum und/oder ein Gewicht der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung reduziert werden können. Unter einem „Planetengetriebe” soll insbesondere ein Getriebe verstanden werden, das wenigstens ein mit einem Planetenträger verbundenes Planetenrad aufweist, das in einer radialen Richtung nach außen mit einem Hohlrad und in die radiale Richtung nach innen mit einem Sonnenrad gekoppelt ist. Unter einem „Blechbauteil” soll insbesondere ein Bauteil aus einem verformbaren Blech verstanden werden, wobei das Blech insbesondere in einem festen Aggregatszustand und/oder bei einer Herstellung des Kopplungselements verformbar ist. Vorteilhafterweise ist das Blechbauteil nach der Herstellung des Kopplungselements und/oder bei einer Verwendung zumindest im Wesentlichen unverformbar. Vorzugsweise ist das Blechbauteil als ein Blechformbauteil, insbesondere als ein Blechumformbauteil, ausgebildet, das vorteilhaft zumindest teilweise und besonders vorteilhaft vollständig als ein Tiefziehbauteil, ein Stanz- oder Prägebauteil oder als ein gewalztes Bauteil oder eine Kombination aus diesen ausgeführt ist. Dabei finden Kalt- und/oder Warmverformungsverfahren Anwendung. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Kopplungselemente ein Verzahnungsprofil aufweist, das durch eine Formgebung des Blechbauteils ausgebildet ist. Dadurch kann die Herstellung eines komplizierten Teils des Kopplungselements vereinfacht werden. Unter einer „Formgebung” soll insbesondere eine Form des Blechbauteils verstanden werden, die durch eine Verformung des Blechbauteils hergestellt ist.
-
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Formschlussschalteinheit zumindest einen Synchronring aufweist und das Kopplungselement zumindest eine durch eine Formgebung des Blechbauteils ausgebildete Schrägfläche aufweist, die dazu vorgesehen ist, zur Synchronisierung den Synchronring zu kontaktieren. Dadurch kann ein Schaltkomfort verbessert werden.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbelspiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Dabei zeigen:
-
1 teilweise einen Längschnitt einer Formschlussschalteinheit in einem geschlossenen Zustand,
-
2 teilweise den Längschnitt der Formschlussschalteinheit in einem offenen Zustand und
-
3 perspektivisch die Formschlussschalteinheit in dem offenen Zustand.
-
Die 1 bis 3 zeigen einen Teil einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, die in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs angeordnet und zur Schaltung von mehreren Getriebegängen vorgesehen ist. Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ist als eine Kraftfahrzeugautomatikgetriebevorrichtung ausgebildet.
-
Zur Bereitstellung von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen für die unterschiedlichen Getriebegänge weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mehrere, nicht näher dargestellte Planetengetriebe auf. Die Planetengetriebe weisen jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad, einen Planetenradträger und mehrere Planetenräder auf, die von dem Planetenradträger getragen werden und mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmen.
-
Zur Schaltung der Getriebegänge weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mehrere Formschlussschalteinheiten 10 auf. Die Formschlussschalteinheiten 10 sind analog zueinander ausgebildet, weswegen lediglich die dargestellte Formschlussschalteinheit 10 näher erläutert wird. Sie ist als eine formschlüssige Getriebeschalteinheit ausgebildet. Die Formschlussschalteinheit 10 ist als eine Formschlusskupplung ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, das Sonnenrad, das Hohlrad und/oder den Planetenradträger eines Planetengetriebes mit dem Sonnenrad, dem Hohlrad und/oder dem Planetenradträger eines anderen Planetenradträgers zu verbinden. In diesem Ausführungsbeispiel verbindet die Formschlussschalteinheit 10 das Sonnenrad eines Planetengetriebes drehfest mit dem Planetenradträger des anderen Planetengetriebes. Die Formschlussschalteinheit 10 ist als eine Klauenkupplung ausgebildet. Grundsätzlich kann die Formschlussschalteinheit 10 auch als eine Formschlussbremse, insbesondere als eine Klauenbremse, ausgebildet sein, die dazu vorgesehen ist, das Sonnenrad, das Hohlrad und/oder den Planetenradträger eines Planetengetriebes mit einem feststehenden Getriebegehäuse der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zu verbinden.
-
Die Formschlussschalteinheit 10 weist ein erstes Kopplungselement 11 und ein zweites Kopplungselement 12 auf, die zur drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen. Das erste Kopplungselement 11 ist drehfest mit dem Sonnenrad eines Planetengetriebes und das zweite Kopplungselement 12 drehfest mit dem Planetenradträgers des anderen Planetenradgetriebes verbunden. Zur Schaltung, und damit zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung und zur Auflösung der formschlüssigen Verbindung, ist in diesem Ausführungsbeispiel das erste Kopplungselement 11 relativ zu dem Getriebegehäuse axial beweglich und das zweite Kopplungselement 12 relativ zu dem Getriebegehäuse axial fest angeordnet. Grundsätzlich kann auch das erste Kopplungselement 11 relativ zu dem Getriebegehäuse axial fest und das zweite Kopplungselement 12 relativ zu dem Getriebegehäuse axial beweglich angeordnet sein.
-
Die Kopplungselemente 11, 12 sind jeweils als ein Blechbauteil ausgebildet. Sie sind jeweils als ein zylinderförmiges Blechbauteil ausgebildet. Die Kopplungselemente 11, 12 sind dabei koaxial zueinander angeordnet. Das erste Kopplungselement 11 ist als ein äußeres Blechbauteil und das zweite Kopplungselement 12 als ein inneres Blechbauteil ausgebildet.
-
Zur Reduzierung von Planschverlusten weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung einen Abschöpfzylinder 17 auf. Der Abschöpfzylinder 17 ist dreh- und verschiebefest mit dem als Blechbauteil ausgebildeten zweiten Kopplungselement 12 verbunden. Der Abschöpfzylinder 17 ist dreh- und verschiebefest auf dem zweiten Kopplungselement 12 angeordnet. Zur verschiebefesten Anordnung des Abschöpfzylinders 17 weist die Formschlussschalteinheit 10 eine axiale Sicherung 18 und eine axiale Sicherung 19 auf. Die axialen Sicherungen 18, 19 verlaufen um den Umfang des zweiten Kopplungselements 12. Die axiale Sicherung 18 ist als ein Sicherungsring ausgebildet. Der Abschöpfzylinder 17, die axiale Sicherung 18 und die axiale Sicherung 19 sind ebenfalls jeweils als ein Blechbauteil ausgebildet.
-
Zum formschlüssigen Ineinandergreifen weist das erste Kopplungselement 11 ein Verzahnungsprofil 13 und das zweite Kopplungselement 12 ein Verzahnungsprofil 14 auf. Das Verzahnungsprofil 13 verläuft um einen Umfang des Kopplungselements 11 und das Verzahnungsprofil 14 um einen Umfang des Kopplungselements 12. Die Verzahnungsprofile 13, 14 sind korrespondierend zueinander ausgebildet, die in einem geschlossenen Zustand der Formschlussschalteinheit 10 formschlüssig ineinandergreifen, wodurch die Kopplungselemente 11, 12 drehmomentübertragend miteinander verbunden sind. In einem geöffneten Zustand der Formschlussschalteinheit 10 ist der formschlüssige Eingriff der Verzahnungsprofile 13, 14 aufgelöst. Die Verzahnungsprofile 13, 14 sind jeweils als ein radiales Verzahnungsprofil ausgebildet, d. h. sie weisen Zähne auf, die eine radial ausgerichtete Höhe aufweisen. Sie bilden jeweils eine Stirnradverzahnung. Grundsätzlich können die Verzahnungsprofile 13, 14 jeweils auch als ein axiales Verzahnungsprofil ausgebildet sein.
-
Die Verzahnungsprofile 13, 14 sind jeweils durch eine Formgebung des jeweiligen Blechbauteils ausgebildet. Das Verzahnungsprofil 13 ist durch die Formgebung des als Blechbauteil ausgebildeten Kopplungselements 11 und das Verzahnungsprofil 14 ist durch die Formgebung des als Blechbauteil ausgebildeten Kopplungselements 12 ausgebildet. Sie sind jeweils durch eine Verformung des jeweiligen Kopplungselements 11, 12 ausgebildet. Eine Form des jeweiligen als Blechbauteil ausgebildeten Kopplungselements 11, 12 bilden somit das entsprechende Verzahnungsprofil 13, 14 aus. Die Verzahnungsprofile 13, 14 bilden jeweils eine Innenverzahnung und gleichzeitig eine Außenverzahnung aus. Die Außenverzahnung des Verzahnungsprofils 14 des zweiten Kopplungselements 12 greift zur formschlüssigen Verbindung in die Innenverzahnung des Verzahnungsprofils 13 des ersten Kopplungselements 11. Die Verzahnungsprofile 13, 14 weisen jeweils angeschrägte Zahnköpfe, angeschrägte Zahnfüße und angeschrägte Zahnflanken auf.
-
Das Verzahnungsprofil 13 des ersten Kopplungselements 11 ist durch ein Verzahnungsumformen hergestellt. Es ist durch das Verzahnungsumformen in das als Blechbauteil ausgebildete Kopplungselement 11 eingebracht. Das Verzahnungsprofil 13 ist inkrementell und damit schrittweise in das Kopplungselement 11 eingebracht. Das Verzahnungsprofil 14 des zweiten Kopplungselements 12 ist durch ein Verzahnungswalzen hergestellt. Es ist durch das Verzahnungswalzen in das als Blechbauteil ausgebildete Kopplungselement 11 eingebracht. Durch die Herstellung des Verzahnungsprofils 14 durch das Verzahnungswalzen ist das Verzahnungsprofil 14 als eine einspurende Verzahnung ausgebildet, wodurch ein Einkuppeln der Verzahnungsprofile 13, 14, und damit das Ineinandergreifen, unterstützt wird.
-
Zur Erhöhung einer Festigkeit sind die Kopplungselemente 11, 12 jeweils Wärmebehandelt. Die Wärmebehandlung erfolgt mittels eines Induktionshärtens. Die Wärmebehandlung erfolgt dabei nach der Formgebung der als Blechbauteile ausgebildeten Kopplungselemente 11, 12. Sie erfolgt nach der Umformung der Kopplungselemente 11,12 und damit nach der Herstellung bzw. Formung der Verzahnungsprofile 13, 14. Grundsätzlich können lediglich die Verzahnungsprofile 13, 14 gehärtet sein.
-
Zur Synchronisierung der Kopplungselemente 11, 12 in einem Schaltvorgang, und damit bei der Herstellung der formschlüssigen Verbindung, weist die Formschlussschalteinheit 10 einen Synchronring 15 auf. Der Synchronring 15 ist axial verschiebbar und drehfest auf dem zweiten als Blechbauteil ausgebildeten Kopplungselement 12 angeordnet. Er ist axial verschiebbar und drehfest auf der durch das Verzahnungsprofil 14 gebildeten Außenverzahnung des Kopplungselements 12 angeordnet. Der Synchronring 15 ist als ein Blechbauteil ausgebildet.
-
Zur Ausbildung eines abgefederten Synchronrings 15 weist die Formschlussschalteinheit 10 ein Federpaket auf. Das Federpaket umfasst mehrerer Federn 20, die um einen Umfang des Kopplungselements 12 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Das Federpaket ist wirkungsmäßig zwischen dem Synchronring 15 und der axialen Sicherung 18 angeordnet. Die Federn 20 sind analog zueinander ausgebildet, weswegen lediglich die Feder 20, die nur in der 1 sichtbar ist, näher erläutert wird.
-
Die Feder 20 ist wirkungsmäßig zwischen dem Synchronring 15 und der axialen Sicherung 18 angeordnet. Zur gleichmäßigen Beaufschlagung des Synchronrings 15 durch die Feder 20 bei dem Schaltvorgang weist die Formschlussschalteinheit 10 einen Anschlagring 21 auf. Der Anschlagring 21 verläuft um den Umfang des zweiten Kopplungselements 12. Der Anschlagring 21 ist fest mit dem Synchronring 15 verbunden. Er ist axial verschiebbar und drehfest auf der durch das Verzahnungsprofil 14 gebildeten Außenverzahnung des Kopplungselements 12 angeordnet. Der Anschlagring 21 ist zwischen der axialen Sicherung 18 und der Feder 20 angeordnet. Die Feder 20 liegt mit einem Ende an der axialen Sicherung 18 und mit einem anderen Ende an dem Anschlagring 21 an. Sie stütz sich mit einem Ende an der axialen Sicherung 18 und mit dem anderen Ende an dem Anschlagring 21 ab. Die Feder 20 ist mit einem Ende fest mit der axialen Sicherung 18 und mit dem anderen Ende fest mit dem Anschlagring 21 verbunden. Die Feder 20 ist als eine Spiralfeder ausgebildet. Der Anschlagring 21 ist als eine Blechbauteil ausgebildet.
-
Weiter weist das als Blechbauteil ausgebildete erste Kopplungselement 11 eine Schrägfläche 16 auf, die dazu vorgesehen ist, zur Synchronisierung den abgefederten Synchronring 15 zu kontaktieren. Die Schrägfläche 16 ist zur Synchronisierung dazu vorgesehen, eine korrespondierende Schrägfläche 22 des Synchronrings 15 zu kontaktieren. Sie ist dazu vorgesehen, in dem Schaltvorgang eine Drehzahl des ersten Kopplungselements 11 und eine Drehzahl des zweiten Kopplungselements 12 mittels einer Reibung mit der Schrägfläche 22 anzupassen.
-
Die Schrägfläche 16 ist durch eine Formgebung des Blechbauteils ausgebildet. Sie ist durch die Formgebung des als Blechbauteil ausgebildeten Kopplungselements 11 ausgebildet. Die Schrägfläche 16 ist durch eine Verformung des ersten Kopplungselements 11 ausgebildet. Eine Form des als Blechbauteil ausgebildeten ersten Kopplungselements 11 bildet somit die Schrägfläche 16 aus.
-
In dem Schließvorgang der Formschlussschalteinheit 10 bewegt sich axial das erste Kopplungselement 11, beispielsweise durch einen hydraulischen Betätigungskolben, relativ zu dem zweiten Kopplungselement 12 in eine axiale Schaltrichtung 23, wobei die Schrägfläche 16 zuerst die Schrägfläche 22 des abgefederten Synchronrings 15 kontaktiert, wodurch die Kopplungselemente 11, 12 synchronisiert werden. Durch eine weitere axiale Verschiebung greift die durch das Verzahnungsprofil 14 ausgebildete Außenverzahnung des zweiten Kopplungselements 12 formschlüssig in die durch das Verzahnungsprofil 13 ausgebildete Innenverzahnung des ersten Kopplungselements 11 ein, wodurch die synchronisierten Verzahnungsprofile 13, 14 einkuppeln und sich ein Formschluss bildet.
-
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass lediglich eines der Kopplungselemente 11, 12 als ein Blechbauteil ausgebildet ist oder lediglich beide Kopplungselemente 11, 12 als Blechbauteile ausgebildet sind, wobei die Ausbildung als ein Blechbauteil der beiden Kopplungselemente 11, 12, des Synchronrings 15, der beiden axialen Sicherungen 18, 19 und des Anschlagrings 21 besonders vorteilhaft ist. Weiter ist es denkbar, dass das Kopplungselement 11 und/oder das Kopplungselement 12 nur teilweise als ein Blechbauteil ausgebildet ist bzw. sind, d. h., dass lediglich ein Teil des Kopplungselements 11 und/oder des Kopplungselements 12 als ein Blechbauteil ausgebildet ist bzw. 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
-
