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Die Erfindung betrifft einen Transmitter für eine Synchronisierungsbaugruppe eines Schaltgetriebes, mit einer Transmitterscheibe, mindestens einer Ausnehmung, die in der Transmitterscheibe ausgebildet ist und mit zwei einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden, parallel zueinander verlaufenden Rändern versehen ist, einem Druckstück, das in der Ausnehmung angeordnet ist, und mindestens einem Synchronring, der mit mindestens einer Sperrlasche versehen ist, die in die Ausnehmung eingreift.
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Eine Synchronisierungsbaugruppe eines Schaltgetriebes, wie es insbesondere bei Kraftfahrzeugen verwendet wird, dient allgemein ausgedrückt dazu, eine drehfeste Verbindung zwischen einer Getriebewelle und einem als Losrad auf der Getriebewelle angeordneten Gang- oder Zahnrad herzustellen. In einem ersten Schritt des Schaltvorgangs sorgt die Synchronisierungsbaugruppe dafür, dass die Drehzahl des zu schaltenden Gangrades an die Drehzahl der Getriebewelle angeglichen wird. In einem zweiten Schritt wird dann eine drehfeste Verbindung zwischen der Getriebewelle und dem Gangrad hergestellt. Der entsprechende Gang ist dann geschaltet.
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Ein weit verbreiteter Typ von Synchronisierungsbaugruppe ist unter dem Namen „BorgWarner-Synchronisierung“ bekannt. Diese Synchronisierungsbaugruppe verwendet eine Schaltmuffe, die drehfest, aber axial verschiebbar auf einem Synchronkörper angeordnet ist, der drehfest mit der Getriebewelle verbunden ist. Die Schaltmuffe kann aus einer Ausgangsstellung in axialer Richtung hin zu einem Gangrad verschoben werden. Hierdurch wird zunächst ein Synchronring aktiviert, der die Drehzahl des Gangrades mit der Drehzahl der Getriebewelle synchronisiert. Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, kann die Schaltmuffe in axialer Richtung so weit verschoben werden, dass sie eine drehfeste Verbindung mit dem entsprechenden Gangrad herstellt.
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Als Alternative zu diesem Typ von Synchronisierungsbaugruppe ist ein Typ bekannt, der den eingangs genannten Transmitter verwendet. Ein Beispiel hierfür findet sich in der
DE 10 2010 036 278 A1 . Verallgemeinert ausgedrückt vereint der Transmitter den Synchronkörper und die Schaltmuffe in einem Bauteil, das drehfest relativ zur Getriebewelle gelagert ist und in axialer Richtung verschoben werden kann. Wenn der Transmitter in axialer Richtung aus einer Neutralstellung verschoben wird, wird zuerst ein Synchronring (oder auch eine Baugruppe aus mehreren Synchronringen) aktiviert, wodurch die Drehzahl des entsprechenden Gangrades mit der Drehzahl der Getriebewelle synchronisiert wird. In einem zweiten Schritt kann dann der Transmitter durchgeschaltet werden, wodurch eine drehfeste Verbindung zwischen der Getriebewelle und dem entsprechenden Gangrad hergestellt ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Transmitter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass sich eine verbesserte Funktionsweise und ein verbessertes Schaltverhalten ergibt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ränder der Ausnehmung mit einer Führungskontur für das Druckstück versehen sind, an der das Druckstück so angreift, dass es in axialer Richtung gehalten ist. Anders als im Stand der Technik, wo das Druckstück zwischen seitlich an der Transmitterscheibe angeordneten Bauteilen geführt ist, ist erfindungsgemäß eine direkte, unmittelbare Führung in der Transmitterscheibe vorgesehen, wodurch sich geringere Toleranzen und eine verbesserte Positionierung des Druckstücks ergeben.
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Vorzugsweise wird die Führungskontur durch Fasen gebildet, die sich entlang den Rändern der Ausnehmung erstrecken. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Gestaltung.
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Die Fasen können sich vorzugsweise in einem Winkel zwischen 30° und 60° relativ zu einer durch die Seitenflächen der Transmitterscheibe definierten Ebene erstrecken. Diese Winkel haben sich als guter Kompromiss zwischen einerseits kompakten Abmessungen in der Umfangsrichtung und andererseits guten Führungseigenschaften herausgestellt.
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Die Führungskontur kann insbesondere, in einem Schnitt senkrecht zu einer radialen Richtung, ein V-Profil haben. Ein solches, insbesondere symmetrisches Profil gewährleistet eine symmetrische Führung des Druckstücks unabhängig von der Belastungsrichtung.
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Vorzugsweise hat das V-Profil einen abgestumpften Scheitel. Hieraus ergibt sich ein größerer verfügbarer Bauraum für das Druckstück in Umfangsrichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungskontur sich durchgehend in radialer Richtung vom Bereich der Sperrlasche über den Bereich erstreckt, in dem das Druckstück mit der Führungskontur zusammenwirkt. Bei dieser Ausgestaltung wird an den Rändern der Ausnehmungen ein und dieselbe Kontur sowohl für ein axiales Beaufschlagen des Synchronrings als auch für das Führen des Druckstücks verwendet. Hierdurch verringert sich der Herstellungsaufwand, da die Ausnehmung mit durchgehend derselben Kontur entlang ihren Rändern versehen werden kann.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Führungskontur an ihrem radial innen liegenden Ende mit einer Einführschräge versehen ist. Die Einführschräge erleichtert die Montage des Druckstücks in der Ausnehmung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Druckstück ein Basisteil und ein Führungsteil aufweist, zwischen denen eine Druckfeder angeordnet ist, und dass das Führungsteil eine Dicke hat, die nicht größer ist als die Dicke der Transmitterscheibe. Das mehrteilige Druckstück kann eine vormontierte Baugruppe bilden, die dann komplett einschließlich der Druckfeder in der Ausnehmung der Transmitterscheibe angebracht werden kann. Aufgrund der Dicke des Führungsteils kann es zu keiner Überbestimmung beim Führen des Führungsteils in axialer Richtung kommen.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dicke des Basisteils größer ist als die Dicke der Transmitterscheibe. Dies ermöglicht es dem Basisteil, sich in axialer Richtung an den Kupplungsscheiben abzustützen, die beiderseits der Transmitterscheibe angeordnet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die radial außen liegende Druckfläche des Druckstücks gekrümmt ausgeführt ist, wobei der Krümmungsmittelpunkt mit der Mittelachse der Transmitterscheibe zusammenfällt. Diese Gestaltung führt zu einer Verringerung der radialen Abmessungen, da sich die Druckfläche optimal an den Verlauf des mit ihm zusammenwirkenden Synchronrings anpasst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
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1 in einem schematischen Längsschnitt eine Synchronisierungsbaugruppe mit einem erfindungsgemäßen Transmitter;
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2 eine Explosionsansicht der Synchronisierungsbaugruppe von 1;
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3 einen Schnitt entlang der Ebene III-III von 1;
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4 einen Schnitt entlang der Ebene IV-IV von 3;
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5 einen Schnitt entlang der Ebene V-V von 3;
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6 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt VI von 3;
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7a einen Schnitt entlang der Ebene VII-VII von 3;
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die 7b bis 7e verschiedene Ausführungsvarianten des in 7a mit VII markierten Bereichs
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8 in einer perspektivischen Ansicht die Transmitterscheibe des erfindungsgemäßen Transmitters mit darin montierten Druckstücken;
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9 in einer perspektivischen Ansicht ein Druckstück, das beim erfindungsgemäßen Transmitter verwendet wird;
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10 in einer perspektivischen Ansicht das Führungsteil des Druckstücks von 9;
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11 eine Unteransicht des Führungsteils von 10;
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12 eine Seitenansicht des Führungsteils von 10;
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13 eine Draufsicht auf das Führungsteil von 10;
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14 eine perspektivische Ansicht des Basisteils des Druckstücks von 9;
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15 eine Unteransicht des Basisteils von 9;
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16 eine Seitenansicht des Basisteils von 9;
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17 eine Draufsicht auf das Basisteil von 9;
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18 die Transmitterscheibe in einer Seitenansicht;
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19 einen Schnitt entlang der Linie XIX-XIX von 18;
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20 einen Schnitt entlang der Ebene XX-XX von 18;
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21 einen Schnitt entlang der Ebene XXI-XXI von 18; und
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22 einen Schnitt entlang der Ebene XXII-XXII von 3.
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In 1 ist schematisch eine Synchronisierungsbaugruppe gezeigt, die zwei Getriebezahnräder 1, 2 aufweist, die je nach geschaltetem Gang drehfest mit einer Getriebewelle 3 verbunden werden können. Hierzu ist ein Transmitter 10 vorgesehen, der in axialer Richtung relativ zur Getriebewelle 3 verstellt werden kann.
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Soweit nachfolgend die Begriffe "axial" oder "radial" verwendet wird, beziehen sie sich auf die Rotationsachse der Getriebewelle 3 und des Transmitters 10.
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Der grundlegende Aufbau der Synchronisierungsbaugruppe wird nachfolgend anhand der 1 bis 5 erläutert, während Details später anhand der 6 bis 22 erläutert werden.
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Der Transmitter 10 weist eine Transmitterscheibe 12 auf, die an ihren beiden Seitenflächen mit jeweils einer Kupplungsscheibe 14 versehen ist. Jede Kupplungsscheibe 14 weist an ihrem radial innen liegenden Umfang eine Getriebewellenverzahnung 16 und an ihrem radial außen liegenden Umfang eine Kupplungsverzahnung 18 auf (siehe insbesondere 2).
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Die Getriebewellenverzahnungen 16 der Kupplungsscheiben 14 sind drehfest, jedoch axial verschiebbar auf einer Außenverzahnung 20 einer Transmitterhülse 22 aufgenommen. Die Transmitterhülse 22 wiederum ist drehfest auf der Getriebewelle 3 angeordnet. Hierfür kann die Transmitterhülse 22 mit einer Innenverzahnung 24 versehen sein (siehe insbesondere die 3 bis 5).
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Die Kupplungsverzahnung 18 jeder Kupplungsscheibe 14 ist dafür vorgesehen, mit einer ihr zugeordneten Gangradkupplungsverzahnung 26 zusammenzuwirken, die an den Getriebezahnrädern 1, 2 vorgesehen sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jede Gangradkupplungsverzahnung 26 an der Innenfläche eines Reibrings 28 vorgesehen, der auf seiner Außenseite mit einer leicht konisch angestellten Reibfläche 30 versehen ist. Jeder Reibring 28 ist drehfest mit dem ihm zugeordneten Getriebezahnrad 1, 2 verbunden, beispielsweise verschweißt oder verlötet.
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An der Transmitterscheibe 12 sind zwei Synchronringe 32 angeordnet, die auf der einen und der anderen Seite der Transmitterscheibe 12 liegen und dafür vorgesehen sind, mit den Reibflächen 30 der Reibringe 28 zusammenzuwirken. Zu diesem Zweck sind die Synchronringe 32 auf ihrer Innenfläche mit einem Reibbelag 34 versehen.
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Die Synchronringe 32 sind grundsätzlich drehfest mit der Transmitterscheibe 12 verbunden, können sich aber um einen kleinen Winkelbereich relativ zu dieser verdrehen. Weiterhin sind die Synchronringe 32 in axialer Richtung an der Transmitterscheibe 12 angebracht, können aber ausgehend von einer Mittel- oder Ausgangsstellung in axialer Richtung um eine gewissen Weg verstellt werden.
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Jeder Synchronring 32 ist mit drei verschiedenen Arten von Laschen versehen, die sich durch zugeordnete Öffnungen, Ausnehmungen oder Aussparungen der Transmitterscheibe hindurch – oder mindestens in diese hinein erstrecken: Verbindungslaschen 36, 37, Anschlaglaschen 38 und Sperrlaschen 40.
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Die Verbindungslaschen 36, 37 dienen dazu, die beiden Synchronringe 32 in axialer Richtung mechanisch miteinander zu verbinden. Zu diesem Zweck weist jeder Synchronring 32 eine Verbindungslasche 36 auf, die an ihrem freien Ende einen breiten Kopf aufweist, der über einen schmäleren Hals in den synchronringseitigen Abschnitt der Verbindungslasche 36 übergeht.
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Jede Verbindungslasche 37 weist eine Aussparung auf, die einen an die Abmessungen des Kopfes der Verbindungslasche 36 angepassten, größeren Abschnitt und einen an die Abmessungen des Halses der Verbindungslasche 36 angepassten, schmäleren Abschnitt aufweist.
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Die Verbindungslaschen 36, 37 erstrecken sich, wenn sie miteinander in Eingriff stehen, durch zwei ihnen zugeordnete Öffnungen 42 in der Transmitterscheibe. Die Breite der Öffnungen 42 in Umfangsrichtung ist größer als die Breite der Verbindungslaschen 36, 37 in Umfangsrichtung.
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Die Anschlaglaschen 38 weisen eine konstante Breite auf und erstrecken sich in Aussparungen 44 hinein, die ebenfalls in der Transmitterscheibe 12 vorgesehen sind. Die Breite der Aussparungen 44 in Umfangsrichtung ist etwas größer als die Breite der Anschlaglaschen 38 in Umfangsrichtung.
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Die Sperrlaschen 40 erstrecken sich jeweils in eine Ausnehmung 46 in der Transmitterscheibe 12 hinein. Dabei liegen die einander zugewandten Enden der Sperrlaschen 40 in der Ausgangsstellung einander gegenüber und mittig innerhalb der Ausnehmung 46 (siehe insbesondere 4).
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Jede Sperrlasche 40 weist in der Nähe ihres freien Endes zwei voneinander abgewandte Sperrflächen 48 auf, die relativ zur Erstreckungsrichtung der Sperrlaschen 40 schräg verlaufen. Hier schließen die Sperrflächen 48 mit einer Verlängerung der Außenkanten der Sperrlaschen 40 einen Winkel in der Größenordnung von 60° ein.
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Die Sperrflächen 48 wirken mit den einander gegenüberliegenden, parallel zueinander verlaufenden Rändern 50 der entsprechenden Ausnehmung 46 zusammen, und zwar konkret mit jeweils einer Fase 52, die am entsprechenden Rand vorgesehen ist. Die Ausrichtung der Fasen 52 entspricht dabei der Ausrichtung der Sperrflächen 48, sodass diese flächig aneinander anliegen können.
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Die Sperrlaschen 40 weisen auf der radial innenliegenden Seite ihrer freien Enden jeweils eine Zentrierfase 54 auf (siehe insbesondere 4), an der eine nach außen gerichtete Druckfläche 56 eines Druckstücks 58 angreift.
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Jedes Druckstück 58 weist ein Führungsteil 60 auf, das zwischen den Rändern 50 der entsprechenden Ausnehmung 46 in axialer Richtung gehalten ist, ein Basisteil 62, das am radial innen liegenden Ende der Ausnehmung 46 angeordnet ist, sowie eine Druckfeder 64, die das Führungsteil 60 und das Basisteil 62 mit einer Kraft beaufschlagt, die das Führungsteil 60 vom Basisteil 62 zu entfernen sucht.
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Wie insbesondere in 2 zu sehen ist, weist der Transmitter je Synchronring 32 vier Sperrlaschen 40 auf, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind, sowie zwei einander diametral gegenüberliegende Verbindungslaschen 36, 37 sowie zwei einander diametral gegenüberliegende Anschlaglaschen 38. Der von den beiden Verbindungslaschen 36, 37 definierte Durchmesser steht dabei senkrecht auf dem von den beiden Anschlaglaschen 38 definierten Durchmesser. Anders ausgedrückt: die Verbindungslaschen und die Anschlaglaschen sind abwechselnd zueinander im Winkel vom 90° angeordnet.
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Der Vorgang des Schaltens eines Gangs und des Synchronisierens der Drehzahlen der Getriebewelle und des zu schaltenden Getriebezahnrades erfolgt in seinen Grundzügen in derselben Weise, wie dies in der
DE 10 2010 036 278 A1 beschrieben ist: Wenn ein Gang geschaltet werden soll, wird die Transmitterscheibe
12 mittels einer (hier nicht gezeigten) Betätigungseinrichtung in axialer Richtung verschoben. Dabei werden die beiden miteinander verbundenen Synchronringe
32 in axialer Richtung mitgenommen, da die Druckflächen
56 der an der Transmitterscheibe
12 gelagerten Druckstücke
58 zwischen den beiden V-förmig angestellten Zentrierfasen
54 liegen und die von den Druckfedern
64 bereitgestellte Federkraft eine ausreichende Reibung erzeugt.
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Sobald der Synchronring 32 mit der Reibfläche 30 in Eingriff gelangt, die dem zu schaltenden Getriebezahnrad zugeordnet ist, wird (unter der Annahme einer Drehzahldifferenz zwischen Getriebezahnrad und Getriebewelle) der Synchronring in Umfangsrichtung mitgenommen, bis jeweils eine der Außenkanten jeder der beiden Anschlaglaschen 38 in Anlage am Rand der entsprechenden Aussparung 44 gelangt. Hierdurch ist die Position der Synchronringe in Umfangsrichtung definiert.
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Wird in diesem Zustand die Transmitterscheibe 12 weiter in axialer Richtung verschoben, verschiebt sie sich axial relativ zu den Synchronringen 32, da sich der aktive Synchronring 32 an der Reibfläche 30 des zu schaltenden Getriebezahnrades in axialer Richtung abstützt. Durch diese Axialverschiebung der Transmitterscheibe 12 relativ zum Synchronring 32 gelangt eine der Fasen 52 am Rand jeder Ausnehmung 46 in Anlage an einer der Sperrflächen 48 an jeder der Sperrlaschen 40, und zwar diejenigen, die aufgrund der Relativbewegung zwischen Synchronringen 32 und Transmitterscheibe 12 aufeinander zubewegt wurden.
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Die Transmitterscheibe 12 kann in axialer Richtung nur dann weiter verstellt werden, wenn über die miteinander zusammenwirkenden Sperrflächen 48 der Synchronringe und Fasen 52 der Transmitterscheibe die Synchronringe 32 in Umfangsrichtung so weit zurückgedreht werden können, dass die Sperrflächen 48 nicht mehr an den Fasen 52 anliegen, sondern die in axialer Richtung verlaufenden Außenränder der Sperrlaschen 40 entlang den Rändern 50 der Ausnehmungen 46 gleiten. Das Zurückverstellen des Synchronrings 32 in Umfangsrichtung ist jedoch (vereinfacht ausgedrückt) erst dann möglich, wenn die Drehzahlen des zu schaltenden Getriebezahnrades und der Getriebewelle aneinander angeglichen sind. Konkret: Das Entsperren des Synchronrings 32 ist dann möglich, wenn das Entsperrmoment (Rückdrehmoment), resultierend aus der Schaltkraft und der Sperrgeometrie (Fasenwinkel und Reibkoeffizient), größer ist als das Synchronmoment an der Reibfläche des Synchronrings.
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Wenn die Drehzahlen von Getriebezahnrad und Getriebewelle aneinander angeglichen sind, werden die Synchronringe 32 in Umfangsrichtung geringfügig verdreht (aufgrund der Wirkung der Fasen 52 auf die Sperrflächen 48), sodass die Transmitterscheibe 12 in axialer Richtung weitergeschaltet werden kann. Hierbei weichen die Führungsteile 60 der Druckstücke 58 radial nach innen aus, da sie von den Zentrierschrägen 54 nach innen verstellt werden.
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Die Transmitterscheibe 12 wird in axialer Richtung so weit verstellt, dass die Kupplungsverzahnung 18 der in Verstellrichtung vorne liegenden Kupplungsscheibe 14 in die entsprechende Gangradkupplungsverzahnung 26 eingreift. Dadurch ist eine drehfeste Verbindung von der Getriebewelle 3 über die Transmitterhülse 22, die Getriebewellenverzahnung 16, die Kupplungsscheibe 14, die Kupplungsverzahnungen 18 und die Gangradkupplungsverzahnung 26 hin zum entsprechenden Getriebezahnrad hergestellt.
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Anhand der 6 bis 17 wird nachfolgend der Aufbau der Druckstücke 58 sowie deren Anbringung in den Ausnehmungen 46 der Transmitterscheibe 12 erläutert.
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Das Führungsteil 60 jedes Druckstücks 58 besteht aus Kunststoff und ist insbesondere als Spritzgussteil ausgeführt. Es weist einen Querriegel 70 auf (siehe insbesondere die 9, 10 und 12), von dessen voneinander abgewandten Enden sich zwei Rastarme 72 parallel zueinander in derselben Richtung erstrecken. An der zu den Rastarmen 72 entgegengesetzten Seite ist der Querriegel 70 mit der Druckfläche 56 versehen. Diese ist geringfügig gekrümmt ausgeführt, wobei der die Krümmung in Umfangsrichtung bestimmende Krümmungsradius auf einer Mittelebene M auf der Seite liegt, zu der sich auch die beiden Rastarme 72 hin erstrecken (siehe in 12 den angedeuteten Radius r). Der Radius r entspricht ungefähr dem Radius, auf dem die Sperrlaschen 40 liegen.
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Die voneinander abgewandten Außenränder der Rastarme 72 sind jeweils mit einer Führungskontur 74 versehen, die durch V-förmig angeordnete Führungsflächen 76 (siehe 7a) gebildet ist. Die Scheitel der beiden V-förmigen Führungskonturen 74 sind abgerundet, und die beiden Scheitel sind einander zugewandt. Anders ausgedrückt: Die Führungskonturen 74 sind als Rillen entlang den Außenrändern der Rastarme 72 gebildet.
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Anstelle der V-Form im Bereich des Kontakts zwischen den Rastarmen 72 und der Transmitterscheibe können auch andere Gestaltungen verwendet werden. Beispiele sind in den 7b bis 7e gezeigt.
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In 7b ist der Rand der Transmitterscheibe 12 auf seiner dem entsprechenden Rastarm 72 zugewandten Seite konkav ausgeführt, und zwar (in einem Querschnitt betrachtet) mit einer Rechtecknut. In diese greift ein komplementär konvex geformter Außenrand des entsprechenden Rastarms 72 ein.
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In 7c ist der Rand der Transmitterscheibe 12 auf seiner dem entsprechenden Rastarm 72 zugewandten Seite ebenfalls konkav ausgeführt, und zwar (in einem Querschnitt betrachtet) als Vertiefung mit gewölbtem Boden. In die Vertiefung greift ein komplementär konvex geformter Außenrand des entsprechenden Rastarms 72 ein.
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In 7d ist der Rand der Transmitterscheibe 12 auf seiner dem entsprechenden Rastarm 72 zugewandten Seite konvex ausgeführt, und zwar (in einem Querschnitt betrachtet) mit einem rechteckigen Vorsprung. Dieser ist in einer komplementär geformten Nut mit rechteckigem Querschnitt im Außenrand des entsprechenden Rastarms 72 aufgenommen.
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In 7e ist der Rand der Transmitterscheibe 12 auf seiner dem entsprechenden Rastarm 72 zugewandten Seite ebenfalls konvex ausgeführt, und zwar (in einem Querschnitt betrachtet) als Vorsprung mit gekrümmter Stirnseite. Dieser ist aufgenommen in einer komplementär geformte, konvexen Vertiefung am Außenrand des entsprechenden Rastarms 72 ein.
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Auf den einander zugewandten Innenrändern der Rastarme 72 sind jeweils zwei V-förmig angestellte Schiebeführungsflächen 78 gebildet (siehe insbesondere 11). Auch hier ist der Scheitelpunkt der V-förmigen Kontur abgerundet ausgeführt, und die Scheitelpunkte liegen einander gegenüber. Die beiden V-förmigen Konturen auf der Innenseite und der Außenseite der Rastarme 72 sind somit in derselben Richtung orientiert. Allerdings sind die Winkel unterschiedlich. Während die Führungsflächen 76 miteinander einen Winkel einschließen, der kleiner als 90° ist, schließen die Schiebeführungsflächen 78 miteinander einen Winkel ein, der (ebenfalls auf der „Innenseite“ der V-förmigen Kontur gemessen) größer als 90° ist. Der Scheitelwinkel für die Führungskontur 74 beträgt in der Größenordnung von 60°, während der Scheitelwinkel für die Schiebeführungskontur gebildet durch die Schiebeführungsflächen 78 in der Größenordnung von 120° liegt.
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Die beiden Rastarme 72 sind auf ihrer Innenseite am freien Ende jeweils mit einer Rastgestaltung 80 versehen, die hier als Wulst oder Vorsprung ausgeführt ist (siehe insbesondere 12).
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Das Basisteil 62 (siehe insbesondere die 9 sowie 14 bis 17) weist ein plattenförmiges Bodenteil 82 auf, von dem ausgehend sich zwei pfostenartige Vorsprünge 84 erstrecken, die zusammen ein Federlager für die Druckfeder 64 bilden. Zwischen den beiden Vorsprüngen 84 ist hier eine kreisförmige Vertiefung 86 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Endes der Druckfeder 64 dient. Die Vertiefung ist jedoch nicht zwingend notwendig.
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Auf ihren einander zugewandten Innenseiten sind die beiden Vorsprünge 84 gekrümmt ausgeführt, wobei der Krümmungsradius an den Außendurchmesser der Druckfeder 64 angepasst ist. Die voneinander abgewandten Außenflächen der Vorsprünge 84 sind mit Schiebeführungsflächen 88 versehen, die in derselben Weise schräg angestellt sind wie die Schiebeführungsflächen 78 am Führungsteil 60. Die Schiebeführungsflächen 78 des Führungsteils 60 bilden zusammen mit den Schiebeführungsflächen 88 des Basisteils 62 eine Schiebeführung, entlang der das Führungsteil 60 relativ zum Basisteil 62 verschiebbar an diesem geführt und auf diesen aufgenommen ist.
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Auf den Schiebeführungsflächen 88 der Vorsprünge 84 des Basisteils 62 ist jeweils eine Rastgestaltung 90 vorgesehen, die ebenfalls als Wulst oder Vorsprung ausgeführt ist. Die Rastgestaltung 90 ist betrachtet ausgehend vom Bodenteil 82 in der Größenordnung von einem Drittel der Höhe der Vorsprünge 84 angeordnet.
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Die voneinander abgewandten kleineren Stirnseiten des Bodenteils 82 des Basisteils 62 sind jeweils als Einklips-Enden 92 ausgeführt. Zu diesem Zweck sind an den Stirnseiten kleine, wulstartige Vorsprünge vorgesehen.
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Jedes Druckstück 58 bildet eine vormontierte Einheit (siehe 9). Diese Einheit besteht aus dem Basisteil 62, dem Führungsteil 60 und der Druckfeder 64.
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Zur Montage eines Druckstücks wird die Druckfeder 64 zwischen die beiden Vorsprünge 84 eingesetzt. Dann wird das Führungsteil 60 so auf das Basisteil 62 aufgesetzt, dass die Rastgestaltungen 80 der Rastarme 72 hinter den Rastgestaltungen 90 der Vorsprünge 84 einrasten (siehe den Zustand von 9). In diesem Zustand ist die Druckfeder 64 geringfügig vorgespannt. Sie ist jedoch nicht in der Lage, das Führungsteil 60 vom Basisteil 62 zu trennen, da ihre Federkraft kleiner ist als die Haltekraft der formschlüssigen Kopplung der Rastgestaltungen 80 und 90.
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Die Druckstücke 58 werden in die Ausnehmungen 46 der Transmitterscheibe 12 so eingesetzt, dass die Führungsflächen 76 mit den Fasen 52 an den Rändern 50 der Ausnehmungen 46 zusammenwirken (siehe insbesondere 7). Hierdurch sind die Führungsteile 60 in radialer Richtung verschiebbar in den Ausnehmungen 46 aufgenommen, jedoch in axialer Richtung zuverlässig in diesen gehalten.
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Das Einführen der Druckstücke 58 in die Ausnehmungen 46 wird erleichtert durch Einführkonturen 53, die sich auf der radial innen liegenden Seite an die Ränder 50 anschließen (siehe insbesondere 6).
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Bei der Montage der Druckstücke 58 in den Ausnehmungen 46 der Transmitterscheibe 12 greifen die Einklips-Enden 92 der Basisteile 62 in einen geeignet ausgestalteten Halteabschnitt 47 am radial innen liegenden Ende jeder Ausnehmung 46 ein (siehe insbesondere 6). Dadurch sind die Druckstücke 58 in der Transmitterscheibe 12 vormontiert (siehe auch 8).
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Wenn die Synchronringe 32 an der Transmitterscheibe 12 montiert sind, liegen die Druckflächen 56 der Druckstücke 58 an den beiden einander zugewandten Zentrierfasen 54 der Sperrlaschen 40 an (siehe die 4 und 6). Da die Druckflächen 56 in Umfangsrichtung gekrümmt ausgeführt sind, ergibt sich ein Linienkontakt.
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Wenn die Transmitterscheibe 12 auf der Transmitterhülse 22 montiert ist, liegt das Basisteil 62 auf der Außenverzahnung 20 der Transmitterhülse 22 an (siehe 6), sodass das Basisteil 62 in radialer Richtung unterstützt ist. Somit kann es auch dann, wenn das Führungsteil 60 in radialer Richtung nach innen verstellt ist (in einer durchgeschalteten Stellung der Transmitterscheibe 12) und daher die Druckfeder 64 gegenüber dem Ausgangszustand stärker vorgespannt ist, das Basisteil 62 nicht aus dem Halteabschnitt 47 nach innen herausgedrückt werden.
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Nachfolgend wird anhand der 18 bis 22 beschrieben, wie die Kupplungsscheiben 14 an den Seitenflächen der Transmitterscheibe 12 befestigt sind.
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Die beiden Kupplungsscheiben 14 sind mit der Transmitterscheibe 12 verschweißt, und zwar durch Buckelschweißen (also Widerstandsschweißen an vorbestimmten Punkten).
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Jede Kupplungsscheibe 14 ist mit der Transmitterscheibe 12 an vier in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten Schweißpunkten 100 befestigt. Diese sind definiert durch Materialvorsprünge 102, die abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen durch plastisches Verformen des Materials der Transmitterscheibe 12 erzeugt werden, und zwar in einer Richtung senkrecht zu der Ebene, die von der Transmitterscheibe definiert ist (senkrecht zur Zeichenebene von 18 und in der Richtung des Pfeils P von 19.) Auf der dem Materialvorsprung 102 gegenüberliegenden Seite ergibt sich dadurch eine Vertiefung 104.
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Die Materialvorsprünge 102, die später die Schweißpunkte 100 bilden, sind an Abstandshaltern 106 gebildet, die ebenfalls durch plastisches Verformen des Materials der Transmitterscheibe 12 gebildet sind. Die Abstandshalter 106 werden erzeugt, indem die Transmitterscheibe 12 auf der entgegengesetzten Seite mit einer Einprägung 108 (siehe insbesondere 19) versehen wird.
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Wie in 18 zu sehen ist, sind die Abstandshalter 106 und die Einprägungen 108 jeweils paarweise in derselben Abfolge zwischen benachbarten Ausnehmungen 46 für die Druckstücke 58 angeordnet.
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Der Abstandshalter 106 führt dazu, dass zwischen der Transmitterscheibe 12 und den Kupplungsscheiben 14 jeweils ein Abstand a vorgesehen ist (siehe beispielsweise 22). Der Abstand a ermöglicht es, eine Druckfeder 64 mit einem Durchmesser zu verwenden, der größer ist als die Dicke der Transmitterscheibe 12. Hierdurch kann eine Feder mit einer größeren Federkonstante eingesetzt werden.
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In 19 sind die Abstandshalter 106 in einem Zustand gezeigt, in dem die Transmitterscheibe 12 als Rohling hergestellt ist. In diesem Zustand sind die Materialvorsprünge 102 vorhanden.
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Um die Transmitterscheibe 12 mit den beiden Kupplungsscheiben 14 zu verbinden, werden diese auf den beiden Seitenflächen der Transmitterscheibe 12 angeordnet und dort ausgerichtet. Anschließend werden sie mittels Buckel- oder Widerstandsschweißen aneinander befestigt, wobei dabei die Materialvorsprünge 102 auf den Abstandshaltern 106 aufschmelzen, sodass die Kupplungsscheiben 14 flächig auf den Abstandshaltern 106 aufliegen. Dies ist zum einen in 22 zu erkennen und zum anderen in 20 symbolisiert, in der die Abstandshalter 106 ohne die Materialvorsprünge 102 gezeigt sind. Anstelle der Materialvorsprünge 102 bleiben Schweißpunkte 100 übrig, an denen die Kupplungsscheiben 14 stoffschlüssig mit der Transmitterscheibe 12 verbunden sind.
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Nachdem die Kupplungsscheiben 14 mit der Transmitterscheibe 12 verschweißt sind, wird die so gebildete Baugruppe gehärtet. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Baugruppe erwärmt und anschließend schnell abgekühlt wird.
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In Abhängigkeit vom zu erwartenden und tolerierbaren Härteverzug kann die Baugruppe entweder frei gehärtet werden oder aber auf einem Dorn, dessen Außenkontur präzise der Getriebewellenverzahnung 16 der Kupplungsscheiben 14 entspricht; hierdurch ist gewährleistet, dass die Getriebewellenverzahnungen 16 auch nach dem Härten eine gewünschte Kontur haben.
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Nach dem Härten können die Druckstücke 58 in den Ausnehmungen 46 montiert werden, wo die Basisteile 62 in den Halteabschnitten 47 einrasten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010036278 A1 [0004, 0060]
