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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ein Schaltgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens solchen Synchronisiereinrichtung, ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem solchen Schaltgetriebe sowie ein Verfahren zum Synchronisieren eines solchen Schaltgetriebes.
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Aus der
DE 195 80 558 C1 ist eine Synchronisiereinrichtung mit einem Synchronkörper, in Längsnuten des Synchronkörpers angeordneten Druckstücken, einer Schiebemuffe und zwei Synchronringen mit Sperrverzahnungen bekannt.
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Während eines Schaltvorgangs wird über die Druckstücke eine axiale Kraft auf den jeweiligen Synchronring ausgeübt, der von Losrad reibschlüssig mitgenommen und gegenüber dem Synchronkörper verdreht wird, so dass seine Sperrverzahnung eine weitere Verschiebung der Schiebemuffe sperrt.
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Wenn Gleichlauf zwischen dem Losrad und dem Synchronkörper erzielt ist, wird diese Sperrwirkung aufgehoben und eine Innenverzahnung der Schiebemuffe durch die Sperrverzahnung hindurchbewegt und gelangt in Eingriff mit einer Kuppelverzahnung des Losrads.
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Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, ein Synchronisieren eines Schaltgetriebes zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Synchronisiereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 12–14 stellen ein Schaltgetriebe mit wenigstens einer hier beschriebenen Synchronisiereinrichtung, ein Kraftfahrzeug mit einem hier beschriebenen Schaltgetriebe bzw. ein Verfahren zum Synchronisieren eines Schaltgetriebes mit einer hier beschriebenen Synchronisiereinrichtung unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe, insbesondere Kraftfahrzeug-, insbesondere Personenkraftwagenschaltgetriebe, insbesondere wenigstens eine Synchronisiereinrichtung eines solchen Schaltgetriebes,
- – einen Synchronkörper bzw. Muffenträger, der auf einer Getriebewelle des Schaltgetriebe in einer Umfangsrichtung (der Getriebewelle) drehfest anordenbar, insbesondere angeordnet ist,
- – einer zu dem Synchronkörper in Umfangsrichtung drehfest und in einer Axial- bzw. Längserstreckungsrichtung der Getriebewelle verschiebbar angeordnete Schiebe- bzw. Schaltmuffe,
- – einen zu dem Synchronkörper in Umfangsrichtung drehbar angeordneten ersten Synchron- bzw. Blockerring mit einer Sperrverzahnung; und
- – einer Druckstückanordnung mit einem oder mehreren Druckstücken zum axialen Verschieben des ersten Synchronrings durch die Schiebemuffe auf, das bzw. die in einer oder mehreren Stützpositionen, insbesondere über einen axialen Verschiebebereich, (jeweils) durch den ersten Synchronring, insbesondere form- oder reibschlüssig, relativ zu dem Synchronkörper in Umfangsrichtung verdrehbar ist bzw. sind, wobei das bzw. die Druckstück(e) und der Synchronkörper (jeweils) eine Kontaktflächenanordnung mit einer druckstückseitigen Kontaktfläche und einer synchronkörperseitigen Gegenkontaktfläche zur formschlüssigen Umsetzung einer Verdrehung des Druckstücks bzw. der Druckstücke relativ zu dem Synchronkörper in Umfangsrichtung in eine axiale Verschiebung des Druckstücks bzw. der Druckstücke zu dem ersten Synchronring hin bzw. auf den ersten Synchronring zu in dieser bzw. diesen Stützposition(en), insbesondere diesem axialen Verschiebebereich, aufweisen.
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Wird bzw. werden in einer Ausführung zum Synchronisieren des Schaltgetriebes bzw. des mit einer Getriebewelle drehfesten Synchronkörpers und eines auf der Getriebewelle drehbar angeordneten Los-, insbesondere Gangrades, das bzw. ein oder mehrere, insbesondere alle, Druckstücke der Druckstückanordnung durch die Schiebemuffe axial zu dem ersten Synchronring hin in eine Stützposition verschoben, so wird in einer Ausführung auf den ersten Synchronring ein Drehmoment in Umfangsrichtung aufgeprägt, insbesondere bei bzw. infolge einer Drehzahldifferenz zwischen dem Synchronkörper und dem damit zu synchronisierenden Losrad, insbesondere reibkonusinduziert bzw. reibschlüssig durch Auflaufen des ersten Synchronrings auf einem Reibkonus, der zu dem Losrad drehfest ist. Diesbezüglich wird ergänzend auf die eingangs genannte
DE 195 80 558 C1 Bezug genommen, deren Inhalt in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird.
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Der erste Synchronring stützt sich in einer Ausführung in der Stützposition der Druckstückanordnung gegen das bzw. die Druckstück(e) ab, da diese(s) in der Stützposition durch den Synchronring in Umfangsrichtung verdrehbar ist bzw. sind.
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Das bzw. die Druckstück(e) stützt bzw. stützen sich in einer Ausführung seiner- bzw. ihrerseits gegen die Kontaktflächenanordnung ab. Dies prägt in einer Ausführung eine axiale Druckkraft auf das bzw. die Druckstück(e) zu dem ersten Synchronring hin auf, da die Kontaktfächenanordnung eine Verdrehung des bzw. der Druckstück(e) relativ zu dem Synchronkörper in Umfangsrichtung in eine axiale Verschiebung des bzw. der Druckstück(e) zu dem ersten Synchronring hin umsetzt bzw. hierzu ausgebildet ist.
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Mit anderen Worten wird in einer Ausführung durch eine Keilwirkung der Kontaktflachenanordnung ein Drehmoment auf den ersten Synchronring über die Druckstückanordnung in eine axiale Druckkraft auf den ersten Synchronring über- bzw. umgesetzt, so dass in einer Ausführung eine Axialkraft auf die Schiebemuffe zum Synchronisieren vorteilhaft, insbesondere servoartig, verstärkt wird.
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Der Synchronkörper ist in einer Ausführung stoff-, reib- oder formschlüssig, insbesondere durch eine Verzahnung, drehfest auf der Getriebewelle anordenbar, insbesondere angeordnet.
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Die Schiebemuffe ist in einer Ausführung durch eine Innenverzahnung, die in einer Außenverzahnung des Synchronkörpers eingreift, drehfest und in Axialrichtung verschiebbar an diesem geführt, insbesondere gelagert.
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Sie ist in einer Ausführung in einer axial über einen Synchronring bzw. dessen Sperrverzahnung hinaus verschobenen Position mit einem Losrad auf der Getriebwelle drehgekoppelt, insbesondere durch Eingriff ihrer Innenverzahnung in eine Außenverzahnung des Losrads, bzw. hierzu eingerichtet.
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In einer Ausführung ist der erste Synchronring und in einer Weiterbildung auch ein zweiter Synchronring, insbesondere formschlüssig, begrenzt bzw. über einen vorgegebenen Winkelbereich drehbar. Die Sperrverzahnung sperrt bzw. begrenzt in einer Ausführung in einer ersten Dreh- bzw. Winkellage des Synchronring eine Axialverschiebung der Schiebemuffe und ermöglicht in einer zweiten Drehstellung eine (weitergehende) Axialverschiebung der Schiebemuffe über den ersten Synchronring hinaus bzw. durch die Sperrverzahnung hindurch. Auch diesbezüglich wird ergänzend auf die eingangs genannte
DE 195 80 558 C1 Bezug genommen.
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Eine Stützposition eines Druckstücks im Sinne der vorliegenden Erfindung ist in einer Ausführung eine axiale und/oder radiale Position, in der es durch einen Synchronring, insbesondere form- oder reibschlüssig, relativ zu dem Synchronkörper in und/oder entgegen der Umfangsrichtung verdrehbar ist. Ein axialer Verschiebebereich ist in einer Ausführung entsprechend eine Folge solcher (axialer) Stützpositionen.
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In einer Ausführung sind das bzw. ein oder mehrere, insbesondere alle, Druckstücke der Druckstückanordnung reversibel, insbesondere axial und/oder radial, zwischen wenigstens einer Stützposition und einer, insbesondere axialen und/oder radialen, Freilaufposition verschiebbar, in der es bzw. sie nicht durch einen Synchronring verdrehbar, insbesondere von dem bzw. den Synchronring(en) entkoppelt, insbesondere axial beabstandet ist bzw. sind.
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In einer Ausführung weist die Synchronisiereinrichtung wenigstens zwei und/oder höchstens vier der hier beschriebenen Druckstücke bzw. der Druckstückanordnung auf, die in Umfangsrichtung voneinander, insbesondere äquidistant, beabstandet sind.
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Durch wenigstens zwei, insbesondere drei, der hier beschriebenen Druckstücke kann in einer Ausführung vorteilhaft die axiale Druckkraft bzw. das Drehmoment besser abgestützt werden.
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Durch höchstens vier, insbesondere drei, der hier beschriebenen Druckstücke kann in einer Ausführung vorteilhaft der konstruktive und/oder Montageaufwand und/oder das Gewicht reduziert werden, insbesondere aufgrund der vorstehend beschriebenen Servounterstützung.
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Entsprechend weist in einer Ausführung die Synchronisiereinrichtung genau drei der hier beschriebenen Druckstücke bzw. der Druckstückanordnung auf
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In einer Ausführung ist die Kontaktflächenanordnung auch zur formschlüssigen Umsetzung einer Verdrehung eines oder mehrerer, insbesondere aller, Druckstücke der Druckstückanordnung relativ zu dem Synchronkörper entgegen der Umfangsrichtung in eine axiale Verschiebung dieses bzw. dieser Druckstücke zu dem ersten Synchronring hin ausgebildet. Mit anderen Worten ist bzw. sind für bzw. bei ein(em) oder mehrere(n), insbesondere alle(n), Druckstück(e) der Druckstückanordnung die druckstückseitige Kontaktfläche und die synchronkörperseitigen Gegenkontaktfläche (jeweils) auch zur formschlüssigen Umsetzung einer Verdrehung des Druckstücks bzw. der Druckstücke relativ zu dem Synchronkörper entgegen der Umfangsrichtung in eine axiale Verschiebung des Druckstücks bzw. der Druckstücke zu dem ersten Synchronring hin bzw. auf den ersten Synchronring zu in wenigstens einer Stützposition, insbesondere einem axialen Verschiebebereich, ausgebildet, insbesondere in der- bzw. denselben Stützposition(en), insbesondere demselben axialen Verschiebebereich, wie zur Umsetzung einer Verdrehung in Umfangsrichtung.
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Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft die Servounterstützung bei gegensinnigen Verdrehungen des ersten Synchronrings genutzt bzw. zur Verfügung gestellt werden.
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In einer Ausführung weist die Synchronisiereinrichtung einen bzw. den zweiten in Umfangsrichtung drehbar angeordneten Synchronring mit einer Sperrverzahnung auf, wobei die Kontaktflächenanordnung (jeweils) eine druckstückseitige Kontaktfläche und eine synchronkörperseitige Gegenkontaktfläche zur formschlüssigen Umsetzung einer Verdrehung eines oder mehrerer, insbesondere aller, Druckstücke der Druckstückanordnung relativ zu dem Synchronkörper in und/oder entgegen der Umfangsrichtung in eine axiale Verschiebung dieses Druckstücks zu dem zweiten Synchronring hin in einer oder mehreren anderen Stützpositionen, insbesondere über einen anderen axialen Verschiebebereich, aufweist.
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Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft die Servounterstützung auch zum Synchronisieren über einen zweiten Synchronring genutzt bzw. zur Verfügung gestellt werden. Der erste und zweite Synchronring sind in einer Ausführung axial beiderseits des Synchronkörpers angeordnet und/oder zum Synchronisieren mit zwei axial auf den synchronkörperabgewandten Seiten der Synchronringe angeordneten Losrädern eingerichtet.
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In einer Ausführung ist die Druckstückanordnung reversibel axial von wenigstens einer (axialen) Stützposition, in der sie durch den ersten Synchronring verdrehbar, insbesondere mit diesem, insbesondere form- oder reibschlüssig, drehgekoppelt, ist, in eine Freilaufposition, in der sie von dem ersten und/oder zweiten Synchronring (dreh)entkoppelt ist, und/oder wenigstens eine andere (axiale) Stützposition verschiebbar, in der sie durch den zweiten Synchronring verdrehbar, insbesondere mit diesem, insbesondere form- oder reibschlüssig, drehgekoppelt ist.
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In einer Ausführung weist der erste und/oder der zweite Synchronring (jeweils) einen Anschlag in Umfangsrichtung zum, insbesondere form- oder reibschlüssigen, Verdrehen eines oder mehrerer, insbesondere aller, Druckstücke der Druckstückanordnung in wenigstens einer Stützposition, insbesondere einem axialen Verschiebbereich, der Druckstückanordnung auf. Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung der erste und/oder der zweite Synchronring (jeweils) einen Anschlag entgegen der Umfangsrichtung zum, insbesondere form- oder reibschlüssigen, Verdrehen eines oder mehrerer, insbesondere aller, Druckstücke der Druckstückanordnung in wenigstens einer Stützposition, insbesondere einem axialen Verschiebbereich, der Druckstückanordnung auf.
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Ein Paar Anschläge zum Verdrehen eines Druckstücks in und entgegen der Umfangsrichtung kann insbesondere durch zwei Schenkel, insbesondere einer Gabel bzw. Nut, gebildet sein, die sich in einer Ausführung, wenigstens im Wesentlichen, in Axialrichtung erstrecken bzw. mit dieser einen Winkel einschließen, der höchstens 45°, insbesondere höchstens 15° beträgt.
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Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte Kraft- bzw. Drehmomentübertragung zwischen Synchronring und Druckstückanordnung realisiert werden.
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In einer Ausführung sind ein oder mehrere, insbesondere alle, Druckstücke der Druckstückanordnung (jeweils) an der Schiebemuffe, insbesondere formschlüssig, in Axialrichtung begrenzt verschiebbar oder fest angeordnet, insbesondere verschiebbar geführt bzw. axial befestigt. Hierdurch können in einer Ausführung die Druckstücke vorteilhaft durch die Schiebemuffe axial (mit)verschoben werden.
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Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung ein oder mehrere, insbesondere alle, Druckstücke der Druckstückanordnung (jeweils) an der Schiebemuffe, insbesondere formschlüssig, in Umfangsrichtung, insbesondere begrenzt, verdrehbar angeordnet bzw. geführt, insbesondere gelagert. Hierdurch kann in einer Ausführung die Servounterstützung verbessert werden.
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Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung ein oder mehrere, insbesondere alle, Druckstücke der Druckstückanordnung (jeweils) an der Schiebemuffe, insbesondere formschlüssig, um eine Radialrichtung, insbesondere unbegrenzt, verdrehbar angeordnet bzw. geführt, insbesondere gelagert, insbesondere wälz- oder gleitgelagert. Hierdurch kann in einer Ausführung die Servounterstützung verbessert, insbesondere Reibung reduziert werden.
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Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung ein oder mehrere, insbesondere alle, Druckstücke der Druckstückanordnung (jeweils) an der Schiebemuffe, insbesondere formschlüssig, in einer bzw. der Radialrichtung verschiebbar angeordnet bzw. geführt, insbesondere gelagert, insbesondere wälz- oder gleitgelagert. Hierdurch kann in einer Ausführung das Druckstück radial ausweichen und ein Durch- bzw. Überfahren der Sperrverzahnung bzw. des Synchronrings durch die Schiebemuffe ermöglichen.
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In einer Ausführung sind das bzw. die Druckstücke in der Radialrichtung (jeweils), insbesondere elastisch, insbesondere durch eine Feder, vorgespannt. Hierdurch kann in einer Ausführung das Druckstück radial in einer Position vorgespannt sein, in der es durch den Synchronring verdrehbar ist und/oder sich an der Gegenkontaktfläche abstützt.
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Die Radialrichtung steht in einer Ausführung senkrecht auf der Axial- und der Umfangsrichtung bzw. ist eine Radialrichtung der Getriebewelle.
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In einer Ausführung weisen der bzw. einer oder mehrere, insbesondere alle, Anschläge (jeweils) eine Auflaufschräge zum Zentrieren des Druckstücks in Umfangsrichtung auf. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein Versatz zwischen Druckstück und Anschlag beim Anfahren einer axialen Stützposition kompensiert werden.
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Zusätzlich oder alternativ weisen der bzw. einer oder mehrere der Anschläge in einer Ausführung (jeweils) eine Auflaufschräge zum Verschieben des Druckstücks in der Radialrichtung auf. Hierdurch kann in einer Ausführung das Druckstück, insbesondere entgegen der Vorspannung und/oder zum Durch- bzw. Überfahren der Sperrverzahnung bzw. des Synchronrings durch die Schiebemuffe, vorteilhaft radial verschoben werden.
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In einer Ausführung weisen ein oder mehrere, insbesondere alle, Druckstücke der Druckstückanordnung (jeweils) in (wenigstens) einem Querschnitt, insbesondere senkrecht zur Radialrichtung, eine kreisförmige Außenkontur auf. Hierdurch kann in einer Ausführung die Abstützung an der Gegenkontaktfläche und/oder einem Anschlag verbessert werden.
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In einer Ausführung schließen eine oder mehrere, insbesondere alle, synchronkörperseitigen Gegenkontaktflächen und/oder eine oder mehrere, insbesondere alle, druckstückseitigen Kontaktflächen der Kontaktflächenanordnung mit der Axialrichtung wenigstens abschnittsweise einen Winkel ein, der (jeweils) wenigstens 5°, insbesondere wenigstens 15°, insbesondere wenigstens 30°, insbesondere wenigstens 40°, und/oder höchstens 85°, insbesondere höchstens 75°, insbesondere höchstens 60°, insbesondere höchstens 50° beträgt. Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte Keilwirkung bzw. Servounterstützung realisiert werden. Durch einen Winkel, der 45° beträgt, kann in einer Ausführung ein Verdrehweg eines Druckstücks in bzw. entgegen der Umfangsrichtung in eine betragsgleiche Axialverschiebung umgesetzt werden bzw. sein.
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In einer Ausführung weist der Synchronkörper auf seinem Umfang mehrere, insbesondere genau drei, Axialnuten mit einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Keilen auf, deren Stirnflächen in Umfangsrichtung Gegenkontaktflächen der Kontaktflächenanordnung bilden.
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Zusätzlich oder alternativ sind das bzw. ein oder mehrere, insbesondere alle Druckstücke der Druckstückanordnung (jeweils) auf einem Radialsteg angeordnet, wobei der Radialsteg in Axial- und/oder Radialrichtung fest und/oder in Umfangsrichtung verdrehbar an der Schiebemuffe, insbesondere einer Umfangsnut in der Schiebemuffe, geführt und/oder das Druckstück in Umfangsrichtung verdrehbar an dem Radialsteg geführt sein, insbesondere dieser ein Langloch des Druckstücks in Umfangsrichtung durchgreifen kann.
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Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte Kinematik und/oder Kinetik zur Verfügung gestellt werden.
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In einer Ausführung weist das Schaltgetriebe mehrere der hier beschriebenen Synchronisiereinrichtungen auf, die auf einer oder mehreren Getriebewellen angeordnet sind.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
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1 einen Teil einer Synchronisiereinrichtung eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht; und
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2 eine radiale Draufsicht auf den Teil der Synchronisiereinrichtung.
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1 zeigt einen Teil einer Synchronisiereinrichtung eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht, 2 eine radiale Draufsicht auf diesen Teil.
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Die Synchronisiereinrichtung weist einen Synchronkörper 1 mit einer Außenverzahnung auf, der in Umfangsrichtung (vertikal in 2) drehfest auf einer Getriebewelle des Schaltgetriebes (nicht dargestellt) angeordnet ist.
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Auf dem Synchronkörper 1 ist drehfest und in Axialrichtung (horizontal in 2) verschiebbar eine Schiebemuffe angeordnet, die zur besseren Übersicht in 1, 2 ausgeblendet ist.
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In Axialrichtung beiderseits des Synchronkörpers sind ein erster Synchronring 2 mit einer Sperrverzahnung und zweiter Synchronring 3 mit einer Sperrverzahnung drehbar gelagert.
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Eine Druckstückanordnung der Synchronisiereinrichtung weist drei äquidistant über den Umfang des Synchronkörpers 1 verteilte rollen- bzw. ringförmige Druckstücke 4 auf, von denen in 1, 2 eines erkennbar ist. Aufbau und Funktion der beiden anderen Druckstücke entsprechen dem 1, 2 gezeigten Druckstück 4.
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Durch die Druckstückanordnung bzw. Druckstücke 4 kann in nachfolgend beschriebener Weise wahlweise der erste Synchronring 2 oder zweite Synchronring 3 durch die Schiebemuffe axial von dem Synchronkörper 1 weg und auf einen Reibkonus eines zu synchronisierenden Losrads (nicht dargestellt) verschoben werden.
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Hierzu ist jedes Druckstück 4 jeweils auf einem Radialsteg angeordnet, der axial- und radialfest und in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbar in einer Umfangsnut der Schiebemuffe geführt ist. Alternativ kann der Radialsteg auf fest mit der Schiebemuffe verbunden und das Druckstück 4 axialfest und in Umfangsrichtung begrenzt verdrehbar an dem Radialsteg geführt sein, indem dieser ein Langloch in Umfangsrichtung in dem Druckstück 4 durchgreift.
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Der erste und zweite Synchronring 2, 3 weisen für jedes Druckstück 4 jeweils einen Anschlag in Umfangsrichtung in Form eines Axialstegs 50 und einen Anschlag entgegen der Umfangsrichtung in Form eines parallelen Axialstegs 60 auf.
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Zu besseren Darstellung sind in 1 Stege 50, 60 des ersten Synchronrings 2 teilweise weggeschnitten.
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Wird die Schiebemuffe in 2 durch eine Handkraft, die in 2 durch einen Kraftpfeil F angedeutet ist, axial nach rechts verschoben, nehmen ihre Radialstege die Druckstücke 4 aus einer in 1 gezeigten zentralen Freilaufposition in eine in 2 gezeigte axiale Stützposition mit, in der sie die Anschläge bzw. Axialstege 50, 60 kontaktieren, so dass eine weitere Axialverschiebung der Schiebemuffe bzw. Druckstücke 4 nach rechts in 2 den ersten Synchronring 2 in 2 axial nach rechts ver- und auf den Reibkonus aufschiebt.
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In dieser axialen Stützposition kann umgekehrt der erste Synchronring 2 formschlüssig die Druckstücke 4 verdrehen.
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Zur Verdeutlichung ist in 2 ein Verdreh- bzw. Drehmomentpfeil T in Umfangsrichtung eingezeichnet.
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Werden die Druckstücke 4 reibkonusinduziert bzw. durch das Drehmoment T in dieser aus der zentralen Freilaufposition axial verschobenen (axialen) Stützposition in Umfangsrichtung verdreht, stützen sie sich, wie in 2 gezeigt, jeweils auf einer Stirnfläche 71 in Umfangsrichtung eines Keils 70 ab, wie in 2 durch einen Reaktionskraftpfeil R angedeutet.
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Diese Stirnfläche 71 setzt eine Verdrehung des Druckstücks 4 relativ zu dem Synchronkörper 1 in Umfangsrichtung formschlüssig in eine axiale Verschiebung des Druckstücks 4 zu dem ersten Synchronring 2 hin um. Entsprechend prägt das Drehmoment T neben der Reaktionskraft R eine axiale Druckkraft S auf, die in 2 durch einen Kraftpfeil angedeutet ist und die Handkraft F keilwirkungs- bzw. servorartig verstärkt.
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Somit bildet die Stirnfläche 71 eine synchronkörperseitige Gegenkontaktfläche und die auf ihr abgestützte Mantelfläche 41 des Druckstücks 4 eine druckstückseitige Kontaktfläche einer Kontaktflächenanordnung zur formschlüssigen Umsetzung einer Verdrehung des Druckstücks 4 relativ zu dem Synchronkörper 1 in Umfangsrichtung in eine axiale Verschiebung des Druckstücks 4 zu dem ersten Synchronring 2 hin in der in 2 gezeigten axialen Stützposition.
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Wird der erste Synchronring 2 durch die Hand- und Servokraft F, S über die Druckstückanordnung bzw. Druckstücke 4 axial nach rechts in 2 verschoben, verdreht er reibkonusinduziert in einer Sperrstellung, in der seine Sperrverzahnung ein Weiterschieben der Schiebemuffe verhindert, bis die Drehzahldifferenz zum Losrad und dadurch auch das Drehmoment T abgebaut ist. Über diesen gesamten axialen Verschiebebereich verdreht der erste Synchronring 2 über seine Anschläge 60 die Druckstücke 4 in Umfangsrichtung, was aufgrund der Keilwirkung die Servokraft S aufprägt, da in diesem axialen Verschiebebereich die Kontaktflächenanordnung eine Verdrehung der Druckstücke 4 relativ zu dem Synchronkörper 1 in Umfangsrichtung formschlüssig in eine axiale Verschiebung der Druckstücke 4 zu dem ersten Synchronring 2 hin umsetzt.
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Weist die Drehzahldifferenz ein entgegengesetztes Vorzeichen auf, wird der erste Synchronring 2 entsprechend entgegen der Umfangsrichtung verdreht, die Druckstücke 4 stützen sich dann spiegelbildlich in der vorstehend erläuterten Weise auf Gegenkontaktflächen 81 gegenüberliegender Keile 80 ab.
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Wird die Schiebemuffe zu dem zweiten Synchronring 3 hin verschoben, stützen sich die Druckstücke 4 spiegelbildlich in der vorstehend erläuterten Weise auf Gegenkontaktflächen 72 bzw. 82 des Keils 70 bzw. 80 ab.
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Die Druckstücke 4 sind an den Radialstegen in Radialrichtung verschiebbar und durch Federn 9 gegen die Anschläge 50, 60 vorgespannt. Hierdurch können sie radial nach außen ausweichen und auf die Anschläge 50, 60 auf- bzw. diese überfahren, wenn die Schiebemuffe axial über den Synchronring 2 bzw. 3 hinaus verschoben wird, um das entsprechende Losrad mit dem Synchronkörper 1 drehzukoppeln bzw. -festzulegen.
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Um dieses zu erleichtern, weisen sie jeweils Auflaufschräge 51 bzw. 61 zum Verschieben der Druckstücke 4 in Radialrichtung auf. Diese dienen auch zum Zentrieren der Druckstücke 4 in Umfangsrichtung.
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Wie insbesondere in der radialen Draufsicht der 2 erkennbar, schließen die synchronkörperseitigen Gegenkontaktflächen mit der Axialrichtung (horizontal in 2) jeweils einen Winkel ein, der etwa 45° beträgt.
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Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichenliste
| 1 | Synchronkörper |
| 2 | erste Synchronring |
| 3 | zweiter Synchronring |
| 40 | Druckstück |
| 41 | Druckstückmantelfläche (druckstückseitige Kontaktfläche) |
| 50 | Steg (Anschlag in Umfangsrichtung) |
| 51 | Auflaufschräge |
| 60 | Steg (Anschlag entgegen der Umfangsrichtung) |
| 61 | Auflaufschräge |
| 70 | Keil |
| 71 | Keilstirnfläche (synchronkörperseitige Gegenkontaktfläche) |
| 72 | Keilstirnfläche (weitere synchronkörperseitige Gegenkontaktfläche) |
| 80 | gegenüberliegender Keil |
| 81 | Keilstirnfläche (synchronkörperseitige Gegenkontaktfläche) |
| 82 | Keilstirnfläche (weitere synchronkörperseitige Gegenkontaktfläche) |
| 9 | Feder |
| F | Handkraft |
| R | Reaktionskraft |
| S | axiale Druck-/Servokraft |
| T | Drehmoment |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19580558 C1 [0002, 0008, 0015]
