DE102015215636A1

DE102015215636A1 - Druckstück sowie Getriebe

Info

Publication number: DE102015215636A1
Application number: DE102015215636.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Nikolaizig
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2017-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckstück für eine Synchronisiereinheit eines Fahrzeuggetriebes umfassend einen Grundkörper, ein im Grundkörper bewegliches Rastelement und ein das Rastelement beaufschlagendes Vorspannelement, wobei der Grundkörper wenigstens eine Lagerfläche zum Lagern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lagerfläche wenigstens ein Versteifungselement aufweist.

Description

Die Erfindung betriff ein Druckstück für eine Synchronisiereinheit eines Fahrzeuggetriebes umfassend einen Grundkörper, einem Grundkörper bewegliches Rastelement und ein das Rastelement beaufschlagendes Vorspannelement, wobei der Grundkörper wenigstens eine Lagerfläche zum Lagern aufweist.
Die Synchronisiereinheiten in einem Fahrzeuggetriebe dienen dazu, beim Gangeinlegen für eine Synchronisierung der Drehzahlen eines Losrades mit der Welle, mit dem das Losrad zum Gangeinlegen drehfest zu verbinden ist, zu bewirken. Dadurch können die beim Gangeinlegen zusammenwirkenden Komponenten wie Schiebemuffe und Losrad im Betrieb geschont werden. Darüber hinaus werden laute Geräusche beim Gangeinlegen vermieden.
Aus der DE 10 2011 081 994 A1 geht eine Synchronisiereinheit für ein Fahrzeugwechselgetriebe hervor. Die Synchronisiereinheit umfasst ein Druckstück, in dem ein als Kugel ausgebildetes Rastelement vorhanden ist. Die Kugel hat eine Gegenkontur in der Schiebemuffe. Das Druckstück wandert beim Gangeinlegen mit der Schiebemuffe mit, bis es am Synchronring anschlägt und dadurch über Reibungskräfte zu einer Vorsynchronisierung führt. Das Druckstück wird also im ersten Abschnitt des Synchronisierprozesses benötigt. Dabei verhindert das Druckstück ein Taumeln des Synchronrings.
Durch Verschleiß des Druckstücks kann es zu Synchronisierungsproblemen kommen.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Druckstück anzugeben, das eine längere Lebensdauer aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Druckstück mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weiterführende Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass die Lagerfläche oder die Lagerflächen ein Versteifungselement aufweisen. Dadurch wird es möglich, dass Druckstück aus einem weicheren Material oder dünner als vorher herzustellen, wobei zusätzlich die Lebensdauer des Druckstücks noch vergrößert wird. Überraschenderweise hat sich nämlich herausgestellt, dass eine Beanspruchung des Druckstücks im Wesentlichen an der Lagerfläche stattfindet, während andere Arten der Belastung an und für sich nicht vorhanden sind. Insbesondere kann die Lagerfläche des Druckstücks im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein und das Versteifungselement quaderförmig ausgebildet sein. Das quaderförmige Versteifungselement kann dabei wie eine Armierung in den Grundkörper eingelassen sein, sodass nur ein Teil der Lagerfläche durch das Versteifungselement gebildet wird. Alternativ kann das Versteifungselement die gesamte Lagerfläche bedecken, sodass nur das Versteifungselement in Kontakt mit der Lagerstelle des Druckstücks kommt und damit auch die gesamte Lagerfläche des Druckstücks beaufschlagt.
Bevorzugt kann das Druckstück zwei Versteifungselemente aufweisen, die an gegenüberliegenden Seiten des Druckstücks angeordnet sind. Dabei wird von einer rechteckigen Grundform des Druckstücks ausgegangen, wobei gegenüberliegende Seiten nicht aneinandergrenzende Seiten sind. Dabei können wie bereits beschrieben die Versteifungselemente jeweils die gesamte Lagerfläche bilden oder als eine Art Armierung in den Grundkörper eingelassen sein. D.h. insbesondere, dass keine gesamte Fläche, sei es eine Unter- oder Seitenfläche, durch das Versteifungselement bedeckt sein muss. Vielmehr ist es ausreichend, die Lagerflächen abzudecken. Die Lagerflächen können voneinander getrennt sein.
Bevorzugt kann das Versteifungselement aus Metall sein. Im Gegensatz dazu kann der Grundkörper des Druckstücks aus Kunststoff sein. Dementsprechend schützt das Versteifungselement den Grundkörper vor Abrieb.
Vorteilhafterweise ist der Grundkörper des Druckstücks durch Kunststoff-Spritzguss hergestellt und das wenigstens eine Versteifungselement in den Grundkörper eingespritzt. Dadurch kann das Druckstück kostenoptimiert hergestellt werden, da Nachverarbeitungsschritte entfallen.
Vorzugsweise kann das Druckstück einen breiteren Synchronisierbereich und einen schmaleren Aufnahmebereich aufweisen und dass wenigstens eine Versteifungselement im Synchronisierbereich angeordnet sein. D.h., dass das Druckstück im Synchronisierbereich gelagert ist. Der Aufnahmebereich ist der Bereich zur Aufnahme des Vorspannelementes. Hierbei kann es sich bevorzugt um eine Schraubenfeder handeln.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Versteifungselement an der dem Aufnahmebereich zugewandten Seite des Synchronisierbereichs angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann das Rastelement als Kugel ausgestaltet sein.
Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Synchronisiereinheit mit wenigstens einem Druckstück. Das Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass das Druckstück wie beschrieben ausgebildet ist.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass es ein Getriebe wie beschrieben aufweist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 eine Synchronisiereinheit,
2 ein Druckstück in einer ersten Ansicht,
3 ein Druckstück in einer zweiten Ansicht.
1 zeigt einen Teil einer Synchronisiereinheit 1 umfassend einen Synchronkörper 2, ein im Synchronkörper 2 gelagertes Druckstück 3, eine Schiebemuffe 4 sowie einen Synchronring 5 bzw. 6. Da die Synchronisiereinheit 1 zur Synchronisierung zweier unterschiedlicher Gangstufen verwendet werden soll weist die Synchronisiereinheit 1 zwei Synchronringe 5 und 6 auf, jeweils ein Synchronring für einen Gang. Dementsprechend dient das Druckstück 3 auch zum Vorsynchronisieren zweier Gänge.
2 zeigt das Druckstück 3 im Querschnitt. Das Rastelement 7 ist dabei als Kugel und das Vorspannelement 8 als Schraubenfeder ausgebildet. Diese befinden sich im Grundkörper 9. Der Grundkörper 9 umfasst einen bereiteren Synchronisierabschnitt 10 und einen schmaleren Aufnahmeabschnitt 12. Dementsprechend hat der Synchronisierabschnitt eine dem Aufnahmeabschnitt 12 abgewandte Oberseite 14 und eine dem Aufnahmeabschnitt 12 zugewandte Unterseite 16. An der Unterseite 16 des Grundkörpers 9 bzw. seines Synchronisierabschnittes 10 befinden sich zwei Versteifungselemente 18. Die Grundform des Synchronisierabschnittes 10 ist rechteckig, die Versteifungselemente 18 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten 20 und 22 des Druckstücks 3. Die Versteifungselemente 18 sind quaderförmig ausgebildet. Das Druckstück 3 bzw. der Grundkörper 9 besteht aus Kunststoff, während die Versteifungselemente 18 aus Metall sind.
3 zeigt das Druckstück 3 in Einbaulage. Dabei ist insbesondere zu sehen, dass das Versteifungselement 18 den Kontakt zum Synchronkörper 2 herstellt, auf dem das Druckstück gelagert ist. Dementsprechend schützt das Versteifungselement 18 den Grundkörper 9 vor Abrieb.
Selbstverständlich können die Versteifungselemente auch auf allen Seiten des Druckstücks vorhanden sein, also wie eine Art Rahmen ausgestaltet sein.
Bezugszeichenliste

1: Synchronisiereinheit
2: Synchronkörper
3: Druckstück
4: Schiebemuffe
5: Synchronring
6: Synchronring
7: Rastelement
8: Vorspannelement
9: Grundkörper
10: Synchronisierabschnitt
12: Aufnahmeabschnitt
14: Oberseite
16: Unterseite
18: Seitenfläche
20: Seite
22: Seite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011081994 A1 [0003]

Claims

Druckstück (3) für eine Synchronisiereinheit (1) eines Fahrzeuggetriebes umfassend einen Grundkörper (9), ein im Grundkörper (9) bewegliches Rastelement (7) und ein das Rastelement (7) beaufschlagendes Vorspannelement (8), wobei der Grundkörper (9) wenigstens eine Lagerfläche zum Lagern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Lagerfläche wenigstens ein Versteifungselement (18) aufweist.
Druckstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und das Versteifungselement (18) quaderförmig ausgebildet ist.
Druckstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (3) zwei Versteifungselemente (18) aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten (20, 22) des Druckstücks (3) angeordnet sind.
Druckstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Versteifungselement (18) aus Metall ist.
Druckstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (3) einen breiteren Synchronisierbereich (10) und einen schmaleren Aufnahmebereich (12) aufweist und das wenigstens eine Versteifungselement (18) im Synchronisierbereich (10) angeordnet ist.
Druckstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Versteifungselement (18) an der dem Aufnahmebereich (12) zugewandten Seite des Synchronisierbereichs (10) angeordnet ist.
Druckstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (9) des Druckstücks (3) aus Kunststoff ist.
Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Synchronisiereinheit (1), wobei die Synchronisiereinheit (1) an einer Welle angeordnet ist und einen Sperrelement sowie eine Schiebemuffe (4) umfasst, wobei das Sperrelement eine Bewegung der Schiebemuffe (4) einschränkt, solange ein an der Welle angeordnetes Losrad nicht synchron mit der Schiebemuffe (4) läuft und wobei weiterhin wenigstens ein Druckstück (3) zwischen dem Sperrelement und der Schiebemuffe (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.