DE102015215642A1

DE102015215642A1 - Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015215642A1
Application number: DE102015215642.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Nikolaizig; Jens Enders
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2017-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Synchronisiereinheit, wobei die Synchronisiereinheit an einer Welle des Getriebes angeordnet ist und wenigstens einen Synchronkörper, eine auf dem Synchronkörper axial verschiebbare Schiebemuffe und einen Synchronring umfasst, wobei wenigstens ein Rastelement vorhanden ist, das mit einer Rastvertiefung der Schiebemuffe zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring wenigstens einen Aufnahmebereich zur zumindest teilweisen Aufnahme des Rastelementes aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Synchronisiereinheit, wobei die Synchronisiereinheit an einer Welle des Getriebes angeordnet ist und wenigstens ein Synchronkörper, eine auf den Synchronkörper axial verschiebbare Schiebemuffe und ein Synchronring umfasst, wobei wenigstens ein Rastelement vorhanden ist, das mit einer Rastvertiefung der Schiebemuffe zusammenwirkt.
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 dreiteiliges 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.
Der Synchronkörper ist mit der Welle zumindest drehfest, insbesondere vollständig verbunden. Auf dem Synchronkörper ist die Schiebemuffe axial verschiebbar gelagert, sodass über den Synchronkörper und die Schiebemuffe Drehmoment auf ein Losrad übertragbar ist. Hierzu ist die Schiebemuffe mit dem Losrad drehfest zu verbinden, wodurch mit anderen Worten ein Gang eingelegt wird. Dadurch wird das Losrad in den Drehmomentenfluss eingebunden.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe, ein Getriebe anzugeben, das eine vereinfacht aufgebaute Synchronisiereinheit aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Getriebe mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass der Synchronring wenigstens ein Rastelement aufnehmen kann. Hierfür weist der Synchronring wenigstens einen Aufnahmebereich auf.
Mit anderen Worten ist das aus dem Stand der Technik bekannte Druckstück in den Synchronring zumindest teilweise integriert worden. Bekannte Druckstücke weisen wie beschrieben einen Grundkörper auf, der einen Synchronisierbereich und einen schmaleren Aufnahmebereich umfasst. Zumindest der Synchronisierbereich ist dann in dann in den Synchronring integriert.
Vorteilhafterweise kann der Aufnahmebereich als Nocken ausgebildet sein. Es handelt sich also um eine Art Fortsatz des Synchronringes in axialer Richtung. Der Nocken kann insbesondere einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.
Bevorzugt weist der Nocken eine Durchgangsausnehmung zur Aufnahme des Rastelementes auf. Das Rastelement kann also im Nocken und durch den Nocken bewegt werden, wobei es möglich ist, Kräfte in axialer Richtung von der Schiebemuffe über das Rastelement auf den Aufnahmebereich und damit auf den Synchronring zu übertragen.
Vorteilhafterweise kann der Synchronkörper wenigstens einen Aufnahmeabschnitt zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Vorspannelementes für das Rastelement besitzen. Wie bereits beschrieben ist am Synchronring der Synchronisierabschnitt des aus dem Stand der Technik bekannten Druckstücks angeordnet. Der Aufnahmebereich kann demgegenüber am Synchronkörper ausgebildet werden. Dabei ist darauf zu achten, dass eine Bewegung des Vorspannelementes in Umfangsrichtung zumindest teilweise möglich ist, da der Synchronring gegenüber dem Synchronkörper begrenzt verdrehbar ist. Es handelt sich zwar nur um eine vergleichsweise geringfügige Verdrehbarkeit, da hierdurch die Sperrsynchronisation der Synchronisiereinrichtung realisiert wird, trotzdem ist eine gewisse Bewegbarkeit des Vorspannelementes in Umfangrichtung zu erlauben.
Vorteilhafterweise kann die Synchronisiereinheit wenigstens drei Rastelemente aufweisen. Mit drei Rastelementen wird eine gute Abdeckung in Umfangsrichtung erreicht, insbesondere lassen sich dadurch Verkippungen der Schiebemuffe gegenüber dem Synchronring bzw. dem Synchronkörper bereits vermeiden.
Bevorzugt ist das Sperrelement als Kugel ausgebildet. Vorzugsweise kann das Vorspannelement als Schraubenfeder ausgebildet sein.
Weiterhin kann das Getriebe wenigstens ein Losrad und einen Kupplungskörper, der mit dem Losrad drehfest verbunden ist, aufweisen, wobei der Synchronring mittels des Rastelementes axial an den Reibkegel pressbar ist. Damit kann der Aufnahmebereich die Funktion des Synchronisierabschnitts des Druckstücks übernehmen.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug. Dieses weist ein Getriebe wie beschrieben auf.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 einen Synchronring (Stand der Technik),
2 einen Synchronring in einer ersten Ausgestaltung,
3 einen Synchronring in einer zweiten Ausgestaltung,
4 ein Getriebe.
1 zeigt einen bekannten Synchronring 1 mit Anschlagnocken 2, an denen Druckstücke zum Vorsynchronisieren angreifen.
2 zeigt dem gegenüber einen Synchronring 3, in den Druckstücke integrierbar sind. Hierzu sind Nocken 4 vorgesehen, die sich in axialer Richtung über die axiale Breite des Ringkörpers 5 des Synchronringes 3 hinaus erstrecken, wodurch der Synchronisierabschnitt der bekannten Druckstücke in den Synchronring 3 integriert ist. Die Nocken 4 besitzen Durchgangsausnehmungen 6, in denen die Rastelemente der Synchronisiereinheit radial beweglich angeordnet werden können.
Der Synchronring 3 ist dabei gesintert.
Der Synchronring 3 kann aber auch ein Blechring sein, wie 3 zeigt. Abgesehen vom verwendeten Material und dem Herstellungsverfahren weist der Synchronring 3 gemäß 3 im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf wie der Synchronring 3 nach 2. Die dabei zu Tage tretenden Unterschieden sind für die Funktion des Synchronrings 3 nicht relevant.
4 zeigt ein Getriebe 7 mit einer Synchronisiereinheit 8. Die Synchronisiereinheit 8 ist an einer Welle 9 angeordnet und umfasst einen Synchronkörper 10, eine Schiebemuffe 12, einen Synchronring 3, ein Rastelement 14 und ein Vorspannelement 16. An der Welle ist weiterhin ein Losrad 18 mit einem Kupplungskörper 20 vorhanden.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt dient das Druckstück dazu, den Synchronring an den Kupplungskörper 20 anzupressen und so ein Taumeln des Synchronringes 3 zu vermeiden. Das Druckstück ist dabei über den Nocken 4 am Synchronring 3 selbst realisiert. Sobald die Welle 9 und damit auch der Synchronkörper 10 und das Losrad 18 die gleiche Drehgeschwindigkeit aufweisen kann die Schiebemuffe 12 die Welle 9 über den Synchronkörper 10 drehfest mit dem Losrad verbinden. Das Losrad 18 kämmt mit einem Festrad auf einer anderen Welle, wodurch letzten Endes ein Gang eingelegt worden ist.
Vorzugsweise umfasst das Druckstück eine Vorspanneinrichtung für das Rastelement. Diese kann insbesondere als Feder und dabei bevorzugt als Schraubenfeder ausgebildet sein.
Weiterhin kann das Rastelement als Kugel ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Synchronring
2: Anschlagnocken
3: Synchronring
4: Nocken
5: Ringkörper
6: Durchgangsausnehmung
7: Getriebe
8: Synchronisiereinheit
9: Welle
10: Synchronkörper
12: Schiebemuffe
14: Rastelement
16: Vorspannelement
18: Losrad
20: Kupplungskörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011081994 A1 [0003]

Claims

Getriebe (7) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Synchronisiereinheit (8), wobei die Synchronisiereinheit (8) an einer Welle (9) des Getriebes (7) angeordnet ist und wenigstens einen Synchronkörper (10), eine auf dem Synchronkörper (10) axial verschiebbare Schiebemuffe (12) und einen Synchronring (3) umfasst, wobei wenigstens ein Rastelement (14) vorhanden ist, das mit einer Rastvertiefung der Schiebemuffe (12) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronring (3) wenigstens einen Aufnahmebereich (4) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Rastelementes (14) aufweist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der der Aufnahmebereich als Nocken (4) ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (4) eine Durchgangsausnehmung (6) zur Aufnahme des Rastelementes (14) aufweist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronkörper (10) wenigstens einen Aufnahmeabschnitt zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Vorspannelements (16) für das Rastelement (14) besitzt.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinheit (8) wenigstens drei Rastelemente (14) aufweist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe wenigstens ein Losrad (18) und einen Kupplungskörper (20), der mit dem Losrad (18) drehfest verbunden ist, aufweist, wobei der Synchronring (3) mittels des Rastelementes (14) axial an den Reibkegel pressbar ist.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.