DE102016211019A1

DE102016211019A1 - Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016211019A1
Application number: DE102016211019.5A
Authority: DE
Inventors: Jens Enders
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit wenigstens einer Synchronisiereinheit, die wenigstens ein Druckstück umfasst, wobei das Druckstück ein Reibelement, ein Rastelement und ein das Rastelement beaufschlagendes Vorspannelement aufweist, wobei das Rastelement mit einer Gegenkontur in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkontur asymmetrisch ausgebildet ist.. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit wenigstens einer Synchronisiereinheit, die wenigstens ein Druckstück umfasst, wobei das Druckstück ein Reibelement, ein Rastelement und ein das Rastelement beaufschlagendes Vorspannelement aufweist, wobei das Rastelement mit einer Gegenkontur im Eingriff steht.
Das beschriebene Druckstück dient im Getriebe beim Gangeinlegen der Vorsynchronisierung. Es greift über das als Kugel ausgebildete Rastelement in einer Kugelkalotte an der Schiebemuffe ein und wird so mit der Schiebemuffe mitbewegt. Die Schiebemuffe ihrerseits wird über eine Schaltgabel angetrieben. Wird die Schiebemuffe in axialer Richtung bewegt, so bewegt sich auch das Druckstück in dieser Richtung mit. Das Druckstück drückt dabei gegen den seitlich angeordneten Synchronring, auf den sich die Schiebemuffe zu bewegt und verhindert so eine Taumelbewegung des Synchronrings. Da dies ein dem eigentlichen Synchronisationsvorgang vorgelagerter Vorgang ist wird dabei auch von Vorsynchronisierung gesprochen.
In Abhängigkeit der Ausgestaltung der Kalotte wird die aufzuwendende Kraft festgelegt, die notwendig ist, um die Kugel aus der Kalotte herauszudrücken.
Weiterhin ist es aus EP 0 508 976 B1 bekannt, Fasen, vorzusehen. Diese bewirken ein leichteres Zurückgleiten der Kugel in die Kalotte.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe einzugeben, bei dem der Synchronisiervorgang weiter verbessert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Getriebe der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem die Gegenkontur asymmetrisch ausgebildet ist. Im Gegensatz zu den bekannten Getrieben, bei denen mit oder ohne Fase eine Symmetrie in der Gegenkontur in Form der Kugelkalotte vorliegt ist erfindungsgemäß vorgesehen, diese Symmetrie aufzugeben.
Bei einer Ausgestaltung der Gegenkontur als Kugelkalotte kann dabei vorgesehen sein, dass der Kalottenhalbwinkel asymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch wird der Austritt der Kugel je nach Seite erleichtert oder erschwert.
Weiterhin kann die Gegenkontur auf einer einzigen Seite eine Fase aufweisen. Dabei kann das Vorsehen einer einzigen Fase wie auch das Vorsehen eines asymmetrischen Kalottenhalbwinkels miteinander kombiniert werden.
Alternativ zum Vorsehen einer einzigen Fase können auch zwei Fasen vorhanden sein, die asymmetrisch ausgestaltet sind. Auch diese Asymmetrie lässt sich mit einem asymmetrischen Kalottenhalbwinkel kombinieren.
Dabei ist die Gegenkontur vorteilhafterweise an einer Schiebemuffe vorhanden. Eine Schiebemuffe wirkt üblicherweise mit einer Mehrzahl an Druckstücken zusammen. Asymmetrische Gegenkonturen können dabei für jeden Kombinationspunkt oder auch nur für einzelne vorgesehen werden. Beispielsweise können bei sechs mit einer Schiebemuffe zusammenwirkenden Druckstücken in Umfangsrichtung abwechselnd unterschiedliche Druckstücke verwendet werden, beispielsweise jeweils drei mit asymmetrischer Gegenkontur und drei mit symmetrischer Gegenkontur. Dadurch ergibt sich insgesamt eine geringere Wirkung der vorhandenen Asymmetrien, die über die Anzahl der asymmetrischen und symmetrischen Gegenkonturen sehr fein regulierbar sind.
Dabei ist die Asymmetrie vorzugsweise vollständig in Bewegungsrichtung des Druckstücks ausgebildet. Eine Asymmetrie senkrecht zur Bewegungsrichtung hat keinerlei Einfluss auf die Bewegung des Druckstücks, also ist immer eine wenigstens teilweise Ausbildung in Bewegungsrichtung bevorzugt.
Vorteilhafterweise kann die Synchronisiereinheit an einer Welle angeordnet sein und ein Sperrelement umfassen, wobei das Sperrelement eine Bewegung einer Schiebemuffe einschränkt, solange ein an der Welle angeordnetes Losrad nicht synchron mit der Schiebemuffe läuft und wobei weiterhin das wenigstens eine Druckstück zwischen dem Sperrelement und der Schiebemuffe angeordnet ist. Die Synchronisiereinheit arbeitet also als Sperrsynchronisierung.
Vorteilhafterweise kann das Reibelement integral in einem Grundkörper ausgebildet sein, der das Rastelement und das Vorspannelement zumindest teilweise aufnimmt. Bei dieser Ausgestaltung ist das Druckstück einfacher montierbar, da nunmehr der Grundkörper montiert wird und das Rastelement und das Vorspannelement automatisch mit montiert werden.
Dabei kann der Grundkörper vorzugsweise ein Kunststoff-Spritzgussteil sein. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Rastelement als Kugel ausgebildet ist.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug,
2 eine Schaltanordnung (Stand der Technik),
3 eine Schaltanordnung in einer ersten Ausgestaltung, und
4 eine Schaltanordnung in einer ersten Ausgestaltung.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Getriebe 2. Das Getriebe ist in Vorgelegebauweise ausgestaltet. Es kann sich hierbei um ein Handschaltgetriebe, ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe handeln. Dabei stehen Zahnräder 3 und 4 von Wellen 5 und 6 in Eingriff, wobei üblicherweise das eine der Zahnräder als Losrad und das andere als Festrad ausgebildet ist. Auf der Seite des als Losrad ausgebildeten Zahnrades 3 befindet sich eine Synchronisiereinheit 7.
2 zeigt einen Teil einer bekannten Schaltanordnung mit einer Synchronisiereinheit. Die Synchronisiereinheit 7 umfasst unter anderem einen Synchronkörper 8, auf dem mehrere Druckstücke 9 geführt sind sowie eine Schiebemuffe 10. Die Schiebemuffe 10 wirkt mit Synchronringen 11 und 12 zusammen, um beim Gangeinlegen eine Synchronisierung zu bewirken. Dabei ist pro Losrad ein Synchronring vorzusehen, die Schiebemuffe 10 kann also zum Einlegen zweier Gänge verwendet werden.
3 zeigt Schaltanordnung in einer ersten Ausgestaltung. Die Schiebemuffe 10 besitzt eine als Kalotte 13 ausgebildete Gegenkontur in einer ersten Ausgestaltung. Dabei ist der Kalottenhalbwinkel asymmetrisch, das heißt die Höhe der Kalotte 13 ist auf den Seiten 14 und 15 unterschiedlich. Zusätzlich befindet sich auf der Seite 14, auf der die Höhe der Kalotte 13 geringer ist, eine Fase 16. Die Kalotte 13 und damit die Gegenkontur ist also asymmetrisch.
4 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung einer asymmetrischen Gegenkontur. Dabei ist der Kalottenhalbwinkel zwar symmetrisch, jedoch befinden sich auf den Seiten 14 und 15 zwei unterschiedliche Fasen 16 und 17. Bereits durch die Unterschiedlichkeit der Fasen ist eine Asymmetrie der Gegenkontur gegeben.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Getriebe
3: Zahnrad
4: Zahnrad
5: Welle
6: Welle
7: Synchronisiereinheit
8: Synchronkörper
9: Druckstück
10: Schiebemuffe
11: Synchronring
12: Synchronring
13: Kalotte
14: Seite
15: Seite
16: Fase
17: Fase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0508976 B1 [0004]

Claims

Getriebe (2) mit wenigstens einer Synchronisiereinheit (7), die wenigstens ein Druckstück (9) umfasst, wobei das Druckstück (9) ein Reibelement, ein Rastelement und ein das Rastelement beaufschlagendes Vorspannelement aufweist, wobei das Rastelement mit einer Gegenkontur (13) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkontur (13) asymmetrisch ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkontur (13) an einer Schiebemuffe (10) vorhanden ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkontur als Kugelkalotte (13) ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalottenhalbwinkel asymmetrisch ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkontur (13) auf einer einzigen Seite eine Fase (16) aufweist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkontur (13) zwei Fasen (16, 17) aufweist, die asymmetrisch ausgestaltet sind.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Asymmetrie in Bewegungsrichtung des Druckstücks (9) ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinheit (7) an einer Welle angeordnet ist und wenigstens ein Sperrelement umfasst, wobei das Sperrelement eine Bewegung einer Schiebemuffe (10) einschränkt, solange ein an der Welle angeordnetes Losrad nicht synchron mit der Schiebemuffe (10) läuft und wobei weiterhin das wenigstens eine Druckstück (9) zwischen dem Sperrelement und der Schiebemuffe (10) angeordnet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement integral in einem Grundkörper ausgebildet ist, der das Rastelement und das Vorspannelement zumindest teilweise aufnimmt.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper ein Kunststoff-Spritzgussteil ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement als Kugel ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement als Synchronring (11, 12) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.