DE102016220306B3 - Gear arrangement for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem auf einer Getriebewelle angeordneten Schaltelement, mit dem zumindest ein auf der Getriebewelle axial unverschiebbar angeordnetes Loszahnrad (5, 7) mit der Getriebewelle kuppelbar ist, welches Schaltelement eine drehfest sowie axial verschiebbar auf der Getriebewelle angeordnete Schaltmuffe (9) aufweist, an deren Außenumfang eine umlaufende Ringnut (13) ausgebildet ist, in die zumindest ein an einer Schaltgabel (15) ausgebildetes Schaltsegment (23, 24, 25) einragt, wobei bei einer Axialverstellung der Schaltgabel (15) eine Seitenflanke des Schaltsegments (23, 24, 25) der Schaltgabel (15) an einer Reib-Eingriffsstelle gegen eine Nutseitenwand (27) der Ringnut (13) der Schaltmuffe (9) gedrückt wird, und zwar unter axialer Verschiebung der Schaltmuffe (9) sowie unter Kupplung des Loszahnradelements (5, 7) mit der Getriebewelle. Erfindungsgemäß weist die Schaltgabel (15) zumindest einen radial verlaufenden Schmiermittelkanal (29) auf, der am Außenumfang (31) und am Innenumfang (33) der Schaltgabel (15) mündet. Über den Schmiermittelkanal (29) ist die Reib-Eingriffstelle mit Schmiermittel versorgbar ist.The invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle, with a arranged on a transmission shaft switching element, with at least one axially non-displaceably arranged on the transmission shaft idler gear (5, 7) with the transmission shaft can be coupled, which switching element arranged rotatably and axially displaceable on the transmission shaft Shift sleeve (9), on whose outer circumference a circumferential annular groove (13) is formed, in which at least one on a shift fork (15) formed switching segment (23, 24, 25) protrudes, wherein at an axial displacement of the shift fork (15) has a side edge the shift segment (23, 24, 25) of the shift fork (15) is pressed against a groove side wall (27) of the annular groove (13) of the shift sleeve (9) at a frictional engagement point, with axial displacement of the shift sleeve (9) and under Coupling the Loszahnradelements (5, 7) with the transmission shaft. According to the invention, the shift fork (15) has at least one radially extending lubricant channel (29) which opens on the outer circumference (31) and on the inner circumference (33) of the shift fork (15). Via the lubricant channel (29) the friction engagement point is supplied with lubricant.
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a transmission arrangement for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
In einer solchen Getriebeanordnung kann eine Getriebewelle ein Loszahnrad tragen, das unter Bildung einer Zahnradebene mit einem Festzahnrad kämmt. Die Getriebewelle kann axial angrenzend an das Loszahnrad eine Schalteinrichtung aufweisen. Bei einem geschalteten Gang erfolgt eine Drehmomentübertragung von der Getriebewelle auf das Loszahnrad. Die Schalteinrichtung kann beispielhaft als eine Einfach- oder Doppelsynchronkupplung ausgeführt sein, die eine Schaltmuffe mit einer Innenverzahnung aufweist, über die die Schaltmuffe drehfest sowie axial verschiebbar mit einer Außenverzahnung eines drehfest sowie axial unverschiebbar auf der Getriebewelle angeordneten Synchronkörpers angeordnet ist. Für eine Drehmomentübertragung wird die Schaltmuffe mittels einer Schaltgabel aus ihrer Neutral-Stellung in eine Schalt-Stellung axial verstellt. Dadurch kommt die Innenverzahnung der Schaltmuffe in Zahneingriff mit einer Schaltverzahnung eines am Loszahnrad ausgebildeten Kupplungskörpers, wodurch die Drehmomentübertragung zwischen der Getriebewelle und dem Loszahnrad hergestellt ist. Die Schaltmuffe weist außenumfangsseitig eine umlaufende Ringnut auf, in die eine Schaltgabel eingreift, um die Schaltmuffe axial zu verschieben.In such a gear arrangement, a gear shaft may carry a loose gear meshing with a fixed gear to form a gear plane. The transmission shaft may have axially adjacent to the idler gear a switching device. In a switched gear, a torque transmission from the gear shaft to the idler gear takes place. The switching device can be configured, for example, as a single or double synchronizer clutch, which has a sliding sleeve with internal teeth, via which the shift sleeve is arranged rotatably and axially displaceable with an external toothing of a rotatable and axially non-displaceable arranged on the transmission shaft synchronizer body. For a torque transmission, the shift sleeve is moved axially by means of a shift fork from its neutral position to a shift position. As a result, the internal toothing of the shift sleeve comes into meshing engagement with a shift toothing of a clutch gear formed on the idler gear, whereby the torque transmission between the gear shaft and the idler gear is established. The shift sleeve has the outer peripheral side on a circumferential annular groove, in which engages a shift fork to move the shift sleeve axially.
Aus der
In der
Durch die Rotation der Zahnräder in der Getriebeanordnung werden Öltropfen an die zu beölenden Stellen geschleudert. Das Schaltsegment ist bei hohen Verschleißbeanspruchungen aus verschleißfestem Material, zum Beispiel Messing oder Messingbeschichtung, verschleißfesten faserverstärkten Kunststoffen oder einer Molybdänbeschichtung, während die Schiebemuffennut eine hohe Oberflächengüte aufweist.The rotation of the gearwheels in the gear assembly sparks oil drops to the points to be oiled. The switching segment is at high wear loads made of wear-resistant material, for example brass or brass coating, wear-resistant fiber-reinforced plastics or a molybdenum coating, while the Schiebemuffennut has a high surface quality.
Zusätzliches Schmieröl an der Reibstelle ermöglicht einen geringeren Verschleiß des Schaltsegments und/oder die Wahl eines Alternativwerkstoffes des Schaltsegments.Additional lubricating oil at the friction point allows less wear of the shift segment and / or the choice of an alternative material of the shift segment.
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Getriebeanordnung bereitzustellen, bei der im Vergleich zum Stand der Technik eine Verschleißbeanspruchung zwischen der Schaltgabel und der Schaltmuffe reduziert ist.The object of the invention is to provide a gear arrangement in which a wear stress between the shift fork and the shift sleeve is reduced compared to the prior art.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.
Erfindungsgemäß weist die Schaltgabel zumindest einen radial verlaufenden Schmiermittelkanal auf, der sowohl am Außenumfang als auch am Innenumfang der Schaltgabel mündet. Auf diese Weise kann über den Schmiermittelkanal die Beölung der Ringnut und damit der Reib-Eingriffsstelle zwischen dem Schaltsegment und einer Nutseitenwand der Ringnut der Schaltmuffe verbessert werden. Durch gezielte Beölung kann auch die Verschleißbeanspruchung zwischen dem Schaltsegment und der Schaltmuffe-Ringnut reduziert werden.According to the invention, the shift fork has at least one radially extending lubricant channel, which opens both on the outer circumference and on the inner circumference of the shift fork. In this way, the oiling of the annular groove and thus the friction engagement point between the switching segment and a groove side wall of the annular groove of the sliding sleeve can be improved via the lubricant channel. By targeted lubrication and the wear stress between the switching segment and the sliding sleeve ring groove can be reduced.
Auf diese Weise wird die Beölung der obigen Reib-Eingriffsstelle verbessert, wodurch sich der Verschleiß am Schaltsegment bei geringem technischen Zusatzaufwand reduzieren lässt. Dadurch können am Schaltsegment Materialien mit geringerer Verschleißfestigkeit verwendet werden sowie eine Schaltmuffe-Ringnut mit geringerer Oberflächengüte verwendet werden.In this way, the lubrication of the above friction engagement point is improved, whereby the wear on the switching segment can be reduced with little technical overhead. As a result, materials with lower wear resistance can be used on the switching segment and a sliding sleeve annular groove with a lower surface quality can be used.
Mit der obigen Erfindung kann das im Fahrbetrieb auf den Außenumfang der Schaltgabel abtropfende, geschleuderte oder sich darauf niederschlagende Schmiermittel unter Schwerkraftwirkung durch den Schmiermittelkanal der Schaltgabel bis in die Ringnut der Schaltmuffe laufen.With the above invention, the dripping while driving on the outer circumference of the shift fork, hurled or precipitating lubricant under gravity through the lubricant passage of the shift fork to run into the annular groove of the shift sleeve.
In einer technischen Umsetzung kann die Schaltgabel zwei Gabelschenkel aufweisen, die von einem mit einer Schaltschiene verbundenen Schaltarm auseinandergabeln und die Schaltmuffe in etwa halbringförmig umgreifen. Zumindest einer der Gabelschenkel kann die Schaltmuffe in der Getriebehochrichtung oberseitig umgreifen. Bevorzugt kann der Schmiermittelkanal im oberseitigen Gabelschenkel angeordnet sein, um das Schmiermittel unter Schwerkraftwirkung durch den Schmiermittelkanal bis in die Schaltmuffen-Ringnut zu fördern. In a technical implementation, the shift fork may have two fork legs which fork apart from a switching arm connected to a shift rail and engage around the shift sleeve in approximately semi-annular shape. At least one of the fork legs can embrace the shift sleeve in the transmission direction of the upper side. Preferably, the lubricant channel may be arranged in the upper-side fork leg to promote the lubricant under gravity through the lubricant channel into the shift sleeve annular groove.
Bevorzugt kann die Schaltgabel an ihrem Außenumfang eine Schmiermittel-Sammelkontur aufweisen, in der das auf den Außenumfang abtropfende oder geschleuderte Schmiermittel gesammelt wird und zur außenumfangsseitigen Schmiermittelkanal-Mündung geleitet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schmiermittel-Sammelkontur in etwa insbesondere topfförmig ausgebildet sein, und zwar mit zumindest einem Boden, in dem die außenumfangsseitige Schmiermittelkanal-Mündung positioniert ist, und einer den Boden umziehenden Seitenwand, die von einer außenumfangsseitigen Grundfläche der Schaltgabel radial nach außen abragt.The selector fork may preferably have on its outer circumference a lubricant collecting contour in which the lubricant dripping or thrown onto the outer circumference is collected and conducted to the outer circumferential lubricant channel mouth. In a preferred embodiment, the lubricant collecting contour may be approximately cup-shaped in particular, with at least one bottom, in which the outer peripheral side lubricant channel mouth is positioned, and a side wall which moves the ground, the radially outwardly from an outer peripheral side surface of the shift fork protrudes.
Bevorzugt ist der obige Boden der Schmiermittel-Sammelkontur nicht vollflächig in einer Horizontalebene angeordnet, sondern vielmehr zumindest teilweise unter Bildung einer Abfließfläche aus der Horizontalebene geneigt. Auf diese Weise kann das Schmiermittel entlang der Abfließfläche nach unten bis in die außenumfangsseitige Schmiermittelkanal-Mündung abfließen.Preferably, the above bottom of the lubricant collecting contour is not arranged over the entire surface in a horizontal plane, but rather at least partially inclined to form a discharge surface from the horizontal plane. In this way, the lubricant can flow down along the drainage surface down to the outer peripheral side of the lubricant channel mouth.
Der Schmiermittelkanal ist im Gegensatz zum obigen Stand der Technik nicht als eine in Axialrichtung seitlich offene Schmiermittel-Nut ausgeführt, sondern vielmehr mit einem geschlossenen Kanalquerschnitt realisiert. Der umfangsseitig geschlossene Schmiermittelkanal kann bevorzugt axial mittig das Vollmaterial der Schaltgabel durchsetzen.The lubricant channel is in contrast to the above prior art not designed as a laterally open lubricant groove in the axial direction, but rather realized with a closed channel cross-section. The circumferentially closed lubricant channel may preferably enforce axially the solid material of the shift fork axially.
Die Schaltgabel weist einen T-förmigen Querschnitt mit einem in der Axialrichtung breiten Quersteg, der die Ringnut der Schaltmuffe mit Radialabstand überdeckt, und eine davon nach radial innen abragende, axial schmale Radialrippe auf. Die Radialrippe ragt in die Ringnut der Schaltmuffe ein. Zudem ist an der Radialrippe das zumindest eine Schaltsegment ausgebildet, und zwar zum Beispiel durch Materialverdickung der Radialrippe in der Axialrichtung.The shift fork has a T-shaped cross-section with a crosspiece which is wide in the axial direction and which covers the annular groove of the sliding sleeve with radial clearance, and one of which projects radially inward and has an axially narrow radial rib. The radial rib protrudes into the annular groove of the sliding sleeve. In addition, the at least one switching segment is formed on the radial rib, for example by material thickening of the radial rib in the axial direction.
Bei der obigen Schaltgabel-Geometrie spannen der Quersteg und die Radialrippe zumindest einen Inneneckbereich auf, an dem der Quersteg in die Radialrippe übergeht. Der Durchmesser des Schmiermittelkanals ist derart groß ausgelegt, dass sich die innenumfangsseitige Schmiermittelkanal-Mündung am oben definierten Inneneckbereich befindet. In diesem Fall ist somit die Radialrippe nicht mit dem Schmiermittelkanal durchsetzt.In the above shift fork geometry, the transverse web and the radial rib clamp at least one inner corner region on which the transverse web merges into the radial rib. The diameter of the lubricant channel is designed so large that the inner peripheral side lubricant channel mouth is located at the above-defined inner corner region. In this case, therefore, the radial rib is not interspersed with the lubricant channel.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sind anhand der nachfolgenden Figuren erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments are explained with reference to the following figures.
Es zeigen:Show it:
In der
In der
Wie aus der
Wie aus der
Bei der in der
Im Fahrbetrieb werden Schmiermittelteilchen gegen den Außenumfang
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