DE102018207628A1 - Positive locking element for non-rotatable connection of rotatable transmission components - Google Patents
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Abstract
Es wird ein formschlüssiges Schaltelement zum drehfesten Verbinden zumindest eines ersten drehbaren Getriebebauteiles (1) mit einem zweiten drehbaren Getriebebauteil (2) über eine drehfest jedoch axial bewegbar angeordnete Schiebemuffe (3, 4) vorgeschlagen, wobei eine mehrteilige Schiebemuffe mit zumindest einem ersten Schiebemuffenteil (3) und einem zweiten Schiebemuffenteil (4) vorgesehen ist, die derart elastisch miteinander gekoppelt sind, dass beim Schaltvorgang ein spielbehaftetes Einspuren und im geschlossenen Zustand eine spielfreie Verbindung realisierbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebe mit dem Schaltelement sowie ein Verfahren zum Betätigen des Schaltelements. It is a form-fitting switching element for non-rotatably connecting at least a first rotatable transmission component (1) with a second rotatable transmission component (2) via a rotatably but axially movably arranged sliding sleeve (3, 4) proposed, wherein a multi-part sliding sleeve with at least a first sliding sleeve part (3 ) and a second sliding sleeve part (4) is provided, which are so elastically coupled to each other, that during the switching operation a game-biased meshing and in the closed state a backlash-free connection can be realized. Furthermore, the invention relates to a transmission with the switching element and a method for actuating the switching element.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein formschlüssiges Schaltelement zum drehfesten Verbinden von Getriebebauteilen gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebe mit dem Schaltelement sowie ein Verfahren zum Betätigen des Schaltelements.The present invention relates to a form-fitting switching element for non-rotatably connecting transmission components according to the closer defined in the preamble of
Als formschlüssiges Schaltelement sind beispielsweise Schaltklauen in Getrieben bekannt, um Getriebebauteile, wie zum Beispiel Wellen oder auch Wellen mit drehbar gelagerten Zahnrädern oder dergleichen, drehfest miteinander zu verbinden. Die bekannten Klauenkupplungen sind nur einseitig spielfrei ausgeführt, indem die Klauenzähne keilförmig angespitzt werden. Damit beidseitig eine Spielfreiheit gegeben ist, sind bei den bekannten Schaltelementen zusätzliche Schaltelemente oder dergleichen Bauteile erforderlich. Beispielsweise kann die Schiebemuffe hierzu auf der spielbehafteten Seite über eine Membrankupplung an das Getriebebauteil gekoppelt werden. Eine Membrankupplung oder vergleichbare Bauteile erlauben aber nur geringe Schaltwege und erfordern einen hohen Bauraumbedarf. Zudem ergeben sich in nachteiliger Weise höhere Massenträgheiten. Aufgrund der geringen Schaltwege können nur geringe Zahnüberdeckungen realisiert werden und damit nur begrenzte Drehmomente mit dem bekannten Schaltelement übertragen werden. Um bei formschlüssigen Schaltelementen das Einspuren der Verzahnung zu erleichtern, ist beim Schaltvorgang ein geringes Verdrehspiel erforderlich.As a positive switching element switching claws in transmissions are known, for example, to connect gear components, such as shafts or shafts with rotatably mounted gears or the like, rotatably with each other. The known jaw clutches are only one-sided play performed by the claw teeth are tapered wedge-shaped. So that a backlash is given on both sides, additional switching elements or the like components are required in the known switching elements. For example, the sliding sleeve can be coupled for this purpose on the game-side side via a diaphragm coupling to the transmission component. But a diaphragm coupling or similar components only allow low switching paths and require a high space requirement. In addition, resulting in a disadvantageous higher inertia. Due to the small switching paths only small tooth overlaps can be realized and thus only limited torques are transmitted to the known switching element. In order to facilitate the meshing of the teeth in interlocking switching elements, a small torsional backlash is required during the switching process.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein formschlüssiges Schaltelement und ein Getriebe mit dem Schaltelement sowie ein Verfahren zum Betätigen des Schaltelements vorzuschlagen, bei denen das Schaltelement im geschlossenen Zustand die Getriebebauteile spielfrei miteinander verbindet.The present invention has for its object to provide a positive switching element and a transmission with the switching element and a method for actuating the switching element, in which the switching element in the closed state, the transmission components with each other without play connects.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 11 bzw. 12 gelöst. Aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen.This object is achieved by the features of
Demzufolge wird ein formschlüssiges Schaltelement zum drehfesten Verbinden von drehbaren Getriebebauteilen über eine drehfest jedoch axial bewegbar angeordnete Schiebemuffe vorgeschlagen. Um eine axial beidseitig spielfreie Verbindung im geschlossenen Zustand des Schaltelementes zu realisieren, ist vorgesehen, dass die Schiebemuffe mehrteilig, d. h. mit zumindest einem ersten Schiebemuffenteil und einem zweiten Schiebemuffenteil ausgeführt ist, die derart elastisch miteinander gekoppelt sind, dass beim Schaltvorgang ein spielbehaftetes Einspuren und im geschlossenen Zustand eine spielfreie Verbindung realisierbar sind.Accordingly, a positive switching element for non-rotatable connection of rotatable transmission components via a rotatably but axially movably arranged sliding sleeve is proposed. In order to realize an axial play-free connection in the closed state of the switching element, it is provided that the sliding sleeve is in several parts, d. H. is designed with at least a first sliding sleeve part and a second sliding sleeve part, which are so elastically coupled to each other, that during the switching operation a game-biased meshing and in the closed state a backlash-free connection can be realized.
Auf diese Weise wird mit dem erfindungsgemäßen Schaltelement zeitweise ein gewisses Verdrehspiel zum Einspuren ermöglicht und anschließend im geschlossenen Zustand des Schaltelementes, also nach drehfester Verbindung der beiden Getriebebauteile, eine spielfreie Wirkverbindung beidseitig realisiert. Mit der vorgeschlagenen spielfreien schaltbaren Verbindung können hohe Drehmomente auf konstruktiv einfache und kostengünstige Weise übertragen werden.In this way, with the switching element according to the invention at times a certain backlash for meshing allows and then realized in the closed state of the switching element, so after rotationally fixed connection of the two gear components, a backlash-free operative connection on both sides. With the proposed backlash-free switchable connection high torques can be transmitted in a structurally simple and cost-effective manner.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene mehrteilige Schiebemuffe kann vorzugsweise aus zwei Schiebemuffenteilen bestehen, um eine besonders kostengünstige Ausführung zu schaffen. Es ist jedoch denkbar, dass auch weitere Schiebemuffenteile vorgesehen werden.The inventively proposed multi-piece sliding sleeve may preferably consist of two sliding sleeve parts in order to create a particularly cost-effective design. However, it is conceivable that further sliding sleeve parts are provided.
Als elastische Koppelung zwischen den beiden Schiebemuffenteilen kann beispielsweise ein oder mehrere axial wirkende Federpakete verwendet werden. Mithilfe des Federpaketes kann die Axialbewegung derart ausgeführt werden, dass zum Einspuren der Verzahnungen ein vorbestimmtes Spiel realisiert wird, da die Federwirkung einen gewissen Ausgleich bei der axialen Bewegung ermöglicht, bevor im geschlossenen Zustand eine spielfreie Verbindung der Getriebebauteile über die Schiebemuffenteile realisiert wird.As elastic coupling between the two sliding sleeve parts, for example, one or more axially acting spring assemblies can be used. By means of the spring assembly, the axial movement can be carried out such that a predetermined game is realized for meshing the teeth, since the spring action allows a certain balance in the axial movement before a play-free connection of the transmission components is realized via the sliding sleeve parts in the closed state.
Um bei dem erfindungsgemäßen Schaltelement die Einspurbewegung weiter zu optimieren, kann vorgesehen sein, dass zwischen den Schiebemuffenteilen und zwischen dem zweiten Schiebemuffenteil und dem zugeordneten zweiten Getriebebauteil zum Beispiel sich verjüngend, konisch, keilförmig oder dergleichen gestaltete Verzahnungen vorgesehen sind.In order to further optimize the meshing movement in the inventive switching element, it can be provided that, for example, tapered, conical, wedge-shaped or similar shaped teeth are provided between the sliding sleeve parts and between the second sliding sleeve part and the associated second transmission component.
Um die beiden Schiebemuffenteile miteinander zu koppeln, kann vorgesehen sein, dass das zweite Schiebemuffenteil axial bewegbar innerhalb des ersten Schiebemuffenteils angeordnet ist, wobei die axiale Bewegung des zweiten Schiebemuffenteils in Schaltrichtung durch einen Anschlag oder dergleichen an dem ersten Schiebemuffenteil begrenzt ist und wobei die axiale Bewegung des zweiten Schiebemuffenteiles entgegen der Schaltrichtung durch die elastische Kopplung begrenzt ist. Als mechanischer Anschlag kann beispielsweise ein Sicherungsring oder dergleichen als besonders kostengünstige Variante verwendet werden.To couple the two sliding sleeve parts together, it can be provided that the second sliding sleeve part is disposed axially movable within the first sliding sleeve part, wherein the axial movement of the second sliding sleeve part is limited in the switching direction by a stop or the like on the first sliding sleeve part and wherein the axial movement of the second sliding sleeve part is limited against the switching direction by the elastic coupling. As a mechanical stop, for example, a retaining ring or the like can be used as a particularly cost-effective variant.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene formschlüssige Schaltelement kann bevorzugt als Klauenkupplung oder dergleichen ausgeführt sein. Als Getriebebauteile können beispielsweise eine erste und eine zweite Welle vorgesehen sein. Es ist jedoch denkbar, dass das erfindungsgemäße Schaltelement auch zum Verbinden eines auf einer Welle gelagerten Losrades verwendet wird.The inventively proposed form-locking switching element may preferably be designed as a claw coupling or the like. As transmission components, for example, a first and a second shaft may be provided. However, it is conceivable that the switching element according to the invention is also used for connecting a loose wheel mounted on a shaft.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht darauf, ein Getriebe eines Fahrzeuges mit dem erfindungsgemäßen Schaltelement zu beanspruchen, wobei sich die vorbeschriebenen Vorteile und weitere Vorteile ergeben.Another aspect of the present invention is based on claiming a transmission of a vehicle with the switching element according to the invention, which results in the advantages described above and other advantages.
Ein nächster Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht darauf, ein Verfahren zum Betätigen eines formschlüssigen Schaltelements, insbesondere zum Betätigen des erfindungsgemäßen Schaltelements zu beanspruchen, wobei sich die vorbeschriebenen Vorteile und weitere Vorteile ergeben.A next aspect of the present invention is based on claiming a method for actuating a form-locking switching element, in particular for actuating the switching element according to the invention, which results in the advantages described above and other advantages.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine quer eingeschnittene Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schaltelements in einem geöffneten Zustand; -
2 eine Schnittansicht entlang der SchnittlinieA-A gemäß1 ; -
3 eine quer geschnittene Ansicht des Schaltelements beim Schaltvorgang; -
4 eine Schnittansicht entlang der SchnittlinieA-A gemäß3 ; -
5 eine quergeschnittene Ansicht des Schaltelements im geschlossenen Zustand; und -
6 eine Schnittansicht entlang der SchnittlinieA-A gemäß5 .
-
1 a cross-sectional view of a possible embodiment of a switching element according to the invention in an open state; -
2 a sectional view along the section lineAA according to1 ; -
3 a cross-sectional view of the switching element during the switching process; -
4 a sectional view along the section lineAA according to3 ; -
5 a cross-sectional view of the switching element in the closed state; and -
6 a sectional view along the section lineAA according to5 ,
In den
Zum drehfesten Verbinden zwischen den Schiebemuffenteilen
Um eine elastische Kopplung zwischen den beiden Schiebemuffenteilen
In den
In den
Bei einer weiteren axialen Verschiebung des ersten Schiebemuffenteils
Beim Öffnen des Schaltelements separiert die Federkraft des Federpakets
Dadurch, dass die beiden Schiebemuffenteile
Im Rahmen eines ebenfalls beanspruchten Verfahrens zum Betätigen des formschlüssigen Schaltelements wird unabhängig von den gegenständlichen Merkmalen die Betätigung des Schaltelements beansprucht.In the context of a likewise claimed method for actuating the form-locking switching element, the actuation of the switching element is claimed independently of the subject features.
Demzufolge wird ein Verfahren zum Betätigen eines formschlüssigen Schaltelementes, insbesondere des vorbeschriebenen Schaltelementes beansprucht, bei dem zum drehfesten Verbinden des ersten drehbaren Getriebebauteils
Dies wird mit dem vorgeschlagenen Verfahren dadurch realisiert, dass das erste Schiebemuffenteil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erstes Getriebebauteilfirst transmission component
- 22
- zweites Getriebebauteilsecond transmission component
- 33
- erstes Schiebemuffenteilfirst sliding sleeve part
- 44
- zweites Schiebemuffenteilsecond sliding sleeve part
- 55
- keilförmige Verzahnung des ersten Schiebemuffenteileswedge-shaped toothing of the first sliding sleeve part
- 66
- keilförmige Verzahnung des zweiten Schiebemuffenteileswedge-shaped toothing of the second sliding sleeve part
- 77
- keilförmige Verzahnung des zweiten Schiebemuffenteileswedge-shaped toothing of the second sliding sleeve part
- 88th
- Federpaketspring assembly
- 99
- Sicherungsringcirclip
- 1010
- keilförmige Verzahnung des zweiten Getriebebauteilswedge-shaped toothing of the second transmission component
Claims (13)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102018207628.6A DE102018207628A1 (en) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | Positive locking element for non-rotatable connection of rotatable transmission components |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE102018207628.6A Pending DE102018207628A1 (en) | 2018-05-16 | 2018-05-16 | Positive locking element for non-rotatable connection of rotatable transmission components |
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-
2018
- 2018-05-16 DE DE102018207628.6A patent/DE102018207628A1/en active Pending
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