DE102018210666A1

DE102018210666A1 - Schiebemuffe, Schaltkupplungsanordnung, Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018210666A1
Application number: DE102018210666.5A
Authority: DE
Inventors: Jens Enders; Constantin Dick
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2020-01-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schiebemuffe (1) für eine Schaltkupplungsanordnung (8) eines Kraftfahrzeuggetriebes mit wenigstens einer Außenverzahnung (3, 4) zur Verbindung mit einem Losrad (10), einer Innenverzahnung (2) zur Verbindung mit einem Synchronkörper (9) und einer Schaltnut (7), die durch wenigstens einen Schaltgurt (5, 6) seitlich begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (3, 4) in einem Schaltgurt (5, 6) ausgebildet ist.Daneben betrifft die Erfindung eine Schaltkupplungsanordnung.Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe.Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiebemuffe für eine Schaltkupplungsanordnung eines Kraftfahrzeuggetriebes mit wenigstens einer Außenverzahnung zur Verbindung mit einem Losrad, einer Innenverzahnung zur Verbindung mit einem Synchronkörper und einer Schaltnut, die durch wenigstens einen Schaltgurt seitlich begrenzt ist.
Schiebemuffen werden in Kraftfahrzeuggetriebe und dort in Schaltkupplungen benutzt, um Drehmoment von einer Welle auf ein Losrad zu übertragen. Die Schiebemuffe kann dabei in einer Klauenkupplung oder in einer synchronisierten Kupplung, insbesondere in einer Sperrsynchronisation verwendet werden.
Insbesondere bei Verwendung der Schiebemuffe in einem Front-Quer-Getriebe besteht Bedarf an einer möglichst platzsparenden Ausgestaltung in axialer Richtung.
Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Außenverzahnung zumindest teilweise in einem Schaltgurt ausgebildet ist.
Als Schaltgurt wird derjenige Teil der radialen Außenseite der Schiebemuffe bezeichnet, der die Schaltnut begrenzt. In die Schaltnut greift im Betrieb eine Schaltgabei ein, um die Schiebemuffe axial zu verschieben. Es hat sich gezeigt, dass es ausreichend ist, wenn ein Schaltgurt die ursprüngliche Höhe in radialer Richtung an einigen Stellen aufweist. Dementsprechend ist es möglich, eine Verzahnung in einen Schaltgurt einzubringen, wobei dieser weiterhin genug Stabilität aufweist, um einen Kraftübertrag durch die Schaltgabel zu gewährleisten. Eine axiale Verschiebung der Schiebemuffe ist also auch nach dem Einbringen der Verzahnung möglich. Dadurch lässt sich der vorher für die Außenverzahnung benötigte Bauraum in axialer Richtung einsparen.
Vorteilhafterweise kann die Außenverzahnung in den Schaltgurt gefräst sein. Hierbei handelt es sich um eine kostengünstige Möglichkeit, die Verzahnung in den Schaltgurt einzubringen.
Die Verzahnung kann breiter sein als der Schaltgurt. Dann ist sie teilweise im Schaltgurt ausgebildet. Bevorzugt kann sie aber durch ein Trennverfahren im Schaltgurt ausgebildet werden. Dementsprechend kann sie vollständig im Schaltgurt ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise kann die Schiebemuffe zwei Außenverzahnungen aufweisen, die jeweils in einem Schaltgurt ausgebildet sind. Ist die Schaltkupplungsanordnung zweiseitig, das heißt zum Einlegen von zwei Gängen, ausgelegt, kann zweimal in axialer Richtung Bauraum eingespart werden. Sollte es sich als notwendig erweisen kann aber auch bei Vorhandensein zweier Außenverzahnungen lediglich eine in einem Schaltgurt ausgebildet werden.
Vorteilhafterweise können sich die Schaltgurte an den axialen Enden der Schiebemuffe befinden. Durch das Einbringen der Außenverzahnung in die Schaltgurte sind nunmehr die Schaltgurte an den axialen Enden angeordnet. Letzten Endes sind auch die Außenverzahnungen immer noch an den axialen Enden, da sie sich in den Schaltgurten befinden.
Vorteilhafterweise kann die Schiebemuffe auf der Innenseite wenigstens eine Kalotte aufweisen. Diese dienen einer Rastverbindung mit einem Druckstück.
Vorteilhafterweise kann die Außenverzahnung einen Anschlag aufweisen. Dieser kann als Endanschlag für die Schiebemuffe in einer Schaltkupplungsanordnung dienen. Der Anschlag kann als Höckerspitzen radial außen auf den Zähnen ausgebildet sein. Die Höckerspitzen können sich in axialer Richtung zur Mitte hin, also nur über einen Teil der axialen Erstreckung der Außenzähne, erstrecken.
Daneben betrifft die Erfindung eine Schaltkupplungsanordnung mit einem an einer Welle drehfest lagerbaren Synchronkörper, einer auf dem Synchronkörper drehfest und axial verschiebbar gelagerten Schiebemuffe sowie wenigstens einem Losrad, das über die Schiebemuffe mit der Welle verbindbar ist. Die Schaltkupplung zeichnet sich dadurch aus, dass die Schiebemuffe wie beschrieben ausgebildet ist.
Wie bereits weiter oben beschrieben kann die Schaltkupplungsanordnung als Klauenkupplung oder als Sperrsynchronisierung ausgebildet sein.
Vorzugsweise kann das Losrad zur Verbindung mit der Schiebemuffe eine Innenverzahnung aufweisen.
Vorteilhafterweise kann die Schaltkupplungsanordnung wenigstens einen Synchronring und/oder eine Reibungskupplung aufweisen. Der Synchronring kann eine Innenverzahnung als Sperrverzahnung besitzen. Vorteilhafterweise kann die Schaltkupplungsanordnung als Mehrkonus-Synchronisierung ausgebildet sein. Alternativ kann die Schaltkupplungsanordnung als Einkonus-Synchronisierung ausgebildet sein.
Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe mit wenigstens einer Welle und einer an der Welle angeordneten Schaltkupplungsanordnung. Die Schaltkupplungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie wie beschrieben ausgebildet ist.
Das Getriebe kann mehrere Schaltkupplungsanordnungen mit den beschriebenen Schiebemuffen aufweisen. Diese können jeweils unterschiedlich in Bezug bspw. auf die Anzahl der Außenzähne, den Durchmesser, etc. ausgebildet sein.
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 eine Schiebemuffe in einer ersten Ansicht,
2 eine Schiebemuffe in einer zweiten Ansicht,
3 eine Schiebemuffe in einer dritten Ansicht,
4 eine Schaltkupplungsanordnung in einer ersten Position, und
5 eine Schaltkupplungsanordnung in einer zweiten Position.

1 zeigt eine Schiebemuffe 1 in einer ersten Ansicht. Dabei kann man auf der Innenseite eine Innenverzahnung 2 und auf der Außenseite zwei Außenverzahnungen 3 und 4 erkennen. Die Außenverzahnungen 3 und 4 sind dabei in den Schiebegurten 5 und 6 ausgebildet, die die Schaltnut 7 seitlich begrenzen. Die Außenverzahnungen 3 und 4 können dabei in die Schaltgurte 5 und 6 gefräst sein.
2 zeigt die Schiebemuffe 1 in einem Halbschnitt. Dabei erkennt man die Ausbildung der Außenverzahnungen 3 und 4 in den Schaltgurten 5 und 6. Die Schaltgurte 5 und 6 befinden sich dabei in axialer Richtung jeweils an den äußeren Enden der Schiebemuffe 1. Jede der Verzahnungen 3 und 4 ist in einem der Schaltgurte 5 und 6 ausgebildet. Die Außenverzahnungen 3 und 4 wie auch die Innenverzahnung 2 weisen eine Vielzahl von einzelnen Zähnen auf. Die Zähne erstrecken sich jeweils in axialer Richtung und reihen sich in Umfangsrichtung aneinander an. Wird die Schiebemuffe 1 in einer Sperrsynchronisierung verwendet können auf der Innenseite und damit an einigen der Zähne der Innenverzahnung 2 Kalotten eingebracht sein. Diese dienen einer Rastverbindung mit jeweils einem Druckstück.
3 zeigt die Schiebemuffe 1 aus einer Seitenansicht. Dabei kann man erkennen, dass die Innenverzahnung 2 und die Außenverzahnung 3 unabhängig voneinander eingebracht werden, also weder die Anzahl der Zähne noch sonstige Parameter der Verzahnungen voneinander abhängen. Insbesondere belegt jede der Außenverzahnungen 3 und/oder 4 nur einen Teilbereich in axialer Richtung, während die Innenverzahnung sich vorteilhafterweise auf der gesamten axialen Länge oder zumindest dem größten Teil der axialen Länge der Schiebemuffe 1 erstreckt.
4 zeigt eine Schaltkupplungsanordnung 8, von der neben der Schiebemuffe 1 auch noch ein Synchronkörper 9 und ein Losrad 10 dargestellt sind. Der Synchronkörper 9 ist üblicherweise fest mit einer Welle verbunden. Auf dem Synchronkörper 9 ist die Schiebemuffe 1 drehfest aber axial beweglich gelagert. 4 zeigt die Schaltkupplungsanordnung in einer Neutralstellung, in dieser Stellung wird kein Drehmoment übertragen. Die Schaltkupplungsanordnung ist hier eine reine Klauenkupplung.
5 zeigt die Schaltkupplungsanordnung 8 in einer Position, in der ein Gang eingelegt ist. Dementsprechend greift die Außenverzahnung 4 in die Innenverzahnung 12 des Losrades 10 ein. Hierfür ist die Schiebemuffe 1 gegenüber dem Synchronkörper 9 axial verschoben worden.
Bezugszeichenliste

1: Schiebemuffe
2: Innenverzahnung
3: Außenverzahnung
4: Außenverzahnung
5: Schaltgurt
6: Schaltgurt
7: Schaltnut
8: Schaltkupplungsanordnung
9: Synchronkörper
10: Losrad
12: Innenverzahnung

Claims

Schiebemuffe (1) für eine Schaltkupplungsanordnung (8) eines Kraftfahrzeuggetriebes mit wenigstens einer Außenverzahnung (3, 4) zur Verbindung mit einem Losrad (10), einer Innenverzahnung (2) zur Verbindung mit einem Synchronkörper (9) und einer Schaltnut (7), die durch wenigstens einen Schaltgurt (5, 6) seitlich begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (3, 4) in einem Schaltgurt (5, 6) ausgebildet ist.
Schaltkupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (3, 4) in den Schaltgurt (5, 6) gefräst ist.
Schaltkupplungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (1) zwei Außenverzahnungen (3, 4) aufweist, die jeweils in einem Schaltgurt (5, 6) ausgebildet sind.
Schaltkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgurte (5, 6) an den axialen Enden der Schiebemuffe (1) angeordnet sind.
Schaltkupplungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (1) auf der Innenseite wenigstens eine Kalotte aufweist.
Schaltkupplungsanordnung (8) mit einem an einer Welle drehfest lagerbaren Synchronkörper (9), einer auf dem Synchronkörper (9) drehfest und axial verschiebbar gelagerten Schiebemuffe (1) sowie wenigstens einem Losrad (10), das über die Schiebemuffe (1) mit der Welle verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.
Schaltkupplungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Losrad (10) zur Verbindung mit der Schiebemuffe (1) eine Innenverzahnung (12) aufweist.
Schaltkupplungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplungsanordnung (8) wenigstens einen Synchronring und/oder eine Reibungskupplung aufweist.
Getriebe mit wenigstens einer Welle und einer an der Welle angeordneten Schaltkupplungsanordnung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplungsanordnung (8) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe nach Anspruch 9 ausgebildet ist.