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Die Erfindung betrifft ein Getriebe umfassend eine Welle mit einer Außenverzahnung und einer Nabe mit einer Innenverzahnung, wobei die Welle und die Nabe mit einen Welle-Nabe-Verbund bilden.
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Bei Doppelkupplungsgetrieben und auch bei anderen Getrieben werden Synchronkörper, die die Schiebemuffen von Synchronisiereinrichtungen tragen, fest mit der Welle verbunden. Dabei ist es bekannt, die Synchronkörper mit einer Innenverzahnung zu versehen und diese mittels einer Presspassung auf die Außenverzahnung an der Welle aufzuschieben.
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Dabei sollen die Synchronkörper immer in einer vorgegebenen Art und Weise montiert werden.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fehlerfreie Montage der Synchronkörper oder allgemeine Naben zu gewährleisten.
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Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, dass die Welle oder die Nabe wenigstens eine Störkontur und die Nabe oder die Welle wenigstens eine Gegenkontur zur Störkontur aufweisen, die nur eine Montage bei Überdeckung der Störkontur und/mit der Gegenkontur erlauben. Die Störkontur verhindert also die Fehlmontage, da sie außer mit der Gegenkontur mit keiner anderen Kontur oder fast keiner anderen Kontur der Welle oder Nabe zusammenpasst. Die Gegenkontur ist so ausgestaltet, dass sie genau zur Störkontur passt und so eine Montage erlaubt.
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Vorzugsweise kann der Welle-Nabe-Verbund wenigstens zwei in Umfangsrichtung ungleich verteilte Störkonturen aufweisen. Eine Gleichverteilung ist eine äquidistante Verteilung der Störkonturen. Bei zwei Konturen entspricht dies einem Abstand von 180° in Umfangsrichtung, bei drei Störkonturen von 120° in Umfangsrichtung, etc. Durch die Ungleichverteilung in Umfangsrichtung wird vermieden, dass bei einer Rotation der Nabe doch wieder eine Überdeckung der Störkonturen und Gegenkonturen erfolgt. Dabei wird unter einer Rotation in der vorliegenden Erfindung eine Spiegelung um die Mittenebene verstanden, während eine Bewegung in Umfangsrichtung um die Drehachse als Drehung oder Verdrehung bezeichnet wird. Vorteilhafterweise kann der Welle-Nabe-Verbund genau zwei Störkonturen aufweisen. Vorzugsweise sind die Störkonturen unterschiedlich ausgebildet. Dies ist bei zwei Störkonturen ausreichend, um Fehlmontagen sowohl durch Drehungen als auch durch Rotationen zu vermeiden.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass lediglich über die Ausgestaltung der Störkonturen gesprochen wird. Die Ausgestaltung und Position der Gegenkonturen ist dadurch automatisch festgelegt und wird daher nicht gesondert erwähnt.
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Alternativ kann der Welle-Nabe-Verbund genau drei Störkonturen aufweisen. Sind diese in Umfangsrichtung ungleichmäßig verteilt, verhindert dies automatisch Drehungen und Rotationen bei der Montage. Dann können die Störkonturen auch gleich ausgeformt sein. Selbstverständlich können aber auch bei drei Störkonturen die Störkonturen unterschiedlich ausgebildet sein.
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Vorteilhafterweise kann an der Nabe an wenigstens einer Störkontur oder Gegenkontur eine Bohrung zur Ölzuführung von radial außen nach radial innen führen. Es hat sich herausgestellt, dass sich gerade an den Stellen von Störkonturen Ölbohrungen besonders einfach anbringen lassen.
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Vorteilhafterweise kann die Störkontur als Zahn ausgeführt sein. Insbesondere kann der Zahn breiter als die Zähne der Innenverzahnung oder Außenverzahnung ausgebildet sein. Die Störkontur verhindert wie beschrieben die Montage der Nabe. Ob der verbreiterte Zahn dabei an der Welle oder an der Nabe angeordnet ist, ist zuerst einmal unerheblich.
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Vorzugsweise kann die Gegenkontur als Zahnlücke ausgebildet sein. Diese kann vorteilhafterweise breiter als die Zahnlücken der Außenverzahnung oder Innenverzahnung ausgebildet sein. Die Gegenkontur soll ja so ausgebildet sein, dass sie die Montage der Störkontur an genau dieser Stelle erlaubt. Ist die Störkontur ein verbreiterter Zahn, so ist die Gegenkontur eine verbreitete Zahnlücke.
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Die Störkontur muss dabei keinerlei Eigenschaften der Innenverzahnung oder der Außenverzahnung übernehmen. Beispielsweise muss die Störkontur nicht die gleiche Zahnlücke aufweisen wie die restliche Verzahnung der Nabe oder Welle. Alleine durch die Verbreiterung ergibt sich auch bei niedrigerer Höhe eine Sperrwirkung der Störkontur.
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Vorteilhafterweise kann die Nabe als Synchronkörper ausgebildet sein. Dann ist die Welle eine Welle des Getriebes. Weiterhin kann die Welle als Synchronkörper und die Nabe als Schiebemuffe ausgebildet sein. Dabei ist es möglich, dass sich also an dem Synchronkörper sowohl an der Innenverzahnung als auch an der Außenverzahnung Störkonturen befinden, so dass der Synchronkörper lediglich an einer bestimmten Stelle der Welle montierbar ist und auch nur bestimmte Schiebemuffen auf den Synchronkörper aufbringbar sind. Der Synchronkörper, der manchmal auch Muffenträger genannt wird, kann also gleichzeitig Welle und Nabe sein.
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Dabei können die Störkonturen unterschiedlich ausgebildet sein, so dass beispielsweise eine Rotation des Synchronkörpers vermieden wird, bei der Schiebemuffe die Rotation aber unerheblich ist und daher die Störkontur einfacher aufgebaut ist.
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Vorteilhafterweise kann die Störkontur an der Welle ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei der Störkontur um einen verbreiterten Innenzahn handeln.
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Vorzugsweise können die Innenverzahnung und die Außenverzahnung eine Presspassung bilden. Alternativ können die Verzahnungen Spiel aufweisen.
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Vorzugsweise kann das Getriebe wenigstens zwei Welle-Nabe-Verbünde, mit wenigstens einer Störkontur aufweisen, wobei die Störkonturen unterschiedlich ausgebildet sind. Es ist möglich, dass beispielsweise zwei äußerlich gleich aussehende Synchronkörper aufgrund unterschiedlicher Anforderungen unterschiedlich hergestellt wurden. Beispielsweise ist der eine fester nachgehärtet als der andere. Dann kann eine Fehlmontage der Synchronkörper dadurch vermieden werden, dass die Wellen unterschiedliche Störkonturen aufweisen, die mit den Gegenkonturen der Synchronkörper nur zusammenpassen, wenn der richtige Synchronkörper montiert wird. Beispielsweise kann der eine Synchronkörper zwei Gegenkonturen und der andere drei Gegenkonturen aufweisen. Alternativ können auch beide Synchronkörper drei Gegenkonturen aufweisen, wobei die Breite der Zahnlücken unterschiedlich ist. Dadurch wird einerseits die richtige Montage des einzelnen Synchronkörpers sicher gestellt und auch weiterhin, dass er an der richtigen Stelle montiert wird.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.
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Weiter Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug,
- 2 einen Welle-Nabe-Verbund in einer ersten Ausgestaltung,
- 3 eine Störkontur in einer ersten Ausgestaltung,
- 4 eine Störkontur in einer zweiten Ausgestaltung,
- 5 einen Welle-Nabe-Verbund in einer zweiten Ausgestaltung,
- 6 einen Welle-Nabe-Verbund in einer dritten Ausgestaltung,
- 7 einen Welle-Nabe-Verbund in einer vierten Ausgestaltung, und
- 8 eine Störkontur in einer vierten Ausgestaltung.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, einer Kupplungseinrichtung 3 und einem Getriebe 4. Das Getriebe 4 kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, es muss lediglich einen Welle-Nabe-Verbund aufweisen. Vorzugsweise ist das Getriebe 4 als Getriebe in Vorgelegebauweise ausgestaltet und weist wenigstens eine Welle 5 auf. An der Welle 5 ist wenigstens eine Nabe 6 beispielsweise in Form eines Synchronkörpers 7 angeordnet. Wie weiter oben beschrieben kann aber auch der Synchronkörper 7 als Welle angesehen werden und eine radial darauf außen angeordnete Schiebemuffe als Nabe. Die Welle 5 und die Nabe 6 bilden zusammen einen Welle-Nabe-Verbund 8.
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Das Kraftfahrzeug 1 kann einen hybridisierten Antriebsstrang aufweisen, es kann also wenigstens einen Elektromotor aufweisen, der als Antriebseinheit neben dem Verbrennungsmotor 2 agiert. Darüber hinaus kann der Antriebsstrang beliebig angeordnet sein, es kann sich also um ein Kraftfahrzeug mit Front-Quer-Antrieb oder mit Heck-Längs-Antrieb oder jeden beliebigen Antrieb handeln.
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2 zeigt den Welle-Nabe-Verbund 8 in einer ersten Ausgestaltung. Die Welle ist dabei eine Welle 5 des Getriebes und die Nabe 6 ein Synchronkörper 7 mit einer Innenverzahnung 9 und einer Außenverzahnung 10. Die Welle 5 weist eine Außenverzahnung 12 auf. Die Außenverzahnung 12 und die Innenverzahnung 9 weisen bis auf die Störkontur 14 und die Gegenkontur 16 eine äquidistante Verzahnung aus äquidistanten Zähnen 18 der Innenverzahnung 9 und äquidistanten Zähnen 20 der Außenverzahnung 12 auf.
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3 zeigt die äquidistant angeordneten Zähne18 der Innenverzahnung und die Zähne 20 der Außenverzahnung.
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4 zeigt im Detail die Störkontur 14, die als verbreiteter Zahn 22 ausgebildet ist. Die Gegenkontur 16 ist dagegen als verbreiterte Zahnlücke 24 ausgebildet. Der Zahn 22 kann dementsprechend nicht in die Zahnlücken der Innenverzahnung 9 eingeführt werden. Durch das Vorsehen einer entsprechenden Gegenkontur 24 ist es möglich, den Zahn 22 genau an der Stelle der Zahnlücke 24 einzubringen, also den Synchronkörper 7 auf der Welle 5 zu montieren. Dabei verhindert das Vorsehen einer einzigen Störkontur 14 mit entsprechender Gegenkontur 16 lediglich Verdrehungen in Richtung des Pfeils 26. Wird der Synchronkörper 7 aber rotiert, d. h. um seine Mittenebene gedreht, so dass die Vorderseite nach hinten gewendet wird, kommen die Störkontur 14 und die Gegenkontur 16 wieder zur Deckung. Eine einzige Störkontur 14 hilft also lediglich gegen Verdrehungen.
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Die 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Welle-Naben-Verbundes 8. Dieser weist dabei zwei Störkonturen 14 und 26 auf, die unterschiedlich ausgebildet sind. Die Störkontur 14 ist wie in 4 abgebildet ausgeformt. Die Störkontur 26 mit der Gegenkontur 28 sind dagegen in 6 im Detail dargestellt. Die Störkontur ist dabei als Zahnlücke mit vergrößertem Kopfkreisdurchmesser ausgebildet, wobei sich ein herkömmlicher Zahn der Innenverzahnung 9 nicht mehr in die so ausgestaltete Zahnlücke 30 einführen lässt. Dementsprechend ist die Gegenkontur 28 als Zahn 32 mit ebenfalls vergrößertem Kopfkreisdurchmesser ausgebildet.
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Die Störkonturen 14 und 26 sind dabei grundsätzlich beliebig, aber in Umfangsrichtung ungleich verteilt angeordnet. D. h. dass sie nicht um 180° versetzt sind, sonst aber beliebige Winkel einnehmen können. Dadurch wird auch mit zwei Störkonturen 14 und 26 eine Verdrehung und auch eine Rotation bei der Montage des Synchronkörpers 7 ausgeschlossen. Dies liegt daran, weil die Störkonturen 14 und 26 unterschiedlich ausgebildet sind.
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7 zeigt eine dritte Ausgestaltung eines Welle-Nabe-Verbundes 8. Der Welle-Nabe-Verbund 8 weist drei Störkonturen 26 und Gegenkonturen 28 auf, die wie in 6 dargestellt ausgebildet sind. Die Störkonturen 26 sind ungleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt, so dass alleine aufgrund der Anordnung Rotationen und Verdrehungen vermieden werden können bei der Montage. Die Störkonturen 26 können also beliebig aber nicht um 120° versetzt angeordnet sein.
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8 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Störkontur 14 oder 26. Dabei befindet sich eine Radialbohrung 34 zur Ölführung in der Welle 5. Diese Ausgestaltung der Störkontur 14 bzw. 26 kann in allen Ausgestaltungen von Welle-Nabe-Verbund 8 vorkommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- Kupplungseinrichtung
- 4
- Getriebe
- 5
- Welle
- 6
- Nabe
- 7
- Synchronkörper
- 8
- Welle-Nabe-Verbund
- 9
- Innenverzahnung
- 10
- Außenverzahnung
- 12
- Außenverzahnung
- 14
- Störkontur
- 16
- Gegenkontur
- 18
- Zahn (Innenverzahnung)
- 20
- Zahn (Außenverzahnung)
- 22
- Zahn
- 24
- Zahnlücke
- 26
- Störkontur
- 28
- Gegenkontur
- 30
- Zahnlücke
- 32
- Zahn
- 34
- Radialbohrung
