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Die Erfindung betrifft einen Synchronring für eine Synchronisierungseinrichtung, insbesondere eine Synchronisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welcher Synchronring wenigstens einen Kopplungsabschnitt zur Kopplung des Synchronrings mit einem Synchronkörper aufweist.
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Aus dem Stand der Technik sind Synchronisierungseinrichtungen mit Synchronringen grundsätzlich bekannt. Derartige Synchronringe weisen üblicherweise eine entsprechende Reibfläche auf, beispielsweise einen Reibkonus, mittels dem ein Reibschluss zu einem Kupplungskörper, der beispielsweise mit einem Losrad der Getriebeeinrichtung verbunden ist, hergestellt werden kann. Zur Kopplung des Synchronrings mit dem Synchronkörper weist der Synchronring üblicherweise einen Kopplungsabschnitt auf, der in eine entsprechende Ausnehmung des Synchronkörpers eingreifen kann, der wiederum drehfest mit einer Welle verbunden ist.
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Somit ist gewährleistet, dass der Synchronring und der Synchronkörper drehzahlgleich sind und sich somit mit derselben Drehzahl wie die zugeordnete Welle drehen. Zum anderen wird eine Sperrfunktion durch den Kopplungsabschnitt sichergestellt, da der Synchronring gegenüber dem Synchronkörper das notwendige Verdrehspiel aufweist, um die Kopplung zwischen der Schiebemuffe und dem Synchronring bzw. dem Kupplungskörper zu ermöglichen.
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Derartige Kopplungsabschnitte werden üblicherweise durch Stanzen und mehrere aufeinanderfolgende Umformprozesse hergestellt. Die Herstellung der Kopplungsabschnitte ist sonach zum einen in Bezug auf den Herstellungsaufwand verbesserungswürdig. Ferner ragen die Kopplungsabschnitte bisheriger Synchronringe radial von einem Grundkörper des Synchronrings nach außen ab, sodass sich der in radialer Richtung erforderte Bauraum bei einem Herstellungsprozess entsprechend erhöht. Ferner sind derartige Kopplungsabschnitte üblicherweise im Bereich der Verzahnung des Synchronrings angeordnet, sodass eine in Umfangsrichtung durchgehende Verzahnung nicht möglich ist, da Bereiche für die Positionierung der Kopplungsabschnitte freigehalten werden müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen demgegenüber verbesserten Synchronring für eine Synchronisierungseinrichtung anzugeben, bei dem insbesondere ein bei der Herstellung in radialer Richtung benötigter Bauraum und der Herstellungsaufwand zur Herstellung des Synchronrings reduziert sind.
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Die Aufgabe wird durch einen Synchronring mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung einen Synchronring für eine Synchronisierungseinrichtung, beispielsweise eine Synchronisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der wenigstens eine Kopplungsabschnitt des Synchronrings als ein sich in axialer Richtung bezüglich einer Zentralachse des Synchronrings abragender Fortsatz an dem Synchronring angeordnet oder ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird der wenigstens eine Kopplungsabschnitt als ein Fortsatz des Grundkörpers, also letztlich des ringförmigen Grundkörpers des Synchronrings, ausgebildet oder an diesem angeordnet. Der Kopplungsabschnitt ist dabei auf derjenigen Seite des Grundkörpers angeordnet bzw. ragt in axialer Richtung von dem Grundkörper in diejenige Richtung ab, die dem Synchronkörper zugewandt ist. Mit anderen Worten ragt der wenigstens eine Kopplungsabschnitt auf der Seite von dem Grundkörper des Synchronrings ab, der in montierter Stellung des Synchronrings in der Synchronisierungseinrichtung dem Synchronkörper zugewandt und dem Kupplungskörper abgewandt ist.
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Als Zentralachse kann beispielsweise die Drehachse des Synchronrings verwendet bzw. definiert werden, wobei der Kopplungsabschnitt, der sich in axialer Richtung von dem Grundkörper weg erstreckt, sich im Wesentlichen parallel zu der Zentralachse erstrecken bzw. verlaufen kann. Mit anderen Worten ragt der Kopplungsabschnitt an dem Ende des Grundkörpers von dem Synchronring ab, das dem Synchronkörper zugewandt ist. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, Bauraum in radialer Richtung einzusparen, da sich der Kopplungsabschnitt in axialer Richtung an den Grundkörper des Synchronrings anschließt bzw. diesen in axialer Richtung abschnittsweise fortsetzt. Dadurch wird somit der Kopplungsabschnitt nicht radial an einer Außenseite des Synchronrings angeordnet, sondern letztlich an der Mantelfläche bzw. als an die Mantelfläche des Synchronrings anschließend in Axialrichtung von dem Grundkörper abragend angeordnet oder ausgebildet.
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Beispielsweise kann der Kopplungsabschnitt in Richtung der Neigung der Mantelfläche des Grundkörpers von dem Grundkörper abragen, also zum Beispiel parallel zu dem Verlauf der Mantelfläche. Wie zuvor beschrieben, erstreckt sich der Kopplungsabschnitt im Wesentlichen parallel zu einer Zentralachse, beispielsweise einer Drehachse des Synchronrings. Die Formulierung „im Wesentlichen parallel zu der Zentralachse“ umfasst dabei auch Neigungen der Mantelfläche des Grundkörpers, die sich beispielsweise aufgrund der Ausbildung eines Reibkonus durch den Grundkörper des Synchronrings ergeben. Somit ist es möglich, unabhängig von der jeweiligen Neigung der Mantelfläche des Grundkörpers den Kopplungsabschnitt unmittelbar an den Grundkörper des Synchronrings anzuordnen bzw. auszubilden.
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In konkreter Ausführung ist es möglich, dass der Kopplungsabschnitt als in Axialrichtung von dem Grundkörper abragender Vorsprung oder abragende Lasche oder laschenartig ausgebildet ist. Der Kopplungsabschnitt beschreibt somit nur einen Bruchteil eines vollen Umfangs des Grundkörpers bzw. setzt den Grundkörper in Axialrichtung entsprechend nur über ein definiertes Umfangssegment fort. Der Kopplungsabschnitt kann sonach laschenartig bzw. als Lasche oder als Vorsprung ausgebildet sein und kann entsprechend in eine Ausnehmung bzw. einen Aufnahmeabschnitt des Synchronkörpers eingreifen, welcher Aufnahmeabschnitt hinsichtlich seiner Geometrie zu dem Kopplungsabschnitt korrespondiert, um die Drehzahlgleichheit und das definierte Verdrehspiel sicherzustellen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Synchronrings kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Kopplungsabschnitt als Abschnitt einer Mantelfläche des Grundkörpers, insbesondere als Abschnitt eines Reibkonus, ausgebildet ist. Wie zuvor beschrieben, bildet der Kopplungsabschnitt einen sich in axialer Richtung von dem Grundkörper des Synchronrings abragenden Fortsatz des Grundkörpers, wobei der Kopplungsabschnitt einen Abschnitt der Mantelfläche des Grundkörpers bilden kann. Beispielsweise kann der Kopplungsabschnitt zusammen mit dem Grundkörper des Synchronrings hergestellt werden, insbesondere durch Schneiden, Stanzen, Urformen, Sintern. Mit anderen Worten kann der Kopplungsabschnitt als Verlängerung des Reibkonus, der durch den Grundkörper des Synchronrings ausgebildet wird, erachtet werden. Bei einem Herstellungsprozess liegen die Kopplungsabschnitte dabei radial innenliegend in Bezug auf die Zentralachse des Synchronkörpers und somit innerhalb des Grundkörpers. Die benötigte Baufläche kann somit reduziert werden. Ferner entfallen die aufwändigen Umformprozesse.
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Der Kopplungsabschnitt kann integral, insbesondere materialeinheitlich und/oder einstückig, mit dem Grundkörper ausgebildet sein. Beispielsweise ist es möglich, den gesamten Grundkörper des Synchronrings durch Stanzen herzustellen, wobei der wenigstens eine Kopplungsabschnitt zusammen mit dem Grundkörper gestanzt werden kann. In ebenem Zustand, d.h. bevor ein Stanzprozess ausgeführt wird, beansprucht der Grundkörper des Synchronrings weniger radialen Raum, da sich der wenigstens eine Kopplungsabschnitt letztlich innerhalb der Kontur des Grundkörpers befindet.
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Ferner kann eine Verzahnung des Synchronrings zumindest abschnittsweise an einer Umfangsposition des wenigstens einen Kopplungsabschnitts angeordnet sein. Wie zuvor beschrieben, ist der Synchronring über die Verzahnung, insbesondere eine Außenverzahnung, mit einer Verzahnung, insbesondere einer Innenverzahnung, einer Schiebemuffe gekoppelt, um die Verbindung zwischen dem Kupplungskörper und dem Synchronkörper über die Schiebemuffe und den Synchronring herzustellen. Vorteilhafterweise ist es hierbei möglich, dass die Verzahnung des Synchronrings letztlich unabhängig von der Position des Kopplungsabschnitts gewählt bzw. ausgeführt werden kann. Somit ist es insbesondere möglich, dass der Synchronring beispielsweise eine in Umfangsrichtung durchgängige Verzahnung aufweisen kann, weil der Kopplungsabschnitt nicht im Bereich der Verzahnung angeordnet ist, wie bei Synchronringen gemäß Stand der Technik üblich.
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Ferner kann der Synchronring mehrere, insbesondere drei, Kopplungsabschnitte aufweisen. Grundsätzlich ist die Anzahl der Kopplungsabschnitte beliebig wählbar, wobei insbesondere drei Kopplungsabschnitte über den Umfang des Grundkörpers des Synchronrings verteilt angeordnet sein können. Besonders bevorzugt ist eine äquidistante Verteilung der Kopplungsabschnitte in Umfangsrichtung, sodass eine symmetrische Kopplung an den Synchronkörper möglich ist.
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Daneben betrifft die Erfindung einen Synchronkörper für eine Synchronisierungseinrichtung, insbesondere eine Synchronisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welcher Synchronkörper wenigstens einen Aufnahmeabschnitt für einen Kopplungsabschnitt zur Kopplung des Synchronkörpers mit einem Synchronring, insbesondere einem erfindungsgemäßen Synchronring, wie zuvor beschrieben, aufweist, wobei der wenigstens eine Aufnahmeabschnitt, insbesondere eine Nut, in einer Radialposition eines Grundkörpers, insbesondere eines Reibkonus, eines mit dem Synchronkörper koppelbaren oder gekoppelten Synchronrings angeordnet ist.
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Der Synchronkörper weist sonach einen Aufnahmeabschnitt auf, der sich auf derselben Radialposition wie der Grundkörper befindet, insbesondere der Reibkonus eines mit dem Synchronkörper zu koppelnden oder gekoppelten Synchronrings. Letztlich ist der erfindungsgemäße Synchronkörper sonach dazu ausgebildet, mit dem erfindungsgemäßen Synchronring gekoppelt zu werden.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Synchronisierungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Synchronkörper und einem erfindungsgemäßen Synchronring, wobei der Synchronkörper wenigstens einen zu dem wenigstens einen Kopplungsabschnitt des Synchronrings korrespondierenden Aufnahmeabschnitt aufweist. Die Synchronisierungseinrichtung kann ferner zwei Synchronringe aufweisen, die zu gegenüberliegenden Seiten an dem Synchronkörper angeordnet sind. Beispielsweise kann die Synchronisierungseinrichtung als Mehrfachkonussystem ausgebildet sein, wobei der wenigstens eine Synchronring als Außenring des Mehrfachkonussystems ausgebildet ist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang, insbesondere einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, welcher Antriebsstrang eine erfindungsgemäße Synchronisierungseinrichtung aufweist. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings, insbesondere eines erfindungsgemäßen Synchronrings, wie zuvor beschrieben, wobei wenigstens ein Kopplungsabschnitt des Synchronrings integral mit einem Grundkörper des Synchronrings, insbesondere durch Schneiden oder Stanzen, erzeugt wird.
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Mit anderen Worten kann der Synchronring durch Stanzen des Grundkörpers erzeugt werden, wobei zur Herstellung der Kopplungsabschnitte oder des wenigstens einen Kopplungsabschnitts, keine aufwendigen Umformprozesse erforderlich sind. Zusätzlich dazu, dass sich in einem ebenen Zustand des Synchronrings, also vor einem Stanzprozessschritt, in dem der Synchronring aus einem Halbzeug gestanzt wird, die Kopplungsabschnitte im Wesentlichen radial innenliegend in Bezug auf eine Zentralachse befinden, insbesondere einen Mittelpunkt des Synchronrings. Dadurch wird auf dem Halbzeug weniger radialer Raum bzw. weniger Fläche in Anspruch genommen, sodass der Herstellungsprozess, insbesondere der Stanzprozess oder Schneidprozess, effizienter ausgeführt werden kann.
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Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf den Synchronring, den Synchronkörper, die Synchronisierungseinrichtung, den Antriebsstrang und das Verfahren zur Herstellung eines Synchronrings beschrieben wurden, beliebig untereinander austauschbar, aufeinander übertragbar und untereinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Synchronrings;
- 2 eine schematische Querschnittsdarstellung des Synchronrings von 1; und
- 3 einen Ausschnitt einer Synchronisierungseinrichtung mit einem Synchronkörper und einem Synchronring.
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1 zeigt einen Synchronring 1 für eine Synchronisierungseinrichtung 2 (3), beispielsweise eine Synchronisierungseinrichtung 2 für ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt). Der Synchronring 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel drei Kopplungsabschnitte 3 auf, wobei die Anzahl und die Anordnung der Kopplungsabschnitte 3 beliebig gewählt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind die drei Kopplungsabschnitte 3 äquidistant in Umfangsrichtung an einem Grundkörper 4 des Synchronrings 1 angeordnet. Die Kopplungsabschnitte 3 dienen dazu, den Synchronring 1 an einen Synchronkörper 5 der Synchronisierungseinrichtung 2 zu koppeln, d.h. eine Drehzahlgleichheit zwischen Synchronkörper 5 und Synchronring 4 herzustellen und gleichzeitig ein gewisses Verdrehspiel zwischen dem Synchronring 4 und dem Synchronkörper 5 zuzulassen.
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Wie ferner aus 1 entnommen werden kann, ragt jeder Kopplungsabschnitt 3 in Axialrichtung in Bezug auf eine Zentralachse 6, beispielsweise eine Drehachse des Synchronrings 4, in axialer Richtung von dem Grundkörper 4 ab, also letztlich im Wesentlichen parallel zu der Zentralachse 6. Mit anderen Worten erstreckt sich jeder Kopplungsabschnitt 3 in Richtung des Synchronkörpers 5 von dem Grundkörper 4 des Synchronrings 1 weg, in Bezug auf die montierte Stellung des Synchronrings 1 in der Synchronisierungseinrichtung 2. Mit anderen Worten kann jeder der Kopplungsabschnitte 3 als Vorsprung bzw. Lasche oder laschenartig bezeichnet werden. Dabei bildet ein jeder der Kopplungsabschnitte 3 einen Abschnitt der Mantelfläche des Grundkörpers 4 und somit einen Abschnitt eines Reibkonus 7, mittels welchen Reibkonus 7 der Synchronring 1 einen Reibschluss mit einem korrespondierenden Kupplungskörper (nicht dargestellt) herstellen kann.
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Die Kopplungsabschnitte 3 des Synchronrings 1 sind in diesem Ausführungsbeispiel materialeinheitlich und einstückig mit dem Grundkörper 4 hergestellt, beispielsweise durch Stanzen eines Blechteils. Dabei ragen in einem Ausgangszustand die Kopplungsabschnitte 3 in radialer Richtung in Bezug auf die Zentralachse 6 und liegen somit radial innenliegend in Bezug auf die Radialposition des Grundkörpers 4 vor. Mit anderen Worten weist der Synchronring 1 vor dem Stanzen einen in radialer Richtung gegenüber herkömmlichen Synchronringen reduzierten Bauraumbedarf auf, was es erlaubt, den Herstellungsprozess des Synchronrings 1 effizienter auszuführen.
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Wie 1 ferner entnommen werden kann, ist eine Verzahnung 8 des Synchronrings in Umfangsrichtung durchgängig ausgeführt. Insbesondere weist der Synchronring 1 eine Verzahnung auf derselben Umfangsposition auf, an der die Kopplungsabschnitte 3 angeordnet sind. Ersichtlich ist es vorteilhafterweise möglich, die Verzahnung 8 an dem Synchronring 1 unabhängig von der Positionierung der Kopplungsabschnitte 3 auszuführen, da die Kopplungsabschnitte 3 sich in axialer Richtung an den Grundkörper 4 anschließen und nicht in radialer Position an den Grundkörper 4 angeformt bzw. umgeformt sind.
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In 3 ist ferner dargestellt, dass der Synchronkörper 5 einen Aufnahmeabschnitt 9 aufweist, insbesondere eine Nut, welcher Aufnahmeabschnitt 9 sich im Wesentlichen auf derselben Radialposition befindet, wie der Reibkonus 7 des Grundkörpers 4 des Synchronrings 1. Dadurch ist es möglich, dass die Kopplungsabschnitte 3 des Synchronrings 1 in die entsprechenden Aufnahmeabschnitte 9 in dem Synchronkörper 5 eingreifen können und somit eine Kopplung zwischen dem Synchronkörper 5 und dem Synchronring 4 herstellen. Ferner ist es möglich, die Synchronisierungseinrichtung 2 als Mehrfachkonussystem auszubilden, wobei der Synchronring 1 als Außenring ausgeführt sein kann. Selbstverständlich kann die Synchronisierungseinrichtung 2 auch zwei Synchronringe 1 aufweisen (nicht dargestellt), die zu gegenüberliegenden Seiten an dem Synchronkörper 5 angeordnet sein können. beispielsweise kann der Synchronkörper 5 dazu jeweils eine auf die entsprechende Anzahl der Kopplungsabschnitte 3 angepasste Anzahl an Aufnahmeabschnitten 9 aufweisen, die beispielsweise in Umfangsrichtung versetzt bzw. abwechselnd an dem Synchronkörper 5 angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Synchronring
- 2
- Synchronisierungseinrichtung
- 3
- Kopplungsabschnitt
- 4
- Grundkörper
- 5
- Synchronkörper
- 6
- Zentralachse
- 7
- Reibkonus
- 8
- Verzahnung
- 9
- Aufnahmeabschnitt
