DE102021200662A1

DE102021200662A1 - Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021200662A1
Application number: DE102021200662.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Retsch; Jens Enders
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-01-26
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2022-07-28

Abstract

Getriebeanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Getrieberad (2), ein zweites Getrieberad (3) und einen drehfest mit einer Welle (5) gekoppelten Kupplungskörper (4), wobei die Getriebeanordnung (1) eine Schiebemuffe (7) zur wahlweisen lösbaren Kopplung des ersten Getrieberads (2) mit dem zweiten Getrieberad (3) oder des ersten Getrieberads (2) mit dem Kupplungskörper (4) aufweist, wobei die Schiebemuffe (7) mittels wenigstens eines Verbindungsabschnitts (8) mit dem ersten Getrieberad (2) gekoppelt ist und wahlweise mittels eines ersten Verzahnungsabschnitts (10) mit einer Verzahnung (13) des Kupplungskörpers (4) oder mittels eines zweiten Verzahnungsabschnitts (11) mit einer Verzahnung (14) des zweiten Getrieberads (3) koppelbar oder gekoppelt ist, wobei in Axialrichtung zwischen dem Kupplungskörper (4) und dem zweiten Getrieberad (3) eine Synchronisierungseinrichtung (15) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Getrieberad, ein zweites Getrieberad und einen drehfest mit einer Welle gekoppelten Kupplungskörper, wobei die Getriebeanordnung eine Schiebemuffe zur wahlweisen lösbaren Kopplung des ersten Getrieberads mit dem zweiten Getrieberad oder des ersten Getrieberads mit dem Kupplungskörper aufweist.
Derartige Getriebeanordnungen für Kraftfahrzeuge sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, wobei ein erstes Getrieberad wahlweise mit einem zweiten Getrieberad oder einem Kupplungskörper gekoppelt werden kann. Dazu weist die Getriebeanordnung eine Schiebemuffe auf, die in entsprechende Zustände bewegbar ist, beispielsweise um in einem ersten Kopplungszustand bzw. Schaltzustand das erste Getrieberad mit dem Kupplungskörper und in einem zweiten Kopplungszustand das erste Getrieberad mit dem zweiten Getrieberad zu koppeln. Letztlich ist somit eine wahlweise Kopplung des ersten Getrieberads mit entweder dem zweiten Getrieberad oder dem Kupplungskörper und somit mit der Welle, die drehfest mit dem Kupplungskörper verbunden ist, möglich.
Bei derartigen Getriebeanordnungen besteht die Bestrebung nach einer möglichst geringen Bauform, also entsprechenden Komponenten bzw. Anordnungen der einzelnen Elemente der Getriebeanordnung, die in Summe einen möglichst geringen Bauraum beanspruchen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die vergleichsweise weniger Bauraum benötigt.
Die Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, die ein erstes Getrieberad, ein zweites Getrieberad und einen Kupplungskörper aufweist, welcher Kupplungskörper drehfest mit einer Welle gekoppelt ist. Die Getriebeanordnung weist ferner eine Schiebemuffe auf, mittels der wahlweise das erste Getrieberad lösbar mit dem zweiten Getrieberad oder das erste Getrieberad lösbar mit dem Kupplungskörper gekoppelt werden kann.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Schiebemuffe mittels wenigstens eines Verbindungsabschnitts mit dem ersten Getrieberad gekoppelt ist und wahlweise mittels eines ersten Verzahnungsabschnitts mit einer Verzahnung des Kupplungskörpers oder mittels eines zweiten Verzahnungsabschnitts mit einer Verzahnung des zweiten Getrieberads koppelbar oder gekoppelt ist, wobei in Axialrichtung zwischen dem Kupplungskörper und dem zweiten Getrieberad eine Synchronisierungseinrichtung angeordnet ist. Die beschriebene Getriebeanordnung erlaubt daher, insbesondere bei einem Wechsel des Kopplungszustands bzw. Schaltzustands, eine Synchronisierung der beteiligten Elemente durchzuführen, da die Getriebeanordnung eine Synchronisierungseinrichtung zwischen dem Kupplungskörper und dem zweiten Getrieberad aufweist. Dadurch ist es möglich, bei einer Verschiebung der Schiebemuffe in Axialrichtung, eine Synchronisierung bei der Kopplung des ersten Getrieberad mit dem zweiten Getrieberad bzw. dem Kupplungskörper zu erreichen.
Durch die Ausgestaltung der Getriebeanordnung, insbesondere aufgrund der Kopplung des ersten Getrieberads durch den Verbindungsabschnitt mit der Schiebemuffe, und des ersten und zweiten Verzahnungsabschnitts der Schiebemuffe, die wahlweise mit der Verzahnung des zweiten Getrieberads oder mit der Verzahnung des Kupplungskörpers in Wirkverbindung stehen, kann durch axiale Verlagerung der Schiebemuffe entsprechend der gewünschte Kopplungszustand bzw. Schaltzustand hergestellt werden. Mit anderen Worten ist es durch das Bereitstellen des Verbindungsabschnitts an dem Getrieberad und der Verzahnungsabschnitte seitens der Schiebemuffe möglich, dass die Schiebemuffe entweder eine Verbindung des ersten Getrieberads mit dem Kupplungskörper oder eine Verbindung des ersten Getrieberads mit dem zweiten Getrieberad herstellt. Die Schiebemuffe kann dabei die beiden Verzahnungsabschnitte entsprechend als Teil einer Innenverzahnung aufweisen, die in entsprechende Außenverzahnungen auf dem zweiten Getrieberad bzw. dem Kupplungskörper eingreift.
Somit ist insbesondere bei der Getriebeanordnung ein Verbindungsabschnitt vorgesehen, der eine Kopplung des ersten Getrieberads an die Schiebemuffe erlaubt. Die Schiebemuffe bleibt dabei axial in Bezug auf das erste Getrieberad verschiebbar, jedoch drehfest mit dem ersten Getrieberad verbunden. Gleichzeitig weist die Schiebemuffe zwei Verzahnungsabschnitte auf, nämlich einen ersten Verzahnungsabschnitt und einen zweiten Verzahnungsabschnitt. Durch die beiden Verzahnungsabschnitte ist es möglich, bei einer Bewegung der Schiebemuffe in verschiedene Axialpositionen, wahlweise eine Kopplung der Schiebemuffe mit dem zweiten Getrieberad oder dem Kupplungskörper herzustellen. Die Verzahnungsabschnitte können als Abschnitte einer durchgehenden Verzahnung ausgebildet sein. Die Durchgehende Verzahnung kann an ihren gegenüberliegenden Enden eine Anspitzung aufweisen, d.h. die Verzahnung kann beidseitig angespitzt ausgeführt sein. Alternativ kann jeweils der erste und zweite Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe angespitzt sein. Die Anspitzung ermöglicht, die Funktionen „Sperren“ und „Einspuren“ zu realisieren.
Somit kann bei Positionierung der Schiebemuffe in der zugehörigen Axialposition, also bei Einnehmen einer entsprechenden Schaltstellung oder eines Schaltzustands, eine Kopplung des ersten Getrieberads über die Schiebemuffe mit dem zweiten Getrieberad oder eine Kopplung des ersten Getrieberads über die Schiebemuffe mit dem Kupplungskörper hergestellt werden. In den entsprechenden Schaltzuständen ist die Schiebemuffe demnach mit dem ersten Verzahnungsabschnitt mit einer Verzahnung des Kupplungskörpers oder mit einem zweiten Verzahnungsabschnitt mit einer Verzahnung des zweiten Getrieberads gekoppelt.
Die Getriebeanordnung kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass der erste Verzahnungsabschnitt und der zweite Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe in Axialrichtung um eine Aussparung in der Schiebemuffe beabstandet sind. Wie zuvor beschrieben, weist die Schiebemuffe die beiden Verzahnungsabschnitte auf, mit denen die wahlweise Verbindung des ersten Getrieberads mit entweder dem zweiten Getrieberad oder dem Kupplungskörper herstellbar sind. Nach der beschriebenen Ausgestaltung ist die Verzahnung der Schiebemuffe in Axialrichtung unterbrochen, d.h., dass der erste Verzahnungsabschnitt und der zweite Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe nicht kontinuierlich ineinander übergehen, sondern um eine Aussparung in der Schiebemuffe voneinander beabstandet sind. Die Aussparung kann dabei insbesondere als Vergrößerung des Innendurchmessers der Schiebemuffe in Bezug auf die Durchmesser der Zähne der beiden Verzahnungsabschnitte der Schiebemuffe verstanden werden. Letztlich stellt die Aussparung zwischen den beiden Verzahnungsabschnitt somit eine Vertiefung in der Schiebemuffe bzw. eine Freistellung der Innenverzahnung der Schiebemuffe dar.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Getriebeanordnung kann vorgesehen sein, dass der erste Verzahnungsabschnitt und der zweite Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe in Axialrichtung an gegenüberliegenden Enden der Schiebemuffe angeordnet sind. Wie zuvor beschrieben, ist es dabei möglich, dass zwischen dem ersten Verzahnungsabschnitt und dem zweiten Verzahnungsabschnitt eine Aussparung angeordnet ist, die Schiebemuffe somit zwischen dem ersten Verzahnungsabschnitt und dem zweiten Verzahnungsabschnitt in Axialrichtung keine Verzahnung aufweist. Die Aussparung zwischen dem ersten Verzahnungsabschnitt und dem zweiten Verzahnungsabschnitt kann auch als „Lücke“ verstanden werden. Beispielsweise ist es dabei möglich, die Schiebemuffe mit einer durchgehenden Verzahnung auszubilden und im Bereich der Aussparung die Verzahnung abzutragen, sodass sich letztlich der erste Verzahnungsabschnitt und der zweite Verzahnungsabschnitt an den gegenüberliegenden Enden der Schiebemuffe in Axialrichtung ausbilden bzw. sich dadurch derartige Verzahnungsabschnitte ergeben. Die Aussparung in der Schiebemuffe ist dabei optional. Eine durchgehende Ausbildung der Verzahnung ist ebenso möglich. Der erste Verzahnungsabschnitt und der zweite Verzahnungsabschnitt können auch kontinuierlich oder in Form einer Stufe ineinander übergehen. Dabei können die beiden Verzahnungsabschnitte direkt nebeneinander angeordnet sein.
Wie zuvor beschrieben, weist die Getriebeanordnung einen Verbindungsabschnitt auf, der eine Kopplung der Schiebemuffe an das erste Getrieberad bewirkt, sodass die Schiebemuffe in Axialrichtung in Bezug auf das erste Getrieberad verschiebbar ist, in Umfangsrichtung aber an das erste Getrieberad gekoppelt bleibt, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen dem ersten Getrieberad und der Schiebemuffe unabhängig von verschiedenen Schaltzuständen erhalten bleibt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Getriebeanordnung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Verbindungsabschnitt als ein sich in Axialrichtung erstreckender, in wenigstens einem Schaltzustand wenigstens eine Verbindungsöffnung der Schiebemuffe durchgreifender Verbindungsfinger ausgebildet ist, wobei die Schiebemuffe in Axialrichtung verschiebbar und in Umfangsrichtung an das erste Getrieberad gekoppelt ist.
Die Schiebemuffe weist sonach eine oder mehrere Verbindungsöffnungen auf, die von dem beschriebenen Verbindungsabschnitt bzw. Verbindungsfinger durchgegriffen werden können. Dadurch ist die Schiebemuffe entlang des Verbindungsabschnitts in Axialrichtung verschiebbar, indem die Schiebemuffe, beispielsweise mittels der wenigstens einen Verbindungsöffnung an dem Verbindungsabschnitt entlang gleitet bzw. geführt wird, jedoch in Umfangsrichtung durch Anlage des Verbindungsabschnitts an einem Rand der Verbindungsöffnung an das erste Getrieberad gekoppelt bleibt. Der Verbindungsabschnitt kann beispielsweise als Stift oder stiftförmig oder dergleichen ausgebildet sein und von dem Getrieberad in Richtung der Schiebemuffe abragen und in eine, insbesondere korrespondierend geformte, Verbindungsöffnung eingreifen bzw. diese durchgreifen.
Die Getriebeanordnung, insbesondere das erste Getrieberad, kann entsprechend einer weiteren Ausgestaltung eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Verbindungsabschnitten, insbesondere in Form beschriebener Verbindungsfinger, aufweisen. Dazu korrespondierend kann die Schiebemuffe der Getriebeanordnung eine Vielzahl von Verbindungsöffnungen aufweisen. Somit ist eine, insbesondere symmetrische, Kopplung der Schiebemuffe an das erste Getrieberad möglich. Beispielsweise weist das erste Getrieberad eine Vielzahl von gleichförmig in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Verbindungsfingern auf, die in wenigstens einem Schaltzustand eine gleiche Anzahl von Verbindungsöffnungen in der Schiebemuffe durchgreifen.
Durch die Trennung, insbesondere räumliche und funktionale Trennung, des Verbindungsabschnitts von den beiden Verzahnungsabschnitten ist es möglich, Bauraum, insbesondere in Axialrichtung, einzusparen, da die Kopplung zwischen dem ersten Getrieberad und der Schiebemuffe auf einer anderen Radialposition stattfinden kann, als die Kopplung der Schiebemuffe an den Kupplungskörper bzw. das zweite Getrieberad. Dazu kann, wie zuvor beschrieben, ein erster Verzahnungsabschnitt und ein zweiter Verzahnungsabschnitt an der Schiebemuffe, insbesondere deren Innenumfang, vorgesehen sein. Somit kann durch die entsprechende Anordnung des Verbindungsabschnitts und der Verzahnungsabschnitte eine vergleichsweise kompaktere Bauform der Getriebeanordnung erreicht werden.
Die Schiebemuffe kann dabei insbesondere in wenigstens drei Schaltzustände bewegbar sein, die in Axialrichtung hintereinander angeordnet sind. Dabei kann die Schiebemuffe in einem ersten Schaltzustand das erste Getrieberad mit dem Kupplungskörper koppeln und in einem zweiten Schaltzustand das erste Getrieberad mit dem zweiten Getrieberad koppeln. Wie zuvor beschrieben, kann dabei in einem ersten Schaltzustand das erste Getrieberad über die Schiebemuffe, insbesondere den ersten Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe in Verbindung mit dem Kupplungskörper stehen. In dem zweiten Schaltzustand ist das erste Getrieberad über die Schiebemuffe, insbesondere den zweiten Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe mit dem zweiten Getrieberad gekoppelt. Der Kupplungskörper bzw. die Verzahnung des Kupplungskörpers ist dabei in Radialrichtung innerhalb der Verbindungsabschnitte des ersten Getrieberads, also demgegenüber näher an der Drehachse, angeordnet. Die Verzahnungsabschnitte der Schiebemuffe sind ebenfalls auf einer andere Radialposition, insbesondere näher an der Drehachse, angeordnet, als der Verbindungsabschnitt.
Wird die Schiebemuffe ausgehend von dem beschriebenen Zustand in Axialrichtung, also in Richtung des zweiten Getrieberads, bewegt, kann ein dritter Schaltzustand eingenommen werden, in dem der zweite Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe in Axialrichtung von der Verzahnung des Kupplungskörpers wegbewegt wird. In dem dritten Schaltzustand sind der erste und der zweite Verzahnungsabschnitt somit in Axialrichtung zwischen der Verzahnung des Kupplungskörpers und der Verzahnung des zweiten Getrieberads angeordnet, sodass die Verzahnungsabschnitte letztlich nicht mit einem der weiteren Elemente, also nicht mit dem Kupplungskörper oder dem zweiten Getrieberad gekoppelt sind. Der dritte Schaltzustand kann sonach als „Neutralstellung“ verstanden werden. In dem dritten Schaltzustand ist somit die Schiebemuffe in Axialrichtung zwischen den Axialpositionen der Schiebemuffe des ersten und des zweiten Schaltzustands angeordnet. Dabei ist in dem dritten Schaltzustand das erste Getrieberad von dem Kupplungskörper und dem zweiten Getrieberad entkoppelt.
Wird die Schiebemuffe ausgehend von dem Neutralzustand weiter in der zuvor beschriebenen Axialrichtung entlang des wenigstens einen Verbindungsabschnitts verschoben, also in Richtung des zweiten Getrieberads, wird der zweite Verzahnungsabschnitt der Schiebemuffe mit der Verzahnung des zweiten Getrieberads gekoppelt, sodass letztlich eine Kopplung zwischen dem ersten Getrieberad und dem zweiten Getrieberad hergestellt werden kann. Der wenigstens eine Verbindungsabschnitt des ersten Getrieberads ist demnach entsprechend über einen Axialabschnitt ausgebildet, der es erlaubt, die Schiebemuffe axial zu bewegen und stets den Eingriff zwischen dem ersten Getrieberad und der Schiebemuffe aufrecht zu erhalten.
Wie zuvor beschrieben, ist zwischen dem Kupplungskörper und dem zweiten Getrieberad eine Synchronisierungseinrichtung angeordnet. Bei einer Verlagerung der Schiebemuffe wird entsprechend des Schaltzustands eine Mitnahme bzw. eine Bewegung der Synchronisierungseinrichtung in Axialrichtung bewirkt, die eine Synchronisierung bei der Herstellung der Kopplungszustände bzw. Schaltzustände ermöglicht. Die Synchronisierungseinrichtung wird im Neutralzustand zwischen dem Kupplungskörper und dem zweiten Getrieberad gehalten. Entsprechend ist es möglich, durch eine axiale Verlagerung der Schiebemuffe die einzelnen Schaltzustände durchzuschalten, insbesondere kann durch das Anfahren der einzelnen Axialpositionen der Schiebemuffe der jeweilige Schaltzustand erreicht werden.
Die zuvor beschriebene Synchronisierungseinrichtung kann insbesondere zwei Synchronisierungsringe aufweisen, wobei eine erste Reibfläche, insbesondere ein erster Reibkonus, eines ersten Synchronisierungsrings einer korrespondierenden Reibfläche des Kupplungskörpers zugeordnet ist und eine zweite Reibfläche, insbesondere ein zweiter Reibkonus, eines zweiten Synchronisierungsrings einer korrespondierenden Reibfläche des zweiten Getrieberads zugeordnet ist. Mit anderen Worten kann die Synchronisierungseinrichtung als zweigeteilte Synchronisierungseinrichtung verstanden werden, die zwei in Axialrichtung benachbarte Synchronisierungsringe aufweist. Dabei kann ein erster Synchronisierungsring eine erste Reibfläche aufweisen, insbesondere einen ersten Reibkonus. Die erste Reibfläche ist in diesem Fall der korrespondierenden Reibfläche des Kupplungskörpers zugeordnet. Der zweite Synchronisierungsring weist entsprechend eine zweite Reibfläche, insbesondere einen zweiten Reibkonus auf, welche zweite Reibfläche entsprechend einer korrespondierenden Reibfläche des zweiten Getrieberads zugeordnet ist.
Entsprechend einer bekannten Synchronisierungseinrichtung kann dabei durch axiale Verlagerung der Synchronisierungseinrichtung der jeweilige Synchronisierungsring mit dem zu koppelnden Kupplungskörper oder dem zu koppelnden zweiten Getrieberad in Anlage gebracht werden. Entsprechend kontaktiert die erste Reibfläche die korrespondierende Reibfläche des Kupplungskörpers, um die Synchronisierung des Kupplungskörpers mit der Schiebemuffe, die mit dem Synchronisierungsring bzw. der Synchronisierungseinrichtung gekoppelt ist, herzustellen. Ebenso wird bei einer entgegengesetzten Bewegung der Synchronisierungseinrichtung, nämlich in Richtung des zweiten Getrieberads, die zweite Reibfläche mit der korrespondierenden Reibfläche des zweiten Getrieberads gekoppelt, da die Synchronisierungseinrichtung mit der Schiebemuffe mitbewegt wird.
Die beiden Hälften der Synchronisierungseinrichtung, also die beiden Synchronisierungsringe, die in Axialrichtung benachbart ausgebildet sind, sind in Axialrichtung gekoppelt, sodass beide Synchronisierungsringe stets mit der Schiebemuffe in Axialrichtung mitbewegt werden. Entsprechend wird bei einer Herstellung der Kopplung zwischen der Synchronisierungseinrichtung und dem Kupplungskörper nur der erste Synchronisierungsring mit der ersten Reibfläche mit der des Kupplungskörpers gekoppelt, wobei die zweite Reibfläche bzw. der zweite Synchronisierungsring mitläuft. Dies gilt ebenso für die Kopplung des zweiten Synchronisierungsrings mit der zweiten Reibfläche des zweiten Getrieberads. Anstatt zwei miteinander gekoppelte Hälften vorzusehen, können die Synchronisierungsringe auch als ein Bauteil ausgeführt sein. In Umfangsrichtung kann in wenigstens zwei Bereiche unterschieden werden, nämlich einen Druckstückbereich, in dem keine Sperrzähne vorgesehen sein. Üblicherweise werden drei Druckstückbereiche über den Umfang verteilt vorgesehen.
Der übrige Bereich, also der sich zwischen den Druckstückbereichen erstreckende Bereich weist Sperrzähne auf. Die Bezeichnungen „erster“ und „zweiter“ Synchronisierungsring bzw. „erste“ und „zweite“ Reibfläche sind selbstverständlich austauschbar.
Die Synchronisierungseinrichtung weist ferner ein Druckstück auf, das in der Synchronisierungseinrichtung, insbesondere in dem ersten und zweiten Synchronisierungsring, angeordnet ist. Das Druckstück ist beispielsweise zumindest aus einem Aufnahmeelement, einem Federelement und einem Druckelement ausgebildet, wobei das Druckelement in Richtung der Innenseite der Schiebemuffe gerichtet ist und durch das Federelement federbeaufschlagt an dem Aufnahmeelement abgestützt ist. Mit anderen Worten liegt das Aufnahmeelement radial an der Außenfläche der Synchronisierungseinrichtung an bzw. kann als entsprechend geformter Bereich Teil der Synchronisierungseinrichtung ausgebildet sein. Das Federelement befindet sich zwischen dem Druckelement, beispielsweise einem entsprechend geformten Blech, und dem Aufnahmeelement. Das Federelement drückt sonach das Druckelement abgestützt an dem Aufnahmeelement radial nach außen gegen den Innenumfang in der Schiebemuffe.
Die Synchronisierungseinrichtung kann dabei insbesondere im Querschnitt betrachtet eine U-Form aufweisen, in der das Druckstück angeordnet ist. Das Aufnahmeelement ist am Boden der U-Form angeordnet. Die Schiebemuffe kann entsprechende Einformungen an ihrem Innenumfang aufweisen, die definierte Positionen der Synchronisierungseinrichtung darstellen, in die das Druckstück mit dem Druckelement eingreifen kann. Dadurch kann die Schiebemuffe die Mitnahmefunktion realisieren, d.h., dass bei einer axialen Verschiebung der Schiebemuffe das Druckstück und mit dem Druckstück die Synchronisierungseinrichtung mitgenommen und somit axial verlagert wird.
Wie zuvor beschrieben, können der erste und der zweite Synchronisierungsring in der Synchronisierungseinrichtung in Axialrichtung aneinander gekoppelt sein, sodass die beiden Synchronisierungsringe bei einer Bewegung der Schiebemuffe stets mit der Schiebemuffe mitbewegt werden. Die Kopplung der Synchronisierungsringe aneinander kann insbesondere durch das Druckstück, das, wie zuvor beschrieben, an der Außenfläche der Synchronisierungseinrichtung abgestützt sein kann, übernommen werden. Das Druckstück koppelt sonach die beiden Synchronisierungsringe in Axialrichtung. Insbesondere kann die Kopplung der Synchronisierungsringe durch das Aufnahmeelement des Druckstücks bewirkt werden.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine beschriebene Getriebeanordnung. Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Getriebeanordnung beschrieben wurden, vollständig auf das Kraftfahrzeug übertragbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug;
2 ein Getrieberad der Getriebeanordnung von 1;
3 eine Schiebemuffe der Getriebeanordnung von 1; und
4 eine Synchronisierungseinrichtung der Getriebeanordnung von 1.

1 zeigt eine Getriebeanordnung 1 für ein nicht näher dargestellt Kraftfahrzeug. Die Getriebeanordnung 1 weist ein erstes Getrieberad 2, ein zweites Getrieberad 3 und einen Kupplungskörper 4 auf, der auf einer Welle 5 drehfest angeordnet ist. Die Getrieberäder 2, 3, der Kupplungskörper 4 und die Welle 5 sind um eine Drehachse 6 drehbar angeordnet. Des Weiteren weist die Getriebeanordnung 1 eine Schiebemuffe 7 auf, die in Axialrichtung verschiebbar in der Getriebeanordnung 1 angeordnet ist.
Die Schiebemuffe 7 ist (vgl. 2, 3) in Umfangsrichtung an das erste Getrieberad 2 gekoppelt, wobei die Schiebemuffe 7 in Axialrichtung verschiebbar ist. Bei einer Verschiebung der Schiebemuffe 7 in Axialrichtung bleibt die Kopplung an das erste Getrieberad 2 erhalten. Das erste Getrieberad 2, das im Detail in 2 dargestellt ist, weist dazu eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten 8 auf, die als Verbindungsfinger bezeichnet werden können. Die Verbindungsabschnitte 8 durchgreifen Verbindungslöcher 9, die zu den Verbindungsabschnitten 8 korrespondierend in der Schiebemuffe 7 vorgesehen sind. Mit anderen Worten können die Verbindungsabschnitte 8 die Verbindungslöcher 9 durchgreifen bzw. in diese eingreifen. Dabei ist die Schiebemuffe 7 entlang der Verbindungsabschnitte 8 in Axialrichtung verschiebbar, in Umfangsrichtung jedoch durch Anlage der Ränder der Verbindungsöffnungen 9 an den Verbindungsabschnitten 8 an das erste Getrieberad 2 gekoppelt.
Die Schiebemuffe 7 weist ferner einen ersten Verzahnungsabschnitt 10 und einen zweiten Verzahnungsabschnitt 11 auf. Zwischen den beiden Verzahnungsabschnitt 10, 11 ist optional eine Aussparung 12 vorgesehen, in der die Verzahnung der Schiebemuffe 7 unterbrochen ist. Mit anderen Worten ist der erste Verzahnungsabschnitt 10 durch die Aussparung 12 von dem zweiten Verzahnungsabschnitt 11 beabstandet. Die Aussparung 12 zwischen den beiden Verzahnungsabschnitten 10, 11 ist optional. Die Verzahnungsabschnitte 10, 11 können ebenso durchgängig an der Innenseite der Schiebemuffe 7 vorgesehen sein. Wie in 1 dargestellt, kann die Schiebemuffe 7 in einen ersten Schaltzustand verbracht werden, in dem der erste Verzahnungsabschnitt 10 in Eingriff mit einer Verzahnung 13 des Kupplungskörpers 4 steht. In diesem Schaltzustand, der als erster Schaltzustand bezeichnet werden kann, ist somit eine Kopplung des ersten Getrieberads 2 über die Verbindungsabschnitte 8 und die Schiebemuffe 7 an den Kupplungskörper 4 und somit die Welle 5 hergestellt.
Wird die Schiebemuffe 7 in Axialrichtung in Richtung des zweiten Getrieberads 3 verschoben, kommt der zweite Verzahnungsabschnitt 11 in Eingriff mit einer Verzahnung 14 des zweiten Getrieberads 3. Wie bereits beschrieben, kann dabei die Schiebemuffe 7 entlang der Verbindungsabschnitte 8 axial bewegt werden, wobei die Kopplung zwischen dem ersten Verzahnungsabschnitt 10 und der Verzahnung 13 des Kupplungskörpers 4 gelöst wird und eine Kopplung zwischen dem zweiten Verzahnungsabschnitt 11 der Schiebemuffe 7 und der Verzahnung 14 des zweiten Getrieberads 3 hergestellt wird. In dem beschriebenen zweiten Kopplungszustands bzw. Schaltzustand ist somit das Getrieberad 2 über die Schiebemuffe 7 mit dem zweiten Getrieberad 3 gekoppelt.
Dazwischen liegt ein dritter Schaltzustand bzw. ein „Neutralzustand“, in dem die Verzahnungsabschnitte 10, 11 der Schiebemuffe 7 weder mit der Verzahnung 13 noch mit Verzahnung 14 gekoppelt sind, das erste Getrieberad 2 sonach von Kupplungskörper 4 und zweitem Getrieberad 3 entkoppelt ist.
Des Weiteren weist die Getriebeanordnung 1 eine Synchronisierungseinrichtung 15 auf, die im Detail in 4 dargestellt ist. Die Synchronisierungseinrichtung 15 weist zwei Hälften auf, nämlich einen ersten Synchronisierungsring 16 und einen zweiten Synchronisierungsring 17, die in Axialrichtung aneinander gekoppelt sind, in Umfangsrichtung aber gegeneinander verdrehbar sind. Wie in 4 dargestellt, weist die Synchronisierungseinrichtung 15 im Querschnitt betrachtet näherungsweise eine U-Form auf. Im Inneren der U-Form, also an der Außenseite der Synchronisierungseinrichtung 15 ist ein Druckstück 18 gebildet bzw. aufgenommen, das ein Druckelement 19, ein Federelement 20 und ein Aufnahmeelement 21 aufweist. Das Aufnahmeelement 21 koppelt dabei die Synchronisierungsringe 16, 17 in Axialrichtung aneinander, lässt jedoch eine Bewegung des Synchronisierungsringe 16, 17 in Umfangsrichtung gegeneinander zu.
Grundsätzlich bewirkt das Druckstück 18, dass die Synchronisierungseinrichtung 15 von der Schiebemuffe 7 bei einer Bewegung in Axialrichtung mitgenommen werden kann, sodass die Synchronisierungsringe 16, 17 mit entsprechenden Reibflächen 22, 23 des Kupplungskörpers 4 bzw. des zweiten Getrieberads 3 in Anlage kommen können. Dazu weist der erste Synchronisierungsring 16 eine erste Reibfläche 24 und der zweite Synchronisierungsring 17 eine zweite Reibfläche 25 auf. Wird die Schiebemuffe 7 somit von der in 1 gezeigten Stellung bzw. dem in 1 gezeigten Schaltzustand in Axialrichtung in Richtung des zweiten Getrieberads 3 bewegt, wird die Synchronisierungseinrichtung 15 von der Schiebemuffe 7 mitbewegt, insbesondere in einer Einformung 26, in die das Druckelement 19 eingreifen kann. Entsprechend kommt die zweite Reibfläche 25 in Anlage mit der Reibfläche 23 des zweiten Getrieberads 3, sodass eine Synchronisierung stattfinden kann, bevor der zweite Verzahnungsabschnitt 11 mit der Verzahnung 14 des zweiten Getrieberads 3 in Eingriff gebracht wird.
Ebenso wird bei umgekehrter Bewegungsrichtung der Schiebemuffe 7 die Synchronisierungseinrichtung 15 mitgenommen, um einen reibschlüssigen Kontakt zwischen der Reibfläche 22 des Kupplungskörpers 4 und der ersten Reibfläche 24 des Synchronisierungsrings 16 der Synchronisierungseinrichtung 15 herzustellen, bevor der erste Verzahnungsabschnitt 10 in Eingriff mit der Verzahnung 13 des Kupplungskörpers 4 gebracht wird.
Durch die in radialer Richtung geschachtelte Anordnung der Verzahnung 13 des Kupplungskörpers 4 bzw. der Verzahnung 14 des zweiten Getrieberads 3, der Synchronisierungseinrichtung 15 und der Schiebemuffe 7 kann Bauraum, vor allem in Axialrichtung, eingespart werden. Durch die beschriebene kompakte Lösung ist sonach eine Getriebeanordnung 1 möglich, die einen vergleichsweise geringen Bauraumbedarf besitzt.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeanordnung
2: erstes Getrieberad
3: zweites Getrieberad
4: Kupplungskörper
5: Welle
6: Drehachse
7: Schiebemuffe
8: Verbindungsabschnitt von 2
9: Verbindungsöffnung von 3
10: erster Verzahnungsabschnitt von 7
11: zweiter Verzahnungsabschnitt von 7
12: Aussparung in 7
13: Verzahnung von 4
14: Verzahnung von 3
15: Synchronisierungseinrichtung
16, 17: Synchronisierungsring
18: Druckstück
19: Druckelement von 18
20: Federelement von 18
21: Aufnahmeelement von 18
22, 23: Reibfläche von 4, 3
24, 25: Reibfläche von 16, 17

Claims

Getriebeanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Getrieberad (2), ein zweites Getrieberad (3) und einen drehfest mit einer Welle (5) gekoppelten Kupplungskörper (4), wobei die Getriebeanordnung (1) eine Schiebemuffe (7) zur wahlweisen lösbaren Kopplung des ersten Getrieberads (2) mit dem zweiten Getrieberad (3) oder des ersten Getrieberads (2) mit dem Kupplungskörper (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (7) mittels wenigstens eines Verbindungsabschnitts (8) mit dem ersten Getrieberad (2) gekoppelt ist und wahlweise mittels eines ersten Verzahnungsabschnitts (10) mit einer Verzahnung (13) des Kupplungskörpers (4) oder mittels eines zweiten Verzahnungsabschnitts (11) mit einer Verzahnung (14) des zweiten Getrieberads (3) koppelbar oder gekoppelt ist, wobei in Axialrichtung zwischen dem Kupplungskörper (4) und dem zweiten Getrieberad (3) eine Synchronisierungseinrichtung (15) angeordnet ist.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verbindungsabschnitt (8) als ein sich in Axialrichtung erstreckender, wenigstens eine Verbindungsöffnung (9) der Schiebemuffe (7) durchgreifender Verbindungsfinger ausgebildet ist, wobei die Schiebemuffe (7) in Axialrichtung verschiebbar und in Umfangsrichtung an das erste Getrieberad (2) gekoppelt ist.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (1), insbesondere das erste Getrieberad (2), eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Verbindungsabschnitten (8) und die Schiebemuffe (7) eine Vielzahl von korrespondierenden Verbindungsöffnungen (9) aufweist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (7) in Axialrichtung in wenigstens drei Schaltzustände bewegbar ist.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (7) in einem ersten Schaltzustand das erste Getrieberad (2) mit dem Kupplungskörper (4) koppelt und in dem zweiten Schaltzustand das erste Getrieberad (2) mit dem zweiten Getrieberad (3) koppelt.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (1) einen dritten Schaltzustand aufweist, in dem die Schiebemuffe (7) in Axialrichtung zwischen den Axialpositionen der Schiebemuffe (7) des ersten und des zweiten Schaltzustands angeordnet ist, wobei in dem dritten Schaltzustand das erste Getrieberad (2) von dem Kupplungskörper (4) und dem zweiten Getrieberad (3) entkoppelt ist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungseinrichtung (15) zwei Synchronisierungsringe (16, 17) aufweist, wobei eine erste Reibfläche (24), insbesondere ein erster Reibkonus, eines ersten Synchronisierungsrings (16) einer korrespondierenden Reibfläche (22) des Kupplungskörpers (4) zugeordnet ist und eine zweite Reibfläche (25), insbesondere ein zweiter Reibkonus, eines zweiten Synchronisierungsrings (17) einer korrespondierenden Reibfläche (23) des zweiten Getrieberads (3) zugeordnet ist.
Getriebeanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierungseinrichtung (15) ein Druckstück (18) aufweist, das in der Synchronisierungseinrichtung (15), insbesondere in dem ersten und zweiten Synchronisierungsring (16, 17), angeordnet ist.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Synchronisierungsring (16, 17) der Synchronisierungseinrichtung (15) mittels des Druckstücks (18) in Axialrichtung miteinander gekoppelt sind.
Kraftfahrzeug, umfassend eine Getriebeanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.