DE19832729B4

DE19832729B4 - Synchronkörper mit integriertem Druckstück oder Rastelement

Info

Publication number: DE19832729B4
Application number: DE19832729A
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. Schwuger; Reinhart Dipl.-Ing. Malik; Reiner Martin
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: US6186301B1; KR20000011865A; KR100676988B1; CN1242481A; BR9902837A; DE19832729A1; CN1163678C

Abstract

Synchronkörper (15, 27) einer Synchronisiereinrichtung für Schaltgetriebe, mit einer Nabe (15a) und einer Muffenführung (15b),
– der mittels der Nabe (15a) drehfest und an mindestens ein schaltbares Gangrad anschließend auf einer Getriebewelle angeordnet ist,
– dessen Nabe (15a) und die Muffenführung (15b) drehfest miteinander verbunden sind,
– dessen Muffenführung (15b) eine an ihrem Außenumfang angeordnete, entlang der Längsmittelachse des Synchronkörpers (15, 27) verschiebbare und in Umfangsrichtung verdrehfest angeordnete Schiebemuffe aufnimmt, wobei am Außenumfang der Muffenführung (15b) eine Außenverzahnung (16) ausgebildet ist und die Muffenführung (15b) in dieser Außenverzahnung (16) in eine Innenverzahnung der Schiebemuffe eingreift,
– und dessen Muffenführung (15b) an ihrem Außenumfang mit Aufnahmen (19) versehen ist und in diesen Aufnahmen (19) entweder federbelastete Rastelemente (24) oder federbelastete Druckstücke (26) oder eine Kombination aus den Rastelementen (24) und den Druckstücken (26) aufgenommen sind, wobei die Rastelemente (24) oder die Druckstücke (26) oder die Kombination aus...

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Synchronkörper einer Synchronisiereinrichtung für Schaltgetriebe mit einer Nabe und einer Muffenführung,

– der mittels der Nabe drehfest und an mindestens ein schaltbares Gangrad anschließend auf einer Getriebewelle angeordnet ist,
– dessen Nabe und die Muffenführung drehfest miteinander verbunden sind,
– dessen Muffenführung eine an ihrem Außenumfang angeordnete, entlang der Längsmittelachse des Synchronkörpers verschiebbare und in Umfangsrichtung verdrehfest angeordnete Schiebemuffe aufnimmt, wobei am Außenumfang der Muffenführung eine Außenverzahnung ausgebildet ist und die Muffenführung mit dieser Außenverzahnung in eine Innenverzahnung der Schiebemuffe eingreift,
– und dessen Muffenführung an ihrem Außenumfang mit Aufnahmen versehen ist und in diesen Aufnahmen entweder federbelastete Rastelemente oder federbelastete Druckstücke oder eine Kombination aus den Rastelementen und Druckstücken aufgenommen sind, wobei die Rastelemente oder die Druckstücke oder die Kombination aus den Rastelementen und Druckstücken, als Einzelteile oder durch ein Gehäuse zu einer Baueinheit zusammengefaßt, mit der Schiebemuffe und/oder mit einem Synchronring zusammenwirken.

Hintergrund der Erfindung
In modernen handgeschalteten Getrieben werden Synchronisiereinrichtungen eingesetzt um auf komfortable Art ein Schalten zwischen den einzelnen Gangstufen zu ermöglichen. Beim Schaltvorgang wird mittels verschiedener Elemente der Synchronisiereinrichtung die Umfangsgeschwindigkeit eines Gangrades der Umfangsgeschwindigkeit der Getriebewelle angepaßt und dann eine formschlüssige Verbindung zwischen der Getriebewelle und diesem Gangrad hergestellt. Verschiedene Ausführungsbeispiele von Synchronisiereinrichtugnen sind im deutschen Fachbuch „Zahnradgetriebe" von Johannes Loomann, 1996, Seite 452 ff. beschrieben. Der Synchronkörper ist dabei ein wichtiges Bauelement der Synchronisiereinrichtung. Durch den Synchronkörper sind die Getriebewelle und die Schiebemuffe der Synchronisiereinrichtung drehfest miteinander verbunden. Das erfolgt in der Regel dadurch, daß der Synchronkörper einerseits in Umfangsrichtung formschlüssig über ein an seiner Nabe ausgebildetes Keilprofil oder Verzahnungsprofil mit der Getriebewelle verbunden ist, und andererseits über eine Außenverzahnung seines Muffenträgers die Schiebemuffe an seinem Außendurchmesser entlang der Längsmittelachse der Getriebewelle verschiebbar aufnimmt. Weiterhin dient der Synchronkörper je nach seiner Ausführung als Anschlags- und Führungselement für Synchron- bzw. Reibringe. Zu diesem Zweck sind in seine Stirnseiten zumeist durchgängige Langlöcher oder Ausnehmungen eingebracht, in denen Bolzen oder Mit nehmernocken der Synchron- bzw. Reibringe geführt werden. Außerdem ist der Synchronkörper mit in gleichmäßigen Abständen an seinem Außenumfang ausgearbeitete Aufnahmen für Rastelemente wie Rastbolzen und Rastkugeln und für Druckstücke versehen. Die Rastelemente halten die Schiebemuffe in ihrer Mittelstellung, wenn kein Gangrad geschaltet ist. Dabei sind die Rastelemente unter Federvorspannung in eine Rastnut der Schiebemuffe gepreßt, oder das Rastelement wirkt auf ein Druckstück, das wiederum in einer Rastnut der Schiebemuffe aufgenommen ist. Die Stirnflächen des Synchronkörpers dienen häufig direkt oder über ein Zwischenelement, z. B. eine Scheibe, als Anlauffläche für die benachbarten Gangräder. Es ist in Schaltgetrieben üblich, die Synchronisiereinrichtung auf der Getriebewelle zwischen zwei Gangrädern anzuordnen. Über eine Synchronisiereinrichtung kann demzufolge wahlweise das links von dieser Synchronisiereinheit angeordnete Gangrad oder das rechts von dieser Synchronisiereinrichtung angeordnete Gangrad formschlüssig mit der Getriebewelle verbunden werden. Der Synchronkörper muß konstruktiv so ausgebildet sein, daß die auf ihm angeordnete Schiebemuffe axial nach links und rechts verschiebbar ist und daß z. B. bei einer Doppelkonussynchronisation an beiden Seiten die Mitnehmernocken des inneren Synchronringes formschlüssig geführt werden können. Da in der Regel das linke und das rechte Gangrad gleich ausgeführte Anschlußelemente aufweisen, ist auch der Synchronkörper symmetrisch ausgebildet.
Es gibt aber auch Anwendungsfälle, bei denen geringe konstruktive Unterschiede zwischen dem linken und dem rechten Gangrad bestehen, wie z. B. bei der Kombination von Vorwärts- und Rückwärtsgängen. In diesem Falle gibt es auch Unterschiede in der konstruktiven Ausführung des linken und des rechten Abschnittes des Synchronkörpers.
Bei derartigen Synchroneinrichtungen dienen die in den Aufnahmen des Synchronkörpers angeordneten Druckstücke während eines Schaltvorganges zum Vorsynchronisieren, d.h. zur Bewegung des jeweiligen Synchron ringes gegen eine Reibfläche des benachbarten Kupplungskörpers oder Zwischenringes bei z. B. Doppelkonussynchronisationen der Synchronisiereinrichtung. Je nach Ausführung der Synchronisiereinheit wird das Druckstück entweder direkt durch eine bzw. zwei Federn oder durch einen vorgespannten Rastbolzen bzw. Rastkugel in eine Rastnut in der Schiebemuffe vorgespannt. Wird die Schiebemuffe zur Gangwahl axial bewegt, so wird über die innere Kontur ihrer Rastnut das Druckstück mit einem Druckende axial gegen den Synchronring geschoben. Der Synchronring wird dadurch gegen die Reibfläche gepreßt.
Die konstruktive Form und das Profil der Verzahnung, der Ausnehmungen und/oder der Längsnuten eines Synchronkörpers sind abhängig von der konstruktiven Form und Wirkungsweise seiner Anschlußelemente. So können beispielsweise die stirnseitig eingebrachten Ausnehmungen als Bohrungen oder Langlöcher ausgebildet sein, die durchgehend oder als Sackloch gestaltet sind. Die am Umfang verteilten Aufnahmen für Rast- und Druckelemente können ebenso durch Sacklöcher oder durch Längsnuten der verschiedensten Ausbildungsformen gebildet werden. Synchronkörper von Synchronisiereinrichtungen sind aufgrund der genannten Anforderungen an ihre Ausführung und Konstruktion teilweise sehr komplex und kompliziert ausgebildete Bauteile.

Die gattungsbildende Form eines Synchronkörpers wird in DE 195 80 558 C1 beschrieben. Der Synchronkörper greift mit einer Innenverzahnung in eine Getriebewelle und nimmt an seinem äußeren Umfang mit einer Außenverzahnung eine Scheibemufte auf. Im Synchronkörper ist ein Druckstück geführt, daß als Baueinheit ausgebildet ist. Das Druckstück wird dabei durch ein hülsenförmiges Gehäuse mit Boden gebildet, in das eine Rastkugel und eine Druckfeder montiert sind. An dem Gehäuse des Druckstückes sind Führungslaschen zur Führung der Baueinheit in der T-förmig ausgebildeten Längsnut des Synchronkörpers vorgesehen.

Die Herstellung eines solchen Synchronkörpers, insbesondere in der Massenfertigung ist bisher sehr aufwendig und teuer, da sie durch ausschließlich spanabhebende Verfahren oder in spanabhebender Nacharbeit aus Rohlingen gefertigt werden. Aus diesem Grund stellt die konstruktive Ausführung von Synchronkörpern bisher häufig einen Kompromiß zwischen ihrer funktionell notwendigen Vielfalt der Formgestaltung und den Kosten zu ihrer Fertigung dar, der nicht selten zu Lasten einer optimalen Funktion geht. So sind Synchronkörper häufig in sehr kompakter und geschlossener Bauweise ausgebildet. Sie haben deshalb einen relativ hohen Gewichts- und Materialanteil und sind sehr starr und in sich geschlossen ausgebildet. Das wirkt sich nachteilig auf den Materialverbrauch bei der Fertigung der Synchronkörper, auf das Gesamtgewicht des Getriebes, auf das Übertragen von Schwingungen sowie Stößen und auf die Ölzirkulation in der Synchronisiereinheit aus.

Synchronringe aus spanloser Fertigung zeichnen sich durch sparsame Verwendung an Material und somit geringe Materialkosten aus. Da an den Fertigteilen dieser Synchronkörper kein überflüssiges Material verbleibt, haben diese ein sehr geringes Gewicht und reagieren sehr elastisch und dämpfend auf Schwingungen und Stöße. Mit dem Einsatz von spanlos gefertigten Synchronkörpern wird also einerseits ein Beitrag zur Senkung des Fahrzeuggesamtgewichtes geleistet und andererseits der Schaltkomfort erhöht. Durch die hohe Präzision von Teilen, die durch moderne spanlose Fertigungsverfahren hergestellt sind, ist der Anteil an spanender Nacharbeit auf ein Minimum reduziert oder entfällt ganz Ein weiterer Vorteil von spanlos gefertigten Synchronkörpern besteht in deren kurzen Fertigungszeiten, da zeitaufwendige spanende Bearbeitung entfällt.

DE 25 37 495 B2 zeigt einen Synchronkörper aus zwei symmetrisch oder annähernd symmetrisch ausgebildeten Abschnitten mit einem linken und einem rechten Abschnitt. Die Abschnitte sind im Umformverfahren als Einzelteile gefertigt und anschließend im Bereich der Quermittelebene bzw. Trennebene des Synchronkörpers miteinander verbunden sind. Diese Abschnitte werden nach der Fertigung in einem spanlosen Formgebungsprozeß im Bereich der Quermittelebene des Synchronkörpers bzw. Trennebene miteinander verbunden. Die Vorteile eines in dieser Art ausgebildeten Synchronkörpers bestehen darin, dass die Abschnitte sich in Details ihrer Ausführung wie z B. unterschiedliche Aussparungen in ihren Stirnseiten unterscheiden können.

Als Ausgangsmaterial für die Fertigung dieser Synchronkörper wird vorzugsweise Blech oder Bandmaterial verwendet, das dann durch Trennen und Umformen in seine bestimmungsgemäße Form gebracht wird. Dabei ist die Dicke des Ausgangsmaterials und dessen Gewicht durch funktionelle Erfordernisse und die erforderliche Festigkeit des Fertigteils bestimmt. Ausnehmungen und Nuten für die Aufnahme der Druckstücke können in nahezu beliebiger Form ausgebildet werden, indem deren Profile ein das flache Ausgangsmaterial z B. durch Stanzen und Prägen eingebracht sind. Spanlos gefertggte Synchronkörper unterliegen nahezu keinen Einschränkungen in ihrer räumlich-geometrischen Formgestaltung, wenn sie aus einzelnen in spanlosen Fertigungsverfahren hergestellten Elementen zusammengesetzt sind und diese Elemente als Einzelteile vorprofiliert werden. Ein Großteil des zur Fertigung eingesetzten Ausgangsmaterials wird tatsächlich zur Bildung der geometrischen Form des Synchronkörpers verwendet und geht nicht durch aufwendig spanende Ausarbeitung verloren. Ein spanlos gefertigter Synchronkörper enthält somit auch kein überflüssiges Material, sondern nur so viel wie für seine Funktion und Festigkeit erforderlich ist. Die Verluste durch Schnittreste bei der Fertigung von spanlosen Synchronkörpern sind relativ gering.

Da an den Fertigteilen dieser Synchronkörper kein überflüssiges Material verbleibt, haben diese ein sehr geringes Gewicht und reagieren sehr elastisch und dämpfend auf Schwingungen und Stöße. Mit dem Einsatz von spanlos gefertigten Synchronkörpern wird also einerseits ein Beitrag zur Senkung des Fahrzeuggesamtgewichtes geleistet und andererseits der Schaltkomfort erhöht. Durch die hohe Präzision von Teilen, die durch moderne spanlose Fertigungsverfahren hergestellt sind, ist der Anteil an spanender Nacharbeit auf ein Minimum reduziert oder entfällt ganz Ein weiterer Vorteil von spanlos gefertigten Synchronkörpern besteht in deren kurzen Fertigungszeiten, da zeitaufwendige spanende Bearbeitung entfällt.

Bei dem Zusammenbau der Synchronisiereinrichtung werden die Druckstücke, Rastbolzen, Druckfeder oder die Baueinheit als Einzelteile lose in den Synchronkörper eingesetzt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei den Synchronisiereinrichtungen in der Regel hier diese Elemente am Umfang verteilt werden. Die Montage ist dabei umständlich und zeitaufwendig. Zusätzlich können Qualitätsprobleme auftreten, wenn beispielsweise beim Montagevorgang das Einsetzen einzelner Elemente vergessen wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Synchronkörper der vorgenannten Gattung zu schaffen, der der die vorgenannten Nachteile, die sich bei der Montage der Rastelemente und auch Druckstücke ergeben, vermeidet.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß zwischen den Abschnitten die Aufnahmen für die Rastelemente und/oder Druckstücke ausgebildet sind. Diese Abschnitte werden als Einzelteile und vorzugsweise durch einen spanlosen Formgebungsprozeß gefertigt und anschließend im Bereich der Quermittelebene des Synchronkörpers bzw. Trennebene miteinander verbunden. Stellvertretend für die Vielzahl der möglichen Verbindungsarten sind hier Schweißen und Nieten genannt. Es genauso denkbar, daß die Abschnitte durch Verschrauben miteinander verbunden werden. Das aufwendige Einbringen der Aufnahmen in den Außenumfang des Synchronkörpers entfällt, da die die Aufnahme bildende Innenkontur entweder in einen oder aber vorzugsweise in beide Abschnitte während deren Fertigung eingebracht ist. Diese Kontur bildet dabei vorzugsweise eine Symmetriehälfte der Aufnahme, die zur Quermittelebene geöffnet sowie durch diese begrenzt ist und die in diesem Fall gleichzeitig die Symmetrieebene der Aufnahme bildet. Beim Verbinden der Abschnitte werden die Symmetriehälften der Aufnahme exakt aufeinander positioniert. Es bildet sich somit zwischen den Abschnitten eine sacklochförmige Aufnahme aus.

In die Abschnitte können beispielsweise die Symmetriehälften der Aufnahmen und die Anlauffläche für das an den Synchronkörper anschließende Gangrad eingeformt werden.

Zweckmäßig und kostensparend für die Montage der Synchronisiereinrichtung ist es, wenn wie die Baueinheit, die z. B. aus einer Rastkugel, einer Feder und einem Gehäuse gebildet ist, zwischen den Abschnitten des Synchronkörpers in ihrer Aufnahme unverlierbar aufgenommen und geführt ist. Der Synchronkörper bildet somit eine Montageeinheit.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß Rastelemente wie Rastkugeln oder Rastbolzen, mit oder ohne Federelement, in die Aufnahmen des Synchronkörpers verliersicher eingebracht sind. Es ist auch vorstellbar, Druckstücke während der Montage des Synchronkörpers in dessen Aufnahmen unverlierbar einzubringen. Durch eine solche Montageeinheit kann bei der Montage der Synchronisiereinrichtung Zeit und Geld gespart werden, da die zeitaufwendige Einzelmontage der Druck- bzw. Rastelemente entfällt.

Die Montageeinheit eines Synchronkörpers wird aus zwei vorzugsweise im Umformverfahren hergestellten Abschnitten gebildet, in deren Aufnahmen federbelastete Druckstücke aufgenommen sind. Die Druckstücke greifen mit ihren entgegengesetzt ausgerichteten Druckenden in Aussparungen. Die Aussparungen sind in die Wandung der Aufnahme eingebracht und in diesen Aussparungen wird das Druckstück axial d.h. entlang der Längsmittelachse des Synchronkörpers ausgerichtet. Die Druckenden ragen dabei über die äußere Kontur der Aufnahmen hinaus. Die Verliersicherung eines jeden Druckstückes kann dabei beispielsweise über eine Schraubenfeder erfolgen, die sich einerseits am Boden der Aufnahme des Synchronkörpers und andererseits am Druckstück abstützt und dieses Druckstück radial nach außen vorspannt. Die Druckenden werden dabei unter Wirkung der Feder gegen die obere Kante der Aussparungen gepreßt. Das Druckstück kann somit nur gegen den Widerstand der Feder aus dem Synchronkörper entfernt werden und ist z. B. beim Transport und Handling gegen Verlieren gesichert. Die Federvorspannung bewirkt gleichzeitig in der komplettierten Synchroneinheit, daß das Druckstück in die Rastnut der Schiebemuffe einrastet und hält somit das Druckstück und die Schiebemuffe in ihrer Position. Ähnliche Wirkung wird erzielt, wenn nicht jedes Druckstück einzeln durch eine Feder vorgespannt ist, sondern die am Umfang verteilten Druckstücke durch Ringfedern, die auf alle Druckstücke zugleich wirken, gegen die Oberkante der Aussparungen vorgespannt werden. Die Druckstücke sind in beiden Fällen für den Transport und das Handling während der Montage in ihrer Lage gesichert. Soll auf eine Feder verzichtet werden, so kann über eine entsprechende Gestaltung des Druckstückes dieses auch ohne Federn verliersicher im Synchronkörper gehalten werden. Das ist beispielsweise möglich, wenn der Körper des Druckstückes im Querschnitt gesehen größer ist als der freie Querschnitt der Aussparungen in denen die Druckenden geführt sind. Das Druckstück wird vor dem Fügen der Abschnittes des Synchronkörpers zwischen diese Abschnitte eingelegt und mit dem Fügen der Abschnitte aneinander ist dieses Druckstück in der Aufnahme unverlierbar gehalten, da der Körper des Druckstückes aufgrund seines größeren Querschnittes nicht durch die Aussparungen rutschen kann.

Anstelle eines Druckstückes kann eine Baueinheit unverlierbar in der Aufnahme des Synchronkörpers gehalten sein. Diese Baueinheit dient als Rastelement und Druckstück und besteht beispielsweise aus einer Rastkugel, die durch eine Druckfeder vorgespannt ist und einem Gehäuse. Als Rastelement ist auch ein Rastbolzen denkbar. Das Gehäuse dieser Baueinheit weist Drucklaschen auf, die wie beim Druckstück die Druckenden während der Vorsynchronisation gegen den Synchronring geschoben werden. In der Aufnahme ist axial soviel Raum vorhanden, daß das Druckstück den für die Synchronisation notwendigen axialen Weg bewegt werden kann. Es ist denkbar, daß in diesem Raum, zwischen Wandung und Gehäuse federnde oder dämpfende Elemente eingefügt werden. Mit diesen Elementen können z. B. beim Schalten entstehende Stöße bzw. Schwingungen gedämpft oder die Schaltkräfte gezielt beeinflußt werden. Die von der Schiebemuffe wirkende Axialkraft wird in der Rastkugel in zwei Komponenten zerlegt. Die eine Komponente bewirkt ein axiales Verschieben des Gehäuses mit einer Drucklasche gegen den Synchronring, die andere Komponente läßt die Rastkugel einfedern wenn diese aus der Rastnut gedrückt wird. Die Baueinheit wird vor dem Fügen der Abschnitte des Symmetriekörpers zwischen die Abschnitte in die Aufnahme und mit den Drucklaschen in die Aussparungen eingelegt. Anschließend werden die Symmetrieabschnitte des Synchronkörpers miteinander verbunden. Die Lage der Drucklaschen und daran angepaßt die Lage der Aussparungen kann der Ausführungsform, insbesondere dem Durchmesser des Synchronringes in gewissen Grenzen angepaßt werden. Wird es z. B. notwendig, einen Synchronring mit kleinerem oder größerem Durchmesser einzusetzen, so kann die Lage der Drucklaschen am Gehäuse und der Aussparung in den Abschnitten des Synchronkörpers in radialer Richtung dem veränderten Durchmesser des Synchronringes angepaßt werden. Damit sind die notwendigen Werkzeugänderungen auf die Lage der Drucklaschen und der Aussparungen beschränkt. Die zu erwartenden Kosteneinsparungen sind sehr hoch, da auf diese Weise die Teilevielfalt eingeschränkt und somit z. B. Werkzeugkosten gespart werden. Die Gestaltung der Synchronringe wird auch einfacher, da diese bisher oft mit Anschlägen für die Druckstücke versehen wurden, um Durchmesseränderungen auszugleichen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
1 Teilansicht eines Ausführungsbeispieles einer Doppelkonussynchronisiereinrichtung mit einem durch Ringfeder belasteten Druckstück im Längsschnitt;
2 Teilansicht eines symmetrisch ausgebildeten Abschnittes eines Synchronkörpers im Längsschnitt;
3 Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Synchronkörpers als Montageeinheit mit Baueinheiten, die aus Druckstücken und Rastelementen gebildet sind;
4 Längsschnitt durch die Synchronkörper nach 3 entlang der Linie 4;
5 Teilansicht einer Baueinheit nach 4 im Schnitt entlang der Linie V-V und
6 Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Synchronkörpers als Montageeinheit mit federbelasteten Druckstücken.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Synchronisiereinrichtung nach dem Stand der Technik und ist der INA-Druckschrift „Anwendungsbeispeile, Produkte für die Schaltung in KFZ-Getrieben" entnommen.
Dieses Ausführungsbeispiel einer Doppel-Konussynchronisierung wird benutzt, um die Funktion einer Synchronisiereinheit mit einem herkömmlichen Druckstück zu beschreiben.
Ein Synchronkörper 1 ist mittels einer Verzahnung 2 verdrehfest auf einer Getriebewelle 3 angeordnet. Beidseitig des Synchronkörpers 1 sind nadelgelagerte Gangräder 4 und 5 montiert. Auf dem Außenumfang des Muffenkörpers ist eine axial verschiebbare Schiebemuffe 6 angeordnet, in deren Rastnut 7 ein Druckstück 8 eingreift. Das Druckstück 8 ist in einer Längsnut 9 des Synchronkörpers 1 aufgenommen und wird unter Wirkung zweier Ringfedern 10 in Richtung des Außendurchmessers des Synchronkörpers 1 gegen die Rastnut 7 der Schiebemuffe vorgespannt. Durch die Ringfedern 10 werden gleichzeitig noch weitere zwei oder drei gleichmäßig am Umfang verteilte und nicht dargestellte Druckstücke 8 vorgespannt. Die Schiebemuffe 6 steht in Mittelstellung. In Mittelstellung können sich die Gangräder 4 und 5 frei auf der Getriebewelle 3 drehen. Durch axiales Verschieben der Schiebemuffe 6 kann wahlweise eines der beiden Gangräder 4 und 5, über den Synchronkörper 1, mit der Getriebewelle 3 verbunden werden. Der äußere Synchronring 11, der Zwischenring 12 und der innere Synchronring 13 sind dabei die Elemente, die ein Abbremsen der Drehzahl des Zahnrades 4 oder 5 bewirken. Während eines Schaltvorganges wird über die axiale Be wegung der Schiebemuffe 6 das Druckstück 8 zunächst zum Vorsynchronisieren gegen den äußeren Synchronring 11 geschoben. Der äußere Synchronring 11 wirkt mit seiner Reibfläche auf den Zwischenring 12, der wiederum über Nasen 12a formschlüssig mit dem Gangrad 4 oder 5 verbunden ist. Diese Wirkung der Reibfläche bewirkt ein Abbremsen der Drehzahl des Gangrades 4 oder 5 und wird durch eine weitere Reibwirkung des inneren Synchronringes 13 unterstützt der wiederum formschlüssig mit dem Synchronkörper 1 in Verbindung steht. Eine Sperrverzahnung 11a am äußeren Synchronkörper 11 verhindert, daß die Innenverzahnung 6a der Schiebemuffe 6 vorzeitig d.h. vor Abschluß des Vorsynchronisierens in die Kuppelverzahnung 4a oder 5a der Gangräder eingreift. Diese Sperrwirkung wird erst dann aufgehoben, wenn gleiche Drehzahlen zwischen den jeweiligen Gangrad 4 bzw. 5 und der Getriebewelle 3 erzielt ist. Bei Gleichlauf der Welle 3 und des Gangrades 4 oder 5 wird die Innenverzahnung 6a durch die Sperrverzahnung 11a in die Kuppelverzahnung 4a oder 5a geschoben. Die Welle 3 ist somit verdrehfest mit dem Gangrad 4 oder 5 verbunden.
2 zeigt ein Beispiel eines im Umformverfahren aus Blech gefertigten Abschnittes 14 eines Synchronkörpers. Am Abschnitt 14 sind eine Außenverzahnung 16, eine Innenverzahnung 17, eine Anlauffläche 18 für ein Gangrad und die Symmetriehälfte 19a einer Aufnahme 19 eines Synchronkörpers spanlos ausgeformt.
Eine Ausbildungsform eines Synchronkörpers 15 als Montageeinheit kann 3 entnommen werden. In dem Synchronkörper 15 sind gleichmäßig am Umfang verteilt drei Baueinheiten 20 verteilt. Der Synchronkörper 15 ist, wie in 4, einem Längsschnitt entlang der Linie IV durch den Synchronkörper nach 3, gezeigt, aus zwei symmetrisch ausgebildeten Abschnitten 21 gebildet. Die Abschnitte 21 sind an ihren Stirnseiten zusammengefügt und bilden die Aufnahmen 19. In den Aufnahmen 19 ist jeweils eine Baueinheit 20 aufgenommen, die aus einem Gehäuse 22 mit Drucklaschen 22a, einer Druckfeder 23 und einer Rastkugel 24 gebildet ist. Die Baueinheit 20 ist mittels der Drucklaschen 22a axial verschiebbar in Aussparungen 19 geführt. Die Rastkugel 24 ist in dem topfartigen Gehäuse 22 aufgenommen und durch die Druckfeder 23 vorgespannt. Die Druckfeder 23 stützt sich am Boden des Gehäuses 22 ab und spannt die Rastkugel 24 gegen die Öffnung 22b des Gehäuses 22 vor. Die Rastkugel 24 wird am Rand der Öffnung 22b in Position gehalten.
Wie aus 5 ersichtlich, sind die Aufnahmen 19 mit seitlichen Führungsflächen 19d versehen, die ein Verdrehen der Baueinheit 20 um seine eigene Mittelachse verhindern.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines spanlos gefertigten Synchronkörpers (27) zeigt 6. Am Boden der Aufnahme 19 stützt sich eine Druckfeder 25 ab, die ein spanlos gefertigtes Druckstück 26 gegen die oberen Kanten 19c der Aufnahme vorspannen. Die Druckenden 26a sind in den Aussparungen 19b axial beweglich geführt.

1: Synchronkörper
2: Verzahnung
3: Getriebewelle
4: Gangrad
4a: Kuppelverzahnung
5: Gangrad
5a: Kuppelverzahnung
6: Schiebemuffe
6a: Innenverzahnung
7: Rastnut
8: Druckstück
9: Längsnut
10: Ringfeder
11: äußerer Synchronring
11a: Sperrverzahnung
12: Zwischenring
12a: Nasen des Zwischenringes
13: innerer Synchronring
14: Abschnitt eines
: Synchronkörpers
15: Synchronkörper
15a: Nabe
15b: Muffenführung
16: Außenverzahnung
17: Innenverzahnung
18: Anlauffläche
19: Aufnahme
19a: Symmetriehälfte einer Aufnahme
19b: Aussparungen
19c: obere Kante
19d: Führungsflächen
20: Baueinheit
21: Abschnitt eines Synchronkörpers
22: Gehäuse
22a: Drucklaschen
22b: Öffnung
23: Druckfeder
24: Rastkugel
25: Druckfeder
26: Druckstück
26a: Druckende
27: Synchronkörper

Claims

Synchronkörper (15, 27) einer Synchronisiereinrichtung für Schaltgetriebe, mit einer Nabe (15a) und einer Muffenführung (15b), – der mittels der Nabe (15a) drehfest und an mindestens ein schaltbares Gangrad anschließend auf einer Getriebewelle angeordnet ist, – dessen Nabe (15a) und die Muffenführung (15b) drehfest miteinander verbunden sind, – dessen Muffenführung (15b) eine an ihrem Außenumfang angeordnete, entlang der Längsmittelachse des Synchronkörpers (15, 27) verschiebbare und in Umfangsrichtung verdrehfest angeordnete Schiebemuffe aufnimmt, wobei am Außenumfang der Muffenführung (15b) eine Außenverzahnung (16) ausgebildet ist und die Muffenführung (15b) in dieser Außenverzahnung (16) in eine Innenverzahnung der Schiebemuffe eingreift, – und dessen Muffenführung (15b) an ihrem Außenumfang mit Aufnahmen (19) versehen ist und in diesen Aufnahmen (19) entweder federbelastete Rastelemente (24) oder federbelastete Druckstücke (26) oder eine Kombination aus den Rastelementen (24) und den Druckstücken (26) aufgenommen sind, wobei die Rastelemente (24) oder die Druckstücke (26) oder die Kombination aus den Rastelementen (24) und Druckstücken (26) als Einzelteile oder durch ein Gehäuse (22) zu einer Baueinheit (20) zusammengefaßt, mit der Schiebemuffe und/oder mit einem Synchronring zusammenwirken, – und wobei der Synchronkörper (15, 27) aus zwei Abschnitten (14, 21) besteht, die als Einzelteile im Umformverfahren gefertigt und anschließend im Bereich der Trennebene des Synchronkörpers (15, 27) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (19) sacklochartig zwischen den Abschnitten (14, 21) ausgebildet ist.
Synchronkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (20) unverlierbar in der Aufnahme (19) des Synchronkörpers (15, 27) aufgenommen und geführt ist.
Synchronkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (24) unverlierbar in der Aufnahme (19) des Synchronkörpers (15, 27) aufgenommen und geführt ist.
Synchronkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (26) in der Aufnahme (19) unverlierbar aufgenommen und mit in entgegengesetzter Richtung weisenden Druckenden (26a) in einander gegenüberliegend angeordneten Aussparungen (19b) der Aufnahme (19), entlang der Längsmittelachse des Synchronkörpers frei beweglich, geführt ist, wobei die Druckenden (26a) in die Aussparungen (19b) greifen und über die äußere Kontur der Aufnahme (19) des Synchronkörpers (15, 27) hervorstehen.
Synchronkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (20) unverlierbar in der Aufnahme (19) des Synchronkörpers (15, 27) aufgenommen ist, wobei das Gehäuse (22) der Baueinheit (20) in entgegengesetzte Richtung weisende Drucklaschen (22a) aufweist, und mit diesen Drucklaschen (22a) in einander gegenüberliegend angeordnete Aussparungen (19b) der Aufnahme (19), entlang der Längsmittelachse des Synchronkörpers (15, 27) frei beweglich, geführt ist, wobei die Drucklaschen (22a) in die Aussparungen (19b) greifen und über die äußere Kontur der Aufnahme (19) des Synchronkörpers (15, 27) hervor stehen.