DE202009014814U1 - Sperrsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes - Google Patents
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Abstract
Sperrsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes, mit
einem Synchronkörper (14), der auf einer Welle des Schaltgetriebes drehfest anzubringen ist,
wenigstens einem sperrverzahnungsfreien Konusring (18) zur Koppelung des Synchronkörpers (14) mit einem Gangrad (20) des Schaltgetriebes über eine Reibverbindung und
einer Vorsynchroneinheit (22), die an einer Schaltmuffe (16) angreift und bei einer Axialverschiebung der Schaltmuffe (16) den Konusring (18) axial beaufschlagt, wobei die Vorsynchroneinheit (22) zumindest einen Sperrzahn (32) aufweist, der ein axiales Verschieben der Schaltmuffe (16) bis zum Erreichen der Synchronisation verhindert, und wobei die Vorsynchroneinheit (22) wenigstens einen Kopplungsstein (24) aufweist, der in einer Ausnehmung (44) des Synchronkörpers (14) untergebracht ist, sich radial durch eine Ausnehmung (43) im Konusring (18) erstreckt und einen radial äußeren Abschnitt (67) aufweist, mit dem er den Konusring (18) außenseitig übergreift,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kopplungsstein (24) einen radial inneren Abschnitt mit wenigstens einem seitlichen Vorsprung (47) aufweist, mit dem der Kopplungsstein...
einem Synchronkörper (14), der auf einer Welle des Schaltgetriebes drehfest anzubringen ist,
wenigstens einem sperrverzahnungsfreien Konusring (18) zur Koppelung des Synchronkörpers (14) mit einem Gangrad (20) des Schaltgetriebes über eine Reibverbindung und
einer Vorsynchroneinheit (22), die an einer Schaltmuffe (16) angreift und bei einer Axialverschiebung der Schaltmuffe (16) den Konusring (18) axial beaufschlagt, wobei die Vorsynchroneinheit (22) zumindest einen Sperrzahn (32) aufweist, der ein axiales Verschieben der Schaltmuffe (16) bis zum Erreichen der Synchronisation verhindert, und wobei die Vorsynchroneinheit (22) wenigstens einen Kopplungsstein (24) aufweist, der in einer Ausnehmung (44) des Synchronkörpers (14) untergebracht ist, sich radial durch eine Ausnehmung (43) im Konusring (18) erstreckt und einen radial äußeren Abschnitt (67) aufweist, mit dem er den Konusring (18) außenseitig übergreift,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kopplungsstein (24) einen radial inneren Abschnitt mit wenigstens einem seitlichen Vorsprung (47) aufweist, mit dem der Kopplungsstein...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes, mit einem Synchronkörper, der auf einer Welle des Schaltgetriebes drehfest anzubringen ist, wenigstens einem sperrverzahnungsfreien Konusring zur Koppelung des Synchronkörpers mit einem Gangrad des Schaltgetriebes über eine Reibverbindung und eine Vorsynchroneinheit, die an einer Schaltmuffe angreift und bei einer Axialverschiebung der Schaltmuffe den Konusring axial beaufschlagt, wobei die Vorsynchroneinheit zumindest einen Sperrzahn aufweist, der ein axiales Verschieben der Schaltmuffe bis zum Erreichen der Synchronisation verhindert, und wobei die Vorsynchroneinheit wenigstens einen Kopplungsstein umfasst, der in einer Ausnehmung im Synchronkörper untergebracht ist und sich radial durch eine Ausnehmung im Konusring erstreckt und einen radial äußeren Abschnitt aufweist, mit dem er den Konusring außenseitig übergreift.
- Schaltgetriebe, insbesondere Schaltmuffengetriebe für Fahrzeuge, sind aus dem Stand der Technik bekannt und üblicherweise als Synchrongetriebe mit einer Synchronisationsbaugruppe ausgebildet. Ist ein Gang geschaltet, so ist bei derartigen Getrieben ein mit der Getriebewelle drehfest verbundener Synchronkörper über eine axial verschiebliche Schaltmuffe drehfest mit einem Gangrad gekoppelt. Soll in einen anderen Gang geschaltet werden, sorgt die Synchronisationsbaugruppe zunächst für eine Angleichung der Drehzahlen des Synchronkörpers und des jeweiligen Gangrads, bevor sie eine Kupplung über die Schaltmuffe zulässt.
- Die Synchronisationsbaugruppe umfasst wenigstens einen Konusring, der sich mit dem Synchronkörper des Schaltgetriebes in Eingriff befindet und beim Schaltvorgang eine Reibverbindung mit demjenigen Gangrad ausbildet, das dem gewünschten Gang zugeordnet ist, um zwischen dem Synchronkörper und dem Gangrad eine Drehzahlsynchronisierung zu erreichen.
- Aus dem Stand der Technik sind Sperrsynchronisierungen bekannt, insbesondere nach dem System Borg-Warner. Bei diesen herkömmlichen Sperrsynchronisationsbaugruppen ist der Konusring als Konusring mit Sperrverzahnung ausgebildet, die dadurch gebildet ist, dass die Zähne seitlich, das heißt radial vom Konusring abstehen. Die Sperrverzahnung wird beim Ansynchronisieren aufgrund der Drehzahlunterschiede zwischen Synchronkörper und Gangrad leicht verdreht und versperrt der Schaltmuffe den axialen Verschiebeweg. Erst wenn ein Drehzahlausgleich erreicht wird, lässt sich der Konusring über die in Axialrichtung gesehen schräge Sperrverzahnung in die Freigabestellung drehen, womit der Weg für die Schaltmuffe frei wird.
- Die erfindungsgemäße Sperrsynchronisationsbaugruppe betrifft kein System nach Borg-Warner oder, allgemein, ein System mit einer Sperrverzahnung auf dem Konusring. Vielmehr bezieht sich die Erfindung auf sogenannte sperrverzahnungsfreie Konusringe, das heißt, keiner der Konusringe hat eine Sperrverzahnung, vielmehr wird die Verschiebung der Schaltmuffe durch einen in einer Vorsynchroneinheit untergebrachten Sperrzahn erreicht.
- Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine sogenannte Sperrkeilsynchronisationsbaugruppe. Eine solche Sperrkeilsynchronisation ist aus der
DE 10 2007 010 307 B1 bereits bekannt. Bei dieser Form der Sperrsynchronisation ist im Kopplungsstein ein sogenannter Sperrstein vorhanden, der radial beweglich, vorzugsweise über ein Federelement nach außen vorgespannt, im Kopplungsstein aufgenommen ist. Dieser Sperrstein bildet einen Sperrzahn für die Schaltmuffe. Der Sperrstein liegt über mehrere Schräg- oder Keilflächen in einer ebenfalls mit Gegenschrägflächen ausgeführten Öffnung im Kopplungsstein und kann dann erst in den Kopplungsstein tiefer eintauchen, um den Weg für die Schaltmuffe freizugeben, wenn Kopplungsstein und Sperrstein in Umfangsrichtung zueinander ausgerichtet sind. Dies ist jedoch erst bei Angleichung der Drehzahlen möglich. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Sperrsynchronisationsbaugruppe zu schaffen, indem der Kopplungsstein geringeren Belastungen unterworfen ist.
- Dies wird bei einer Sperrsynchronisationsbaugruppe der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der Kopplungsstein einen radial inneren Abschnitt mit zumindest einem seitlichen Vorsprung aufweist, mit dem er den Konusring hintergreift.
- Der Kopplungsstein umgreift den Konusring sozusagen auf beiden radialen Seiten, der Außen- und Innenseite, sodass der Kopplungsstein in radialer Richtung formschlüssig mit dem Konusring gekoppelt ist.
- Durch die formschlüssige Aufnahme des Kopplungssteins im Konusring wird verhindert, dass die Fliehkraft den Kopplungsstein nach außen gegen die Schaltmuffe drückt, womit der Kopplungsstein auch bei einem Drehzahlausgleich von Synchronkörper und Gangrad ein leichtes Verschieben der Schaltmuffe erschweren würde.
- Darüber hinaus ist durch die besondere Ausbildung des Kopplungssteins eine leichte und sichere Montage des Kopplungssteins in der Baugruppe sichergestellt.
- Schließlich wird durch den den Konusring hintergreifenden Kopplungsstein ein Kippen des Kopplungssteins bei axialer Kraftbeaufschlagung beim Verschieben der Schaltmuffe verhindert, was das Verschieben der Schaltmuffe erleichtert und einem Verschleiß des Kopplungssteins auf seiner Außenseite entgegenwirkt.
- Die Öffnung im Konusring wird vorzugsweise dadurch gebildet, dass der Konusring für den Kopplungsstein axial vorstehende Fortsätze hat, die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind. Zwischen diesen Fortsätzen ergibt sich die Ausnehmung, in der der Kopplungsstein sitzt. Da diese Ausnehmung axial auf einer Seite offen ist, lässt sich der Kopplungsstein über diese offene Axialseite in den Kopplungsring einschieben.
- Für die Montage muss der Kopplungsstein nicht etwa verrastet werden, vielmehr ist er vorzugsweise ein stabiles, starres Teil, welches in die Ausnehmung eingesteckt wird.
- Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Kopplungsstein so in radialer Richtung dimensioniert, dass er bei Anlage des Vorsprunges am Konusring radial von der Schaltmuffe beabstandet ist. Dies ist auf den synchronisierten Zustand zu beziehen. Der Kopplungsstein wird also von den Zähnen der Schaltmuffe nicht auf seiner Außenseite kontaktiert.
- Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist der Kopplungsstein mit einem radialen Spiel am Konusring angebracht, um eine gewisse Bewegung des Kopplungssteins zu ermöglichen.
- Insbesondere ist vorgesehen, dass der radial äußere Abschnitt, mit dem der Kopplungsstein über dem Konusring liegt, ein axial von der Öffnung im Konusring versetzter Abschnitt ist, sich also in Umfangsrichtung oder Axialrichtung zur Öffnung erstreckt. Der Vorsprung verläuft vorzugsweise in axialer Richtung und hintergreift einen axialen Seitenrand der Öffnung.
- Gemäß der bevorzugten Ausführungsform liegt der Kopplungsstein im Betrieb der Baugruppe mit seinem Vorsprung innenseitig am Konusring an. Hier ist ein direkter Kontakt vorhanden.
- Um auszuschließen, dass beim sogenannten Umschlagen während der Vorsynchronisation, also beim Verschieben des Sperrzahns oder des Kopplungssteins, eine Reibung zwischen dem Kopplungsstein und dem Synchronkörper auftritt, der das sogenannte Umschlagen erschweren könnte, ist vorgesehen, dass der Kopplungsstein im Betrieb zumindest radial vom Synchronkörper beabstandet ist.
- Eine gute Lagefixierung des Kopplungssteins im Konusring wird dadurch noch verbessert, dass der Rand der Ausnehmung im Konusring radial innenseitig abgeschrägt sein kann.
- Durch die Abschrägung kann, was jedoch nicht zwingend ist, ein Flächenkontakt zwischen Kopplungsstein und Konusring ermöglicht werden, wenn der Vorsprung in seiner Form der Abschrägung angepasst ist. Insbesondere kann die Abschrägung eine ebene Fläche sein.
- Bei der bevorzugten Ausführungsform hat der Kopplungsstein nicht nur an einem Umfangsrand, sondern an entgegengesetzten Umfangsrändern oder, allgemeiner, Umfangsenden, den Konusring hintergreifende Fortsätze, sodass die Führung des Kopplungssteins am Konusring noch verbessert wird.
- Die Fortsätze können mit dem Konusring auch eine Art Schwalbenschwanzführung ausbilden. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Schwalbenschwanzführung ist jedoch der Anschlag in Richtung radial einwärts nicht durch die Unterseite des Vorsprunges an einem Gegenstück realisiert, sondern durch den Kontakt des radial äußeren Abschnitts des Kopplungssteins, mit dem er den Konusring übergreift, mit der radialen Außenseite des Konusrings.
- Der radial äußere Abschnitt des Kopplungssteins sollte eine innenseitige Anpressfläche zum Kontakt mit dem Konusring haben, über die dann ein Druck auf den Konusring beim radialen Verschieben desselben ausgeübt wird. Hier sollte ein Flächenkontakt vorhanden sein, indem die Unterseite des Kopplungssteins der Außenfläche des Konusrings angepasst ist. Normalerweise hat der Konusring auf seiner radialen Außenseite eine Konusform, sodass der Kopplungsstein eine ebenfalls konusförmige Kontaktfläche aufweist.
- Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Kopplungsstein durch ein zwischen Schaltmuffe und Kopplungsstein wirkendes Federelement radial nach innen vorgespannt ist, sodass über dieses Federelement der Kopplungsstein in eine Ausgangsposition gedrückt wird.
- Neben der zuvor erwähnten Sperrkeilsynchronisation kann die erfindungsgemäße Sperrsynchronisationsbaugruppe auch bei einer Ausführungsform eingesetzt werden, bei der der Sperrzahn unmittelbar am Kopplungsstein angeformt ist. Das bedeutet, dass sehr wenig Teile für die Realisierung der Sperrfunktion erforderlich sind. Der Kopplungsstein dient damit sozusagen auch als Sperrstein. Der Sperrstein kann einstückig, insbesondere aus einem Sintermaterial (zum Beispiel gehärtetes Sintermaterial) hergestellt sein oder auch durch eine Art Sandwich-Bauweise mit einem einfachen, leichten Grundkörper und einem damit verbundenen, kleiner bauenden, harten Körper mit dem Sperrzahn.
- Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht die zuvor erwähnte Realisierung einer Sperrkeilsynchronisationsbaugruppe vor, bei der ein im Kopplungsstein radial beweglich aufgenommener Sperrstein untergebracht ist. Der Sperrstein bildet den oder die Sperrzähne, die mit der Schaltmuffe in Kontakt kommen und der Schaltmuffe den Weg in Richtung Gangrad versperren, solange kein Drehzahlausgleich erreicht ist.
- Bevorzugterweise ist die Sperrsynchronisationsbaugruppe nicht nur für die Synchronisation mit einem Gangrad zuständig, vielmehr sind auf beiden Seiten des Synchronkörpers Gangräder vorgesehen, wodurch auch auf beiden Seiten des Synchronkörpers Konusringe mit ihm verbunden sind. Der Kopplungsstein ist dabei in gegenüberliegende Ausnehmungen beider Konusringe eingesetzt und greift in diese ein und hintergreift mit seinem oder seinen Vorsprüngen beide Konusringe. Die Kopplung der beiden Konusringe über den Kopplungsstein verbessert auch das Geräuschverhalten, denn beim Synchronisieren werden beide Konusringe mitgenommen, sodass sich insgesamt eine größere träge Masse ergibt. Der Kopplungsstein hat bei dieser Ausführungsform somit eine Mehrfachfunktion.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein Längsschnittdetail einer erfindungsgemäßen Sperrsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes in der Neutralstellung; -
2 ein Querschnittdetail der Sperrsynchronisationsbaugruppe gemäß1 ; -
3 eine perspektivische Draufsicht auf einen Kopplungsstein der erfindungsgemäßen Sperrsynchronisationsbaugruppe; -
4 eine perspektivische Draufsicht auf eine montierte Vorsynchroneinheit der erfindungsgemäßen Sperrsynchronisationsbaugruppe; -
5 eine perspektivische Untersicht einer Vorsynchroneinheit der erfindungsgemäßen Sperrsynchronisationsbaugruppe; -
6 eine perspektivische Teilansicht eines Konusrings der erfindungsgemäßen Sperrsynchronisationsbaugruppe; -
7 eine perspektivische Ansicht einer in den Konusring gemäß6 eingesetzten Vorsynchroneinheit gemäß5 ; -
8 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sperrsynchronisationsbaugruppe in Form einer Sperrkeilsynchronisationsbaugruppe; -
9 eine perspektivische Teilschnittansicht durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen, nach dem Sperrkeilprinzip arbeitenden Synchronisationsbaugruppe; -
10 eine Querschnittsansicht durch eine Synchronisationsbaugruppe gemäß einer weiteren Ausführungsform; und -
11 eine Draufsicht auf einen geringfügig modifizierten Kopplungsstein. - Die
1 und2 zeigen ein Längsschnittdetail bzw. ein Querschnittdetail durch eine Sperrsynchronisationsbaugruppe10 eines Schaltgetriebes12 . Die Sperrsynchronisationsbaugruppe10 umfasst dabei einen ringförmigen Synchronkörper14 , der auf einer Welle (nicht gezeigt) des Schaltgetriebes12 drehfest angebracht ist, eine Schaltmuffe16 , die relativ zum Synchronkörper14 drehfest, aber axial verschieblich angeordnet ist, wenigstens einen Konusring18 zur Kopplung des Synchronkörpers14 mit wenigstens einem Gangrad20 des Schaltgetriebes12 über eine Reibverbindung, sowie eine Vorsynchroneinheit22 , die an der Schaltmuffe16 angreift und bei einer Axialverschiebung der Schaltmuffe16 den entsprechenden Konusring18 axial beaufschlagt. Bei dem in1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Schaltgetriebes12 sind in axialer Richtung gesehen auf beiden axialen Seiten des Synchronkörpers14 jeweils ein Konusring18 und ein Gangrad20 angeordnet. Zur Klarstellung der jeweiligen Richtungsangaben sind in2 eine Axialrichtung mit100 , eine Radialrichtung mit110 und eine Umfangsrichtung mit120 bezeichnet. - Die Vorsynchroneinheit
22 weist einen als Sperrstein ausgebildeten Kopplungsstein24 mit einer einstückig angeformten, vorzugsweise durch mehrere Sperrzähne32 gebildeten Sperrverzahnung26 auf, wobei die Sperrverzahnung26 eine Bewegung der Schaltmuffe16 relativ zum Kopplungsstein24 längs einer Getriebeachse A freigeben oder sperren kann. - Da an jeder Seite des Synchronkörpers
14 ein Gangrad20 angeordnet ist, ist auch an beiden axialen Rändern28 des Kopplungssteins24 je eine Sperrverzahnung26 vorgesehen, die jeweils eine Axialverschiebung der zwischen den beiden Verzahnungen sitzenden Schaltmuffe16 in der entsprechenden Richtung freigeben oder sperren kann. - Die Schaltmuffe
16 weist eine an den Kopplungsstein24 radial nach außen angrenzende Innenverzahnung30 auf, welche in einer nicht-geschalteten Neutralstellung des Schaltgetriebes12 (1 ) axial versetzt zur Sperrverzahnung26 des Kopplungssteins24 angeordnet ist. Durch diese axial versetzte Anordnung der Verzahnungen26 ,30 wird in Umfangsrichtung120 eine Relativbewegung zwischen der Vorsynchroneinheit22 und der Schaltmuffe16 und damit auch zwischen der Vorsynchroneinheit22 und dem drehfest mit der Schaltmuffe16 verbundenen Synchronkörper14 ermöglicht. - Um die axiale Abmessung des Schaltgetriebes
12 möglichst gering zu halten, ist die Sperrverzahnung26 nur im Bereich der axialen Ränder28 des Kopplungssteins24 vorgesehen und erstreckt sich in axialer Richtung100 insgesamt (d. h. als Summe beider Verzahnungen) über maximal 25% der Abmessung L des Kopplungssteins24 (siehe3 ). Die axiale Abmessung I eines Zahns32 der Sperrverzahnung26 liegt vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 10% der axialen Abmessung L des Kopplungssteins24 . - Die in
1 gezeigte Schaltstellung wird als Ausgangs- oder Neutralstellung des Schaltgetriebes12 bezeichnet, weil sich der Synchronkörper14 unabhängig von den Gangrädern20 um die Getriebeachse A drehen kann. Insbesondere ist keines der Gangräder20 über die Schaltmuffe16 drehfest mit dem Synchronkörper14 verbunden. Ferner ist die Schaltmuffe16 in der Neutralstellung des Schaltgetriebes12 üblicherweise in axialer Richtung100 mittig zum Synchronkörper14 angeordnet, insbesondere wenn auf beiden axialen Seiten des Synchronkörpers14 ein Gangrad20 angeordnet ist. - Obwohl in den Figuren nur Schaltgetriebe
12 gezeigt sind, bei denen auf beiden Seiten des Synchronkörpers14 jeweils ein Konusring18 und ein Gangrad20 angeordnet sind sowie an beiden axialen Rändern28 des Kopplungssteins24 eine Sperrverzahnungen26 vorgesehen ist, umfasst die Erfindung selbstverständlich auch Ausführungsformen, bei denen nur auf einer Seite des Synchronkörpers14 ein Konusring18 und ein Gangrad20 vorgesehen ist und/oder bei denen der Kopplungsstein24 entsprechend nur an einem axialen Rand28 eine Sperrverzahnung26 aufweist. - Aus den
1 und2 wird deutlich, dass die Vorsynchroneinheit22 den Kopplungsstein24 , ein Federelement34 und ein durch das Federelement34 radial nach außen beaufschlagtes Kraftübertragungselement36 umfasst. Das Federelement34 ist zwischen der Innenseite der Schaltmuffe16 und dem Kopplungsstein24 verspannt. Dadurch ist der Kopplungsstein24 in radialer Richtung von der Schaltmuffe16 weg in Richtung zum Synchronkörper14 vorgespannt. Das Kraftübertragungselement36 ist im vorliegenden Fall als Kugel, vorzugsweise als Stahlkugel ausgebildet, wobei das Kraftübertragungselement36 alternativ auch jede andere geeignete geometrische Form annehmen kann. - Das Kraftübertragungselement
36 ist radial in einer Bohrung38 (siehe3 ) des Kopplungssteins24 geführt und erstreckt sich durch den Kopplungsstein24 radial nach außen in eine innenseitige Ausnehmung40 (insbesondere eine Umfangsnut) der Schaltmuffe16 , um den Kopplungsstein24 relativ zur Schaltmuffe16 axial zu positionieren. - Der Synchronkörper
14 weist gemäß den2 und4 an seinem Außenumfang eine Verzahnung43 sowie für jede Vorsynchroneinheit22 eine Ausnehmung44 auf, in der die jeweilige Vorsynchroneinheit22 aufgenommen ist. Die Innenverzahnung der Schaltmuffe16 greift in die Außenverzahnung43 . Die Geometrie der Zähne der Sperrverzahnung26 ist an die Innenverzahnung der Schaltmuffe16 angepasst, um ein Eingreifen der Zähne der Sperrverzahnung26 in die Innenverzahnung zu ermöglichen, wie später noch erläutert wird. Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere drei Vorsynchroneinheiten22 über den Umfang des Synchronkörpers14 verteilt angeordnet. - Ferner sind an jedem Konusring
18 axiale Fortsätze46 vorgesehen (vgl. auch6 ), die sich im Wesentlichen axial in die Ausnehmung44 des Synchronkörpers14 erstrecken. Zwischen den Fortsätzen46 des Konusrings18 hat dieser eine Ausnehmung43 (siehe6 ). Konkret ist die Vorsynchroneinheit22 in der Ausnehmung43 zwischen zwei Fortsätzen46 des Konusrings18 angeordnet. - Jeder Fortsatz
46 ist am Rand der Ausnehmung43 radial innenseitig abgeschrägt unter Bildung einer schräg nach innen weisenden Kontaktfläche48 , die an einer vorzugsweise gleich geneigten Kontaktfläche50 des Kopplungssteins24 anliegt (vgl. auch7 ). - Der Kopplungsstein
24 besitzt, wie5 zeigt, einen radial äußeren Abschnitt67 , mit dem er die Konusringe18 außenseitig übergreift. Dieser Abschnitt67 liegt also unmittelbar radial außerhalb des zugeordneten Konusrings18 und ist von diesem nicht seitlich versetzt. Dieser Abschnitt67 liegt ferner bezüglich der Ausnehmung43 axial versetzt (siehe7 ). - Der Kopplungsstein
24 erstreckt sich von radial außen in/durch die Ausnehmung43 . - In Axialrichtung gesehen hat der Kopplungsstein
24 seitlich an entgegengesetzten Enden abstehende Vorsprünge47 . - Diese Vorsprünge
47 sind an den radialen Außenseiten zur Bildung der Kontaktflächen50 abgeschrägt, und zwar komplementär zu den entsprechenden Abschrägungen (Kontaktflächen48 ) an den einander zugewandten unteren Rändern der Fortsätze46 . Mit den Vorsprüngen47 hintergreift der Kopplungsstein24 den Konusring18 . Diese Hintergreifung ist bereits in der Ausgangs- oder Neutralstellung des Schaltgetriebes12 vorhanden. - Die Kontaktflächen
48 der Fortsätze46 sind schräg zur Radialrichtung110 geneigt, d. h. sie weisen radial schräg nach innen (siehe2 ) und sind einander zugewandt. - Durch das Zusammenwirken der Kontaktflächen
48 ,50 sind die Vorsynchroneinheit22 und der Konusring18 in Umfangsrichtung120 im Wesentlichen spielfrei verbunden, wobei aber vorzugsweise ein geringes radiales Spiel zwischen Kopplungsstein24 und Konusringen18 gegeben sein kann. - Anhand der
5 bis7 wird deutlicher, dass die aneinander anliegenden Kontaktflächen48 ,50 wenigstens abschnittsweise so geneigt sind, dass sie eine relativ zum Konusring18 radial nach außen gerichtete Bewegung des Kopplungssteins24 verhindern. - Es ergibt sich eine Art Schwalbenschwanzführung.
- Dadurch können die Kontaktflächen
50 der Vorsprünge47 insbesondere einem Kippmoment entgegenwirken, welches bei axialer Belastung der Sperrverzahnung26 bei einer Axialverschiebung der Schaltmuffe16 in der Sperrstellung des Kopplungssteins24 entsteht. Folglich wird ein Kippen des Kopplungssteins24 , welches eine Funktionsbeeinträchtigung der Sperrsynchronisationsbaugruppe10 zur Folge haben könnte, verhindert. Im Betrieb, d. h. bei Drehung des Synchronkörpers14 , liegt der Kopplungsstein24 , der durch die Fliehkraft nach außen gedrückt wird, mit der Fläche50 jeder Abschrägung des Vorsprungs47 flächig an der zugeordneten Kontaktfläche48 an, ohne dass dabei ein Kontakt zwischen der radialen Oberseite (in3 zu sehen) des Kopplungssteins24 und der Innenseite der Schaltmuffe16 erfolgt. - Die geneigten Kontaktflächen
48 am Konusring18 und/oder Kontaktflächen50 am Kopplungsstein24 werden bevorzugt durch Umformen hergestellt. Alternativ kann das jeweilige Bauteil auch entweder bereits bei seiner Herstellung entsprechend geformt oder aber spanend nachbearbeitet werden. Außerdem können statt abgeschrägter Kontaktflächen48 ,50 auch gestufte oder gerundete Kontaktflächen48 ,50 vorgesehen sein, um den Kopplungsstein24 gegen Kippen zu sichern. - Die Ausnehmung
44 im Synchronkörper14 weist an ihren Umfangsenden Hinterschneidungen45 auf, in die die Fortsätze46 der Konusringe18 hineinragen. Optional sind die überkragenden Abschnitte des Synchronkörpers14 noch mit wenigstens einem Zahn (siehe2 ) der Außenverzahnung43 versehen und/oder haben radial innenseitig eine gekrümmt verlaufende, die Hinterschneidung45 begrenzende Wand49 . - Da die Hinterschneidungen
45 für die prinzipielle Funktion der Sperrsynchronisationsbaugruppe10 nicht unbedingt notwendig sind, können sie in alternativen Ausführungsvarianten auch entfallen. - Die
4 zeigt die Sperrsynchronisationsbaugruppe10 im Bereich der montierten Vorsynchroneinheit22 , wobei die Schaltmuffe16 nicht eingezeichnet ist. Durch die weggelassene Schaltmuffe16 wird deutlich, dass die Konusringe18 auf beiden axialen Seiten des Synchronkörpers14 paarweise aufeinander zulaufende Fortsätze46 mit Kontaktflächen48 aufweisen und gleichermaßen mit den Kontaktflächen50 des Kopplungssteins24 zusammenwirken. Mit anderen Worten sind die beiden Konusringe18 durch gemeinsame Kopplungssteine24 in Umfangsrichtung120 weitgehend spielfrei miteinander gekoppelt. - Bei in Umfangsrichtung
120 nicht-gekoppelten Konusringen18 kann es durch Schleppmomente oder Schwingungen bzw. Vibrationen im Antriebsstrang zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung kommen, welche durch ein Anschlagen der Konusringe18 am Synchronkörper14 verursacht wird. Diese Geräusche werden durch die Kopplung der Konusringe18 mittels des Kopplungssteins24 verhindert oder zumindest reduziert, sodass das Schaltgetriebe12 im Betrieb besonders leise ist. - Die
5 zeigt die Vorsynchroneinheit22 aus4 in einer perspektivischen Untersicht. Neben der Kontaktfläche50 ist in5 auch eine der beiden entgegengesetzt gerichteten axialen Kontaktflächen54 gut zu erkennen, durch die der Kopplungsstein24 den zugeordneten Konusring18 beim Schaltvorgang des Schaltgetriebes12 axial verschiebt. Die Kontaktflächen54 liegen vorzugsweise jeweils in einer zur Getriebeachse A senkrechten Ebene. In der Ausgangsstellung (1 ) sind die Kontaktflächen54 vorzugsweise von den stirnseitigen Gegenflächen55 der Konusringe18 beabstandet. - An einer radialen Innenseite des Kopplungssteins
24 ist außerdem ein Fortsatz66 zur Aufnahme des Federelements34 zu sehen. Der Fortsatz66 bildet einen nach unten ausbauchenden Boden des Kopplungssteins24 . - Der radial nach innen vorgespannte Kopplungsstein
24 liegt in Radialrichtung mit einer Unterseite69 an der Oberseite der Konusringe18 an. - Die
6 zeigt einen Ausschnitt des Konusrings18 mit zwei Fortsätzen46 , zwischen denen die Vorsynchroneinheit22 gemäß5 , genauer der Kopplungsstein24 der Vorsynchroneinheit22 aufgenommen wird. - In der
7 ist schließlich den Konusring18 gemäß6 mit eingesetzter Vorsynchroneinheit22 gemäß5 dargestellt. Hier ist gut zu erkennen, dass der Kopplungsstein24 in Axialrichtung radial außen den Konusring18 übergreift. Dies gilt, wie1 zeigt, für beide Konusringe18 . In Umfangsrichtung gesehen besitzt der Kopplungsstein24 eine T-Form, mit einem Mittelsteg, der zwischen benachbarten Konusringen18 sitzt und in Ausnehmungen derselben ragt, welche im Beispiel zwischen den Fortsätzen46 liegen, was nicht einschränkend zu verstehen ist. - Die in axialer Richtung
100 beidseitig abstehenden Seitenschenkel des „T”, also die vorher schon erwähnten radial äußeren Abschnitte67 haben der Neigung der radialen Außenseite des Konusrings18 entsprechende, schräg geneigte Unterseiten, die innenseitige Anpressflächen69 bilden, um einen vollflächigen Kontakt mit den Konusringen18 zu ermöglichen (siehe1 ). - Die Ausnehmung
44 im Synchronkörper14 ist gemäß2 so ausgebildet, dass die Vorsynchroneinheit22 zusammen mit dem Konusring18 relativ zum Synchronkörper14 in Umfangsrichtung120 begrenzt beweglich ist, um sich zwischen einer in2 gezeigten Freigabestellung und einer Sperrstellung zu bewegen. - Die Strecke zwischen einer Sperrstellung oder Anschlagstellung und der (mittigen) Freigabestellung bildet einen beim Synchronisieren auftretenden Umschlagweg x.
- Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Anschlag zu bilden. Beispielsweise kann die Sperrstellung durch einen Anschlag
51' einer Aussparung im Synchronkörper14 für den bodenseitigen Fortsatz66 des Kopplungssteins24 sichergestellt werden. Dies ist in2 mit dem Umschlagweg x' symbolisiert. Eine weitere Möglichkeiten besteht darin, dass ein Anschlag am Synchronkörper14 nicht, wie im vorherigen Beispiel radial einwärts, sondern radial auswärts des Konusrings18 erfolgt, indem der Kopplungsstein24 direkt am Außenrand51'' des Synchronkörpers14 anschlägt, was durch den Umschlagweg x'' symbolisiert ist. Eine weitere, in der2 am einfachsten realisierbare Option ist der Anschlag des Konusrings18 mit seinen Fortsätzen46 an der Fläche51 des Synchronkörpers14 , sodass der Umschlagweg x durch den Konusring18 und den Synchronkörper14 definiert ist. Die Fläche51 ist eine Radialfläche und begrenzt die Ausnehmung44 in Umfangsrichtung120 . - Die Gegenflächen an den Konusringen
18 oder am Kopplungsstein24 verlaufen parallel zu den Anschlagflächen51 ,51' ,51'' , sodass es zu einem flächigen Anschlag kommt. - Vorzugsweise liegen die Anschlagflächen
51 ,51' oder51'' und die Gegenflächen an den Konusringen18 bzw. dem Kopplungsstein24 parallel zueinander und verlaufen in Axialrichtung100 gesehen im Wesentlichen radial. - Wie in
2 angedeutet, bildet die Vorsynchroneinheit22 eine vorgefertigte, in sich geschlossene Baugruppe, bei der das Federelement34 und das Kraftübertragungselement36 im Kopplungsstein24 aufgenommen sind. Damit das Kraftübertragungselement36 im nicht-eingebauten Zustand der Vorsynchroneinheit22 zwar aus der Bohrung38 teilweise herausragt, aber nicht aus der Bohrung38 herausfällt, weist der Kopplungsstein24 optional Anschläge64 auf, welche in2 schematisch angedeutet sind. Insbesondere bei einer Kunststoffherstellung des Kopplungssteins24 lassen sich diese Anschläge64 mit geringem Aufwand einstückig am Kopplungsstein24 ausbilden. Auf einer radialen Außenseite des Kopplungssteins24 endet die radiale Bohrung38 zur Aufnahme des Kraftübertragungselements36 , wobei die Bohrung38 sowohl in axialer Richtung100 als auch in Umfangsrichtung120 etwa mittig angeordnet ist (siehe3 ). - Die
3 zeigt den Kopplungsstein24 der Vorsynchroneinheit22 in perspektivischer Draufsicht. Der Kopplungsstein24 ist hierbei ein Sinterteil, insbesondere ein gehärtetes Sinterteil, damit die Sperrverzahnung26 den auftretenden Beanspruchungen zuverlässig standhalten kann. Alternativ könnte der Kopplungsstein24 in vorteilhafter Weise auch aus einem hochbelastbaren Kunststoff oder einem sonstigen geeigneten Material hergestellt sein. - In
3 ist an beiden axialen Rändern28 des Kopplungssteins24 die Sperrverzahnung26 vorgesehen, wobei die Sperrverzahnungen26 gegenüber dem Rest des Kopplungssteins24 radial nach außen vorstehen. Die Sperrverzahnungen26 sind im vorliegenden Fall einstückig an den Kopplungsstein24 angeformt und weisen in Umfangsrichtung jeweils zwei hintereinanderliegende Zähne32 auf. - Um die Belastung der einzelnen Sperrzähne
32 beim Sperrsynchronisationsvorgang zu reduzieren, können selbstverständlich auch mehr in Umfangsrichtung120 hintereinanderliegende Sperrzähne32 vorgesehen sein, insbesondere vier Zähne. Aus fertigungstechnischen Gründen wird vorzugsweise die geringstmögliche Anzahl an Zähnen32 gewählt, welche zuverlässig und dauerhaft den auftretenden Beanspruchungen standhält. - Die Sperrverzahnungen
26 sind gemäß3 nur im Bereich der axialen Ränder28 vorgesehen, wobei die axiale Abmessung I der Zähne32 in der Größenordnung von etwa 10% der axialen Abmessung L des gesamten Kopplungssteins24 liegt. Insgesamt erstrecken sich die Sperrverzahnungen26 in axialer Richtung100 bevorzugt über maximal 25% der Abmessung L des Kopplungssteins24 . - Das grundlegende Prinzip der Sperrsynchronisierung ähnelt dem bekannten Prinzip nach Borg-Warner, auf welches hier explizit Bezug genommen wird. Im Folgenden wird ausgehend von der Neutralstellung des Schaltgetriebes
12 gemäß1 die Funktionsweise des Schaltgetriebes12 mit erfindungsgemäßer Sperrsynchronisationsbaugruppe10 erläutert, um vorhandene Unterschiede zu verdeutlichen. - Soll bei dem Schaltgetriebe
12 mit der Sperrsynchronisationsbaugruppe10 ausgehend von der Neutralstellung ein Gang geschaltet werden, so werden zunächst die Drehzahlen des Synchronkörpers14 und des entsprechenden Gangrads20 angeglichen, bevor die Schaltmuffe16 auf eine Schaltverzahnung52 des Gangrads20 geschoben wird, um den Synchronkörper14 und das Gangrad20 formschlüssig und drehfest miteinander zu koppeln. - Im Einzelnen ist der Ablauf wie folgt: Eine (nicht gezeigte) Schaltgabel greift in eine Schaltmuffennut
42 ein und beaufschlagt die Schaltmuffe16 in Richtung zu demjenigen Gangrad20 , welches dem gewünschten Gang zugeordnet ist. Die aufgebrachte Schaltkraft wird mittels des Kraftübertragungselements36 auf den Kopplungsstein24 übertragen, sodass sich der Kopplungsstein24 zusammen mit der Schaltmuffe16 axial bewegt. Dabei greift der Kopplungsstein24 über eine Kontaktfläche54 am zugeordneten Konusring18 an und beaufschlagt diesen gegen eine konische Reibfläche56 des Gangrads20 . - Infolge des Drehzahlunterschieds zwischen dem Gangrad
20 und dem Synchronkörper14 bzw. dem Konusring18 sowie der Reibverbindung zwischen dem Konusring18 und dem Gangrad20 bewegt sich der Konusring18 zusammen mit der Vorsynchroneinheit22 in Umfangsrichtung relativ zum Synchronkörper14 in eine seiner Sperrstellungen (sogenanntes „Umschlagen”). In der Sperrstellung liegt der axiale Fortsatz46 des Konusrings18 am Anschlag51 des Synchronkörpers14 an, wobei dieser Anschlag51 (genau wie die weiteren möglichen Anschläge51' ,51'' ) durch eine vorzugsweise radiale Fläche der Ausnehmung44 gebildet ist. - Die Innenverzahnung
30 der Schaltmuffe16 ist in der Sperrstellung relativ zur Sperrverzahnung26 des Kopplungssteins24 in Umfangsrichtung so ausgerichtet, dass die Verzahnungen30 ,26 eine axiale Bewegung der Schaltmuffe16 relativ zum Kopplungsstein24 verhindern. Die in der Schaltmuffe16 vorgesehene Ausnehmung40 , in welche das Kraftübertragungselement36 eingreift, ist als Nut in einem Zahn der Innenverzahnung30 der Schaltmuffe16 ausgebildet, wobei sich die Nut in Umfangsrichtung120 erstreckt. In axialer Richtung (vgl.1 ) ist der Nutquerschnitt so gewählt, dass die axiale Schaltkraft der Schaltmuffe16 zunächst über das in die Nut eingreifende Kraftübertragungselement36 an den Kopplungsstein24 weitergeleitet werden kann, wobei die Schaltkraft nach der Synchronisation aber auch ausreicht, um das Kraftübertragungselement36 radial einwärts in die Bohrung38 des Kopplungssteins24 zu verschieben. - Gemäß
1 ist der Nutquerschnitt etwa parabelförmig gewählt. In Umfangsrichtung, das heißt in Nutlängsrichtung (vgl.2 ), weist die Nut eine Krümmung, insbesondere eine kreisförmige Krümmung auf. Der Kurvenradius ist dabei sehr groß gewählt, damit das Kraftübertragungselement36 in der Nut rollen bzw. gleiten kann und das Umschlagen des Kopplungssteins24 zwischen seinen Sperrstellungen und seiner Freigabestellung nicht behindert. Der Kurvenradius kann insbesondere konzentrisch zur Innenverzahnung30 der Schaltmuffe16 gewählt sein. - Haben sich schließlich die Drehzahlen des Synchronkörpers
14 und des Gangrads20 weitgehend angeglichen, so lässt die Umfangskraft, mit welcher der Fortsatz46 des Konusrings18 gegen seinen Anschlag am Synchronkörper14 gepresst wird, nach, sodass die axiale Schaltkraft ausreicht, um den Kopplungsstein24 mitsamt dem Konusring18 relativ zum Synchronkörper14 von seiner Sperrstellung in seine Freigabestellung gemäß2 zu bewegen. Diese Freigabestellung befindet sich mittig zwischen den Sperrstellungen des Kopplungssteins24 und ermöglicht eine axiale Verschiebung der Schaltmuffe16 über die Sperrverzahnung26 auf die Schaltverzahnung52 des Gangrads20 . Zur Verdrehung des Kopplungssteins24 von seiner Sperrstellung in seine Freigabestellung haben die Zähne32 der Sperrverzahnung26 in Axialrichtung100 gesehen ein zur axialen Mitte des Kopplungssteins24 gewandtes Ende58 , welches durch Schrägflächen60 konisch zuläuft. In entsprechender Weise haben auch die Zähne der Innenverzahnung30 der Schaltmuffe16 axiale Enden, welche durch Schrägflächen konisch zulaufen. Lässt die Umfangskraft, welche den Konusring18 und den Kopplungsstein24 gegen den Synchronkörper14 drückt, nach, so können die Schrägflächen60 der Sperrverzahnung26 aufgrund der axialen Schaltkraft an den Schrägflächen der Innenverzahnung30 gleiten, wodurch sich die Schaltmuffe16 relativ zum Kopplungsstein24 sowohl axial als auch in Umfangsrichtung120 bewegt. - Bei der axialen Bewegung der Schaltmuffe
16 relativ zum Kopplungsstein24 wird das Kraftübertragungselement36 durch schräge oder gekrümmte Flächen der Ausnehmung40 entgegen der Federkraft des Federelements34 radial einwärts in die Bohrung38 eingerückt. - Nach Erreichen der Freigabestellung des Kopplungssteins
24 lässt sich die Schaltmuffe16 problemlos auf die Schaltverzahnung52 des Gangrads20 aufschieben, sodass der Synchronkörper14 und das Gangrad20 über die Schaltmuffe16 in Umfangsrichtung formschlüssig und weitgehend spielfrei miteinander gekoppelt sind und der gewünschte Gang geschaltet ist. - Bei den Ausführungsformen nach den
8 und9 handelt es sich um eine Sperrkeilsynchronisationsbaugruppe. - Da zahlreiche Teile gleich oder funktionsgleich zu den bereits eingeführten Teilen in den Ausführungsformen nach den
1 bis7 sind, werden für Bau- oder funktionsgleiche Teile auch dieselben Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird nunmehr lediglich auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen eingegangen. - Der Kopplungsstein
24 ist bei dieser Ausführungsform ohne Sperrverzahnung ausgeführt. - Anstatt dessen weist der Kopplungsstein
24 eine zentrale Öffnung70 auf, die sich radial nach außen trichterförmig erweitert und in dem trichterförmigen, sich erweiternden Abschnitt in Umfangsrichtung durch zwei Keilflächen72 begrenzt ist. In axialer Richtung liegen die Flächen74 der Öffnung70 (siehe9 ) rechtwinkelig zur Drehachse A. - In der Öffnung
70 sitzt ein Sperrstein76 , der durch ein Federelement34 radial nach außen beaufschlagt ist. Der Sperrstein76 greift in eine Nut78 auf der Innenseite der Schaltmuffe16 und blockiert deren Axialverschiebung im nicht synchronisierten Zustand. Der Sperrstein76 wirkt somit als Sperrzahn. Das Funktionsprinzip der Sperrkeilsynchronisierung ist bereits allgemein aus derDE 10 2007 010 307 B3 bekannt, auf die diesbezüglich explizit verwiesen wird. - Die Sperrkeilsynchronisationsbaugruppe befindet sich in
8 in einer Stellung, die beispielsweise die Ausgangsstellung ist. Wenn die Schaltmuffe16 axial verschoben wird, wird der Konusring18 axial gegen den Konus des Gangrades gedrückt, da der Sperrstein76 gegen die Fläche74 gepresst wird und der Kopplungsstein24 den Konusring18 mit verschiebt. - Bei Anlage des Konusrings
18 am Gangrad kommt es zu einer Verdrehung des Konusrings18 relativ zur Schaltmuffe16 , sodass sich der Kopplungsstein24 gemäß8 beispielsweise nach rechts bewegt und der Sperrstein76 mit seiner unteren Schrägfläche80 auf der Fläche72 zu liegen kommt. - Wie in
9 zu sehen ist, ist der Sperrstein76 auf seiner radialen Außenseite mit zwei axial schräg aufeinander zu verlaufenden Keilflächen82 versehen, wobei die Nut in der Schaltmuffe16 , in der dieser Teil des Sperrsteins76 aufgenommen ist, komplementär ausgeführt ist. - Bei einer axialen Bewegung der Schaltmuffe
16 wird über diese Keilflächen eine nach unten, das heißt radial nach innen gerichtete Kraft auf den Sperrstein76 ausgeübt. Da im nicht synchronisierten Zustand aber der Sperrstein76 seitlich an der Fläche72 anliegt, ist durch entsprechende Auslegung der Neigungen der Flächen72 ,80 ,82 ausgeschlossen, dass der Konusring18 samt Kopplungsstein24 verschoben wird. - Erst wenn die Drehzahlen von Konusring
18 und Gangrad ausgeglichen sind, lässt sich der Konusring18 durch die Axialkraft der Schaltmuffe16 wieder in die in8 gezeigte Stellung verschieben. In dieser Stellung ist der Sperrstein76 mit seiner Fläche80 wieder von der Fläche72 beabstandet, somit kann er radial nach unten abtauchen und den Weg für die Schaltmuffe16 in Richtung zu der Verzahnung84 des Gangrads freigeben. - Auch bei der Ausführungsform nach
8 ist zu erkennen, dass der Kopplungsstein24 den Konusring18 hintergreift. Entsprechende Flächen48 ,50 sind angegeben. Bei dieser Ausführungsform kann, ohne dass dies zwingend erforderlich ist, der Kopplungsstein24 auch in Umfangsrichtung radial außenseitig über den Konusring18 , genauer gesagt über dessen Rand vorstehende und übergreifende Abschnitte67 haben. - Während bei der Ausführungsform nach
8 das Federelement34 , beispielsweise über eine Kugel86 am Synchronkörper14 anliegt, ist bei der Ausführungsform nach9 , die ansonsten identisch zu der nach8 ist, am Kopplungsstein24 auf dessen Unterseite noch eine Art Fortsatz88 ausgeformt, in dem das Federelement34 untergebracht ist. Somit gibt es hier eine Relativkraft oder Vorspannkraft, die bestrebt ist, den Sperrstein76 radial nach außen und den Kopplungsstein24 radial nach innen zu drücken. - Auch bei dieser Ausführungsform hintergreift der Kopplungsstein
24 den Konusring18 . - Die
10 und11 zeigen Ansichten des Kopplungssteins24 , der von seiner Querschnittsform (siehe10 ) auch etwas anders ausgestaltet ist. Das übergroße radiale Spiel, welches in10 dargestellt ist, ist zwischen dem Kopplungsstein24 und dem Konusring18 in Wirklichkeit nicht vorhanden. Die in den10 und11 dargestellte Querschnittsform des Kopplungssteins24 mit einem sich unmittelbar an den außenseitig überkragenden Abschnitt67 anschließenden, radial nach außen erstreckenden radial inneren Abschnitt47 kann im Übrigen auch bei der Ausführungsform nach den1 bis7 vorhanden sein. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007010307 B1 [0006]
- DE 102007010307 B3 [0096]
Claims (12)
- Sperrsynchronisationsbaugruppe eines Schaltgetriebes, mit einem Synchronkörper (
14 ), der auf einer Welle des Schaltgetriebes drehfest anzubringen ist, wenigstens einem sperrverzahnungsfreien Konusring (18 ) zur Koppelung des Synchronkörpers (14 ) mit einem Gangrad (20 ) des Schaltgetriebes über eine Reibverbindung und einer Vorsynchroneinheit (22 ), die an einer Schaltmuffe (16 ) angreift und bei einer Axialverschiebung der Schaltmuffe (16 ) den Konusring (18 ) axial beaufschlagt, wobei die Vorsynchroneinheit (22 ) zumindest einen Sperrzahn (32 ) aufweist, der ein axiales Verschieben der Schaltmuffe (16 ) bis zum Erreichen der Synchronisation verhindert, und wobei die Vorsynchroneinheit (22 ) wenigstens einen Kopplungsstein (24 ) aufweist, der in einer Ausnehmung (44 ) des Synchronkörpers (14 ) untergebracht ist, sich radial durch eine Ausnehmung (43 ) im Konusring (18 ) erstreckt und einen radial äußeren Abschnitt (67 ) aufweist, mit dem er den Konusring (18 ) außenseitig übergreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsstein (24 ) einen radial inneren Abschnitt mit wenigstens einem seitlichen Vorsprung (47 ) aufweist, mit dem der Kopplungsstein (24 ) den Konusring (18 ) hintergreift. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsstein (
24 ) mit einem Radialspiel am Konusring (18 ) angebracht ist. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsstein (
24 ) im Betrieb der Baugruppe mit seinem Vorsprung (47 ) innenseitig am Konusring (18 ) anliegt. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsstein (
24 ) im Betrieb zumindest radial vom Synchronkörper (14 ) beabstandet ist. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Ausnehmung (
43 ) im Konusring (18 ) radial innenseitig abgeschrägt ist, wobei der Vorsprung (47 ) an die Abschrägung vorzugsweise angepasst ist zur Erzielung eines Flächenkontakts. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsstein (
24 ) auf seinen beiden entgegengesetzten Umfangsenden den Konusring (18 ) hintergreifende Vorsprünge (47 ) hat. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (
47 ) eine Schwalbenschwanzführung mit dem Konusring (18 ) ausbilden. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Abschnitt des Kopplungssteins (
24 ) eine innenseitige Anpressfläche (69 ) zum Kontakt mit dem Konusring (18 ) hat. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zwischen Schaltmuffe (
16 ) und Kopplungsstein (24 ) wirkendes Federelement (34 ), das den Kopplungsstein (24 ) radial einwärts vorspannt. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopplungsstein (
24 ) der Sperrzahn, vorzugsweise mehrere Sperrzähne zur Bildung einer Sperrverzahnung (26 ), angeformt ist. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationsbaugruppe eine Sperrkeilsynchronisationsbaugruppe und im Kopplungsstein (
24 ) ein Sperrstein radial beweglich aufgenommen ist, wobei der Sperrstein den Sperrzahn bildet. - Sperrsynchronisationsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung auf beiden Seiten des Synchronkörpers (
14 ) ein Konusring (18 ) angeordnet ist und der Kopplungsstein (24 ) in gegenüberliegende Ausnehmungen (43 ) beider Synchronringe (18 ) eingreift und, insbesondere, mittels eines oder mehrerer Vorsprünge (47 ) beide Konusringe (18 ) hintergreift.
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