WO2020103977A1 - Arretierelement für die synchronisiereinheit eines fahrzeuggetriebes - Google Patents

Arretierelement für die synchronisiereinheit eines fahrzeuggetriebes

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WO2020103977A1
WO2020103977A1 PCT/DE2019/100968 DE2019100968W WO2020103977A1 WO 2020103977 A1 WO2020103977 A1 WO 2020103977A1 DE 2019100968 W DE2019100968 W DE 2019100968W WO 2020103977 A1 WO2020103977 A1 WO 2020103977A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cover
locking element
spring
shift sleeve
element according
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100968
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Heilmann
Dennis Pottkämper
Jennifer Neuhaus
Marcus Gerngross
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2020103977A1 publication Critical patent/WO2020103977A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0618—Details of blocking mechanism comprising a helical spring loaded element, e.g. ball

Definitions

  • the invention relates to a locking element for synchronizing a driving tool transmission with a base part and a cover, the cover on the base part being held against the bias of a spring.
  • Locking elements are provided in clutches as a lock for the rotationally fixed connection of gear wheels with a gear shaft.
  • Shift sleeve is usually held in a neutral position on a shift sleeve carrier by means of the locking element. In this position, three to four arranged on the circumference of the shift sleeve carrier and held on the shift sleeve carrier are usually pre-tensioned against the shift sleeve. For this purpose, the detents are supported on the shift sleeve carrier and engage in locking recesses on the shift sleeve.
  • locking elements in shift clutches designed as a synchronous clutch also serve as thrust pieces.
  • the pressure pieces sit lengthways slidable in a shift sleeve carrier.
  • the locking elements or combinations of locking devices and pressure pieces used in this application are of relatively simple design and are also formed, among other things, by leaf spring-like or bow-like flat spring elements. These allow a low overall height.
  • the shift sleeve carrier is provided with receptacles of small radial depth for these detents. The stability of the wearer, in particular the rigidity of his body structure, is only relatively slightly adversely affected due to the recesses of shallow depth.
  • a locking element in the form of a pressure piece is described in DE 102 25 269 A1.
  • a base body of the locking element made of sheet metal is formed in a shell-like manner with a base part and walls oriented transversely to the pressure direction, the base body being covered by a cover lying opposite in the pressure direction.
  • the cover is held on the base body so that it can move longitudinally to the base body in the direction of pressure, the edge of the cover being put over the base body.
  • a bow-like Fe derelement is encapsulated by the base body and the lid and biased against them.
  • the locking element builds relatively high, so that
  • Switch sleeve supports with larger receptacles for the locking elements and must be weakened.
  • the locking element according to DE 10 2005 018 899 A1 has a flatter construction and thus leads to a higher load-bearing capacity of the shift sleeve carrier.
  • the locking element particularly if it is also used as a pressure piece, can tilt when forces are introduced at an angle. By tilting the cover, the shift sleeve and the shift sleeve carrier can no longer be positioned with respect to one another as desired, and undesired synchronization can damage the synchronization.
  • the object of the invention is to provide a locking element which is robust even against obliquely introduced forces, which has a low overall height and which can be manufactured inexpensively.
  • this object is achieved in that the cover is supported on the base part part over a rounded section under the action of a force acting obliquely to the pressure direction of the spring. Supporting over a radius prevents the lid from jamming or jamming on the base part. In particular, cant ent along a body edge on the bottom part is excluded. The wear on the lid and on the bottom part is thus reduced.
  • Tilting is particularly effectively prevented if the cover is supported under a given direction of force with maximum deflection at several rounded sections which are offset from one another in the direction of deflection and thus multiple, offset line contacts prevent further deflection at the same time.
  • the rounded section preferably extends over such a large angle that, regardless of the direction of force which acts on the cover, it is always ensured that the cover is supported on the base part part over part of the rounded section.
  • the rounded section is formed in one piece with the cover. Alternatively, it can be made in one piece with the base part or initially separately and then connected to the cover or the base part. A rounded section is also conceivable as a separate insert.
  • the one-piece design is particularly easy to manufacture.
  • the cover has a plurality of rounded sections, via which it is supported on the base part under the action of a force acting obliquely to the direction of pressure of the spring.
  • rounded sections allow the length of the individual sections to be kept as short as possible, especially if they are spaced as far apart as possible. It is preferably provided that the rounded sections are arranged at the end on the bottom part or on the cover.
  • the risk of tipping is further reduced if a guide surface is connected to the rounded portion.
  • the guide surface preferably extends parallel to the spring axis and interacts with a counter surface on the component to which it is relatively displaceable.
  • the guide surface is formed, for example, in one piece with the cover or the base part and in one piece with the rounded section.
  • the guide surface can be arranged on a tab pointing in the radial direction.
  • the rounded section is particularly easy to produce using forming technology. If this is made of sheet metal, it can be formed without cutting by bending or flanging from the plane of the base part or the cover.
  • the rounded section preferably has a larger radius than would be technically possible due to the type of non-cutting production.
  • the rounded section can also be easily produced by injection molding. For example, the entire cover of the locking element with the rounded section is made of plastic.
  • the rounded section slides particularly well on its counterpart and can also detach from it particularly well, the rounded section can be coated in an embodiment of the invention.
  • the locking element has a spring that prestresses the cover with respect to the base part.
  • the spring is preferably designed as a helical compression spring.
  • the spring can be formed by several individual springs.
  • the relatively small and unwieldy springs are encapsulated captively in the locking element and are therefore easy and safe to assemble and protected from external environmental influences.
  • spring elements with the most varied spring characteristics can be placed in the cage formed by the cover and the base body. This means that the locking element can be adapted to a wide variety of application-specific requirements with the same external dimensions.
  • the lid preferably has a radially outward bulge, which may have a spherical shape. If the spring is supported in the bulge and not in the plane of the lid areas surrounding the bulge, the locking element is particularly radially compact. A reduction in the overall height enables smaller cutouts, for example on the gearshift sleeve carrier in which the locking element is inserted, which makes it possible to transmit higher torques.
  • the spring is centered in the Arretierele element, for example, by a mandrel designed as a housing passage.
  • the base body of the animal element is bowl-shaped with a bottom part oriented transversely to the pressure direction and with outgoing walls angled from the bottom part the tub-shaped.
  • the lid is preferably a flat sheet metal piece, which has a radially outward bulge and rounded sections in its center.
  • the cover replaces the locking bolt usually used in the known locks or pressure pieces and locks with the bulge in the locking recesses of the gearshift sleeve intended for this purpose.
  • the spring element can be preassembled on the base part of the base body and then the cover can be pushed into the base body by lateral displacement until the spring element protrudes into the bulge of the cover.
  • Another possibility is to clip the cover into the ends of the walls of the base body after the pre-assembly of the spring element. As a result, no recesses of the projections are required, which simplifies the locking process of the locking element.
  • the clipped-on lid is held captive by the walls of the base body.
  • the invention is tert tert using exemplary embodiments. Show it:
  • Figures 1 a and 1 b a synchronizing device in longitudinal section with a schematically illustrated locking element according to the invention, wherein Figure 1 a the shift sleeve in its neutral position and Figure 1 b the
  • Gearshift sleeve shows in a switched position
  • Figure 2 shows a longitudinal section of an inventive
  • Figure 3 shows a longitudinal section of a locking element according to the
  • Figure 4 shows the cover of the locking element of Figure 2 in a perspective view.
  • FIGS. 1 a and 1 b show a coupling in the form of a synchronizing device 24, which has a shift sleeve carrier 1 and a shift sleeve 2 for optional have domes of the gear wheels 3 and 4.
  • the gear wheels 3, 4 are rotatable and are mounted longitudinally on a gear shaft 5.
  • the Heidelbergmuffenträ ger 1 sits torsionally and longitudinally fixed on the gear shaft 5 and carries on its outer circumference the gear part 23 in the form of the gearshift sleeve 2.
  • the gearshift sleeve 2 is rotatably fixed by means of a toothing to the gearshift sleeve carrier 1 and thus to the gearshift shaft 5, but longitudinally optionally in Net one of the gear wheels 3 or 4 slidably on the shift sleeve carrier 1 angeord.
  • On each side of the shift sleeve carrier 1 is longitudinal between the
  • Shift sleeve carrier 1 and gear 3, 4 each have a set 6, 7 synchronizer rings arranged.
  • the shift sleeve carrier 1 accommodates at least three locking elements 8 on its circumference, the locking element 8 being shown here only schematically and in detail in the following figures.
  • the locking element 8 latches on the shift sleeve 2 in its neutral position according to Figure 1a.
  • the Arretie relement 8 is designed as a pressure piece 9. In the neutral position, the locking element 8 is supported radially on the shift sleeve carrier 1 and pretensions with a cover 10 against the shift sleeve 2.
  • the Arre animal element 8 engages with the lid 10 in a recess 11 on the shift sleeve 2.
  • the shift sleeve 2 which is shifted longitudinally on the shift sleeve carrier 1 from the neutral position according to FIG. 1 a into the switched position (FIG. 1 b), engages in a coupling toothing 12 a of a clutch disc 12 that is firmly connected to the gear wheel 4.
  • the selector shaft 5 is rotatably connected via the selector sleeve carrier 1 and the selector sleeve 2 to the gear 4, whereby the gear 4 assigned to the gear is switched.
  • the shift sleeve 2 moves into the switched position, the shift sleeve takes on 2 first of all the locking element 8 engaging in the locking recess 11 and moves the locking element 8 against the outer synchronizer ring 13 of the set 7. The process of presynchronization has been initiated.
  • the shift sleeve 2 which is moved further in the direction of the coupling toothing 12a, forces the cover 10 of the pressure piece 9, which is supported on the outer synchronizer ring 13, out of the latching recess 11.
  • the cover 10 springs radially against the force of a spring which biases the cover 10 against the base part 14 (not shown) a.
  • FIG. 2 shows the locking element 8 according to the invention.
  • FIG. 3 shows a locking element 8 according to the prior art.
  • the locking element 8 has a base part 14 which is designed as a circular cylindrical pot.
  • the pot is made from a sheet that has been deep drawn.
  • the spring not shown in this longitudinal section, is arranged, which can be compressed along the spring axis 18 and is biased against the bulge 20 of the cover 10.
  • the cover 10 has tabs 21 with which the outer synchronizer ring 13 can be acted upon.
  • the synchronizer ring exerts a counterforce on the cover 10. If an attempt is then made to move the shift sleeve 2 further before the synchronization process is completed, a force acts on the cover 10 which is to the direction of the spring axis 18, so that the lid 10 begins to tilt.
  • the cover 10 according to FIG. 2 has four rounded sections 16.
  • the rounded sections 16 ensure that, when tilted, the base part 14 is always in contact with a convex surface. Due to the spherical design of the rounded sections 16, when the force acting obliquely on the cover 10 from the outside does not occur, the cover 10 rolls on the base part 14 regardless of the tilt angle. When resetting, there is no higher initial support torque to overcome. The wear between the cover 10 and the wall 22 is thus significantly reduced.
  • the rounded sections 16 are created by bending part of the cover 10 from the plane E.
  • the rounded sections 16 are followed in the radial direction by approximately radially directed tabs 19.
  • the tabs 19 have guide surfaces 17 with which the cover 10 can additionally be supported on the base part 14 and which, to that extent, prevent excessive tilting.
  • the rounded sections 16 sweep an angle of more than 90 °, so as to ensure that the ends of the approximately radially directed lips 19 do not jam on the wall 22 of the base part 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Arretierelement für eine Synchronisierung eines Fahrzeuggetriebes mit einem Bodenteil und einem Deckel (10), wobei der Deckel (10) am Bodenteil gegen die Vorspannung einer Feder gehalten ist, wobei sich der Deckel (10) unter Einwirkung einer schräg zur Druckrichtung der Feder wirkenden Kraft am Bodenteil über einen verrundeten Abschnitt (16) abstützt. Der Abschnitt (16) ist z.B. durch Biegen eines Teils des Deckels (10) aus der Deckelebene entstanden, wobei eine Lasche (19) mit einer Führungsfläche (17) gebildet wird.

Description

Bezeichnung der Erfindung
ARRETIERELEMENT FÜR DIE SYNCHRONISIEREINHEIT EINES FAHRZEUGGETRIEBES
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Arretierelement für eine Synchronisierung eines Fahr zeuggetriebes mit einem Bodenteilteil und einem Deckel, wobei der Deckel am Bodenteilteil gegen die Vorspannung einer Feder gehalten ist.
Hintergrund der Erfindung
Arretierelemente sind in Schaltkupplungen als Arretierung für das drehfeste Verbinden von Gangrädern mit einer Getriebewelle vorgesehen. Eine
Schaltmuffe ist mittels des Arretierelements auf einem Schaltmuffenträger zu- meist in einer neutralen Position gehalten. In dieser Stellposition sind üblicher weise gegen die Schaltmuffe drei bis vier am Umfang des Schaltmuffenträgers angeordnete und an dem Schaltmuffenträger gehaltene Arretierungen vorge spannt. Dazu stützen sich die Arretierungen an dem Schaltmuffenträger ab und greifen in Rastvertiefungen an der Schaltmuffe.
Weiterhin dienen Arretierelemente in als Synchronkupplung ausgebildeten Schaltkupplungen auch als Druckstücke. Die Druckstücke sitzen längsver- schiebbar in einem Schaltmuffenträger. Die in dieser Anwendung eingesetzten Arretierelemente bzw. Kombinationen aus Arretierungen und Druckstücken sind relativ einfach gestaltet und unter anderem auch durch blattfederartige bzw. bügelartige flache Federelemente gebildet. Diese lassen eine geringe Bauhöhe zu. Der Schaltmuffenträger ist mit Aufnahmen geringer radialer Tiefe für diese Arretierungen versehen. Die Stabilität des Trägers, insbesondere die Steifigkeit seiner Körperstruktur ist aufgrund der Ausnehmungen geringer Tiefe nur relativ geringfügig nachteilig beeinflusst.
Ein Arretierelement in Form eines Druckstücks ist in DE 102 25 269 A1 be schrieben. Ein Grundkörper des Arretierelements aus Blech ist schalenförmig mit einem quer zur Druckrichtung ausgerichteten Bodenteilteil und Wänden ausgebildet, wobei der Grundkörper durch einen in Druckrichtung gegenüber liegende Deckel abgedeckt ist. Der Deckel ist zu dem Grundkörper in Druck- richtung längs begrenzt beweglich an dem Grundkörper gehalten, wobei der Rand des Deckels über den Grundkörper gestülpt ist. Ein bügelartiges Fe derelement ist von dem Grundkörper und dem Deckel eingekapselt und gegen diese vorgespannt. Das Arretierelement baut relativ hoch, so dass der
Schaltmuffenträger mit größeren Aufnahmen für die Arretierelemente versehen werden und damit geschwächt werden muss.
Das Arretierelement nach DE 10 2005 018 899 A1 baut flacher und führt damit zu einer höheren Tragfähigkeit des Schaltmuffenträgers. Allerdings kann das Arretierelement, insbesondere wenn diese auch als Druckstück eingesetzt ist, bei schräg eingeleiteten Kräften verkippen. Durch ein Verkippen des Deckels können die Schaltmuffe und der Schaltmuffenträger nicht mehr wie gewünscht zueinander positioniert werden, und ein unerwünschtes Ansynchronisieren kann die Synchronisierung schädigen. Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Arretierelement zu schaffen, das auch gegenüber schräg eingeleiteten Kräften robust ist, das eine geringe Bauhöhe aufweist und das sich kostengünstig hersteilen lässt.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Arretierungselement dadurch gelöst, dass sich der Deckel unter Einwirkung einer schräg zur Druckrichtung der Feder wirkenden Kraft am Bodenteilteil über einen verrundeten Abschnitt abstützt. Das Abstützen über einen Radius vermeidet ein Verklemmen oder Verkanten des Deckels am Bodenteilteil. Insbesondere ist ein Verkanten ent lang einer Körperkante am Bodenteil ausgeschlossen. Der Verschleiß an dem Deckel und an dem Bodenteil ist damit herabgesetzt.
Besonders wirkungsvoll wird ein Verkanten verhindert, wenn sich der Deckel unter vorgegebener Kraftrichtung bei maximaler Einfederung an mehreren ver rundeten Abschnitten abstützt, die in Einfederungsrichtung zueinander versetzt sind und damit mehrere, zueinander versetzte Linienkontakte gleichzeitig ein weiteres Einfedern verhindern.
Der verrundete Abschnitt erstreckt sich vorzugsweise über einen so großen Winkel, dass unabhängig von der Kraftrichtung, die auf den Deckel einwirkt, stets sichergestellt ist, dass der Deckel am Bodenteilteil über einen Teil des verrundeten Abschnitts abgestützt ist. In einer Ausbildung der Erfindung ist der verrundete Abschnitt einteilig mit dem Deckel ausgebildet. Alternativ kann er einteilig mit dem Bodenteil oder zunächst separat hergestellt und dann mit dem Deckel oder dem Bodenteil verbunden werden. Auch ist ein verrundeter Abschnitt als separates Einlegeteil denkbar. Die einteilige Ausführung ist besonders unaufwändig herstellbar.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Deckel mehrere verrunde- te Abschnitte auf, über die er sich am Bodenteil unter Einwirkung einer schräg zur Druckrichtung der Feder wirkenden Kraft abstützt. Mehrere verrundete Ab- schnitte erlauben es, insbesondere wenn sie möglichst weit voneinander beab- standet sind, die Länge der einzelnen Abschnitte möglichst kurz zu halten. So ist bevorzugt vorgesehen, die verrundeten Abschnitte endseitig am Bodenteil oder am Deckel anzuordnen.
Die Gefahr des Verkippens wird weiter vermindert, wenn sich an den verrunde ten Abschnitt eine Führungsfläche anschließt. Vorzugsweise erstreckt sich die Führungsfläche parallel zur Federachse und wirkt mit einer Gegenfläche an dem Bauteil zusammen, zu dem sie relativ verschiebbar ist. Die Führungsfläche ist beispielsweise einteilig mit dem Deckel oder dem Bodenteil und einteilig mit dem verrundeten Abschnitt ausgebildet. So kann die Führungsfläche auf einer in Radialrichtung weisenden Lasche angeordnet sein.
Der verrundete Abschnitt ist besonders einfach umformtechnisch herstellbar. Ist dieser aus Blech ausgebildet, kann dieser durch Biegen oder Bördeln aus der Ebene des Bodenteils oder des Deckels spanlos geformt werden. Vorzugswei se erhält der verrundete Abschnitt einen größeren Radius als durch die Art der spanlosen Herstellung technisch möglich wäre. Der verrundete Abschnitt kann ebenfalls einfach durch Spritzgießen hergestellt werden. Beispielsweise besteht der gesamte Deckel des Arretierelements mit dem verrundeten Abschnitt aus Kunststoff.
Damit der verrundete Abschnitt an seinem Gegenpart besonders gut gleitet und sich von diesem auch wieder besonders gut lösen kann, kann der verrundete Abschnitt in einer Ausbildung der Erfindung beschichtet sein.
Das Arretierlement weist eine Feder auf, die den Deckel gegenüber dem Bo- denteil vorspannt. Vorzugsweise ist die Feder als eine Schraubendruckfeder ausgebildet. Die Feder kann durch mehrere, einzelne Federn gebildet sein. Die relativ kleinen und bei ihrer Montage unhandlichen Federn sind verliersicher in dem Arretierelement eingekapselt und damit einfach und sicher zu montieren sowie von äußeren Umgebungseinflüssen geschützt. In dem durch den Deckel und den Grundkörper gebildeten Käfig sind, bei unveränderter Abmessung der Hülle, Federelemente mit den unterschiedlichsten Federcharakteristiken er setzbar. Damit ist das Arretierelement bei gleicher Außenabmessung an die unterschiedlichsten anwendungsspezifischen Anforderungen anpassbar.
Vorzugsweise weist der Deckel eine nach radial außen gerichtete Auswölbung auf, die eine Kalottenform aufweisen kann. Wenn sich die Feder in der Auswöl bung und nicht in der Ebene der die Auswölbung umgebenden Deckelbereiche abstützt, baut das Arretierelement radial besonders kompakt. Eine Reduzierung der Bauhöhe ermöglicht geringere Aussparungen beispielsweise am Schaltmuf- fenträger, in den das Arretierelement eingesetzt wird, wodurch es möglich wird, höhere Drehmomente zu übertragen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Feder in dem Arretierele ment beispielsweise durch eine als Gehäusedurchstellung ausgebildeten Dorn zentriert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Grundkörper des Arre tierelements schalenförmig mit einem quer zur Druckrichtung ausgerichteten Bodenteilteil und mit von dem Bodenteilteil abgewinkelten abgehenden Wän den wannenförmig ausgebildet. Die Deckel ist vorzugsweise ein ebenes Blech stück, das in seiner Mitte eine nach radial außen weisende Auswölbung und verrundete Abschnitte besitzt.
Der Deckel ersetzt den üblicherweise in den bekannten Arretierungen bzw. Druckstücken eingesetzten Rastbolzen und verrastet mit der Auswölbung in dafür bestimmten Rastvertiefungen der Schaltmuffe.
Um die Deckel in das Bodenteil einzusetzen, können das Federelement auf dem Bodenteil des Grundkörpers vormontiert werden und dann der Deckel durch seitliches Verschieben in den Grundkörper eingeschoben werden, bis das Federelement in die Auswölbung des Deckels ragt. Eine andere Möglich- keit, ist es, den Deckel nach der Vormontage des Federelements in die Enden der Wände des Grundkörpers einzuclipsen. Dadurch sind keine Ausnehmun gen der Vorsprünge erforderlich, was den Fierstellungsprozess des Arretierele ments vereinfacht. Die eingeclipste Deckel ist dabei durch die Wände des Grundkörpers verliersicher gehalten. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläu tert. Es zeigen:
Figuren 1 a und 1 b eine Synchronisiereinrichtung im Längsschnitt mit einem schematisch dargestellten, erfindungsgemä ßen Arretierelement, wobei Figur 1 a die Schaltmuffe in ihrer neutralen Position und Figur 1 b die
Schaltmuffe in einer geschalteten Stellung zeigt,
Figur 2 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen
Arretierelements,
Figur 3 einen Längsschnitt eines Arretierelements nach dem
Stand der Technik und
Figur 4 den Deckel des Arretierelements nach Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 a und 1 b zeigen eine Kupplung in Form einer Synchronisierein richtung 24, die einen Schaltmuffenträger 1 und eine Schaltmuffe 2 zum wahl- weisen Kuppeln der Gangräder 3 und 4 aufweist. Die Gangräder 3, 4 sind drehbar und längs fest auf einer Getriebewelle 5 gelagert. Der Schaltmuffenträ ger 1 sitzt verdrehfest sowie längs fest auf der Getriebewelle 5 und trägt auf seinem Außenumfang das Getriebeteil 23 in Form der Schaltmuffe 2. Die Schaltmuffe 2 ist mittels einer Verzahnung drehfest zu dem Schaltmuffenträger 1 und damit drehfest zur Schaltwelle 5, aber längs wahlweise in Richtung eines der Gangräder 3 oder 4 verschiebbar auf dem Schaltmuffenträger 1 angeord net. An jeder Seite des Schaltmuffenträgers 1 ist längs zwischen dem
Schaltmuffenträger 1 und dem Gangrad 3, 4 jeweils ein Satz 6, 7 Synchronrin- ge angeordnet.
Der Schaltmuffenträger 1 nimmt an seinem Umfang mindestens drei Arretie relemente 8 auf, wobei das Arretierelement 8 hier nur schematisch und in den nachfolgenden Figuren detailliert dargestellt ist. Das Arretierelement 8 verrastet an der Schaltmuffe 2 in ihrer neutralen Stellposition nach Figur 1a. Das Arretie relement 8 ist als ein Druckstück 9 ausgelegt. In der neutralen Stellposition stützt sich das Arretierelement 8 an dem Schaltmuffenträger 1 radial ab und spannt mit einem Deckel 10 gegen die Schaltmuffe 2 vor. Dabei greift das Arre tierelement 8 mit der Deckel 10 in eine Rastvertiefung 11 an der Schaltmuffe 2 ein.
Die aus der neutralen Stellposition nach Figur 1 a in die geschaltete Position (Figur 1 b) längs auf dem Schaltmuffenträger 1 verschobene Schaltmuffe 2 greift in eine Kupplungsverzahnung 12a einer mit dem Gangrad 4 fest verbun- denen Kupplungsscheibe 12 ein. Die Schaltwelle 5 ist über den Schaltmuffen träger 1 und die Schaltmuffe 2 mit dem Gangrad 4 drehfest verbunden, wodurch der dem Gangrad 4 zugeordnete Gang geschaltet ist. Bei der Schalt bewegung der Schaltmuffe 2 in die geschaltete Position nimmt die Schaltmuffe 2 zunächst das in die Rastvertiefung 11 eingreifende Arretierelement 8 längs mit und verschiebt das Arretierelement 8 gegen den äußeren Synchronring 13 des Satzes 7. Der Prozess der Vorsynchronisation ist eingeleitet.
Die weiter in Richtung der Kupplungsverzahnung 12a bewegte Schaltmuffe 2 zwingt den Deckel 10 des sich an dem äußeren Synchronring 13 abstützenden Druckstücks 9 aus der Rastvertiefung 11. Der Deckel 10 federt dabei radial gegen die Kraft einer den Deckel 10 gegen das Bodenteil 14 vorspannenden Feder (nicht dargestellt) ein. Beim Lösen des Ganges bewegt sich die
Schaltmuffe 2 aus der Stellung nach Figur 1 b zurück in die neutrale Stellpositi on nach Figur 1 a. Dabei greift der mit Vorspannung an der Schaltmuffe 2 anlie gende Deckel 10 erneut in die Rastvertiefung 11 ein.
Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Arretierelement 8. Figur 3 zeigt ein Arretie- relement 8 nach dem Stand der Technik. In beiden Fällen weist das Arretie relement 8 ein Bodenteil 14 auf, das als kreiszylindrischer Topf ausgebildet ist. Der Topf ist aus einem Blech hergestellt, das tiefgezogen wurde. In dem Topf inneren ist die in diesem Längsschnitt nicht dargestellte Feder angeordnet, die entlang der Federachse 18 gestaucht werden kann und gegen die Auswölbung 20 des Deckels 10 vorgespannt ist.
Zur Einleitung der Vorsynchronisation weist der Deckel 10 Lappen 21 auf, mit denen jeweils der äußere Synchronring 13 beaufschlagt werden kann. Beim Ansynchronisieren übt der Synchronring eine Gegenkraft auf den Deckel 10 aus. Wird dann vor Beendigung des Synchronisiervorgangs versucht, die Schaltmuffe 2 weiterzubewegen, wirkt auf den Deckel 10 eine Kraft, die gewin- kelt zur Richtung der Federachse 18 ist, so dass der Deckel 10 zu verkippen beginnt.
Beim Verkippen des Deckels nach Figur 3 kommen die Wandung 22 des Bo- denteils 14 und der Deckel 10 an einer Körperkante des Deckels 10 miteinan der in Linienberührung. Insbesondere wenn der Deckel 10 aus einem Blech gestanzt ist und die Körperkante relativ scharfkantig ist, kann ein Verschieben des Deckels 10 relativ zum Bodenteil 14 erschwert sein oder beim Verkanten sogar nicht mehr möglich sein. In beiden Fällen ist das Zurückkippen des De- ckels 10 mit erhöhtem Kraftaufwand verbunden.
Im Gegensatz dazu weist der Deckel 10 gemäß Figur 2 vier verrundete Ab schnitte 16 auf. Mittels der verrundeten Abschnitte 16 ist sichergestellt, dass beim Verkippen die Anlage an das Bodenteil 14 stets über eine konvexe Fläche erfolgt. Aufgrund der balligen Ausbildung der verrundeten Abschnitte 16 rollt beim Ausbleiben der schräg auf den Deckel 10 von außen einwirkenden Kraft der Deckel 10 unabhängig vom Kippwinkel am Bodenteil 14 ab. Beim Rückstel len ist damit kein initial höheres Abstützmoment zu überwinden. Der Verschleiß zwischen dem Deckel 10 und der Wandung 22 ist damit deutlich reduziert.
Die verrundeten Abschnitte 16 sind durch Biegen eines Teils des Deckels 10 aus der Ebene E entstanden. An die verrundeten Abschnitte 16 schließen sich in radialer Richtung in etwa radial gerichtete Laschen 19 an. Die Laschen 19 weisen Führungsflächen 17 auf, mit denen sich der Deckel 10 zusätzlich am Bodenteil 14 abstützen kann und die insofern ein zu starkes Verkippen verhin dern. Die verrundeten Abschnitte 16 überstreichen einen Winkel von mehr als 90°, damit sichergestellt ist, sich nicht die Enden der in etwa radial gerichteten La schen 19 an der Wandung 22 des Bodenteils 14 verkanten.
Bezugszeichen Schaltmuffenträger 20 Auswölbung Schaltmuffe 21 Lappen
Gangrad 22 Wandung
Gangrad 23 Getriebeteil Getriebewelle 24 Synchronisierung erster Satz Synchronringe 25 Einkerbung zweiter Satz Synchronringe
Arretierelement E Ebene des Deckels Druckstück
Deckel
Rastvertiefung
Kupplungsscheibe
a Kupplungsverzahnung
äußerer Synchronring
Bodenteil verrundeter Abschnitt
Führungsfläche
Federachse
Lasche

Claims

Patentansprüche
1. Arretierelement (8) für eine Synchronisierung (24) eines Fahrzeuggetrie bes mit einem Bodenteil (14) und einem Deckel (10), wobei der Deckel (10) am Bodenteil (14) gegen die Vorspannung einer Feder gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (10) unter Einwirkung einer schräg zur Druckrichtung der Feder wirkenden Kraft sich am Bodenteil (14) über einen verrundeten Abschnitt (16) abstützt.
2. Arretierelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der verrundete Abschnitt (16) einteilig mit dem Deckel (10) ausgebildet ist.
3. Arretierelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der verrundete Abschnitt (16) einteilig mit dem Bodenteil (14) ausgebildet ist.
4. Arretierelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (10) mehrere verrundete Abschnitte (16) aufweist, über die sich der Deckel (10) am Bodenteil (14) unter Ein wirkung einer schräg zur Druckrichtung der Feder wirkenden Kraft ab- stützt.
5. Arretierelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den verrundeten Abschnitt (16) eine Füh rungsfläche (17) anschließt, welche parallel zur Federachse (18) ange- ordnet ist.
6. Arretierelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verrundete Abschnitt (16) an einer aus der Ebene (E) des Deckels (10) weisenden Lasche (19) ausgebildet ist.
7. Arretierelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Deckel (10) einteilig aus Blech oder aus Kunststoff hergestellt ist.
8. Arretierelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (10) eine Auswölbung (20) aufweist, in der sich die Feder ab stützt.
9. Arretierelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der verrundete Abschnitt (16) beschichtet ist.
10. Synchronisierung (24) eines Gangräderwechselgetriebes für ein Fahr zeug mit einem Schaltmuffenträger (1 ), einer Schaltmuffe (2) und einem Arretierelement (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Arretierelement (8) die Schaltmuffe (2) zum Schaltmuffenträger (1 ) vorspannt.
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