DE102016211233A1

DE102016211233A1 - Mehrfachkonussynchronisieranordnung, Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016211233A1
Application number: DE102016211233.3A
Authority: DE
Inventors: Daniel Streese; Jens Enders
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrfachkonussynchronisieranordnung für ein Schaltgetriebe mit einem Außenring mit einer konischen Innenreibfläche, mit einem mit dem Außenring drehfest und axial beweglich verbundenen Innenring mit konischer Außenreibfläche und einem Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper einen axialen, ringförmigen Vorsprung mit einer konischen Innenreibfläche aufweist, welche mit der konischen Außenreibfläche des Innenrings zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale, ringförmige Vorsprung des Kupplungskörpers keilförmig ausgebildet ist und eine konische Außeneibfläche sowie eine konische Innenreibfläche aufweist, wobei die konische Innenreibfläche des Außenrings mit der konischen Außenreibfläche des ringförmigen Vorsprungs zusammenwirkt. Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung für ein Schaltgetriebe mit einem Außenring mit einer konischen Innenreibfläche, mit einem mit dem Außenring drehfest und axial beweglich verbundenen Innenring mit konischer Außenreibfläche und einem Kupplungskörper, wobei der Kupplungskörper einen axialen, ringförmigen Vorsprung mit einer konischen Innenreibfläche aufweist, welcher mit der konischen Außenreibfläche des Innenrings zusammenwirkt.
Es ist bekannt, Sperrsynchronisationen dahingehend auszubilden, dass ein angleichen der Drehzahl einer Welle mit einem darauf drehbar gelagerten Losrad dahingehend erfolgt, dass vor der drehfesten Verbindung des Losrades mit der Welle ein Angleich der Drehzahlen des Losrades und der Welle erfolgt. Dies erfolgt über eine Reibkupplung, deren Reibpartner konische Reibflächen aufweisen.
Aus der DE 34 37 095 A1 geht beispielsweise eine derartige Sperrsynchronisierung hervor. Bei dieser Sperrsynchronisierung werden mehrere ringförmige Körper verwendet, um eine Synchronisation der Drehzahlen herbeizuführen.
Weiterhin ist es bekannt, eine Doppelkonus-Sychronisierung dadurch zu erhalten, dass zwei übereinander gelagerte Ringscheiben mit einem an einer Schiebemuffe gelagerten Reibpartner reiben, wobei die radial äußere Ringscheibe sowohl mit dem Reibpartner an der Schiebemuffe reibt, wie auch mit dem radial innen liegenden Innenring.
Aus der EP 1 801 443 A1 geht eine Synchronisieranordnung hervor, die als Dreifachkonus-Synchronisieranordnung ausgebildet ist.
Die DE 1 284 309 A beschreibt eine Vierfachkonus-Synchronisieranordnung. Bei dieser ist der Kupplungskörper mit Reibringen axial verschiebbar und drehfest gekuppelt.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung anzugeben, bei der die Bauteilzahl reduziert ist und die eine schnelle Synchronisation mit kleinen Schaltkräften ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Mehrfachkonussynchronisieranordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass der Kupplungskörper, der einen ringförmigen Vorsprung mit Innenreibfläche und Außenreibfläche aufweist, keilförmig ausgebildet ist und die Außenreibfläche mit dem Außenring und die Innenreibfläche mit dem Innenring zusammen wirkt. Dadurch wird wenigstens eine Doppelkonus-Synchronisieranordnung erhalten, die aus drei einfach zu herstellenden Bauteilen aufgebaut ist.
Der Kupplungskörper ist drehfest mit dem Losrad verbunden, bevorzugt kann er integral am Losrad ausgebildet sein. Der Kupplungskörper kann aber auch mit dem Losrad verschraubt werden oder sonst wie befestigt werden. Insbesondere kann der Kupplungskörper auch am Losrad angeschweißt sein.
Vorteilhafterweise kann eine Doppelkonussynchronisieranordnung gebildet sein durch eine konzentrische sowie in einer radialen Ebene gestaffelte Anordnung des Außenrings mit seiner konischen Innenreibfläche, des ringförmigen Vorsprungs des Kupplungskörpers mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen, sowie des Innenrings mit seiner konischen Außenreibfläche. Die Mehrfachkonussynchronisieranordnung ist also eine Doppelkonussynchronisieranordnung. Weitere Bauteile wie beispielsweise ein Zwischenring oder weitere Innenringe sind nicht vorgesehen.
Vorzugsweise kann der Innenring seitliche, in entsprechende Ausnehmungen in einer Radialwand des Außenrings eingreifende Vorsprünge aufweisen. Durch diesen Aufbau ist eine kostengünstige und stabile drehfeste Verbindung von Innenring und Außenring möglich.
Bevorzugt kann der Außenring aus einem topfförmigen Blechpressteil bestehen. Weiterhin und unabhängig von der sonstigen Ausgestaltung kann der Außenring radial außen eine axiale Sperrverzahnung aufweisen. Die Sperrverzahnung dient dem Synchronvorgang. Die Schiebemuffe ist über einen Synchronkörper mit der Welle drehfest gekoppelt, sodass über den Kupplungskörper, die Schiebemuffe und den Synchronkörper die Drehzahl und das Drehmoment der Welle auf das Losrad übertragen werden kann.
Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe mit wenigstens einer Mehrfachkonussynchronisierunganordnung. Das Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass die Mehrfachkonussynchronisierunganordnung wie beschrieben ausgebildet ist.
Bevorzugt kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet sein. Das Doppelkupplungsgetriebe ist im Gegensatz zu anderen Getrieben in Vorgelegebauweise automatisiert geschaltet, weswegen eine Anpassung der Synchronisierung an die automatisierte Schaltung wünschenswert ist.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 eine Kupplungsanordnung (Stand der Technik), und
2 eine Kupplungsanordnung.
1 zeigt eine bekannte Doppelkonussynchronisieranordnung 1, wobei ein Außenring 2 mit einem Synchronkörper 4 gekoppelt ist. Eine Schiebemuffe 3 ist über den Synchronkörper 4 mit einer Welle 5 drehfest verbunden. Zur Vorsynchronisierung und zur axialen Mitnahme zwischen Schiebemuffe und Synchronkörper ist ein Druckstück 6 mit einer Kugel als Rastelement 7, einer Schraubenfeder 8 als Vorspannelement und einem Quader 9 als Reibelement zum Vorsynchronisieren angeordnet.
Das Druckstück 6 kann auch einen Grundkörper zur Aufnahme der Kugel und der Feder aufweisen, die genaue Ausgestaltung des Druckstücks 6 ist für den Aufbau der Kupplungsanordnung aber unerheblich. Grundsätzlich muss nicht immer ein Druckstück 6 vorhanden sein.
Neben dem Außenring 2 weist die Reibungskupplung auch einen Zwischenring 10 und einen Innenring 12 auf. Dabei ist der Zwischenring 10 drehfest mit dem Kupplungskörper 14 verbunden. Der Kupplungskörper 14 kann wie beschrieben integral am Losrad ausgebildet sein oder auf andere Art und Weise drehfest mit diesem verbunden sein.
2 zeigt eine demgegenüber vereinfacht aufgebaute Doppelkonussynchronisieranordnung 1. Dabei umfasst die Kupplungsanordnung lediglich einen Außenring 2, einen Innenring 12 sowie einen Kupplungskörper 14. Am Kupplungskörper 14 befindet sich ein axialer, ringförmiger Vorsprung 16 mit einer konischen Innenreibfläche 18 und einer konischen Außenreibfläche 22. Die Außenreibfläche 22 des Kupplungskörpers 14 wirkt dabei mit einer Innenreibfläche 20 des Außenrings 2 zusammen und die Innenreibfläche 18 des Kupplungskörpers 14 mit einer Außenreibfläche 24 des Innenrings 12. Es existieren also zwei Reibungsebenen, weswegen die Anordnung eine Doppelkonussynchronisierungsanordnung ist.
Der Innenring 12 und der Außenring 2 sind dabei drehfest mit der nicht dargestellten Schiebemuffe 3 verbunden. Hierfür weist der Außenring 2 bevorzugt eine Sperrverzahnung 26 auf. Der Innenring kann seitliche, in axiale Richtung weisende, in Ausnehmungen der Radialwand des Außenrings 2 eingreifende Vorsprünge aufweisen. Der Innenring 12 kann aber auch an dem Außenring 2 angeschweißt sein.
Bezugszeichenliste

1: Doppelkonussynchronisieranordnung
2: Außenring
3: Schiebemuffe
4: Synchronkörper
5: Welle
6: Druckstück
7: Kugel
8: Feder
9: Quader
10: Zwischenring
12: Innenring
14: Kupplungskörper
16: Vorsprung
18: Innenreibfläche
20: Innenreibfläche
22: Außenreibfläche
24: Außenreibfläche
26: Sperrverzahnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3437095 A1 [0003]
EP 1801443 A1 [0005]
DE 1284309 A [0006]

Claims

Mehrfachkonussynchronisieranordnung (1) für ein Schaltgetriebe mit einem Außenring (2) mit einer konischen Innenreibfläche (22), mit einem mit dem Außenring (2) drehfest und axial beweglich verbundenen Innenring (12) mit konischer Außenreibfläche (24) und einem Kupplungskörper (14), wobei der Kupplungskörper (14) einen axialen, ringförmigen Vorsprung mit einer konischen Innenreibfläche (18) aufweist, welche mit der konischen Außenreibfläche (24) des Innenrings (12) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale, ringförmige Vorsprung des Kupplungskörpers (14) keilförmig ausgebildet ist und eine konische Außenreibfläche (20) sowie eine konische Innenreibfläche (18) aufweist, wobei die konische Innenreibfläche (22) des Außenrings mit der konischen Außenreibfläche (20) des ringförmigen Vorsprungs (3) zusammenwirkt.
Mehrfachkonussynchronisieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Doppelkonussynchronisierungsanordnung (1) gebildet ist durch eine konzentrische sowie in einer radialen Ebene gestaffelte Anordnung des Außenrings (2) mit seiner konischen Innenreibfläche (22), des ringförmigen Vorsprungs des Kupplungskörpers (14) mit seinen konischen Außen- und Innenreibflächen (18, 20), sowie des Innenrings (12) mit seiner konischen Außenreibfläche (24).
Mehrfachkonussynchronisieranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (12) seitliche, in entsprechende Ausnehmungen in einer Radialwand des Außenrings (2) eingreifende Vorsprünge aufweist.
Mehrfachkonussynchronisieranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) aus einem topfförmigen Blechpressteil besteht und radial außen eine axiale Sperrverzahnung (26) aufweist.
Getriebe mit wenigstens einer Mehrfachkonussynchronisieranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachkonussynchronisieranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet ist.
Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe nach einem der Ansprüche 5 oder 6 ausgebildet ist.