DE102007055719A1

DE102007055719A1 - Synchronisierungsanordnung für ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise

Info

Publication number: DE102007055719A1
Application number: DE102007055719A
Authority: DE
Inventors: Stefan Renner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2009-06-10
Also published as: WO2009071496A1

Abstract

Es wird eine Synchronisierungsanordnung für ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen, mit zumindest einem ersten und einem zweiten auf einer Getriebewelle drehbar gelagerten Losrad (1, 2), welche mit zugeordneten Gangzahnrädern der Vorgelegewellen in Eingriff stehen, mit einer drehfest auf der Getriebewelle angeordneten, axial verschiebbaren Schiebemuffe (3), welche über einen Zahneingriff mit dem ersten oder zweiten Losrad (1, 2) koppelbar ist, und mit einem ersten und einem zweiten Synchronring (7, 8), welche in einem vorbestimmten axialen Abstand zueinander gehalten sind. Erfindungsgemäß sind der erste Synchronring (7) und der zweite Synchronring (8) zumindest in radialer Richtung voneinander entkoppelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Synchronisierungsanordnung für ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 691 08 211 T2 ist eine bolzenartige Synchronisierungsanordnung für ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise für ein Fahrzeug bekannt. Die Synchronisieranordnung umfasst einen zweiseitig wirkenden Synchronisierkupplungsmechanismus, welcher an einer Getriebehauptwelle zwischen zwei drehbar auf der Getriebewelle gelagerten Zahnrädern vorgesehen ist. Die als Losräder ausgebildeten Zahnräder sind gegen axiale Relativbewegungen gegenüber der Welle durch ringförmige Anlaufglieder gesichert. Der Synchronisiermechanismus umfasst zudem Klauenkupplungsglieder, die drehfest und verschiebbar auf der Getriebewelle gelagert sind. Ferner ist eine sich in radialer Richtung erstreckende Schaltscheibe zwischen den beiden Klauenkupplungsgliedern angeordnet. Darüber hinaus ist jedem Zahnrad ein Synchronring zugeordnet, wobei die beiden Synchronringe durch mehrere in Umfangsrichtung voneinander beanstandeten Zapfen starr zusammengehalten werden, welche sich in axialer Richtung von den Reibgliedern und durch Öffnungen in der Schaltscheibe erstrecken.
Bei einem Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise stehen die Losräder der Getriebewelle mit korrespondierenden Zahnrädern der Vorgelegewelle in Eingriff. Wenn nun ein Losrad während eines Schaltvorganges mit der Getriebewelle durch die Synchronisierungsanordnung drehfest verbunden wird, wird aufgrund des Lastausgleichs die Getriebewelle radial auf die Verzahnungsmitte des geschalteten Gangrades verstellt. Somit haben die nicht geschalteten Losräder auf der Getriebewelle eine andere Mitte als die Hauptwelle. Bei einer doppelseitig wirkenden Synchronisierungsanordnung, welche mit der Hauptwel le verbunden ist, ergibt sich daher das Problem, dass durch die radiale Verstellung der Hauptwelle auch der Synchronring des benachbarten nicht geschalteten Zahnrads radial mitverstellt wird. Somit kann es bei der Synchronisierung durch das radiale Verstellung der Hauptwelle zu einem Kontakt zwischen dem Synchronring und dem Reibkonus des benachbarten Losrades kommen. Dies führt zu einem erhöhten Verschleiß an dem Synchronring.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Synchronisierungsanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei der ein Verschleiß aufgrund einer radialen Verstellung der Getriebewelle an dem Synchronring des benachbarten Losrades vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Demnach wird eine Synchronisierungsanordnung für ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen, mit zumindest einem ersten und einem zweiten auf einer Getriebewelle drehbar gelagerten Losrad, welche mit zugeordneten Gangzahnrädern der Vorgelegewellen in Eingriff stehen, mit einer drehfest auf der Getriebewelle angeordneten, axial verschiebbaren Schiebemuffe, welche über einen Zahneingriff mit dem ersten oder zweiten Losrad koppelbar ist, und mit einem ersten und einem zweiten Synchronring, welche in einem vorbestimmten axialen Abstand zueinander gehalten sind. Erfindungsgemäß werden der erste Synchronring und der zweite Synchronring zumindest in radialer Richtung voneinander entkoppelt.
Auf diese Weise kann sich ein radiales Verstellen der Getriebewelle nicht auf den benachbarten Synchronring der erfindungsgemäßen Synchronisierungsanordnung auswirken, da die beiden Synchronringe der Synchronisierungsanordnung in radialer Richtung nicht fest miteinander verbunden sind.
Demzufolge kann es zu keinem Kontakt zwischen dem Synchronring des benachbarten nicht geschalteten Losrades und dem zugeordneten Reibkonus kommen.
Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Synchronringe um einen vorbestimmten Weg in radialer Richtung freigestellt ist, wobei der Weg etwa dem Weg entspricht, um den die Getriebewelle zum Lastausgleich bezogen auf das geschaltete Losrad verstellt wird. Somit sind die Synchronringe innerhalb eines Synchronpaketes nicht fest miteinander verbunden, so dass keine Kraft auf den Reibkonus des benachbarten nicht geschalteten Losrades bei einem Kontakt aufgebracht werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass die radiale Freistellung auch größerer ist als der radiale Verstellweg der Getriebewelle.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Synchronringe über mehrere am Umfang verteilt angeordnete Sperrbolzen auf Distanz haltbar sind, wobei jeder Sperrbolzen in zumindest einem Synchronring mit radialem Spiel gelagert ist. Durch dieses Spiel zwischen dem jeweiligen Sperrbolzen und dem zugeordneten Synchronring kann der gewünschte Freiheitsgrad bei der erfindungsgemäßen Synchronisierungsanordnung eingestellt werden.
Es ist auch möglich, dass das radiale Spiel bei den Sperrbolzen an beiden Synchronringen realisiert wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine geschnittene Teileinsicht einer ersten möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Synchronisierungsanordnung; und
2 eine geschnittene Teileinsicht einer zweiten möglichen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Synchronisierungsanordnung.
In den 1 und 2 sind jeweils eine mögliche Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Synchronisierungsanordnung dargestellt. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante ist die Synchronisierungsanordnung an einer nicht weiter dargestellten Getriebehauptwelle zwischen einem ersten Losrad 1 und einem zweiten Losrad 2 angeordnet. Die beiden Losräder 1, 2 sind axial auf der Getriebewelle fixiert. Ferner stehen die beiden Losräder 1, 2 mit nicht weiter dargestellten Zahnrädern von Vorgelegewellen zum Schalten verschiedener Gänge in Eingriff.
Zwischen den beiden Losräder 1, 2 ist eine axial auf der Getriebewelle verschiebbar jedoch drehfest mit der Getriebewelle verbundene Schiebemuffe 3 angeordnet, welche eine Außenverzahnung aufweist, die bei axial Verschiebung der Schiebemuffe 3 entweder mit der Innenverzahnung des ersten Losrades 1 oder mit der Innenverzahnung des zweiten Losrades 2 in Eingriff gebracht werden kann. Auf diese Weise wird entweder das erste Losrad 1 oder das zweite Losrad 2 mit der Getriebewelle zum Realisieren einer gewünschten Übersetzung gekoppelt.
Zum axialen Betätigen der Schiebemuffe 3 ist eine ringsscheibenförmige an der Schiebemuffe 3 mittig angeordnete Platte 4 vorgesehen. Die Platte 4 wird über eine nicht weiter dargestellte Schaltgabel in axialer Richtung bewegt. Ferner sind mehrere über den Umfang der Platte 4 verteilt angeordnete Riegel 5 zum Ansynchronisieren gelagert. In den Figuren ist jeweils nur ein Riegel 5 dargestellt, welcher über ein Druckstück 6 mittels Ringfedern 12, 12' in radialer Richtung vorgespannt wird.
Die erfindungsgemäße Synchronisierungsanordnung umfasst einen ersten und einen zweiten Synchronring 7, 8 mit jeweils einem Innenkonus, der jeweils mit einem Außenkonus des zugeordneten Losrades 1, 2 ein Reibpaar bildet. Die beiden Synchronringe 7, 8 sind über mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Sperrbolzen 9 in axialer Richtung miteinander verbunden, wobei nur ein Sperrbolzen 9 beispielhaft in den Figuren dargestellt ist. Die Endbereiche der Sperrbolzen 9 sind jeweils in entsprechenden Bohrungen 10, 11 der Synchronringe 7, 8 gelagert und verlaufen jeweils durch eine Durchtrittsöffnung der Platte 4.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Synchronring 7 und der zweite Synchronring 8 in radialer Richtung voneinander entkoppelt sind. Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 wird dies dadurch erreicht, dass die jeweiligen Endbereiche der Sperrbolzen 9, die dem ersten Synchronring 7 zugeordnet sind, mit einem vorbestimmten radialen Spiel in den entsprechenden Bohrungen 10 des ersten Synchronrings 7 gelagert sind.
Bei der zweiten Ausführungsvariante gemäß 2 ist vorgesehen, dass die Sperrbolzen 9 jeweils mit ihren beiden Endbereiche in den zugeordneten Bohrungen 10, 11 beider Synchronringe 7, 8 mit vorbestimmtem radialem Spiel gelagert sind. Das Spiel zwischen der jeweiligen Bohrung 10, 11 und dem Sperrbolzen 9 ist so bemessen, dass der jeweilige Synchronring 7, 8 mindestens um den radialen Verstellweg der Getriebewelle beim Lastenausgleich radial freigestellt ist, so dass keine Kraft von dem Innenkonus des jeweils nicht aktiven Synchronringes 7, 8 auf den Reibkonus des nicht geschalteten Losrades 1, 2 aufgebracht werden kann, um einen Verschleiß zu verhindern.

1: erstes Losrad
2: zweites Losrad
3: Schiebemuffe
4: Platte
5: Riegel
6: Druckstück
7: erster Synchronring
8: zweiter Synchronring
9: Sperrbolzen
10: Bohrung
11: Bohrung
12, 12': Ringfedern

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 69108211 T2 [0002]

Claims

Synchronisierungsanordnung für ein Schaltgetriebe in Vorgelegebauweise, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest einem ersten und einem zweiten auf einer Getriebewelle drehbar gelagerten Losrad (1, 2), welche mit zugeordneten Gangzahnrädern der Vorgelegewellen in Eingriff stehen, mit einer drehfest auf der Getriebewelle angeordneten, axial verschiebbaren Schiebemuffe (3), welche über einen Zahneingriff mit dem ersten oder zweiten Losrad (1, 2) koppelbar ist, und mit einem ersten und einem zweiten Synchronring (7, 8), welche in einem vorbestimmten axialen Abstand zueinander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Synchronring (7) und der zweite Synchronring (8) zumindest in radialer Richtung voneinander entkoppelt sind.
Synchronisierungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Synchronring (7, 8) um einen vorbestimmten Weg in radialer Richtung freigestellt ist, wobei der Weg etwa dem Weg entspricht, um den die Getriebewelle zum Lastausgleich bezogen auf das geschaltete Losrad (1, 2) verstellt wird.
Synchronisierungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronringe (7, 8) über mehrere am Umfang verteilt angeordnete Sperrbolzen (9) auf Distanz haltbar sind, wobei jeder Sperrbolzen (9) mit zumindest einem Endbereich in einer Bohrung (10, 11) des zugeordneten Synchronringes (7, 8) mit radialem Spiel gelagert ist.
Synchronisierungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (9) beidseitig in der zugeordneten Bohrung (10, 11) jedes Synchronringes (7, 8) mit radialem Spiel gelagert ist.