-
Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung, umfassend ein mittels einer Kopplungseinrichtung wahlweise koppelbares oder gekoppeltes Losrad und einen mit dem Losrad gekoppelten Kupplungskörper, der in Axialrichtung bezogen auf eine Drehachse des Losrads beweglich, insbesondere unter einem Axialspiel, an dem Losrad gelagert ist.
-
Getriebevorrichtungen, die Losräder und mit Losrädern gekoppelte Kupplungskörper aufweisen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Bekanntermaßen kann das Losrad über eine Kopplungseinrichtung, zum Beispiel eine mit dem Kupplungskörper wechselwirkende Synchronisierungseinrichtung, mit einer Welle gekoppelt werden, auf der das Losrad drehbar angeordnet ist. In einem gekoppelten Zustand ist somit eine drehfeste Verbindung zwischen Losrad und Welle hergestellt, wobei im getrennten Zustand das Losrad frei gegenüber der Welle drehen kann.
-
Hierbei ist ferner bekannt, dass, insbesondere bei einer Lagerung des Kupplungskörpers auf dem Losrad, ein definiertes Spiel vorhanden sein muss, um beispielsweise im Betrieb der Getriebevorrichtung auftretende Toleranzen oder Toleranzänderungen ausgleichen zu können. Ferner können derartige Spiele für die Montage der Getriebevorrichtung zweckmäßig sein. In einzelnen Betriebssituationen, beispielsweise bei Lastwechseln, kann das Spiel zwischen Kupplungskörper und Losrad jedoch zu Auffälligkeiten führen. Beispielsweise kann im Betrieb ein Kippmoment auf den Kupplungskörper wirken, der zu einem Verkippen des Kupplungskörpers führt, sodass eine Schrägstellung bzw. ein Schräglauf des Kupplungskörpers auftreten kann. Ebenso kann, beispielsweise bei Lastwechseln, eine axiale Bewegung des Kupplungskörpers auftreten, die zu einem Anschlagen an dem Losrad führen kann.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Getriebevorrichtung anzugeben, bei der insbesondere akustische Auffälligkeiten des Kupplungskörpers vermieden werden können.
-
Die Aufgabe wird durch eine Getriebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Wie beschrieben, betrifft die Erfindung eine Getriebevorrichtung, insbesondere eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die ein Losrad und einen Kupplungskörper aufweist, welches Losrad mittels einer Kopplungseinrichtung der Getriebevorrichtung wahlweise mit einer Welle koppelbar ist oder von der Welle entkoppelbar ist. Der Kupplungskörper kann im Speziellen auf dem Losrad gelagert sein, beispielsweise auf einem axialen Fortsatz des Losrads. Der Kupplungskörper ist grundsätzlich, zum Beispiel bei oder nach der Montage, in Axialrichtung bezogen auf eine Drehachse des Losrads beweglich gelagert, beispielsweise lose auf das Losrad aufgesteckt. Die Beweglichkeit des Kupplungskörpers an dem Losrad bzw. auf dem Losrad wird insbesondere durch ein Axialspiel gewährleistet, das der Kupplungskörper an dem Losrad aufweist.
-
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine zumindest abschnittsweise zwischen dem Losrad und dem Kupplungskörper angeordnete Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, eine axiale Bewegung des Kupplungskörpers in Richtung des Losrads zu dämpfen. Das Axialspiel bzw. die Beweglichkeit in Axialrichtung, die der Kupplungskörper nach der Montage an dem Losrad aufweist, wird durch die Dämpfungseinrichtung daher zumindest teilweise gedämpft. Dies bewirkt, dass die Bewegbarkeit des Kupplungskörpers, zum Beispiel hinsichtlich der Dynamik und/oder des Bewegungsumgangs, eingeschränkt wird, zum Beispiel die auftretenden Axialbewegungen oder Verkippungen des Kupplungskörpers begrenzt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass der Kupplungskörper weniger zur Erzeugung akustischer Auffälligkeiten neigen kann. Beispielsweise wird die Neigung zum Anschlagen des Kupplungskörpers oder Schräglaufen des Kupplungskörpers in Lastwechseln und die dadurch verursachten akustischen Probleme reduziert. Die Dämpfungseinrichtung kann, zumindest eingeschränkt, eine axiale Bewegung des Kupplungskörpers zulassen, beispielsweise um im Betrieb des Kraftfahrzeugs bzw. der Getriebevorrichtung noch Toleranzen in Axialrichtung ausgleichen zu können. Zum Beispiel kann der Kupplungskörper eine (eingeschränkte) axiale Bewegung ausführen, beispielsweise gegen eine von der Dämpfungseinrichtung bewirkte Vorspannung.
-
Grundsätzlich kann die Dämpfungseinrichtung beliebig in der Getriebevorrichtung angeordnet sein, solange die Dämpfungseinrichtung die axiale Bewegung des Kupplungskörpers in Richtung des Losrads dämpfen kann. Beispielsweise kann die Dämpfungseinrichtung wenigstens ein in Axialrichtung zwischen dem Losrad und dem Kupplungskörper angeordnetes Dämpfungselement aufweisen. Das Dämpfungselement kann zum Beispiel durch die axiale Bewegung des Kupplungskörpers verformt werden, um Bewegungsenergie des Kupplungskörpers abzubauen. Dynamisch auftretende Lastschläge des Kupplungskörpers in Richtung des Losrads können dadurch verhindert werden. Ebenso kann das Dämpfungselement zwischen dem Losrad und dem Kupplungskörper eine, bevorzugt geringe, Vorspannung in Axialrichtung aufbringen, sodass eine Schiefstellung bzw. ein Verkippen des Kupplungskörpers verhindert werden kann.
-
Das wenigstens eine beschriebene Dämpfungselement kann beispielsweise als Dämpfungsscheibe, insbesondere als Kunststoffscheibe, ausgebildet sein. Die Kunststoffscheibe kann gegenüber dem Losrad und dem Kupplungskörper aus einem weicheren Material hergestellt sein, sodass das Dämpfungselement weicher ist als das Losrad oder der Kupplungskörper. Zum Beispiel können Kunststoffscheiben verwendet werden, die in einem Zwischenraum zwischen dem Kupplungskörper und dem Losrad in Axialrichtung eingebracht werden. Bei Lastwechseln oder anderen Betriebszuständen, bei denen eine axiale Bewegung des Kupplungskörpers auftritt, kann der Kupplungskörper gegen das vergleichsweise weichere Dämpfungselement anlaufen, sodass ein direktes Anschlagen an dem Losrad verhindert wird.
-
Das wenigstens eine Dämpfungselement kann als Federelement ausgebildet sein, insbesondere als Wellfeder. Das Federelement kann bei einer axialen Bewegung des Kupplungskörpers in Richtung des Losrads vorgespannt werden und so einen Teil der Bewegungsenergie des Kupplungskörpers aufnehmen bzw. abbauen, nämlich unter Vorspannung des Federelements. Dadurch wird ebenfalls verhindert, dass der Kupplungskörper ungebremst an dem Losrad anschlagen kann. Ebenso kann durch das Federelement eine vergleichsweise geringe Vorspannung auf den Kupplungskörper ausgebildet werden, sodass dieser auch in einem von dem Losrad beanstandeten Zustand vorgespannt bleibt. Das Federelement kann in Umfangsrichtung abschnittsweise an dem Kupplungskörper anliegen, insbesondere kann die Vorspannung über die gesamte Umfangsrichtung aufrechterhalten werden, sodass ein Verkippen bzw. Verklemmen des Kupplungskörpers verhindert oder vermieden werden kann.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Getriebevorrichtung kann die Dämpfungseinrichtung wenigstens einen Klebstoff aufweist, der zwischen das Losrad und den Kupplungskörper eingebracht ist und das Losrad mit dem Kupplungskörper verklebt. Hierdurch wird die axiale Bewegbarkeit des Kupplungskörpers festgelegt, sodass der ursprünglich bewegbare Kupplungskörper mit dem Losrad bzw. an dem Losrad verklebt wird. Hierbei kann ebenso sichergestellt sein, dass der Klebstoff dennoch zu einem Toleranzausgleich fähig ist, sodass geringe Bewegungen zum Toleranzausgleich zwischen Losrad und Kupplungskörper bzw. des Axialverbands, in dem Losrad und Kupplungskörper eingebunden sind, möglich ist. Dazu kann der Klebstoff, beispielsweise auch in einem ausgehärteten Zustand, in Axialrichtung so weit verformbar sein, zum Beispiel weich ausgeführt sein, dass geringe Bewegungen zum Toleranzausgleich möglich bleiben. Je nach konkreter Ausgestaltung der Getriebevorrichtung kann ebenso vorgesehen sein, dass der Kupplungskörper durch den Klebstoff der Dämpfungseinrichtung fest mit dem Losrad verklebt wird. In diesem Fall sind axiale Bewegungen des Kupplungskörpers relativ zu dem Losrad durch den Klebstoff verhindert, sodass Kupplungskörper und Losrad fest verbunden sind.
-
Die Dämpfungseinrichtung kann nach einer weiteren Ausgestaltung wenigstens eine Beschichtung, insbesondere einen Elastomerüberzug, aufweisen, die auf den Kupplungskörper und/oder das Losrad aufgebracht ist. Die Beschichtung kann zum Beispiel aus einem Kunststoff, insbesondere einem Elastomerüberzug bestehen oder einen Kunststoff oder einen Elastomerüberzug aufweisen. Hierbei können, zumindest abschnittsweise, der Kupplungskörper und/oder das Losrad mit der Beschichtung versehen sein. Mit anderen Worten können wenigstens ein Abschnitt des Losrads und/oder wenigstens ein Abschnitt des Kupplungskörpers beschichtet sein.
-
Vorteilhafterweise wird kein separates Bauteil seitens der Dämpfungseinrichtung benötigt, sodass sich daraus entsprechende Vorteile für die Montage und die Teileanzahl bzw. generell die Herstellung der Getriebevorrichtung, ergeben. Die Beschichtung verhindert insbesondere ein ungebremstes Anschlagen des Kupplungskörpers an dem Losrad. Stattdessen kann die Beschichtung die axiale Bewegung des Kupplungskörpers dämpfen bzw. akustische Auffälligkeiten dämpfen, die durch eine axiale Bewegung des Kupplungskörpers an das Losrad erzeugt werden können.
-
Wie beschrieben, kann der Kupplungskörper an dem Losrad gelagert sein. Das Losrad weist insbesondere einen in Axialrichtung abstehenden Fortsatz auf, an dem der Kupplungskörper gelagert sein kann. Zwischen Kupplungskörper und Losrad kann eine Kopplungsverzahnung ausgebildet sein. Die Kopplungsverzahnung kann beispielsweise als Steckverzahnung bzw. Kurzverzahnung ausgeführt sein. Die Verzahnung, durch die der Kupplungskörper dem Losrad angebracht ist, ist spielbehaftet, sodass eine Bewegung, insbesondere Axialspiel, auftreten kann, und der Kupplungskörper in Axialrichtung bewegbar ist. Wie beschrieben, kann die Bewegung zwischen Kupplungskörper und Losrad durch die Dämpfungseinrichtung zumindest gedämpft oder vollständig verhindert sein.
-
Neben der Getriebevorrichtung betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang, umfassend eine zuvor beschriebene Getriebevorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine zuvor beschriebene Getriebevorrichtung und/oder einen zuvor beschriebenen Antriebsstrang. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung , umfassend ein mittels einer Kopplungseinrichtung wahlweise koppelbares oder gekoppeltes Losrad und einen mit dem Losrad gekoppelten Kupplungskörper, der in Axialrichtung beweglich, insbesondere unter einem Axialspiel, an dem Losrad gelagert ist, wobei mittels einer zumindest abschnittsweise zwischen dem Losrad und dem Kupplungskörper angeordneten Dämpfungseinrichtung eine axiale Bewegung des Kupplungskörpers in Richtung des Losrads gedämpft wird.
-
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Getriebevorrichtung beschrieben wurden, sind vollständig auf den Antriebsstrang, das Kraftfahrzeug und das Verfahren übertragbar. Das Verfahren kann insbesondere mittels einer solchen Getriebevorrichtung ausgeführt werden, im Speziellen auf einem die Getriebevorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeug.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Getriebevorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Getriebevorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 3 eine Getriebevorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel; und
- 4 eine Getriebevorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
-
1 zeigt einen schematischen Ausschnitt einer Getriebevorrichtung 1, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug. Die Getriebevorrichtung 1 weist ein Losrad 2 und einen Kupplungskörper 3 auf. Der Kupplungskörper 3 ist in Axialrichtung benachbart zu dem Losrad 2 angeordnet. Das Losrad 2 kann grundsätzlich zu einer Welle 4 drehbar gelagert sein, beispielsweise auf der Welle 4 drehbar angeordnet sein und mittels einer Kopplungseinrichtung 5 fest mit der Welle 4 verbunden werden. Ersichtlich steht der Kupplungskörper 3 im verbundenen Zustand in Verbindung mit der Kopplungseinrichtung 5, sodass bei Schließen der Kopplungseinrichtung 5, insbesondere Bewegen einer Schiebemuffe in Richtung des Kupplungskörpers 3, eine drehfeste Verbindung zwischen dem Kupplungskörper 3 und der Welle 4 hergestellt wird, sodass das Losrad 2 ebenfalls über den Kupplungskörper 3 fest mit der Welle 4 verbunden wird.
-
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kupplungskörper 3 auf einem Fortsatz 6 des Losrads 2 angeordnet, insbesondere mit einer Verzahnung drehfest mit dem Losrad 2 verbunden. Grundsätzlich ist eine anderweitige Anordnung des Kupplungskörpers 3 relativ zu dem Losrad 2 ebenso möglich. Hierbei ist der Kupplungskörper 3, insbesondere in einem montierten Zustand, in Axialrichtung bezogen auf eine Drehachse 7 axial beweglich an dem Losrad 2 angeordnet. Beispielsweise kann der Kupplungskörper 3 lose auf den Fortsatz 6 aufgesteckt sein. Dies ermöglicht insbesondere, dass der Kupplungskörper 3 Toleranzen in Axialrichtung ausgleichen kann, in dem der Kupplungskörper 3 in geringem Maße in Axialrichtung bewegbar ist, insbesondere in Form eines Axialspiels.
-
Die Getriebevorrichtung 1 weist ferner eine Dämpfungseinrichtung 8 auf, die grundsätzlich, wie in 1-4 dargestellt, unterschiedlich ausgestaltet sein kann. Die Dämpfungseinrichtung 8 ist grundsätzlich dazu ausgebildet, eine axiale Bewegung des Kupplungskörpers 3 relativ zu dem Losrad 2, insbesondere auf das Losrad 2 zu, zu dämpfen. In der 1 dargestellten Ausführung ist die Dämpfungseinrichtung 8 als Dämpfungselement 9 ausgeführt, insbesondere als scheibenförmiges Dämpfungselement 9. Das Dämpfungselement 9 kann zum Beispiel aus Kunststoff hergestellt sein. Das Dämpfungselement 9 ist im Speziellen weicher ausgeführt als das Losrad 2 und der Kupplungskörper 3. bei einer Bewegung des Kupplungskörpers 3 auf das Losrad 2 zu, beispielsweise eine axiale Bewegung, die durch eine Schrägverzahnung bei einem Lastwechselzustand erzeugt wird, dämpft das Dämpfungselement 9 die Bewegung des Kupplungskörpers 3, sodass insbesondere ein unmittelbares Anschlagen des Kupplungskörpers 3 an dem Losrad 2 verhindert werden kann. Ferner kann verhindert werden, dass der Kupplungskörper 3 relativ zu der Drehachse 7 schräg läuft bzw. verkippt.
-
2 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Dämpfungseinrichtung 8 ein Dämpfungselement 9 aufweist, das als Federelement ausgebildet ist. Die grundsätzliche Beschreibung ist von 1 übertragbar. Die Dämpfungseinrichtung 8 kann durch das Federelement in diesem Ausführungsbeispiel eine Vorspannung auf den Kupplungskörper 3 ausüben. Die Vorspannung kann dabei so gering gewählt werden, dass das Axialspiel seitens des Kupplungskörpers 3 aufrechterhalten bleibt, der Kupplungskörper 3 jedoch in Axialrichtung vorgespannt wird und daher ein Verkippen bzw. ein Schräglauf des Kupplungskörpers 3 verhindert werden kann. In beschriebenen Lastwechselzuständen kann das Federelement einfedern und somit eine Bewegung des Kupplungskörpers 3 in beschränktem Umfang zulassen, jedoch verhindern, dass der Kupplungskörper 3 an dem Losrad 2 anschlägt.
-
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Getriebevorrichtung 1, wobei die Dämpfungseinrichtung 8 Beschichtungen 10, 10` aufweist. Grundsätzlich ist es möglich, das Losrad 2 mit einer Beschichtung 10 und/oder den Kupplungskörper 3 mit einer Beschichtung 10` zu versehen bzw. eine solche Beschichtung 10, 10' aufzubringen. Dabei kann nur das Losrad 2 mit einer Beschichtung 10 oder nur der Kupplungskörper 3 mit einer Beschichtung 10' oder sowohl das Losrad 2 mit einer Beschichtung 10 als auch der Kupplungskörper 3 mit einer Beschichtung 10` versehen werden. Die Beschichtung 10, 10' kann aus einem Kunststoff bestehen oder einen Kunststoff aufweisen. Beispielsweise können Losrad 2 und/oder Kupplungskörper 3 mit einem Elastomerüberzug überzogen werden. Die Beschichtung 10, 10' kann dabei abschnittsweise oder über den gesamten Anlagebereich aufgebracht werden. Die Dämpfungseinrichtung 8 ist in dieser Ausführungsform ebenfalls dazu ausgebildet, die Bewegungsenergie des Kupplungskörpers 3 bei einer Bewegung in Axialrichtung zu dämpfen, insbesondere ein direktes Anschlagen und somit ein Erzeugen akustischer Auffälligkeiten zu verhindern.
-
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem die Dämpfungseinrichtung 8 einen Klebstoff 11 aufweist, der in einen Zwischenraum zwischen Losrad 2 und Kupplungskörper 3 eingebracht ist. In dieser Ausführungsform wird der Kupplungskörper 3 durch den Klebstoff 11 somit mit dem Losrad 2 verklebt. Der Klebstoff 11 kann über eine definierte Ausdehnungsfähigkeit verfügen, sodass im Betrieb auftretende Toleranzen über den Klebstoff 11, zumindest in geringem Umfang, ausgeglichen werden können. Der Klebstoff 11 verhindert ferner, dass der Kupplungskörper 3, zum Beispiel in einem Lastwechselzustand, an dem Losrad 2 anschlagen kann. Ferner kann durch den Klebstoff 11 eine definierte Ausrichtung des Kupplungskörpers 3 relativ zu dem Losrad 2 bzw. relativ zu der Drehachse 7 sichergestellt werden. Dadurch kann insbesondere verhindert werden, dass sich der Kupplungskörper 3 bezogen auf die Drehachse 7 schräg stellt bzw. verkippt.
-
Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale können beliebig miteinander kombiniert, untereinander ausgetauscht oder aufeinander übertragen werden. Insbesondere können verschiedene Ausführungen der Dämpfungseinrichtung 8 miteinander kombiniert werden, beispielsweise Dämpfungselemente 9 mit Beschichtungen 10, 10' und/oder Klebstoff 11. Das hierin beschriebenen Verfahren ist mit der Getriebevorrichtung 1 durchführbar. Die Getriebevorrichtung 1 ist insbesondere Bestandteil eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug. Ein entsprechendes Kraftfahrzeug kann somit einen solchen Antriebsstrang und/oder eine Getriebevorrichtung 1 aufweisen.
-
Bezugszeichen
-
- 1
- Getriebevorrichtung
- 2
- Losrad
- 3
- Kupplungskörper
- 4
- Welle
- 5
- Kopplungseinrichtung
- 6
- Fortsatz
- 7
- Drehachse
- 8
- Dämpfungseinrichtung
- 9
- Dämpfungselement
- 10, 10'
- Beschichtung
- 11
- Klebstoff