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Die Erfindung betrifft einen Synchronträgerkörper einer Synchronisiereinrichtung für Schaltgetriebe mit einem Rastelement zur Mittenzentrierung einer Schiebemuffe.
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In handgeschalteten Getrieben werden Synchronisiereinrichtungen eingesetzt, um auf komfortable Weise ein Schalten zwischen den einzelnen Gangstufen zu ermöglichen. Beim Schaltvorgang wird mittels verschiedener Elemente der Synchronisiereinrichtung die Umfangsgeschwindigkeit eines Gangrades der Umfangsgeschwindigkeit der Getriebewelle angepasst und dann eine formschlüssige Verbindung zwischen der Getriebewelle und diesem Gangrad hergestellt. Der Synchronträgerkörper ist dabei ein wichtiges Bauelement der Synchronisiereinrichtung. Durch den Synchronträgerkörper sind die Getriebewelle und die Schiebemuffe der Synchronisiereinrichtung drehfest miteinander verbunden. Das erfolgt in der Regel dadurch, dass der Synchronträgerkörper einerseits in Umfangsrichtung formschlüssig über ein an seiner Narbe ausgebildetes Keilprofil oder Verzahnungsprofil mit der Getriebewelle verbunden ist, und andererseits über eine Außenverzahnung seines Muffenträgers die Schiebemuffe an seinem Außendurchmesser entlang der Längsmittelachse der Getriebewelle verschiebbar ist. Weiterhin dient der Synchronträgerkörper je nach seiner Ausführung als Anschlags- und Führungselement für Synchron- bzw. Reibringe. Der Synchronträgerkörper ist häufig mit in gleichmäßigen Abständen an seinem Außenumfang ausgearbeiteten Aufnahmen mit Rastelementen, wie Rastbolzen oder Rastkugeln und für Druckstücke versehen. Die Rastelemente halten die Schiebemuffe in ihrer Mittelstellung, wenn kein Gangrad geschaltet ist. Dabei sind die Rastelemente unter Federvorspannung in eine Rastiernut der Schiebemuffe gepresst, oder das Rastelement wirkt auf ein Druckstück, das wiederum in einer Rastiernut der Schiebemuffe aufgenommen ist.
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Bei derartigen Synchroneinrichtungen dienen die in den Aufnahmen des Synchronträgerkörper angeordneten Druckstücke während eines Schaltvorganges zum Vorsynchronisieren, d. h. zur Bewegung des jeweiligen Synchronringes gegen eine Reibfläche des benachbarten Kupplungskörpers oder Zwischenringes. Bei z. B. Doppelkonussynchronisationen der Synchronisiereinrichtung. Je nach Ausführung der Synchronisiereinheit wird das Druckstück entweder direkt durch die eine bzw. zwei Federn oder durch einen vorgespannten Rastbolzen bzw. Rastkugel in eine Rastiernut in der Schiebemuffe vorgespannt. Wird die Schiebemuffe zur Gangwahl axial bewegt, so wird über die innere Kontur ihrer Rastiernut das Druckstück mit einem Druckende axial gegen den Synchronring geschoben. Der Synchronring wird dadurch gegen die Reibfläche gepresst.
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Durch die
DE 10 2007 031 310 A1 ist ein Synchronträgerkörper für eine Synchronisiereinrichtung eines Schaltgetriebes bekannt, welcher einen Zahnkranz mit einer Außenverzahnung zum Eingriff in eine Innenverzahnung einer Schiebemuffe aufweist. Um die Schiebemuffe in einer Nullstellung gegenüber dem Synchronträgerkörper zu fixieren ist ein Rastmittel vorgesehen, welches in einer Aussparung des Zahnkranzes befestigt ist und mittels eines federbelasteten Kopfes des Rastmittels in eine Rastnut der Schiebemuffe einrastbar ist. Eine Befestigung des Rastmittels in Nuten des Synchronträgerkörpers erfolgt mittels an dem Rastmittel angeordneten Lappen, die in die Nuten eingreifen.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster G 94 08 943 zeigt ebenfalls einen Synchronträgerkörper mit einem Zahnkranz, welcher eine Außenverzahnung zum Eingriff in eine Innenverzahnung einer Schiebemuffe aufweist. Ein Rastmittel zur Fixierung der Schiebemuffe gegenüber dem Synchronträgerkörper umfasst ein Druckstück, welches in einer Aussparung des Zahnkranzes in einer Nut verschiebbar angeordnet ist. Vorgesehene Führungslaschen unterstützen eine Gleitbewegung des Druckstückes in der Nut.
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Die
DE 1991 7231 A1 zeigt einen aus Blechformteilen zusammengesetzten Synchronträgerkörper. An einer Nahtstelle zwischen zwei Blechformteilen ist eine Aufnahme für eine Arretierung eingeformt. Die Arretierung besteht aus einem federbelasteten Rastelement, welches in eine Rastiernut einer Schiebemuffe einrastbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Synchronträgerkörper für eine Synchronisiereinrichtung eines Schaltgetriebes zu schaffen, der bei einer ausreichend großen Drehmomentübertragungsfestigkeit eine Aufnahme für ein Rastmittel aufweist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass der Synchronträgerkörper eine Aufnahme für das Rastelement aufweist, wobei eine Schwächung durch zusätzliche Fenster in der Außenverzahnung wegfällt, so dass die Tragfähigkeit des Zahnkranzes bei einer Drehmomentübertragung auf die Schiebemuffe im Wesentlichen vollständig erhalten bleibt.
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Erfindungsgemäß ist die Aufnahme eine leicht zu fertigende Radialbohrung im Zahnkranz des Synchronträgerkörper. Eine unterhalb des Zahnkranzes in einer Nabe des Synchronträgerkörper angeordnete Aussparung zur Aufnahme des Rastmittels kann in vorteilhafter Weise z. B. durch Sinterguss hergestellt sein. Der Synchronträgerkörper weist mindestens eine Aufnahme bestehend aus Radialbohrung und Aussparung auf, vorzugsweise jedoch eine Anzahl von am Umfang des Synchronträgerkörpers gleichmäßig verteilt angeordneten Aufnahmen auf.
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Das Rastmittel umfasst bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ein rohrstückartiges zylinderförmiges, vorzugsweise durch Umformung erzeugtes Gehäuse, welches an seinem oberen der Schiebemuffe zugewandten Ende eine Borde zur Verengung der oberen Öffnung aufweist. Durch diese Maßnahme ist eine in dem Rohrgehäuse federbelastete verschiebbar angeordnete Rastkugel gegen Herausfallen gesichert. Eine auf die Rastkugel wirkende Druckfeder ist am Grund der Aussparung in der Nabe abgestützt. Das Rohrgehäuse weist seitlich zwei sich diametral gegenüberliegend angeordnete federnde Nasen auf, welche eine Anschlagkante in der Aussparung hintergreifen und dort verrasten können, damit das Rastmittel gegen durch Zentrifugalkräfte bewirktes radiales Herausfallen aus dem Synchronträgerkörper gesichert ist.
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Bei einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform ist das rohrstückartige, zylinderförmige Gehäuse an seinem oberen der Schiebemuffe zugewandten Ende mit einer konvexen Kugelkalotte versehen. Das Gehäuse ist in einer Radialbohrung im Synchronträgerkörper radial verschiebbar gelagert und wird von einer Druckfeder, die am Grund der Aussparung abgestützt ist und gegen die Kugelkalotte des Gehäuses wirkt, in eine Rastiernut der Schiebemuffe gedrückt. Das Rohrgehäuse weist seitlich zwei sich diametral gegenüberliegend angeordnete federnde Nasen auf, welche eine Anschlagkante in der Aussparung hintergreifen und dort verrasten können, damit das Rastmittel gegen, durch Zentrifugalkräfte bewirktes, radiales Herausfallen aus dem Synchronträgerkörper gesichert ist.
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Beide Ausführungsformen können in vorteilhafter Weise einfach montiert werden. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden beschrieben. Es zeigen
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1a, 1b einen außenverzahnten Synchronträgerkörper mit Radialbohrungen für ein Rastelement in perspektivischer Ansicht.
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2 die Radialbohrung im Schnitt mit einer ersten Ausführungsform eines Rastelementes.
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3 ein Gehäuse des Rastelementes mit Rastkugel in perspektivischer Ansicht.
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4 die Radialbohrung im Schnitt mit einer zweiten Ausführungsform des Rastelementes.
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5 ein Gehäuse des Rastelementes mit Halbkugelkopf in perspektivischer Ansicht.
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6a den Synchronträgerkörper im Schnitt in einer Schaltposition der Schiebemuffe
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6b den Synchronträgerkörper im Schnitt in einer Mittenposition der Schiebemuffe
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Ein Synchronträgerkörper 1 einer Synchronisiereinrichtung eines Schaltgetriebes weist einen Zahnkranz 2 mit einer Außenverzahnung 3 auf. Der Zahnkranz 2 ist auf einer Nabe 4 des Synchronträgerkörpers 1 angeordnet. Zahnkranz 2 und Narbe 4 können einteilig im Sintergussverfahren hergestellt sein. Der Synchronkörper 1 greift mit der Außenverzahnung 3 in eine Innenverzahnung 6 einer Schiebemuffe 7 ein, die zum Schalten von nicht dargestellten Gangrädern entlang der Verzahnung 3 verschiebbar angeordnet ist. In einer Schaltposition gemäß 6a greift die Innenverzahnung 6 der Schiebemuffe 7 in eine Verzahnung 15 eines Kupplungskörpers 20 des Gangrades ein.
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Zur Arretierung der Schiebemuffe 7 gegenüber dem Synchronträgerkörper 1 in der Schaltposition oder einer Mittenposition ist ein Rastmittel 8 vorgesehen, welches in einer Aufnahme 9 im Synchronträgerkörper 1 angeordnet ist und federnd in eine Rastiernut 10, 10a oder 10b der Schiebemuffe 7 eingreifen kann. Die Schiebemuffe 7 weist vorzugsweise drei axial voneinander beabstandet innerhalb der Innenverzahnung 6 der Schiebemuffe 7 angeordnete Rastiernuten 10, 10a, 10b auf. Zur Arretierung der Schiebemuffe in der Mittenposition (z.B. Leerlauf) rastet das Rastmittel in die Rastiernut 10 ein. Zur Arretierung der Schiebemuffe 7 in einer Schaltposition rastet das Rastmittel 8 in die Rastiernut 10a oder 10b ein.
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Die Aufnahme 9 ist als Radialbohrung im Zahnkranz 2 ausgebildet. Unterhalb der Radialbohrung 9 ist in der Nabe 4 eine Aussparung 11 vorgesehen, die ebenfalls der Aufnahme des Rastmittels 8 dient. Die Radialbohrung 9 weist einen kleineren Durchmesser D auf, als eine Breite B der Aussparung 11. Durch diese Maßnahme ergibt sich am unteren Ende der Radialbohrung 9 eine umlaufende Anschlagkante 12.
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Das Rastmittel 8 umfasst in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2, 3 ein rohrstückartiges, zylinderförmiges Gehäuse 13, welches vorzugsweise ein mittels Umformtechnik hergestelltes Blechformteil ist.
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Das Gehäuse 13 weist an einer oberen der Schiebemuffe 7 zugewandten Öffnung 14 eine Borde 16 auf, die eine Verengung der Öffnung 14 zufolge hat, so dass eine innerhalb des Gehäuses 13 angeordnete federbelastete Rastkugel 17 nur teilweise aus der Öffnung 14 heraustreten kann. Ein mit einem ersten Ende auf die Rastkugel 17 wirkende Druckfeder 18 ist mit ihrem anderen Ende am Grund 19 der Aussparung 11 abgestützt.
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Das Gehäuse 13, welches in eingerastetem Zustand am Grund 19 der Aussparung abgestützt ist, weist seitlich federnde diametral gegenüberliegend angeordnete Nasen 21, 22 auf, die die Anschlagkante 12 hintergreifen und somit das Gehäuse 13 in der Aufnahme 9 verrasten. Die Nasen 21, 22 sind durch Umformtechnik erzeugte Vorsprünge und somit Teil des Gehäuses 13.
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Das Rastmittel 8 umfasst bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der 4, 5 ein rohrstückartiges zylinderförmiges Gehäuse 23, welches vorzugsweise ein durch Umformtechnik hergestelltes Blechformteil ist.
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Das Gehäuse 23 weist an seinem der Schiebemuffe 7 zugewandten Ende eine konkave Kugelkalotte 24 auf, die zum Einrasten in die Rastiernuten 10, 10a, 10b der Schiebemuffe 7 radial verschiebbar in der Radialbohrung 9 angeordnet ist. Eine innen im Gehäuse 23 vorgesehene Druckfeder 18 stützt sich zum Einen an der konvexen Kugelkalotte 24 und zum Anderen am Grund 19 der Aussparung 11 ab. Das Gehäuse 23 weist im verrasteten Zustand mit der Rastnut 10 der Schiebemuffe 7 einen Abstand a zum Grund 19 der Aussparung 11 auf und kann gegen die Kraft der Druckfeder 18 so weit in der Radialbohrung 9 verschoben werden, bis ein unterer Rand 28 des Gehäuses 23 am Grund 19 anschlägt. Seitlich diametral gegenüberliegend an dem Gehäuse 23 angeordnete federnde Nasen 26, 27 schlagen an der Anschlagkante 12 an und verhindern ein insbesondere durch Zentrifugalkräfte bewirktes radiales Herausfallen des Gehäuses 23 aus der Radialbohrung 9.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Synchronträgerkörper
- 2
- Zahnkranz
- 3
- Außenverzahnung (2)
- 4
- Nabe (1)
- 5
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- 6
- Innenverzahnung (7)
- 7
- Schiebemuffe
- 8
- Rastmittel
- 9
- Radialbohrung
- 10
- Rastiernut (7)
- 10a
- Rastiernut (7)
- 10b
- Rastiernut (7)
- 11
- Aussparung
- 12
- Anschlagkante
- 13
- Gehäuse
- 14
- Öffnung (13)
- 15
- Verzahnung (20)
- 16
- Borde
- 17
- Rastkugel
- 18
- Druckfeder
- 19
- Grund (11)
- 20
- Kupplungsträger
- 21
- Nase (13)
- 22
- Nase (13)
- 23
- Gehäuse
- 24
- Konvexe Kugelkalotte
- 25
-
- 26
- Nase (23)
- 27
- Nase (23)
- 28
- Rand (23)
- A
- Abstand (23/28)
- D
- Durchmesser (9)
- B
- Breite (11)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007031310 A1 [0004]
- DE 9408943 U [0005]
- DE 19917231 A1 [0006]
