DE102016116427B3 - Sperrsynchronisierung und Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes mit einer Sperrsynchronisierung - Google Patents

Sperrsynchronisierung und Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes mit einer Sperrsynchronisierung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisierung (100) für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit zwei auf einer Welle axial beabstandet und verdrehbar angeordneten Losrädern mit jeweils einem Kupplungskörper, einem drehfest zwischen den Losrädern auf der Welle angeordneten Synchronkörper (101) mit einer drehfest und axial verschiebbar auf diesem aufgenommenen Schiebemuffe, jeweils zwischen den Losrädern und dem Synchronkörper angeordneten Synchronringen, in dem Synchronkörper axial verlagerbar und gegenüber der Schiebemuffe mittels federbelasteten Sperrelementen radial vorgespannten und die Synchronringe bei Verlagerung der Schiebemuffe axial beaufschlagenden ersten Druckstücken (102). Um eine Geräuschbelastung durch Losräder nicht geschalteter Gänge des Kraftfahrzeuggetriebes zu vermeiden, ist mit den ersten Druckstücken (102) eine Umlenkeinrichtung (104) verbunden, welche bei axialer Belastung eines Synchronrings eines Losrads zusätzlich einen Synchronring des anderen Losrads axial belasten. Desweiteren wird ein Verfahren zur Vorspannung nicht aktiver Losräder zur Vermeidung einer Geräuschbildung dieser vorgeschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sperrsynchronisierung für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit zwei auf einer Welle axial beabstandet und verdrehbar angeordneten Losrädern mit jeweils einem Kupplungskörper, einem drehfest zwischen den Losrädern auf der Welle angeordneten Synchronkörper mit einer drehfest und axial verschiebbar auf diesem aufgenommenen Schiebemuffe, jeweils zwischen den Losrädern und dem Synchronkörper angeordneten Synchronringen, in dem Synchronkörper axial verlagerbar und gegenüber der Schiebemuffe mittels federbelasteten Sperrelementen radial vorgespannten und die Synchronringe bei Verlagerung der Schiebemuffe axial beaufschlagenden ersten Druckstücken und ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs.
  • Mittels Sperrsynchronisierungen synchronisierte handgeschaltete oder automatisierte Schaltgetriebe wie beispielsweise sogenannte Doppelkupplungsgetriebe oder Direktschaltgetriebe sind in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen Stand der Technik. Hierbei sind für einzelne oder paarweise schaltbare Gänge, aus jeweils zwei Wellen verbindende Zahnradpaare mit einem Festrad und einem Losrad gebildet. Das Losrad weist einen verzahnten Kupplungskörper auf, der mittels einer von einer Betätigungseinrichtung, beispielsweise einer Schaltgabel, einem automatisierten Betätigungsglied oder dergleichen axial verlagerten Schiebemuffe mit einem fest auf der Welle angeordneten Synchronkörper drehfest verbindbar ist, um einen Gang mit einer vorgegebenen Übersetzung zu schalten. Hierbei ist zwischen dem Kupplungskörper und dem Synchronkörper zumindest ein Synchronring angeordnet, der zu dem Kupplungskörper bei axialer Belastung mittels mit der Schiebmuffe elastisch verbundenen Druckstücken einen Reibeingriff ausbildet, so dass vor einem Formschluss zwischen Kupplungskörper und Synchronkörper über die innenverzahnte Schiebemuffe eine Drehzahlangleichung zwischen Synchronkörper und Kupplungskörper und damit zwischen Welle und Losrad eingeleitet wird.
  • Bei nicht eingelegten Gängen sind die Synchronringe und die Losräder des Schaltgetriebes nicht belastet, so dass durch Anregungsquellen, beispielsweise Verbrennungsmotoren mit Drehschwingungen und dergleichen zu Schwingungen angeregt werden können und Geräusche wie beispielsweise Getrieberasseln verursachen können.
  • Aus der DE 195 45 419 A1 ist eine Anordnung zur Verhinderung von Rasselgeräuschen eines Synchronrings bei nicht eingelegtem Gang bekannt, bei dem Blattfederelemente zwischen Synchronring und Synchronkörper verspannt sind. Aus der DE 10 2011 077 641 A1 ist eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, bei dem die beiden gegenüberliegenden Synchronringe zweier Gänge gegeneinander verspannt werden, so dass sie im nicht geschalteten Zustand der Gänge von den Losrädern ferngehalten werden. Aus der EP 1 624 212 A1 ist eine Synchronisiereinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, bei dem zur Verhinderung von Rassel- und Klappergeräuschen zweier axial beabstandeter Synchronringe zweier Gänge ein um eine Zentralachse des Druckstücks verdrehbar angeordneter Ausgleichshebel vorgesehen ist, der Drehbewegungen der Synchronringe in dieselbe Umfangsrichtung verhindert.
  • Desweiteren sind Verfahren zur Steuerung eines automatisieren Schaltgetriebes, bei denen die Schiebemuffen einer Sperrsynchronisierung hydraulisch oder elektrisch betätigbar sind, beispielsweise aus der Druckschriften EP 1 469 229 A1 bekannt. Desweiteren sind Vorrichtungen und Verfahren betreffend automatisiert geschaltete Schaltgetriebe wie Doppelkupplungsgetriebe beispielsweise aus der WO 06/097073 A1 bekannt, bei denen ein eingelegter Gang unabhängig von der Stellung der eine Schiebemuffe verlagernden Schaltmitteln ist.
  • Aus der Druckschrift 10 2008 047 485 A1 ist eine Synchronisiereinrichtung bekannt, bei der mittels eines schwalbenschwanzförmigen, an der Schiebmuffe angeordneten Druckstücks die Synchronringe miteinander formschlüssig axial und in Umfangsrichtung gekoppelt sind. Bei einer axialen Verlagerung der Schiebemuffen werden die Synchronringe axial synchron und nicht axial gegenläufig miteinander gekoppelt. Die Synchronbaugruppe der Druckschrift DE 10 2014 103 173 A1 arbeitet ebenfalls nach dem Prinzip einer axial gleichläufigen formschlüssigen Koppelung der Synchronringe mittels eines an der Schiebmuffe aufgenommenen Druckstücks. Die Druckschrift DE 24 31 324 B1 offenbart im Unterschied zu diesen eine in Umfangsrichtung gelenkige Koppelung der Synchronringe mittels eines an der Schiebemuffe aufgenommenen Druckstücks. Eine axiale Koppelung der Synchronringe ist formschlüssig nicht vorgesehen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Sperrsynchronisierung. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, Klapper- und Rasselgeräusche der Synchronringe und Losräder einer Sperrsynchronisierung im nicht geschalteten Zustand eines Gangs zu verhindern. Desweiteren ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung eines automatisierten Getriebes mit mittels Sperrsynronisationen geschalteten Gängen vorzuschlagen, welche einen effizienten und geräuscharmen Betrieb des Getriebes ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Die von den Ansprüchen 1 und 10 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Gegenstände der Ansprüche 1 und 10 wieder.
  • Die vorgeschlagene Sperrsynchronisierung ist für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Unter Schaltgetriebe sind hierbei automatisierte Schaltgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe und alle weiteren Getriebe zu verstehen, die mittels Sperrsynchronisierungen geschaltete Gänge aufweisen. Die Sperrsynchronisierung enthält zwei auf einer Welle, beispielsweise auf einer Getriebeeingangswelle, einer Vorgelegewelle oder Getriebeausgangswelle axial beabstandet und verdrehbar angeordnete Losräder. An den Losrädern ist jeweils einteilig, stoff- oder formschlüssig ein verzahnter oder in sonstiger Weise profilierter Kupplungskörper angeordnet. Zur Ausbildung des schaltbaren Drehschlusses zwischen Welle und Losrad mittels der Sperrsynchronisierung ist auf der Welle zwischen den Losrädern ein Synchronkörper drehfest angeordnet. Auf dem Synchronkörper ist drehfest und axial verschiebbar eine Schiebemuffe aufgenommen. Jeweils zwischen den Losrädern und dem Synchronkörper sind je nach Ausbildung der Sperrsynchronisierung als Einkonus- oder Mehrkonussynchronisierung ein oder mehrere Synchronringe angeordnet. In beziehungsweise an dem Synchronkörper sind axial verlagerbar und gegenüber der Schiebemuffe mittels federbelasteten Sperrelementen radial vorgespannte und die Synchronringe über den Umfang verteilt erste Druckstücke aufgenommen, die bei axialer Verlagerung der Schiebemuffe an einem Synchronring anliegen und diesen axial beaufschlagen.
  • Um Rassel- und Klappergeräusche von Losteilen der Sperrsynchronisierung, beispielsweise Synchronringen und Losrädern zu verhindern, ist mit den ersten Druckstücken eine Umlenkeinrichtung verbunden, welche bei axialer Belastung eines Synchronrings eines Losrads zusätzlich einen Synchronring des anderen Losrads axial belastet und dieses reibschlüssig bremst, so dass dessen Anregung durch im Getriebe oder im Antriebsstrang vorhandene Anregungsquellen verhindert oder zumindest in ausreichender Weise vermindert wird. Dies bedeutet, dass durch die axiale Verlagerung der Schiebemuffe und damit einer axialen Belastung des Synchronrings mittels der ersten Druckstücke je nach Schaltwunsch der zugehörige Gang eingelegt, das heißt, das Losrad synchronisiert mit der Welle verbunden werden kann, während die Umlenkeinrichtung den einzigen oder den nächstliegenden von mehreren Synchronringen derart axial belastet, dass dieser das zugehörige Losrad abbremst. In gleichem Sinne können beide Synchronringe durch eine axiale Verlagerung der Schiebemuffe axial belastet werden und damit beide Losräder einer Sperrsynchronisierung reibschlüssig bremsen, während an einer anderen Sperrsynchronisierung ein Gang eingelegt oder überhaupt kein Gang eingelegt ist. Auf diese Weise können die Losräder mehrerer Sperrsynchronisierungen des Getriebes reibschlüssig gebremst sein. Durch die axiale Belastung des Synchronrings und des Losrads werden die für eine Schwingungsanregung und damit eine Geräuschbildung maßgeblichen Losteile der Sperrsynchronisierung bei nicht eingelegtem Gang so festgelegt, dass eine Schwingungsanregung verhindert wird.
  • Hierbei kann mittels der Umlenkeinrichtung bei Verlagerung der Schiebemuffe in eine Vorsynchronposition eine axiale Vorspannung beider Losräder ohne Formschlusseingriff der Schiebemuffe in den Kupplungskörper vorgesehen sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Sperrsynchronisierung kann mit den ersten Druckstücken jeweils ein Hebelarm eines verdrehbar an dem Synchronkörper angeordneten Hebelelements angeordnet sein, wobei der gegenüber liegende Hebelarm jeweils ein zweites Druckstück axial in entgegengesetzte Richtung des ersten Druckstücks beaufschlagt, das heißt axial belastet. Die zweiten Druckstücke bilden dabei jeweils eine Axialkraft auf den der Verlagerungsbewegung der Schiebemuffe abgewandten Synchronring aus.
  • Beispielsweise können erste und zweite Druckstücke in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sein, wobei zwischen diesen der Hebelpunkt beziehungsweise die Drehachse des Hebelelements vorgesehen ist. Beispielsweise kann das Hebelelement mittels eines Bolzens oder dergleichen verdrehbar an dem Synchronkörper aufgenommen sein. Desweiteren können die Druckstücke verdrehbar an den Hebelenden des Hebelelements aufgenommen sein.
  • In einer alternativen Ausführungsform können die ersten und zweiten Druckstücke radial übereinander angeordnet sein. Hierbei ist das Hebelelement beispielsweise an einem in Umfangsrichtung in den Synchronkörper eingebrachten Bolzen verdrehbar aufgenommen.
  • Zur weiteren Dämpfung einer Schwingungsanregung und/oder einer elastischen Dämpfung oder eines Ausgleichs von axialen Differenzen einer axialen Belastung der Synchronringe kann zwischen den ersten und zweiten Druckstücken zumindest eine Elastizität angeordnet sein. Beispielsweise kann zumindest ein Hebelarm elastisch mit dem Druckstück verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Hebelelement elastisch mit dem Bolzen verbunden sein. Beispielsweise können die elastischen Verbindungen zwischen Druckstücken und Hebelarmen beziehungsweise zwischen Hebelelementen und Bolzen aus Elastormerelementen wie Elastomerringen oder dergleichen gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Hebelelement biegeelastisch, beispielsweise als Federelement ausgebildet sein.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Sperrsynchronisierung können das Hebelelement und die ersten und zweiten Druckstücke einteilig ausgebildet sind. Hierbei ist dieses Bauteil verdrehbar an einem Bolzen oder dergleichen zwischen den beiden Druckstücken verdrehbar an dem Synchronkörper aufgenommen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einer Sperrsynchronisierung können Druckstücke an dem Synchronkörper an einer in Umfangsrichtung angeordneten Drehachse verdrehbar aufgenommen sein und bezogen auf die Drehachse jeweils axial beidseitig und radial übereinander angeordnet Anlageflächen aufweisen, welche die Synchronringe der Losräder abhängig von der axialen Verlagerung der Schiebemuffe diagonal beaufschlagen. Insoweit sind die lediglich ersten Druckstücke einteilig mit den zweiten Druckstücken verbunden, wobei die radial äußeren Anlageflächen den ersten Druckstücken und die radial inneren Anlageflächen den zweiten Druckstücken zuzuordnen sind und die Druckstücke um die in Umfangsrichtung des Synchronkörpers weisende Drehachse verdrehbar aufgenommen sind.
  • Das vorgeschlagene Verfahren dient dem Betrieb und der Steuerung eines Schaltgetriebes mit einer Mehrzahl von Gängen, welche jeweils mittels einer von einer Betätigungseinrichtung automatisiert axial verlagerten Schiebemuffe einer Sperrsynchronisierung geschaltet werden. Die automatisierte Betätigung der Schiebemuffen kann hydraulisch, beispielsweise mittels an den Schiebemuffen angeordneter Schalt-, Proportionalventilen oder dergleichen, elektrisch, beispielsweise mittels Elektromagneten oder elektromechanisch mittels einer in die Schiebemuffen eingreifenden und diese axial verlagernden, von zumindest einem Elektromotor angetriebenen Schaltaktorik erfolgen. Beispielsweise können mehrere Sperrsynchronisierungen von einer Schaltwelle mit einer Wähl- und Axialbewegung betätigt werden, wobei zumindest ein Schaltfinger vorgesehen ist, der nicht an dem eingelegten Gang festgelegt ist, siehe hierzu beispielsweise die zuvor genannte WO 06/097073 A1 .
  • Um in einer Sperrsynchronisierung induzierte Rassel- und Klappergeräusche in energieeffizienter Weise zu verhindern, wird abhängig von einer ermittelten Geräuschsituation zumindest eines Losrads eines Gangs dieses Losrad von der Betätigungseinrichtung durch Verlagern der Schiebemuffe ohne Formschlusseingriff in einen Kupplungskörper des Losrads mit einer vorgegebenen Axialkraft belastet. Dies bedeutet, dass eine Verhinderung von Geräuschen durch eine gezielte axiale Belastung von Synchronring und Losrad eines nicht eingelegten Gangs vorgesehen ist. Diese axiale Belastung erfolgt in vorteilhafter Weise zeitweise und nur in Zeiträumen, in denen tatsächlich auch Anregungen wie beispielsweise Schwingungsanregungen durch einen drehschwingungsbehafteten Verbrennungsmotor auftreten. In bevorzugter Weise können alle beziehungsweise die für Geräuschbildungen anfälligen Sperrsynchronisierungen in das vorgeschlagene Verfahren einbezogen sein und gleichzeitig oder getrennt voneinander abhängig von einer zu erwartenden oder erfassten Geräuschbildung betätigt werden, um eine Axialkraft auf betroffene Losräder auszubilden. Zumindest ein Losrad zumindest einer Sperrsynchronisierung kann beispielsweise im Bereich einer Erregerfrequenz des Verbrennungsmotors axial belastet werden.
  • Das Verfahren kann alle Sperrsynchronisierungen eines Getriebes umfassen, auch diejenigen, mittels derer nur ein Losrad beispielsweise wegen einer ungeraden Zahl von Gängen im Getriebe geschaltet wird. Bevorzugt erfolgt die Geräuschverhinderung alternativ oder zusätzlich zu einseitigen Sperrsynchronisierungen unter Verwendung der vorgeschlagenen Sperrsynchronisierung, bei der gleichzeitig zwei Losräder axial belastet werden können.
  • Hierbei kann die Geräuschsituation aufgrund von Sensoren und/oder empirisch ermittelt werden und erst bei einer erfassten und/oder ermittelten Geräuschbelastung eine Vorspannung der betroffenen Losräder oder jeweils von der vorgeschlagenen Sperrsynchronisierung betätigten Losradpaaren durchgeführt werden. In bevorzugter Weise werden die nicht geschalteten Losräder zumindest zweier, bevorzugt alle Sperrsynchronisierungen gleichzeitig axial belastet.
  • Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch eine Sperrsynchronisierung entlang des Synchronkörpers,
  • 2 eine Teilansicht auf die Sperrsynchronisierung der 1 von oben auf den Synchronkörper,
  • 3 einen Schnitt durch eine gegenüber der Sperrsynchronisierung der 1 und 2 abgeänderten Sperrsynchronisierung,
  • 4 einen Schnitt durch eine gegenüber der Sperrsynchronisierung der 3 bezüglich des Hebelelements abgeänderten Sperrsynchronisierung,
  • 5 einen Schnitt durch eine Sperrsynchronisierung mit in Umfangsrichtung gelagerten, gegen die Synchronringe verdrehbar angeordneten Druckstücken,
  • 6 einen Schnitt durch eine Sperrsynchronisierung mit in radiale Richtung gelagertem Hebelelement zur gegenläufigen Kopplung der Synchronringe
    und
  • 7 eine Teilansicht auf die Sperrsynchronisierung der 6.
  • Die 1 und 2 zeigen ein Detail der Sperrsynchronisierung 100 mit einem der über den Umfang verteilt angeordneten, ersten Druckstücke 102, die mit dem Synchronkörper 101 mittels der Federelemente 103 verbunden sind, im Schnitt senkrecht zur Drehachse der den Synchronkörper 101 fest aufnehmenden Welle (1) beziehungsweise in Aufsicht von oben. Losräder, Synchronringe und Kupplungskörper entsprechen dem üblichen Aufbau von Sperrsynchronisierungen beispielsweise nach BorgWarner.
  • Zur axialen Belastung beider jeweils axial an den Seiten des Synchronkörpers 101 angeordneter Synchronringe weisen die ersten Druckstücke 102 die Umlenkeinrichtung 104 auf. Diese ist in dem gezeigten Ausführungsbeil aus dem Hebelelement 105 gebildet, welches mittels des radial in den Synchronkörper 101 eingebrachten Bolzens 106 verdrehbar ist. Der Hebelarm 107 ist mit dem Federelement 103 und damit mit dem ersten Druckstück 102 gekoppelt. Der andere Hebelarm 108 nimmt das zweite Druckstück 109 auf, das in Umfangsrichtung zu dem Druckstück 102 angeordnet ist. Zur Verbesserung eines Anlagekontakts der Druckstücke 102, 109 können diese verdrehbar an dem Hebelelement 105 aufgenommen sein.
  • Die nicht dargestellte Schiebemuffe greift über die von dem Federelement 103 vorgespannte Kugel 110 auf das erste Druckstück 102 ein. Bei einer axialen Verlagerung der Schiebemuffe, um ein Losrad synchronisiert an der Welle festzulegen oder zur Vermeidung von Geräuschen gegen den Synchronring zu bremsen, wird das erste Druckstück 102 axial verlagert, das heißt in 1 aus der Papierebene oder in die Papierebene und in 2 nach oben oder unten verlagert. Durch das Hebelelement 105 wird das zweite Druckstück 109 in die entgegengesetzte Richtung verlagert und belastet axial den Synchronring des anderen Losrads, so dass dieser sich an der Konuskupplung des anderen Losrads anlegt und dieses ebenfalls bremst. Auf diese Weise können beide Losräder der Sperrsynchronisierung 100 gebremst werden. Dadurch können Geräusche durch lose Synchronringe und die beiden Losräder vermieden werden.
  • Die Schiebemuffe wird automatisiert betätigt, so dass ein Eingriff in die Synchronringe abhängig von einer gegebenen oder wahrscheinlichen Geräuschbildung zeitweise gesteuert werden kann und damit das bei der Bremsung der Losräder entstehende Schleppmoment sowie eine gegebenenfalls notwendige Betätigungsenergie auf den tatsächlichen Geräuschfall begrenzt werden kann und das Getriebe mit mehreren Sperrsynchronisierungen energieeffizient betrieben werden kann. Einzelne, mehrere oder alle Sperrsynchronisierungen 100 eines Getriebes können auf diese Weise gesteuert werden.
  • Die 3 zeigt die der Sperrsynchronisierung 100 der 1 und 2 ähnliche Sperrsynchronisierung 200 im Schnitt. In dieser Sperrsynchronisierung 200 sind die ersten und zweiten, über den Umfang verteilt angeordneten Druckstücke 202, 209 radial übereinander angeordnet. Die Umlenkeinrichtung 204 enthält jeweils ein an dem nicht dargestellten Synchronkörper mittels des in Umfangsrichtung angeordneten Bolzens 206 verdrehbar angeordnetes Hebelelement 205 mit den Hebelarmen 207, 208 und jeweils ein an dem Hebelarm 208 verdrehbar aufgenommenes zweites Druckstück 209. Zwischen den Druckstücken 202, 209 sind Elastomerelemente 211, 212 vorgesehen. Das Elastomerelement 211 steht in Verbindung mit der Schiebemuffe 213. Bei einer axialen Verlagerung der Schiebemuffe 213 belastet je nach Verlagerungsrichtung das erste Druckstück 202 einen der beiden Synchronringe 214, 215 axial, wodurch das diesem Synchronring 214, 215 über eine Konuskupplung zugeordnete Losrad der Sperrsynchronisierung 200 gebremst wird. Gleichzeitig wird über das Hebelelement 205 das zweite Druckstück 209 in die gegenüberliegende Richtung verlagert und belastet den anderen Synchronring 215, 214 und bremst damit auch das entsprechende Losrad.
  • In Abweichung zu der Sperrsynchronisierung 200 der 3 zeigt die 4 die Sperrsynchronisierung 300 mit einer leicht veränderten Umlenkeinrichtung 304 in derselben Darstellung. Die radial übereinander angeordneten ersten und zweiten, über den Umfang verteilt angeordneten Druckstücke 302, 309 sind mittels eines Hebelelements 305 in Form der Schenkelfeder 316 miteinander biegeweich gekoppelt. Die Schenkel 307, 308 der Schenkelfeder 316 greifen in entsprechende Öffnungen 317, 318 der Druckstücke 302, 309 ein. Die Schenkelfeder 316 ist verdrehbar an dem mit dem nicht dargestellten Synchronkörper verbundenen Bolzen 306 verdrehbar aufgenommen. Schiebemuffe 313 und erstes Druckstück 302 sind mittels einer im Schnitt nicht einsehbaren Kugel entsprechend der in 1 dargestellten Kugel 110 miteinander gekoppelt.
  • Die 5 zeigt in Abänderung zu den vorhergehenden Figuren die Sperrsynchronisierung 400 mit einer in die ersten Druckstücke 402 integrierten Umlenkeinrichtung 404. Hierzu sind die ersten Druckstücke 402 radial verlängert ausgebildet und an dem nicht dargestellten Synchronkörper in Umfangsrichtung des Bolzens 406 verdrehbar aufgenommen. Radial innerhalb und radial außerhalb des Bolzens 406 sind beidseitig Anlageflächen 419, 420, 421, 422 an den Druckstücken 402 angeordnet. Bei einer Verlagerung der Schiebemuffe 413 in eine axiale Richtung legen sich abhängig von der Verlagerungsrichtung jeweils Anlageflächen 419, 422 beziehungsweise 420, 421 diagonal an den Synchronringen 414, 415 an und belasten diese axial, so dass die zugehörigen Losräder mittels der zugehörigen Konuskupplungen gebremst werden.
  • Die 6 und 7 zeigen in der Zusammenschau die insbesondere der Sperrsynchronisierung 100 der 1 und 2 ähnliche Sperrsynchronisierung 500 im Schnitt und in Teilansicht. Im Unterschied zu den Sperrsynchronisierungen 100 bis 400 sind nicht mehrere Druckstücke sondern die Synchronringe 514, 515 direkt in ihrer Bewegung durch das Hebelelement 505 gekoppelt. Dieses Hebelelement 505 mit den Hebelarmen 507, 508 ist in den 6 und 7 beispielsweise als Federelement ausgebildet und in den axialen Erweiterungen 523, 524 der Synchronringe 514, 515 untergebracht. Das Hebelelement 505 bildet damit in Verbindung mit den axialen Erweiterungen 523, 524 die Umlenkeinrichtung 504 direkt zwischen den Synchronringen 514, 515.
  • Die Schiebemuffe 513 verlagert bei ihrer axialen Verlagerung mittels der Kugel 510, die mittels der Feder 503 und dem Bolzen 506 mit dem Synchronkörper 501 verbunden ist, das Druckstück 502. Das Druckstück 502 bewegt sich abhängig von der Verlagerungsrichtung der Schiebemuffe 513 gegen einen der Synchronringe 514, 515. Hierdurch bewegt sich der Synchronring 514, 515 axial. Durch das Hebelelement 505 wird der gegenüberliegende Synchronring 515, 514 in die entgegengesetzte Richtung bewegt, so dass beide Synchronringe 514, 515 axial belastet sind und dadurch die Schwingungen der diesen zugeordneten Losräder verhindert beziehungsweise zumindest verringert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Sperrsynchronisierung
    101
    Synchronkörper
    102
    Druckstück
    103
    Federelement
    104
    Umlenkeinrichtung
    105
    Hebelelement
    106
    Bolzen
    107
    Hebelarm
    108
    Hebelarm
    109
    Druckstück
    110
    Kugel
    200
    Sperrsynchronisierung
    202
    Druckstück
    204
    Umlenkeinrichtung
    205
    Hebelelement
    206
    Bolzen
    207
    Hebelarm
    208
    Hebelarm
    209
    Druckstück
    211
    Elastomerelement
    212
    Elastomerelement
    213
    Schiebemuffe
    214
    Synchronring
    215
    Synchronring
    300
    Sperrsynchronisierung
    302
    Druckstück
    304
    Umlenkeinrichtung
    305
    Hebelelement
    306
    Bolzen
    307
    Schenkel
    308
    Schenkel
    309
    Druckstück
    313
    Schiebemuffe
    316
    Schenkelfeder
    317
    Öffnung
    318
    Öffnung
    400
    Sperrsynchronisierung
    402
    Druckstück
    404
    Umlenkeinrichtung
    406
    Bolzen
    413
    Schiebemuffe
    414
    Synchronring
    415
    Synchronring
    419
    Anlagefläche
    420
    Anlagefläche
    421
    Anlagefläche
    422
    Anlagefläche
    500
    Sperrsynchronisierung
    501
    Synchronkörper
    502
    Druckstück
    503
    Feder
    504
    Umlenkeinrichtung
    505
    Hebelelement
    506
    Bolzen
    507
    Hebelarm
    508
    Hebelarm
    510
    Kugel
    513
    Schiebemuffe
    514
    Synchronring
    515
    Synchronring
    523
    Erweiterung
    524
    Erweiterung

Claims (14)

  1. Sperrsynchronisierung (100, 200, 300, 400, 500) für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit zwei auf einer Welle axial beabstandet und verdrehbar angeordneten Losrädern mit jeweils einem Kupplungskörper, einem drehfest zwischen den Losrädern auf der Welle angeordneten Synchronkörper (101, 501) mit einer drehfest und axial verschiebbar auf diesem aufgenommenen Schiebemuffe (213, 313, 513), jeweils zwischen den Losrädern und dem Synchronkörper (101, 501) angeordneten Synchronringen (214, 215, 414, 415, 514, 515), in dem Synchronkörper (101, 501) axial verlagerbar und gegenüber der Schiebemuffe (213, 313, 513) mittels federbelasteten Sperrelementen radial vorgespannten und die Synchronringe (214, 215, 414, 415, 514, 515) bei Verlagerung der Schiebemuffe (213, 313, 513) axial beaufschlagenden ersten Druckstücken (102, 202, 302, 402, 502), dadurch gekennzeichnet, dass mit den ersten Druckstücken (102, 202, 302, 402) oder den Synchronringen (514, 515) eine Umlenkeinrichtung (104, 204, 304, 404, 504) verbunden ist, welche bei axialer Belastung eines Synchronrings (214, 215, 414, 415, 514, 515) eines Losrads zusätzlich einen Synchronring (214, 215, 414, 415, 514, 515) des anderen Losrads axial belasten.
  2. Sperrsynchronisierung (100, 200, 300, 400, 500) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Umlenkeinrichtung (104, 204, 304, 404, 504) bei Verlagerung der Schiebemuffe (213, 313, 513) in eine Vorsynchronposition eine axiale Vorspannung beider Losräder ohne Formschlusseingriff der Schiebemuffe (213, 313, 513) in den Kupplungskörper vorgesehen ist.
  3. Sperrsynchronisierung (100, 200, 500) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit den ersten Druckstücken (102, 202, 302, 402) oder den Synchronringen (514, 515) jeweils ein Hebelarm (107, 207, 507, 508) eines verdrehbar an dem Synchronkörper (101, 501) angeordneten Hebelelements (105, 205, 505) angeordnet ist, wobei der gegenüber liegende Hebelarm (108, 208, 508) jeweils ein zweites Druckstück (109, 209) oder einen Synchronring (514) axial in entgegengesetzte Richtung des ersten Druckstücks (102, 202) oder des anderen Synchronrings (515) beaufschlagt.
  4. Sperrsynchronisierung (100, 500) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Druckstücke (102, 109) in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind.
  5. Sperrsynchronisierung (200, 300) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Druckstücke (202, 209, 302, 309) radial übereinander angeordnet sind.
  6. Sperrsynchronisierung (200) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hebelarm (207, 208) elastisch mit dem Druckstück (202, 209) verbunden ist.
  7. Sperrsynchronisierung (300, 500) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (305, 505) biegeelastisch ausgebildet ist.
  8. Sperrsynchronisierung (400) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Druckstücke (402) einteilig ausgebildet sind.
  9. Sperrsynchronisierung (400) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Druckstücke (402) an dem Synchronkörper an einer in Umfangsrichtung ausgerichteten Drehachse verdrehbar aufgenommen sind und bezogen auf die Drehachse jeweils axial beidseitig und radial übereinander angeordnet Anlageflächen (419, 420, 421, 422) aufweisen, welche die Synchronringe (414, 415) der Losräder abhängig von der axialen Verlagerung der Schiebemuffe diagonal beaufschlagen.
  10. Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes mit einer Mehrzahl von Gängen, welche jeweils mittels einer von einer Betätigungseinrichtung automatisiert axial verlagerten Schiebemuffe (213, 313, 513) einer Sperrsynchronisierung (100, 200, 300, 400, 500) geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einer ermittelten Geräuschsituation zumindest eines Losrads eines Gangs dieses Losrad von der Betätigungseinrichtung durch Verlagern der Schiebemuffe (213, 313, 513) ohne Formschlusseingriff in einen Kupplungskörper des Losrads mit einer vorgegebenen Axialkraft belastet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung zumindest einer Sperrsynchronisierung (100, 200, 300, 400, 500) gemäß der Ansprüche 1 bis 9 gleichzeitig zwei Losräder axial belastet werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräuschsituation aufgrund von Sensoren und/oder empirisch ermittelt wird und erst bei einer ermittelten Geräuschbelastung eine Vorspannung der betroffenen Losräder oder jeweils von einer Sperrsynchronisierung betätigten Losradpaare durchgeführt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht geschalteten Losräder zumindest zweier Sperrsynchronisierungen (100, 200, 300, 400, 500) gleichzeitig axial belastet werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Losrad zumindest einer Sperrsynchronisierung (100, 200, 300, 400, 500) im Bereich einer Erregerfrequenz eines Verbrennungsmotors axial belastet wird.
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