WO2012052236A1 - Formschlüssiges schaltelement - Google Patents

Formschlüssiges schaltelement Download PDF

Info

Publication number
WO2012052236A1
WO2012052236A1 PCT/EP2011/066185 EP2011066185W WO2012052236A1 WO 2012052236 A1 WO2012052236 A1 WO 2012052236A1 EP 2011066185 W EP2011066185 W EP 2011066185W WO 2012052236 A1 WO2012052236 A1 WO 2012052236A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sliding sleeve
profile
switching element
idler gear
element according
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/066185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manuel Goetz
Christian Sibla
Detlef Baasch
Matthias Arzner
Johannes Winkler
Steffen Bertsch
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2012052236A1 publication Critical patent/WO2012052236A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches

Definitions

  • the present invention relates to a positive switching element for switching at least one gear ratio for a transmission of a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • a tooth-on-tooth position can be resolved by applying a torque to the jaw switching element.
  • the applied torque serves to overcome the friction as a result of the frontal tooth-on-tooth contact in order to allow a relative movement and a subsequent sensing of the sliding sleeve.
  • This results in the problem that at too high torque unwanted high acceleration occurs and thus the meshing process can not be performed because of excessive differential speeds.
  • the present invention is based on the object to propose a form-fitting switching element, with the occurrence of a tooth-on-tooth position during the meshing is reliably prevented.
  • a positive switching element for switching at least one gear ratio for a transmission of a vehicle, for example, for a manual transmission or for a partially or fully automated transmission or dual clutch transmission, wherein at least one on a shaft or the like axially displaceable but rotatably connected sliding sleeve or the like is provided.
  • the sliding sleeve can be moved for example from a non-switched neutral position in at least one switched position by axial displacement, in which then a loose wheel with the shaft rotatably connected to switch a desired gear ratio via corresponding profile contours.
  • the switching element according to the invention can be provided as Einspur silk at least one mechanical Vortast issued or the like, with a pre-alignment of the mutually engageable profile contours of the idler gear and the sliding sleeve is realized.
  • designed as a claw switching element switching element is designed such that at an approximation of the claw halves of the switching element first a pre-sensing or scanning done with the Vortast adopted on the profile contour of the loose-wheel or sliding sleeve fixed coupling half, for example by detent alignment ensure a tooth-to-mouth position. Accordingly, it is ensured that the two coupling halves of the switching element are brought to the idler gear and the sliding sleeve in a defined rotational position to each other, so that the tooth-on-gap position is ensured for the subsequent Einspurvorgang.
  • the pre-pressing device can be provided, for example, on the sliding sleeve side or on the loose-wheel side. It is possible that the Vortast driving is integrated in the sliding sleeve or in the idler gear or is attached to these components. Thus, a one-piece but also multi-part design of sliding sleeve and Vortast recognized or of idler and Vortast issued is possible.
  • the pre-scanning device or pre-pressing device comprises or has at least one scanning element which extends axially on the sliding sleeve and essentially springs in the radial direction.
  • the sensing element is designed so that it extends a profile edge or a tooth of the profile contour of the sliding sleeve in the axial direction, so that with this axial extension of the sensing and alignment can be realized.
  • the profile contour of the idler gear is passed over with each sensing element before the actual meshing, wherein the sensing element then engages in a space provided between the profile flanks gap, so that a favorable for the subsequent meshing rotational angular position between the profile contours is achieved before the meshing, which a Zahn- on-tooth position or profile flanks-on-profile flank position excludes when meshing.
  • a deceleration effect whereby an existing differential speed between the idler gear and the sliding sleeve or the shaft is reduced, so that a desired synchronous speed is reached faster.
  • the profile contour or the dog teeth on the idler gear for example, as internal teeth or the like and the sliding sleeve with an example additional external teeth tions or the like can be performed as a profile contour.
  • the profile contour or the dog teeth on the idler gear for example, as internal teeth or the like and the sliding sleeve with an example additional external teeth tions or the like can be performed as a profile contour.
  • the sensing element also on the profile contour of the idler gear end facing a radial Anformung on the profile contour to be scanned facing side.
  • the Vortast has a plurality of distributed over the circumference of the sliding sleeve arranged sensing elements.
  • the dimensions, in particular the number and also the axial length of the existing sensing elements can be chosen so that both an alignment before the circuit and a driving after the circuit between the sliding sleeve and the idler gear are ensured.
  • a radially aligned external toothing can be provided.
  • the flanks of the external toothing or the profile contour can be designed such that the radial height of the flanks in the direction of the sliding sleeve, that is, for example, continuously reduced in the axial direction, for example. In this way, a flank shape results in the manner of a slope, which drops in the direction of the sliding sleeve.
  • the sliding sleeve Klaueninnen- toothing or the like which is axially displaceable with a corresponding claw outer teeth of the shaft is engaged, so as to ensure the rotationally fixed connection between the sliding sleeve and the shaft.
  • the sliding sleeve for engagement by an actuator can be automatically or mechanically shifted axially further to realize a rotationally fixed connection of idler gear and shaft.
  • Figure 1 is a sectional view of a possible embodiment of a switching element according to the invention.
  • FIG. 2 shows a sectional partial view of a detail according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows by way of example a possible exemplary embodiment of a form-locking shifting element according to the invention for a transmission of a vehicle, wherein the invention is not limited to a specific embodiment of the form-fitting shifting element.
  • the proposed switching element can be used in a manual transmission or in a partially or fully automated transmission, in particular a dual-clutch transmission to realize the engagement of gears or the switching of Gangradpresen.
  • the switching element comprises at least one on a shaft 1 axially displaceable, but rotatably connected sliding sleeve 2, which is actuated by a Wegtorik not shown.
  • a shaft-fixed claw outer toothing 3 is provided, which is constantly in engagement with a profiled contour 4 of the sliding sleeve 2 designed as a claw internal toothing, wherein the sliding sleeve 2 is in contact with a neutral position A or not.
  • a switched position B can be moved to switch a gear ratio.
  • the two aforementioned positions A and B are indicated side by side schematically, with the direction of movement is indicated by an arrow.
  • a loose wheel 5 is shown, which is rotatably supported by a bearing 6 on the shaft 1.
  • the idler gear 5 is provided with an integrally formed coupling part, which extends axially in the direction of the sliding sleeve 2.
  • the coupling part has a profile contour 7 of the idler gear 5 a loose-wheel claw external toothing, which is selected such that in the switched position B, the profile contour 4 of the sliding sleeve 2 is at least partially overlapped with the profile contour 7 of the idler gear 5, so that the sliding sleeve. 2 realized in the switched position B, a rotationally fixed connection between the idler gear 5 and the shaft 1.
  • the sliding sleeve 2 is equipped with a pre-pressing device 8, which realizes a pre-alignment or detent engagement with each other to be brought profile contours 4 and 7 of the sliding sleeve 2 and the idler gear 5 as Einspur silk.
  • a pre-key device as shown in particular in FIG. 2, at least one scanning element 9 is provided.
  • a plurality of sensing elements 9 are distributed over the circumference of the sliding sleeve 2, wherein the number of sensing element 9 is significantly lower, for example half but also less than the number of profile flanks of the profile contour 4 of the sliding sleeve 2.
  • Each sensing element 9 is provided in the extension of an associated profile edge axially projecting on the sliding sleeve 2 and formed substantially resiliently in the radial direction, which is indicated in Figure 1 by a double arrow.
  • the sensing elements 9 or the sensing or Rast istsmaschine executed, for example, as a sheet with spring tabs, which are designed to be radially outwardly elastic.
  • a substantially e.g. hemispherical Anformung 10 radially inwardly formed in the direction of the profile contour 7 of the idler gear 5.
  • the scanning element 9 is shown by a dashed line first in a radially outwardly rejected position, since the sensing element 9 with his Anformung 10 along the inclined profile edge of the profile contour 7 of the idler gear 5 is performed. Due to the hemispherical Anformung 10 a relative rotation between the idler gear 5 and the sliding sleeve 2 is realized, so that the sensing element 9 engages or is inserted into a gap between two profile flanks of the profile contour 7 of the idler gear 5, as shown in Figure 2 by a solid line is.
  • a switching operation can be started from the neutral position N by axial displacement, wherein there is still a relative rotation between the idler gear 5 and the shaft 1 or the sliding sleeve 2.
  • the sliding sleeve 2 is displaced axially such that initially the pre-key device 8 with the scanning elements 9 passes over the profile contour 7 of the idler gear 5.
  • the scanning elements 9 are either initially rejected radially outwardly due to the oblique contour of the profile flanks, when the scanning meets directly on a flank of the profile contour 7, and engage due to the relative rotation in a gap between adjacent profile edges or are immediately at the corresponding angular position in a gap between the flanks led.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Es wird ein formschlüssiges Schaltelement zum Schalten zumindest einer Übersetzungsstufe für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit zumindest einer auf einer Welle (1) axial verschiebbaren, aber drehfest verbundenen Schiebemuffe (2) vorgeschlagen, die aus einer nicht geschalteten Neutralposition (A) in zumindest eine geschaltete Position (B) axial verschiebbar ist, in der ein Losrad (5) mit der Welle (1) drehfest zum Schalten einer Übersetzungsstufe über korrespondierende Profilkonturen (7) verbunden ist, wobei als Einspurhilfe zumindest eine mechanische Vortasteinrichtung (8) zum Vorausrichten der miteinander in Eingriff zu bringenden Profilkonturen (4, 7) des Losrades (5) und der Schiebemuffe (2) vorgesehen ist.

Description

Formschlüssiqes Schaltelement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein formschlüssiges Schaltelement zum Schalten zumindest einer Übersetzungsstufe für ein Getriebe eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass bei Automatikgetrieben, insbesondere bei automatisierten Handschaltgetrieben und Doppelkupplungsgetrieben das Einlegen von Gangstufen mittels eines Klauenschaltelements formschlüssig über eine Klauenverzahnung erfolgt. Insbesondere bei nicht angespitzten Zähnen der Klauenverzahnung kann es beim Schalten zu einer unerwünschten Zahn-auf- Zahnstellung kommen.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 101 22 450 A1 ist ein Schaltgetriebe für ein Motorrad bekannt, bei dem über eine Steuereinrichtung die Position einer Zahn-auf-Lückestellung bei den schaltbaren Klauenkupplungen aus der Position der Getriebewellen unter Berücksichtigung der Untersetzungsverhältnisse der einzelnen Gangstufen berechnet wird und ein Zeitpunkt zur Einrückfreigabe bestimmt wird. In nachteiliger weise ist für die Vorausberechnung eine hohe Anforderung bezüglich der Genauigkeit der Erfassung der Relativpositionen erforderlich, sodass kostenintensive Sensoreinrichtungen unbedingt erforderlich sind.
Es ist auch bekannt, dass sich eine Zahn-auf-Zahnstellung durch Anlegen eines Drehmomentes an dem Klauenschaltelement auflösen kann. Das angelegte Drehmoment dient dabei zur Überwindung der Reibung infolge des stirnseitigen Zahn-auf-Zahnkontaktes, um eine Relativbewegung und ein anschließendes Einspu- ren der Schiebemuffe zu ermöglichen. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, dass bei zu hohem Drehmoment eine ungewollte Hochbeschleunigung auftritt und damit der Einspurvorgang wegen zu hoher Differenzdrehzahlen nicht durchgeführt werden kann. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein formschlüssiges Schaltelement vorzuschlagen, mit dem ein Auftreten einer Zahn-auf-Zahnstellung während des Einspurens sicher verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Es wird somit ein formschlüssiges Schaltelement zum Schalten zumindest einer Übersetzungsstufe für ein Getriebe eines Fahrzeuges, beispielsweise für ein Handschaltgetriebe oder auch für ein teil- oder vollautomatisiertes Getriebe beziehungsweise Doppelkupplungsgetriebe vorgeschlagen, wobei zumindest eine auf einer Welle oder dergleichen axial verschiebbar aber drehfest verbundene Schiebemuffe oder Ähnliches vorgesehen ist. Die Schiebemuffe kann beispielsweise aus einer nicht geschalteten Neutralposition in zumindest eine geschaltete Position durch axiales Verschieben bewegt werden, in der dann ein Losrad mit der Welle drehfest zum Schalten einer gewünschten Übersetzungsstufe über korrespondierende Profilkonturen verbunden wird. Bei dem erfindungsgemäßen Schaltelement kann als Einspurhilfe zumindest eine mechanische Vortasteinrichtung oder dergleichen vorgesehen sein, mit der eine Vorausrichtung der miteinander in Eingriff zu bringenden Profilkonturen des Losrades und der Schiebemuffe realisiert wird.
Auf diese Weise wird das zum Beispiel als Klauenschaltelement ausgebildete Schaltelement derart gestaltet, dass bei einer Annäherung der zu verbindenden Klauenhälften des Schaltelements zuerst ein Vorfühlen oder Abtasten mit der Vortasteinrichtung an der Profilkontur der losradfesten bzw. schiebemuffenfesten Kupplungshälfte erfolgt, um zum Beispiel durch Rastierung eine Ausrichtung einer Zahnauf-Lückestellung sicherzustellen. Demzufolge wird dafür gesorgt, dass die beiden Kupplungshälften des Schaltelements an dem Losrad und der Schiebemuffe in eine definierte Drehwinkellage zueinander gebracht werden, so dass für den nachfolgenden Einspurvorgang die Zahn-auf-Lückestellung gewährleistet ist. Demnach kann nach der erfolgten Ausrichtung ein Einspuren der Schalt- beziehungsweise Schiebemuffe ohne einen Zahn-auf-Zahnkontakt durchgeführt werden und damit die ge- wünschte formschlüssige Verbindung zwischen der Welle und dem Losrad zum Realisieren der gewünschten Übersetzungsstufe auf sichere und schnelle Art hergestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schaltelement kann die Vortasteinrichtung beispielsweise schiebemuffenseitig oder auch losradseitig vorgesehen sein. Es ist möglich, dass die Vortasteinrichtung in die Schiebemuffe oder in das Losrad integriert ist oder an diese Bauteile angebracht wird. Somit ist eine einteilige aber auch mehrteilige Ausführung von Schiebemuffe und Vortasteinrichtung bzw. von Losrad und Vortasteinrichtung möglich.
Im Rahmen einer beispielhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vor-Abtasteinrichtung bzw. Vortasteinrichtung zumindest ein an der Schiebemuffe axial sich erstreckendes und im Wesentlichen in radialer Richtung federndes Abtastelement umfasst bzw. aufweist. Das Abtastelement ist so ausgeführt, dass es eine Profilflanke beziehungsweise einen Zahn der Profilkontur der Schiebemuffe in axialer Richtung verlängert, so dass mit dieser axialen Verlängerung der Tast- und Ausrichtvorgang realisiert werden kann. Demzufolge wird mit jedem Abtastelement vor dem tatsächlichen Einspuren die Profilkontur des Losrades überfahren, wobei das Abtastelement dann in eine zwischen den Profilflanken vorgesehene Lücke einrastet, so dass eine für das spätere Einspuren günstige Drehwinkelstellung zwischen den Profilkonturen vor dem Einspuren erreicht wird, die eine Zahn-auf-Zahnstellung beziehungsweise Profilflanken-auf-Profilflankenstellung beim Einspuren ausschließt. Beim Überfahren der Profilkontur mit dem Abtastelement tritt in vorteilhafter Weise auch ein Abbremseffekt auf, wodurch eine vorhandene Differenzdrehzahl zwischen dem Losrad und der Schiebemuffe beziehungsweise der Welle abgebaut wird, so dass eine gewünschte Synchrondrehzahl schneller erreicht wird.
Wenn die vorgesehene Einspurhilfe in Form der Abtastelemente der Vortasteinrichtung zum Beispiel an dem Losrad angebracht wird, könnte die Profilkontur bzw. die Klauenverzahnung an dem Losrad zum Beispiel als Innenverzahnung oder dergleichen und die Schiebemuffe mit einer zum Beispiel zusätzlichen Außenverzah- nungen oder dergleichen als Profilkontur ausgeführt werden. Es sind auch andere konstruktive Ausführungen denkbar, um die Einspurhilfe an dem Losrad zu realisieren.
Vorzugsweise kann bei einer schiebemuffenseitigen Anordnung der Vortasteinrichtung im Rahmen einer nächsten Weiterbildung der Erfindung das Abtastelement auch an dem der Profilkontur des Losrades zugewandten Ende eine radiale Anformung an der der abzutastenden Profilkontur zugewandten Seite aufweisen. Mithilfe der Anformung z.B. mit einer gekrümmten Oberfläche oder dergleichen kann beim Überfahren der einzelnen Profilflanken der Profilkontur ein Verklemmen sicher verhindert werden, so dass schließlich das Einführen beziehungsweise Einrasten in eine Lücke zwischen Profilflanken deutlich vereinfacht wird.
Es ist möglich, dass bei der vorliegenden Erfindung die Vortasteinrichtung mehrere über den Umfang der Schiebemuffe verteilt angeordnete Abtastelemente aufweist. Die Abmessungen, insbesondere die Anzahl und auch die axiale Länge der vorhandenen Abtastelemente können so gewählt werden, dass sowohl eine Ausrichtung vor der Schaltung und eine Mitnahme nach der Schaltung zwischen der Schiebemuffe und dem Losrad sichergestellt sind.
Als Profilkontur des Losrades beispielsweise an einem losradfesten Kupplungsteil oder dergleichen kann eine radial ausgerichtete Außenverzahnung vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass eine andere Art von Profilkonturen zum Realisieren von formschlüssigen Verbindungen verwendet werden. Vorzugsweise können die Flanken der Außenverzahnung beziehungsweise der Profilkontur derart ausgeführt werden, dass sich die radiale Höhe der Flanken in Richtung der Schiebemuffe, also in axialer Richtung zum Beispiel kontinuierlich verringert. Auf diese Weise ergibt sich eine Flankenform in Art einer Schrägen, die in Richtung der Schiebemuffe abfällt. Es sind aber auch andere Formen denkbar, die ein Überfahren der Profilkontur durch die Vortasteinrichtung bei gleichzeitiger axialer Bewegung vereinfacht. Vorzugsweise kann als Profilkontur der Schiebemuffe eine Klaueninnenver- zahnung oder dergleichen vorgesehen sein, die axial verschiebbar mit einer korrespondierenden Klauenaußenverzahnung der Welle in Eingriff steht, um somit die drehfeste Verbindung zwischen der Schiebemuffe und der Welle zu gewährleisten. Wenn bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schaltelement die vorbeschriebene Vorausrichtung durch die Vortasteinrichtung beendet ist, kann die Schiebemuffe zum Einspuren durch eine Aktorik automatisch oder auch mechanisch axial weiter verschoben werden, um eine drehfeste Verbindung von Losrad und Welle zu realisieren.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen, welche eine mögliche Ausführungsvariante der Erfindung darstellen, weiter erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine geschnittene Ansicht eines möglichen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltelements; und
Figur 2 eine geschnittene Teilansicht eines Details gemäß Figur 1 .
In Figur 1 ist exemplarisch ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen formschlüssigen Schaltelementes für ein Getriebe eines Fahrzeuges gezeigt, wobei die Erfindung nicht auf eine spezielle Ausführung des formschlüssigen Schaltelements beschränkt ist. Beispielsweise kann das vorgeschlagene Schaltelement in einem Handschaltgetriebe oder auch in einem teil- oder vollautomatisierten Getriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe eingesetzt werden, um das Einlegen von Gängen beziehungsweise das Schalten von Gangradpaaren zu realisieren.
Das erfindungsgemäße Schaltelement umfasst zumindest eine auf einer Welle 1 axial verschiebbare, aber drehfest verbundene Schiebemuffe 2, die von einer nicht weiter dargestellten Schaltaktorik betätigt wird. An der Welle 1 ist eine wellenfeste Klauenaußenverzahnung 3 vorgesehen, die mit einer als Klaueninnenverzah- nung ausgebildeten Profilkontur 4 der Schiebemuffe 2 ständig in Eingriff steht, wobei die Schiebemuffe 2 von einer Neutralposition A beziehungsweise einer nicht geschal- teten Position axial in eine geschaltete Position B verschoben werden kann, um eine Übersetzungsstufe zu schalten. In Figur 1 sind die beiden vorgenannten Positionen A und B nebeneinander schematisch angedeutet, wobei durch einen Pfeil die Bewegungsrichtung angezeigt wird.
Auf der Welle 1 ist ein Losrad 5 dargestellt, welches über eine Lagerung 6 drehbar auf der Welle 1 gelagert ist. Das Losrad 5 ist mit einem angeformten Kupplungsteil versehen, welches sich axial in Richtung der Schiebemuffe 2 erstreckt. Das Kupplungsteil weist als Profilkontur 7 des Losrades 5 eine losradfeste Klauenaußen- verzahnung auf, die derart gewählt ist, dass in der geschalteten Position B die Profilkontur 4 der Schiebemuffe 2 zumindest teilweise mit der Profilkontur 7 des Losrades 5 überlappt ist, so dass die Schiebemuffe 2 in der geschalteten Position B eine drehfeste Verbindung zwischen dem Losrad 5 und der Welle 1 realisiert.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schiebemuffe 2 mit einer Vortasteinrichtung 8 ausgerüstet ist, welche als Einspurhilfe eine Vor-Ausrichtung beziehungsweise Rastierung der miteinander in Eingriff zu bringenden Profilkonturen 4 und 7 der Schiebemuffe 2 und des Losrades 5 realisiert. Als Vortasteinrichtung ist, wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, zumindest ein Abtastelement 9 vorgesehen. Vorzugsweise sind mehrere Abtastelemente 9 über den Umfang der Schiebemuffe 2 verteilt, wobei die Anzahl der Abtastelement 9 deutlich geringer, zum Beispiel die Hälfte aber auch weniger, als die Anzahl der Profilflanken der Profilkontur 4 der Schiebemuffe 2 ist. Jedes Abtastelement 9 ist in Verlängerung einer zugeordneten Profilflanke axial vorstehend an der Schiebemuffe 2 vorgesehen und im Wesentlichen in radialer Richtung federnd ausgebildet, welches in Figur 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Die Abtastelemente 9 beziehungsweise die Fühler- oder Rastierungsteile zum Beispiel als Blech mit Federlaschen ausgeführt, welche radial nach außen elastisch ausgebildet sind. An dem dem Losrad 5 zugewandten Ende jedes Abtastelementes 9 ist eine im Wesentlichen z.B. halbkugelförmige Anformung 10 radial nach innen in Richtung der Profilkontur 7 des Losrades 5 angeformt.
In Figur 2 ist durch gestrichelte Linie das Abtastelement 9 zunächst in einer radial nach außen abgewiesenen Position dargestellt, da das Abtastelement 9 mit seiner Anformung 10 entlang der schräg verlaufenden Profilflanke der Profilkontur 7 des Losrades 5 geführt wird. Aufgrund der halbkugelförmigen Anformung 10 wird eine Relativdrehung zwischen dem Losrad 5 und der Schiebemuffe 2 realisiert, so dass das Abtastelement 9 in eine Lücke zwischen zwei Profilflanken der Profilkontur 7 des Losrades 5 einrastet beziehungsweise eingeführt wird, so wie es in Figur 2 mit durchgezogener Linie dargestellt ist.
Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schaltelement kann ein Schaltvorgang aus der Neutralposition N durch axiales Verschieben begonnen werden, wobei zwischen dem Losrad 5 und der Welle 1 beziehungsweise der Schiebemuffe 2 noch eine Relativdrehung vorliegt. In diesem Zustand wird die Schiebemuffe 2 derart axial verschoben, dass zunächst die Vortasteinrichtung 8 mit den Abtastelementen 9 die Profilkontur 7 des Losrades 5 überfährt. Dabei werden die Abtastelemente 9 entweder zunächst aufgrund der schräg verlaufenden Kontur der Profilflanken radial nach außen abgewiesen, wenn das Abtastelement direkt auf einen Flanken der Profilkontur 7 trifft, und rasten aufgrund der Relativdrehung in eine Lücke zwischen benachbarten Profilflanken ein oder werden sofort bei entsprechender Drehwinkelstellung in eine Lücke zwischen den Flanken geführt. Durch das Überfahren der Profilkontur 7 mit den Abtastelementen 9 tritt ein Synchronisationseffekt ein und die Differenzdrehzahl zwischen dem Losrad 5 und der Schiebemuffe 2 beziehungsweise der Welle 1 wird auf den Wert Null abgebaut. Gleichzeitig wird durch die sich bereits in den Lücken befindlichen Abtastelemente 9 eine Zahn-auf-Lückestellung sichergestellt, so dass ein Einspuren der Schiebemuffe 2 und damit ein formschlüssige Schalten des Schaltelements problemlos vollzogen werden kann.
Bezuqszeichen
1 Welle
2 Schiebemuffe
3 Klauenau ßenverzahnung
4 Profilkontur der Schiebemuffe
5 Losrad
6 Lagerung des Losrades
7 Profilkontur des Losrades
8 Vorabtasteinrichtung
9 Abtastelement
10 halbkugelförmige Anformung
A Neutralposition bzw. nicht geschaltete Position der Schiebemuffe
B geschaltete Position der Schiebemuffe

Claims

Patentansprüche
1 . Formschlüssiges Schaltelement zum Schalten zumindest einer Übersetzungsstufe für ein Getriebe eines Fahrzeuges, mit zumindest einer auf einer Welle (1 ) axial verschiebbaren, aber drehfest verbundenen Schiebemuffe (2), die aus einer nicht geschalteten Neutralposition (A) in zumindest eine geschaltete Position (B) axial verschiebbar ist, in der ein Losrad (5) mit der Welle (1 ) drehfest zum Schalten einer Übersetzungsstufe über korrespondierende Profilkonturen (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Einspurhilfe zumindest eine mechanische Vortasteinrichtung (8) zum Vorausrichten der miteinander in Eingriff zu bringenden Profilkonturen (4, 7) des Losrades (5) und der Schiebemuffe (2) vorgesehen ist.
2. Formschlüssiges Schaltelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vortasteinrichtung (8) an der Schiebemuffe (2) oder an dem Losrad (5) vorgesehen ist.
3. Formschlüssiges Schaltelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vortasteinrichtung (8) zumindest ein an der Schiebemuffe (2) axial vorstehendes, zumindest in radialer Richtung federndes Abtastelement (9) aufweist, welches jeweils axial in Verlängerung einer Profilflanke der Profilkontur (4) der Schiebemuffe (2) angeordnet ist.
4. Formschlüssiges Schaltelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastelement (9) an dem der Profilkontur (7) des Losrades (5) zugewandten Ende eine radial nach innen gerichtete Anformung (10) an einem der abzutastenden Profilkontur (7) zugewandten Abschnitt aufweist.
5. Formschlüssiges Schaltelement nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Abtastelement (9) einzelne über den Umfang der Schiebemuffe (2) verteilt in axialer Richtung vorstehende Federblechlaschen vorgesehen sind.
6. Formschlüssiges Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Profilkontur (7) des Losrades (5) an einem losradfesten Kupplungsteil eine radial ausgerichtete Außenverzahnung vorgesehen ist.
7. Formschlüssiges Schaltelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die radiale Höhe der Profilflanken der Profilkontur (7) des Losrades (5) in Richtung der Schiebemuffe (2) kontinuierlich verringert.
8. Formschlüssiges Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Profilkontur (4) der Schiebemuffe (2) eine Klaueninnenverzahnung vorgesehen ist, die axialverschiebbar mit einer korrespondierenden Klauenaußenverzahnung (3) der Welle (1 ) in Eingriff steht und die nach dem Vorausrichten durch axiales Weiterverschieben mit der Profilkontur (7) des Losrades (5) zum Schalten der Übersetzungsstufe in Eingriff bringbar ist.
PCT/EP2011/066185 2010-10-22 2011-09-19 Formschlüssiges schaltelement WO2012052236A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010042800.0 2010-10-22
DE102010042800A DE102010042800A1 (de) 2010-10-22 2010-10-22 Formschlüssiges Schaltelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012052236A1 true WO2012052236A1 (de) 2012-04-26

Family

ID=44651830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/066185 WO2012052236A1 (de) 2010-10-22 2011-09-19 Formschlüssiges schaltelement

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010042800A1 (de)
WO (1) WO2012052236A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110513474A (zh) * 2018-05-22 2019-11-29 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 切换设备以及传动机构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB523469A (en) * 1938-12-30 1940-07-15 Harold Sinclair Improvements in change-speed or selective gearing
GB2289095A (en) * 1994-05-07 1995-11-08 Jcb Transmissions Ltd Positive clutch
DE10122450A1 (de) 2001-05-09 2002-11-14 Bayerische Motoren Werke Ag Schaltgetriebe für ein Motorrad
DE102005027772A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-21 Volkswagen Ag Wechselgetriebe für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102006060534A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-26 Schaeffler Kg Synchronisiervorrichtung eines Wechselschaltgetriebes

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3322881C2 (de) * 1983-06-24 1985-05-15 Jahnel-Kestermann Getriebewerke Bochum GmbH, 4630 Bochum Zahnrad-Schaltvorrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB523469A (en) * 1938-12-30 1940-07-15 Harold Sinclair Improvements in change-speed or selective gearing
GB2289095A (en) * 1994-05-07 1995-11-08 Jcb Transmissions Ltd Positive clutch
DE10122450A1 (de) 2001-05-09 2002-11-14 Bayerische Motoren Werke Ag Schaltgetriebe für ein Motorrad
DE102005027772A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-21 Volkswagen Ag Wechselgetriebe für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102006060534A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-26 Schaeffler Kg Synchronisiervorrichtung eines Wechselschaltgetriebes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110513474A (zh) * 2018-05-22 2019-11-29 Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 切换设备以及传动机构

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010042800A1 (de) 2012-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007010307B3 (de) Schaltkupplungsanordnung
DE102016124403B4 (de) Schaltwalze und Schaltverfahren
DE102007010292A1 (de) Schaltvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere ein Doppelkupplungs-Wechselgetriebe
DE102011015190A1 (de) Formschlüssig schaltbare Kupplung mit Synchronisierung
DE102008001398A1 (de) Automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs
DE102010048344A1 (de) Schaltmuffe für eine Schaltkupplung und Schaltkupplung
DE102009007848B4 (de) Synchronkupplung mit Außenkonussynchronisierung
EP3724527B1 (de) Klauenschaltung
EP4080076B1 (de) Umschaltbare freilaufeinrichtung für eine getriebeanordnung
WO2012052236A1 (de) Formschlüssiges schaltelement
WO2001086163A1 (de) Synchronisiereinrichtung mit asymmetrischer verzahnung
EP0762003B1 (de) Synchronisiereinrichtung für Schaltkupplungen, insbesondere von Schaltgetrieben für Kraftfahrzeuge
EP3126711B1 (de) Doppelkupplungsgetriebe
WO2007074031A1 (de) Synchronisiereinrichtung
EP1286073B1 (de) Spielfreie Klauenkupplung
DE102018007746B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes zum Auflösen jeweiliger Zahn-auf-Zahn-Stellungen
DE10154131B4 (de) Schaltanordnung zum Einlegen des Rückwärtsganges eines Stirnradgetriebe
DE102011009324B4 (de) Rastanordnung, Schaltkupplung sowie Verwendung der Rastanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102019204296B4 (de) Getriebemechanismus
EP1279862A2 (de) Schaltgetriebe
WO2017182039A1 (de) Schiebemuffe für eine synchronisierungseinrichtung eines getriebes sowie synchronisierungseinrichtung mit der schiebemuffe
WO2012052235A1 (de) Formschlüssiges schaltelement
DE102014214533A1 (de) Betätigungsvorrichtung zum Einlegen oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes und Getriebe mit einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung
EP1336776B1 (de) Stufengetriebe sowie Verfahren zum Wechsel eines Ganges eines Stufengetriebes
WO2012052234A1 (de) Formschlüssiges schaltelement

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11757643

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11757643

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1