Die Erfindung betrifft eine Synchronnabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Synchronnabe ist aus der DE 198 21 565 A bekannt. Diese Druckschrift beschreibt zwei unterschiedliche Lösungen für eine Synchronnabe, bei der die dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Synchronnabe einen einstückigen Basiskörper aufweist, der mit lediglich einer einseitigen Innen- und Außenverzahnung versehen ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die bekannte Synchronnabe aus zwei Abschnitten zusammengesetzt, die beispielsweise durch Nieten oder Verschweißen miteinander zur Bildung des Synchronkörpers verbunden werden müssen.

Im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben ergeben, dass nur eine derartige Ausführung zu einer funktionstüchtigen Synchronnabe im Getriebe führt, wobei allerdings der Herstellungsaufwand aufgrund des

Erfordernisses zweier miteinander zu verbindender Abschnitte, die jeweils mit

Verzahnungen versehen sind, relativ hoch ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Synchronnabe der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die einerseits die erforderliche Funktionstüchtigkeit hat und andererseits einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Durch ein wechselseitiges Klappen der Innen- und/oder Außenverzahnung ist es möglich, einerseits einen einzigen einstückigen scheibenförmigen Basiskörper zu verwenden und andererseits eine funktionstüchtige Verzahnung für den

Betrieb der Synchronnabe im Getriebe sicherzustellen. Dementsprechend ermöglicht die erfindungsgemäße Synchronnabe das Schalten von Gängen und das Übertragen von Momenten in einem Schaltgetriebe auf funktionssichere Art und Weise.

Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass die Kosten für die Herstellung der erfindungsgemäßen Synchronnabe niedrig sind, da nur ein Basiskörper erforderlich ist, der aus einem einzigen Teil besteht und bei dem auf zusätzliche Bearbeitungsvorgänge verzichtet werden kann.

Erfindungsgemäß ist es somit möglich, PM-Naben (PM = pulvermetallurgisch) bzw. Stahl-Naben in Getrieben zu substituieren, ohne eine Einschränkung in der Funktionstüchtigkeit hinnehmen zu müssen. Die erfindungsgemäße Synchronnabe weist neben den erwähnten

Verzahnungen auch sämtliche andere übliche Merkmale auf, wie insbesondere Führungsflächen zur Druckstückaufnahme sowie für die Führung und Zentrierung von Synchronringen.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Vorzugsweise kann der Basiskörper aus einem Blechteil umformtechnisch hergestellt werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:

- Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Synchronnabe,

- Figur 2 eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Ausführungsform,

- Figur 3 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung einer dritten Ausfüh- rungsform,

- Figur 4 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer Synchronnabe mit einem Synchronring entsprechend einer vierten Ausführungsform,

- Figur 5 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung einer fünften Ausführungsform, - Figuren 6A, 6B Ansichten einer sechsten Ausführungsform,

- Figuren 7, 8 Schnittansichten eines Teils der erfindungsgemäßen Synchronnabe gemäß einer siebten Ausführungsform,

- Figur 9 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer achten Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Synchronnabe,

- Figur 10 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung einer neunten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronnabe,

- Figur 11 eine perspektivische Schnittansicht eines Schaltgetriebes mit der erfindungsgemäßen Synchronnabe aus Figur 9; - Figur 12 eine weitere perspektivische Schnittansicht des Schaltgetriebes gemäß Figur 11 ;

- Figur 13 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer zehnten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronnabe;

- Figur 14 eine perspektivische Schnittansicht eines Schaltgetriebes mit der erfindungsgemäßen Synchronnabe aus Figur 13;

- Figur 15 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer elften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronnabe;

- Figur 16 eine perspektivische Schnittansicht eines Schaltgetriebes mit der erfindungsgemäßen Synchronnabe aus Figur 15; und - Figur 17 ein Detail eines Schaltgetriebes mit erfindungsgemäßer Synchronnabe.

Figur 1 der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Synchronnabe 1, die einen einstückigen scheibenförmigen Basiskörper 2, vorzugsweise aus einem Blechteil, aufweist. Die Längserstreckung des Basiskörpers 2 ist in der Figur mit der strichpunktierten Linie L verdeutlicht.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Basiskörper 2 an seinem Außenumfang U _A mit einer Außenverzahnung 3 versehen, die in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist. Im Beispielsfalle sind sechs Segmente vorgesehen, von denen aufgrund der gewählten Darstellung fünf Segmente 5, 6, 7, 8 und 9 sichtbar sind.

Die Innenverzahnung 4, die am Innenumfang Ui des Basiskörpers 2 angeordnet ist, weist im Beispielsfalle ebenfalls sechs Segmente auf, von denen die Segmente 10, 11 ,12 und 13 sichtbar sind.

Wie sich aus der Darstellung der Figur ergibt, sind die Zahnsegmente 5-9 bzw. 10-13 der Außenverzahnung 3 bzw. der Innenverzahnung 4 am jeweiligen Umfang U _A bzw. U, verteilt angeordnet. Wie sich aus der Figur ferner erschließt, erstrecken sich hierbei die Zahnsegmente 5-9 sowie 10-13 jeweils abwechselnd, einmal in die Richtung R1 und die entgegengesetzte Richtung R2, wobei sich diese Richtungen R1 und R2 parallel zur Längserstreckung L erstrecken.

In Figur 2 ist die obere Hälfte einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronnabe 1 in schematisch stark vereinfachter Darstellung gezeigt. Hinsichtlich der mit Figur 1 übereinstimmenden Merkmale sind dieselben Bezugsziffern verwendet worden.

Der Basiskörper 2 hat gemäß der in Figur 2 gewählten Ansicht eine gewundene Ausbildung und weist an seinen beiden Stirnseiten jeweils Gangradanlagen bzw. Gangradanlageflächen 15 und 16 auf.

Die Innenverzahnung 4 ist bei dieser Ausführungsform einteilig und über die gesamte Breite verlaufend ausgebildet, was den Vorteil einer hohen Belastbarkeit ergibt.

Die Gangradanlage 16 ist bei dieser Ausführungsform parallel zur Gangradanlage 15 hochgezogen ausgebildet. Die Ausführungsform gemäß Figur 3 entspricht im Wesentlichen derjenigen der Figur 2, allerdings ist keine hochgezogene Gangradanlage 16 vorhanden.

Die Ausführungsform gemäß Figur 4 zeigt einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Synchronnabe 1 in perspektivischer Darstellung zur Erläuterung des mit dem schwarzen Kreis deutlich gemachten Merkmals einer Nase 17, die im Beispielsfalle ein Teil des Zahnsegments 5 der Außenverzahnung 3 der Synchronnabe 1 ist. Wie Figur 4 verdeutlicht, ist die Nase 17 gemäß der gewählten Darstellung in Figur 4 nach rechts gegenüber dem Zahnsegment 5 verlängert und greift hierbei in eine Ausnehmung bzw. Nut 19 in der Außenverzahnung eines Synchronrings 18 ein, so dass diese Ausführungsform die einfache Ausbildung einer Indexierung möglich macht. Die Indexierung legt die begrenzte Relativdrehung zwischen der Synchronnabe 1 und dem Synchronring 18 fest. Hierzu ist, in Umfangsrichtung gesehen, die Abmessung der Ausnehmung bzw. Nut 19 größer als die Abmessung der Nase 17. Die Ausnehmung bzw. Nut 19 weist Nutflanken auf, welche Anschläge für die Nase 17 bilden und eine Sperrstellung des Synchrongetriebes definieren. In Umfangsrichtung mittig zwischen den Anschlägen befindet sich eine Freigabestellung (dargestellt in Figur 4), in der eine Schaltmuffe 30 ungehindert von der Verzahnung 20 des Synchronrings 18 axial auf ein Gangrad 32 geschoben werden kann (vgl. Figur 11).

Im übrigen bildet die radiale Innenseite der Nase 17 eine Anlagefläche für den Synchronring 18, genauer die radiale Außenseite der Ausnehmung bzw. Nut 19 des Synchronrings 18. Befinden sich über den Umfang verteilt mehrere, vorzugsweise wenigstens drei Nasen 17, die in jeweils zugeordnete Ausnehmungen bzw. Nuten 19 eingreifen, so wird hierdurch eine Zentrierung des Synchronrings 18, d.h. eine konzentrische Anordnung des Synchronrings 18 relativ zur Synchronnabe 1 erreicht. Unerwünschte Klapper- oder Rasselgeräusche durch Radialbewegungen des Synchronrings 18 werden dadurch verringert oder idealerweise ganz verhindert.

Figur 5 zeigt wiederum in der Figur 2 entsprechender Darstellung die

Synchronnabe 1 , die bei dieser Ausführungsform eine aus dem Basiskörper 2 ausgeklappte Nase 21 umfasst, die stirnseitig eine Gangradanlagefläche 22 und auf der zur Außenverzahnung 3 weisenden Oberseite eine

Druckstückauflagefläche 23 umfasst.

Die Ausführungsformen gemäß den Figuren 6A und 6B verdeutlichen die Möglichkeit einer Zentrierung 24, die in Figur 6B entsprechend dem umrandeten Bereich der Figur 6A vergrößert dargestellt ist. Mit Zentrierung 24 wird auch hier eine konzentrische Ausrichtung des Synchronrings 18 relativ zur Synchronnabe 1 bezeichnet. Hieraus ergibt sich, dass die Zentrierung 24 in Form einer Eindrückung 25 bzw. Prägung ausgebildet sein kann, die bei dieser Ausführungsform einen U-förmigen Einschnitt in die Außenverzahnung 3 ergibt, wie sich dies im Einzelnen aus der Detaildarstellung der Figur 6B ergibt, auf die hiermit explizit Bezug genommen wird. Radiale Innenseiten 37 der drei über den Umfang verteilten Eindrückungen 25 an der Synchronnabe 1 bilden dabei Anlageflächen für den angrenzenden Synchronring 18 und verhindern radiale Bewegungen des Synchronrings 18 relativ zur Synchronnabe 1.

Die Figuren 7 und 8 zeigen Ausschnitte einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronnabe 1 , deren Basiskörper 2 bei dieser Ausführungsform mit einer Zentrierung in Form eines aufgeschobenen Bundes 26 versehen ist. Analog zur vorigen Ausführungsform bildet auch hier eine radiale Innenseite 38 die Anlagefläche für den angrenzenden Synchronring 18, so dass der Bund 26 den Synchronring 28 konzentrische zur Synchronnabe 1 ausrichtet.

Figur 9 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronnabe 1 in einer der Figur 1 entsprechenden Darstellung. Diese Ausführungsform weist eine Außenverzahnung 3 und eine Innenverzahnung 4 auf, die jeweils segmentiert ausgebildet sind.

Am Beispiel des Zahnsegmentes 10 der Innenverzahnung 4 ist das Vorsehen eines Bundes 28 auf der zur Außenverzahnung 3 weisenden Oberseite des

Zahnsegmentes 10 verdeutlicht. Dieser an- bzw. aufgeschobene Bund 28 weist eine stirnseitige Gangradanlagefläche 27 auf. Ansonsten kann bezüglich dieser Ausführungsform auf die Darlegungen zur Figur 1 verwiesen werden.

In Figur 10 ist schließlich eine weitere schematisch stark vereinfachte Darstellung der Synchronnabe 1 entsprechend Figur 2 verdeutlicht, bei der nur der oberhalb der Mittellinie M liegende Bereich gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform weist die Synchronnabe 1 wiederum eine segmentierte Außenverzahnung 3 auf, deren geklappte Zahnsegmente 5 und 6 in Figur 10 sichtbar sind.

Die Innenverzahnung 4 ist nicht segmentiert ausgebildet und erstreckt sich vom Basiskörper 2 aus lediglich auf eine Seite, hier die Seite des

Zahnsegmentes 5 und stellt mithin diesbezüglich eine Alternative zu den Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 und 3 dar, bei denen sich die

Innenverzahnung 4 über die Gesamtbreite der Zahnsegmente 5 und 6 erstreckt. Die Figur 11 zeigt die perspektivische Schnittansicht eines Schaltgetriebes 29 für Fahrzeuge, mit einer Synchronnabe 1 gemäß Figur 9. Die Synchronnabe 1 ist um eine Getriebeachse A (die mit der Längserstreckung L übereinstimmt) drehbar und drehfest mit einer axial verschieblichen Schaltmuffe 30 verbunden. Wie für Schaltgetriebe 29 mit Synchronisierung üblich, sind über den Umfang verteilt mehrere Druckstücke 31 zwischen der Schaltmuffe 30 und der Synchronnabe 1 vorgesehen, von denen in Figur 1 1 eines dargestellt ist. Beidseits der Synchronnabe 1 weist das Schaltgetriebe 29 jeweils einen Synchronring 18 sowie ein Gangrad 32 auf. Das Gangrad 32 ist im vorliegenden Fall zweiteilig aufgebaut und weist einen separaten Schaltverzahnungsabschnitt 39 auf, der fest mit dem Gangrad 32 verbunden ist. Der Schaltverzahnungsabschnitt 39 dient dabei als Kupplungskörper zwischen der Schaltmuffe 30 und dem eigentlichen Gangrad 32. Alternativ kann der Schaltverzahnungsabschnitt 39 auch integraler Bestandteil des Gangrads 32 sein.

Um einen gewünschten Abstand zwischen der Synchronnabe 1 und dem Gangrad 32 sicherzustellen, ist jeweils ein Distanzring 33 vorgesehen, der axial einerseits an die Gangradanlagefläche 27 (vgl. auch Figur 9) und andererseits an das Gangrad 32 angrenzt. In der Figur 12 sind nur die Synchronnabe 1 , die Distanzringe 33 sowie die

Gangräder 32 dargestellt, wobei das rechte Gangrad 32 transparent dargestellt ist, um die Geometrie und Anordnung der Einzelbauteile besser erkennen zu können.

Die Figur 13 zeigt die Synchronnabe 1 gemäß einer zehnten Ausführungsform, welche sich von der achten Ausführungsform gemäß Figur 9 lediglich dadurch unterscheidet, dass kein Bund 28, dafür aber axiale Distanzelemente 34 vorgesehen sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Distanzelemente 34 zylindrische Fortsätze, die einstückig am Basiskörper 2 angeformt sind, insbesondere durch Prägung. Im eingebauten Zustand der Synchronnabe 1 (vgl. Figur 14) bilden die

Distanzelemente 34, genauer eine axiale Stirnseite 35 der Distanzelemente 34, jeweils Anlageflächen für das Gangrad 32. Vom Basiskörper 2 aus gesehen entspricht die axiale Abmessung der Zahnsegmente 10-13 der Innenverzahnung 4 im wesentlichen der axialen Abmessung der Distanzelemente 34, so dass zusätzlich auch Stirnseiten 36 der Zahnsegmente 10-13 jeweils Anlageflächen für das Gangrad 32 bilden können. Um eine in Umfangsrichtung möglichst kontinuierliche Anlagefläche zu bilden, sind die Distanzelemente 34 über den Umfang des Basiskörpers 2 verteilt angeordnet, wobei auf dem Umfangsabschnitt jedes Zahnsegments 10-13 der Innenverzahnung 4 beispielhaft jeweils zwei Distanzelemente 34 vorgesehen sind, und wobei sich das jeweilige Zahnsegment 10-13 und die beiden zugeordneten Distanzelemente 34 in entgegengesetzte Richtungen R1 , R2 vom Basiskörper 2 aus erstrecken. Infolge der durch die Stirnseiten 35 und eventuell 36 gebildeten Anlagefläche für das Gangrad 32 können die in den Figuren 1 1 und 12 dargestellten, separaten Distanzringe 33 entfallen. Dies reduziert die Anzahl der Einzelbauteile, senkt die Herstellungskosten und vereinfacht ferner die Montage des Schaltgetriebes 29. Im übrigen ist durch die in Umfangsrichtung unterbrochene Anlage an den Distanzelementen 34 und den Wegfall der umlaufenden Distanzringe 33 ein Ö IfI u ss in radialer Richtung möglich, ohne dass Ölnuten in den Gangrädern 32 vorgesehen werden müssen. Dies trägt zu einer weiteren Reduktion der Herstellungskosten bei.

Die Figur 15 zeigt die Synchronnabe 1 gemäß einer elften Ausführungsform. Diese unterscheidet sich von der zehnten Ausführungsform gemäß Figur 13 lediglich dadurch, dass vom Basiskörper 2 aus gesehen die axiale Abmessung der Distanzelemente 34 kleiner ist als die axiale Abmessung der Zahnsegmente 10-13 der Innenverzahnung 4 und dass die Distanzelemente 34 radial weiter außen angeordnet sind. Dadurch bilden die Vorsprünge 34 im eingebauten Zustand der Synchronnabe 1 Anlageflächen für den Schaltverzahnungsabschnitt 39 des Gangrads 32 (vgl. auch Figur 11). Dies ist in Figur 16 dargestellt, wobei der vordere bzw. rechte Schaltverzahnungsabschnitt 39 transparent dargestellt ist.

Die Figur 17 zeigt analog zu Figur 4 ein Detail des Schaltgetriebes 29 im Bereich der Nase 17. Diese Nase 17 ist als axialer Vorsprung an einem oder mehreren Zahnsegmenten 5-9 der Außenverzahnung 3 ausgebildet und greift in die Ausnehmung 19 des angrenzenden Synchronrings 18 ein. Bezuαszeichenliste

1 Synchronnabe

2 Basiskörper

3 Außenverzahnung

4 Innenverzahnung

5-9 Sichtbare Zahnsegmente der Außenverzahnung

10-13 Sichtbare Zahnsegmente der Innenverzahnung

14 Durchtrittsausnehmung

15, 16 Gangradanlageflächen

17 Nase

18 Synchronring

19 Ausnehmung / Nut in der Verzahnung 18

20 Verzahnung von 18

21 Nase (ausgeklappt aus Basiskörper 2)

22 Gangradanlagefläche

23 Druckstückauflagefläche

24 Zentrierung

25 Eindrückung

26 an- bzw. aufgeschobener Bund

27 Gangradanlagefläche

28 an- bzw. aufgeschobener Bund

29 Schaltgetriebe

30 Schaltmuffe

31 Druckstück

32 Gangrad

33 Distanzring

34 Distanzelemente

35, 36 Stirnseiten

37, 38 radiale Innenseiten

39 Schaltverzahnungsabschnitt

UA Außenumfang Ul Innenumfang A Getriebeachse L Längserstreckung des Basiskörpers

R1 , R2 entgegengesetzte Richtungen der Erstreckung der Zahnsegmente