DE102006057462A1

DE102006057462A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102006057462A1
Application number: DE200610057462
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. Pechtl (FH)
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2008-06-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) eines ein Gehäuse aufweisenden Zahnräderwechselgetriebes mit einem Schaltglied (2) und mindestens zwei Schaltgabeln (3, 4), wobei die Schaltgabeln (3, 4) auf dem Schaltglied (2) gelagert sind und Arretierungen (11, 12) aufweisen, durch welche die Schaltgabeln (3, 4) mit dem Schaltglied (2) verrastbar sind, wobei das Schaltglied (2) zumindest eine gemeinsame Rastkontur (14) aufweist, gegen die die Arretierungen (11, 12) der Schaltgabeln (3, 4) vorgespannt sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung eines ein Gehäuse aufweisenden Zahnräderwechselgetriebes mit einem Schaltglied und mindestens zwei Schaltgabeln, wobei die Schaltgabeln auf dem Schaltglied gelagert sind und Arretierungen aufweisen, durch welche die Schaltgabeln mit dem Schaltglied verrastbar sind.
Hintergrund der Erfindung
In manuellen oder automatisierten Getrieben sind zwischen zwei Gangrädern, die drehbar auf einer Getriebewelle gelagert sind, ein Synchronkörper und eine Schiebemuffe angeordnet. Die Schiebemuffe greift mit einer Innenverzahnung in eine Außenverzahnung, mit der der Synchronkörper versehen ist. Der Synchronkörper ist drehfest mit der Getriebewelle verbunden. Beim Schalten eines Ganges wird die Schiebemuffe in axialer Richtung auf eines der Gangräder verschoben, bis die Innenverzahnung in eine am Gangrad ausgebildete Kupp lungsverzahnung eingreift. Die Innenverzahnung der Schiebemuffe steht dann sowohl mit der Kupplungsverzahnung als auch mit der Außenverzahnung des Synchronkörpers in Eingriff.
Die Schaltgabel hat die Aufgabe, die axiale Bewegung von einem Schaltgestänge auf die Schiebemuffe zu übertragen. Dazu ist die Schaltgabel entweder axial verschiebbar auf einem Schaltglied wie beispielsweise einer Schaltschiene, einer Schaltwelle oder einer Schaltstange gelagert oder mit dem Schaltglied fest verbunden. Die Schaltgabel besitzt einen gabelförmigen Grundkörper, der die Schiebemuffe in Umfangsrichtung zumindest teilweise umgreift und optional an den Enden mit Mitnehmerelementen versehen ist. Eine derartige Schaltgabel ist beispielsweise im DE 101 25 098 A1 beschrieben, bei welcher eine Führung und eine Basis zusammen als eine Einheit einteilig und separat zum gabelförmigen Grundkörper ausgebildet sind. Die Anbindung an das Schaltglied benötigt relativ viel Bauraum.
Moderne Zahnräderwechselgetriebe weisen eine hohe Anzahl von Gangstufen auf. Jede Gangstufe wird mit einer ihr zugeordneten Schaltgabel geschaltet. In vielen Schaltvorrichtungen werden die Schaltstellungen durch ein Rastgebirge vorgegeben, das in dem Schaltglied ausgebildet ist. Mit dem Rastgebirge wirkt ein Arretierelement zusammen, das gegen das Schaltglied vorgespannt ist. Die zunehmende Anzahl von Schaltgabeln macht es erforderlich, Bauraum sparende Konstruktionen zu schaffen. Eine derartige kurz bauende Schaltvorrichtung ist in FR 1 196 085 offenbart, die eine Schaltschiene mit zwei Schaltgabeln dargestellt. Die beiden Schaltgabeln weisen jeweils einen gabelförmigen Grundkörper auf und sind mit einer Führungseinheit längs verschieblich auf einer feststehenden Schaltstange angeordnet. Die Schaltgabeln werden durch nicht dargestellte Schaltfinger bewegt. Dabei werden die Positionen, die den eingelegten Gängen und der Neutralstellung entsprechen, durch eine Rastierung mit einem Rastgebirge vorgegeben, welches in die Schaltgabeln eingearbeitet ist. Die Rastierung der Schaltgabeln erfolgt durch ein Rastelement, welches in einer durch die Schaltstange verlaufenden Durchgangsbohrung angeordnet ist. Ein derartiges Schaltgabelpaar weist eine sehr komplexe Form auf, was eine aufwändige Fertigung erfordert. Zusätzlich muss die Schaltstange durchbohrt werden, wodurch eine signifikante Schwächung der Schaltstange resultiert.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden und somit eine Schaltanordnung mit mehreren Schaltgabeln zu schaffen, welche einen geringen Bauraum einnimmt und sich auf einfache Weise fertigen lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist jeder Schaltgabel eine Arretierung zugeordnet, wobei die Arretierungen gegen dieselbe Rastkontur vorgespannt sind und die Rastkontur im Schaltglied eingebracht ist. Auf eine zweite Rastkontur kann somit verzichtet werden. Die Anordnung ermöglicht ein Verschachteln der Schaltgabeln, wodurch lediglich ein geringer axialer Bauraum benötigt wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind genau zwei Schaltgabeln gegen eine gemeinsame Rastkontur vorgespannt, wobei die beiden Schaltgabeln koaxial gelagert sind. Auf diese Weise wird eine Bauraumminimierung erreicht, wobei gleichzeitig die Anbindung der Schaltgabeln an das Schaltglied einfach gehalten werden kann. Dies ermöglicht eine einfache, umformtechnische Herstellung der Anbindung aus Blech.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist die Arretierung mit einer Schaltgabel mittels eines Pressverbandes verbunden. Die Arretierung wird separat von der Schaltgabel, welche zumindest eine Anbindung und einen Grundkörper aufweist, hergestellt und erst vor dem Einbau in das Getriebe mit dem Grundkörper verbunden. Die beiden Schaltgabeln können den gleichen Aufbau besitzen, was aber nicht zwingend erforderlich ist.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eine Schaltgabel über ein Führungsrohr auf dem Schaltglied gelagert. Das Führungsrohr kann dabei aus massivem Material ausgebildet sein, während die anderen Bauteile der Schaltgabel kostengünstig aus Blech gefertigt werden können. Das Führungsrohr ist ein zylindrischer Körper, der nicht aufwändig nachbearbeitet werden muss. Die übrigen Bauteile der Schaltgabel können durch spanlose Verformungstechniken wie beispielsweise Stanzen und Prägen leicht in eine komplexe Form gebracht werden. Damit beide Schaltgabeln die gleiche Rastkontur nutzen können, besitzt das Führungsrohr der ersten Schaltgabel einen Ausschnitt, der den Eingriff der Arretierung der zweiten Schaltgabel auf die Rastkontur ermöglicht. Die Schaltgabeln sind zur Abstützung zusätzlich über Ausfallenden mit dem Schaltglied verbunden.
Der Gegenstand der Erfindung ist ohne weiteres auch auf Schaltschwingen übertragbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
1a einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,
1b eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung nach 1a,
1c einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung nach 1a,
2 einen Querschnitt der Schaltvorrichtung nach 1a entlang der Linie II-II,
3 einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung gemäß 1a entlang der Schnittlinie III-III,
4 einen Längsschnitt gemäß 1a in einer rückwärtigen Ansicht,
5 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung nach 4 entlang V-V,
6 einen Querschnitt der Schaltvorrichtung gemäß 1a,
7 einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung entlang VII-VII.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die 1a und 1b zeigen eine Schaltvorrichtung 1 mit einer Schaltstange 2, einer ersten Schaltgabel 3 und einer zweiten Schaltgabel 4. Die Schaltgabeln 3, 4 weisen jeweils einen ersten bzw. zweiten, gabelförmigen, aus Blech profilierten Grundkörper 5, 6 zum Eingriff in nicht dargestellte Schiebemuffen auf. Sie sind über eine erste bzw. zweite Schaltstangenanbindung 7, 8, die außenseitig an die Zentralbereiche 17 der Grundkörper 5, 6 anschließen, mit der Schaltstange 2 verbunden. Die Grundkörper 5, 6 der Schaltgabeln 3, 4 sind separat von den ebenfalls aus Blech umgeformten Schaltstangenanbindungen 7, 8 hergestellt und mit diesen durch Schweißen verbunden. Die halbkreisförmigen Grundkörper 5, 6 weisen an ihren Enden 18, 19 Gleitschuhe 16 auf. Wahlweise kann im zwischen den beiden Enden 18, 19 liegenden Zentralbereich 17 der Grundkörper 5, 6 ein weiterer Gleitschuh 16 angeordnet sein.
Den Grundkörpern 5, 6 sind bezüglich der Schaltstange 2 gegenüberliegend ein erstes bzw. zweites Schaltmaul 9, 10 angeordnet, welche in etwa parallel zueinander gerichtet sind. In die Schaltmäuler 9, 10 greift zumindest ein nicht dargestellter Schaltfinger ein.
Die Schaltstangenanbindung 7 der ersten Schaltgabel 3 ist mit dem massiven Führungsrohr 13 fest verbunden (2). Die zweite Schaltstangenanbindung 8 der zweiten Schaltgabel 4 weist hingegen zwei voneinander beabstandete Ausfallenden 20, 21 auf, über die die Schaltgabel 4 an der Schaltstange 2 gelagert ist (1c).
Die Schaltgabeln 3, 4 weisen in einer zur Schaltstange 2 senkrechten Ebene eine erste und zweite Arretierung 11, 12 auf. Aus 7 geht hervor, dass die Arretierungen 11, 12 mit einer Rastkontur 14 der Schaltstange 2 zusammen wirken. Die Rastkontur 14 ist dabei durch drei in Umfangsrichtung der Schaltstange 2 umlaufende Ausnehmungen 22, 23, 24 ausgebildet. Die Tiefe der Ausnehmungen 22, 23, 24 ist in Umfangsrichtung gesehen jeweils konstant, so dass eine Rotationssymmetrie vorliegt. Sie kann sich jedoch in einer anderen Ausführungsform der Erfindung winkelabhängig ändern.
Die Arretierelemente 11, 12 sind jeweils in Arretierhülsen 25, 26 angeordnet und weisen Federelemente 27 und durch die Federelemente 27 vorgespannte Rastkugeln 28 auf. Die asymmetrischen Bauarten der Schaltgabelanbindungen 7, 8 ermöglichen es, die Arretierhülsen 25. 26 problemlos beispielsweise im rechten Winkel zueinander anzuordnen, so dass für die vorgegebenen Einbauverhältnisse ein günstiger Winkel gewählt werden kann.

1: Schaltvorrichtung
2: Schaltstange
3: erste Schaltgabel
4: zweite Schaltgabel
5: erster Grundkörper
6: zweiter Grundkörper
7: erste Schaltstangenanbindung
8: zweite Schaltstangenanbindung
9: erster Schaltmaul
10: zweites Schaltmaul
11: erste Arretierung
12: zweite Arretierung
13: Führungsrohr
14: Rastkontur
15: Ausschnitt
16: Gleitschuh
17: Zentralbereich
18: Ende
19: Ende
20: Ausfallende
21: Ausfallende
22: erste Ausnehmung
23: zweite Ausnehmung
24: dritte Ausnehmung
25: Arretierhülse
26: Arretierhülse
27: Federelement
28: Rastkugel

Claims

Schaltvorrichtung (1) eines ein Gehäuse aufweisenden Zahnräderwechselgetriebes mit einem Schaltglied (2) und mindestens zwei Schaltgabeln (3, 4), wobei die Schaltgabeln (3, 4) auf dem Schaltglied (2) gelagert sind und Arretierungen (11, 12) aufweisen, durch welche die Schaltgabeln (3, 4) mit dem Schaltglied (2) verrastbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied (2) zumindest eine Rastkontur (14) aufweist, gegen die die Arretierungen (11, 12) mehrerer Schaltgabeln (3, 4) vorgespannt sind.
Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltgabeln (3, 4) gegen eine gemeinsame Rastkontur (14) vorgespannt sind.
Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabeln (3, 4) koaxial gelagert sind.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungen (11, 12) mittels eines Pressverbandes mit den Schaltgabeln (3, 4) verbunden sind.
Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaltgabel (4) über ein Führungsrohr (13) und das die erste Schaltgabel (3) über Ausfallenden (20, 21) auf dem Schaltglied (2) gelagert sind.
Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabeln (3, 4) aus Blech ausgebildet sind.
Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungen (11, 12) in einer zum Schaltglied (2) senkrecht liegenden Ebene angeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstangenanbindungen (7, 8) aus Blech ausgebildet sind.