DE102007045653A1

DE102007045653A1 - Actuating device for a change gear of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102007045653A1
Application number: DE200710045653
Authority: DE
Inventors: Waldemar Maier; Ioan Stanciu
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-02
Also published as: WO2009040183A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Betätigungseinrichtung (1) für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens zwei miteinander gekoppelten Hebeln (4, 7), die mit einer Schaltwelle (2) zu deren axialer und radialer Bewegung zusammenwirken. Ein Wählhebel (7) ist mit einer Übertragungseinrichtung zur axialen Verschiebung der Schaltwelle (2) gekoppelt, und ein Schalthebel (4) ist zur radialen Verdrehung der Schaltwelle (2) mit dieser drehfest verbunden. Die Übertragungseinrichtung umfasst eine am Schalthebel (4) angeordnete Führung (14) für eine Rolle (13), die an einem freien Ende eines geraden oder gekröpften Abschnittes (12) des schwenkbar gelagerten Wählhebels (7) angeordnet ist.The present invention discloses an actuating device (1) for a change gear of a motor vehicle with at least two coupled levers (4, 7), which cooperate with a switching shaft (2) for their axial and radial movement. A selector lever (7) is coupled to a transmission device for the axial displacement of the switching shaft (2), and a shift lever (4) is rotatably connected to the radial rotation of the switching shaft (2). The transmission device comprises a guide (14), arranged on the shift lever (4), for a roller (13) which is arranged at a free end of a straight or cranked section (12) of the pivotally mounted selector lever (7).

Description

Bezeichnung der ErfindungName of the invention

Betätigungseinrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugesactuator for a change gear of a motor vehicle

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The present invention relates to an actuator for a change gear of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.

In Kraftfahrzeugen mit Handschaltgetrieben oder mit automatisiert schaltenden Wechselgetrieben sind Betätigungseinrichtungen zur Verschiebung und Verdrehung einer Schaltwelle notwendig, die in der Regel zwei Hebel umfassen. Der eine Hebel dieser Anordnung, in der Regel der Wählhebel, wird geschwenkt, um die Schaltwelle axial zu verschieben. Hierbei wird eine Wählbewegung am Wählhebel in eine lineare Bewegung der Schaltwelle übertragen. Der andere Hebel, in der Regel der Schalthebel, verdreht die Schaltwelle z. B. zum Schalten und Einlegen der Gänge. Der (Schalt-)Hebel und der (Wähl-)Hebel sind über Gestänge, Seilzüge und dergleichen kinematisch mit einem Handschalthebel bzw. mit Stellmotoren o. dgl. verbunden.In Motor vehicles with manual transmissions or with automatic switching Change gears are actuators for shifting and Twist of a switching shaft necessary, which is usually two levers include. The one lever of this arrangement, usually the selector lever, is pivoted to move the shift shaft axially. in this connection becomes a selection movement on the selector lever in a linear Transfer movement of the shift shaft. The other lever, usually the shift lever, the shift shaft z. B. for Switching and engaging the gears. The (switching) lever and the (selector) levers are via linkage, Cables and the like kinematically with a manual shift lever or with servomotors o. The like. Connected.

Derartige Betätigungseinrichtungen sind bspw. aus der DE 197 54 760 A1 , aus der DE 101 11 911 A1 , aus der DE 101 38 729 A1 sowie aus der EP 0 933 563 A1 bekannt.Such actuators are, for example, from the DE 197 54 760 A1 , from the DE 101 11 911 A1 , from the DE 101 38 729 A1 as well as from the EP 0 933 563 A1 known.

Insbesondere die Koppelung des Wählhebels mit der Schaltwelle ist relativ aufwändig zu fertigen, da eine Schwenkbewegung in eine lineare Steilbewegung übertragen werden muss. Bei den bekannten Schalteinheiten ist dieser Eingriff zur Koppelung der beiden Teile normalerweise aus Blech gefertigt bzw. in einem Ausgleichsgewicht eines im Gießverfahren gefertigten Bauteils integriert.Especially the coupling of the selector lever with the switching shaft is relative consuming to manufacture, as a pivoting movement in one linear steep motion must be transmitted. In the known Switching units is this intervention for coupling the two parts usually made of sheet metal or in a balance weight a manufactured by casting component integrated.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, eine einfach und kostengünstig zu fertigende mechanische Koppelung zwischen einem Wählhebel und einer Schaltwelle eines Wechselgetriebes zur Verfügung zu stellen, die eine präzise Übertragung einer Schwenkbewegung des Wählhebels in eine Linearverschiebung der Schaltwelle erlaubt.A Object of the present invention is seen in a simple and cost-effective mechanical coupling between a selector lever and a shift shaft of a transmission to provide a precise transmission a pivoting movement of the selector lever in a linear displacement the shift shaft allowed.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These The object is achieved by the subject matter of the independent claim solved. Features of advantageous developments of the invention result from the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Betätigungseinrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens zwei miteinander gekoppelten Hebeln, die mit einer Schaltwelle zu deren axialer und radialer Bewegung zusammenwirken. Ein Wählhebel ist mit einer Übertragungseinrichtung zur axialen Verschiebung der Schaltwelle gekoppelt. Ein Schalthebel ist zur radialen Verdrehung der Schaltwelle mit dieser drehfest verbunden. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die Übertragungseinrichtung wenigstens ein axial an der Schaltwelle festgelegtes Eingriffselement aufweist, das mit einem Koppelelement zusammenwirkt, das an einem freien Ende eines geraden oder gekröpften Abschnittes des schwenkbar gelagerten Wählhebels angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Eingriffselement durch eine Führung gebildet, die mit einer Rolle zusammenwirkt, die das Koppelelement bildet, das am Wählhebel angeordnet ist. Die drehbar am freien Ende des geraden oder gekröpften Abschnittes des bspw. am Getriebegehäuse schwenkbar gelagerten Wählhebels gelagerte Rolle ist in der Führung geführt, so dass jede Schwenkbewegung des Wählhebels in eine präzise Axialbewegung der Schaltwelle übertragen werden kann.The The present invention includes an actuator for a change gear of a motor vehicle with at least two levers coupled with each other, with a selector shaft to whose axial and radial movement cooperate. A selector lever is with a transmission device for axial displacement the shift shaft coupled. A shift lever is for radial rotation the shift shaft rotatably connected with this. In this context it is provided that the transmission device at least has an engagement element fixed axially on the shift shaft, which cooperates with a coupling element, which at a free end a straight or cranked portion of the pivotable mounted selector lever is arranged. According to the Present invention, the engagement element by a guide formed, which cooperates with a roller, which is the coupling element forms, which is arranged on the selector lever. The rotatable on free end of the straight or cranked section of the For example, on the transmission housing pivotally mounted selector lever stored role is led in the guidance, so that any pivotal movement of the selector lever in a precise Axial movement of the shift shaft can be transmitted.

Das Eingriffselement kann insbesondere durch zwei voneinander beabstandete Stege oder Blechstreifen o. dgl. gebildet sein, zwischen denen das Koppelelement bzw. die drehbar gelagerte Rolle axial geführt ist. Hierbei kann das Eingriffselement als Nabe des Schalthebels ausgebildet sein, die fest mit der Schaltwelle verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Führung einstückiger Bestandteil des drehfest und unverschiebbar an der Schaltwelle fixierten Schalthebels. Die Führung kann somit nur gemeinsam mit dem Schalthebel axial und radial verschoben bzw. verdreht werden. Bei dieser Anordnung ist das Koppelelement als Rolle ausgebildet, die am freien Ende des geraden oder gekröpften Abschnittes des schwenkbar gelagerten Wählhebels drehbar angeordnet ist. Durch weitgehend spielfreie Führung der Rolle in den Führungsstegen erfolgt eine präzise Übertragung der gewünschten Steilbewegung vom Wählhebel auf die Schaltwelle. Diese am Wählhebel angeordnete Rolle kann vorzugsweise aus Kunststoff, wahlweise jedoch auch aus einem geeigneten Metall gefertigt sein. Als Kunststoffe eignen sich ebenfalls insbesondere PA oder PTFE o. dgl. Auch die Hülse bzw. deren Führungssteg kann wahlweise aus Metall gefertigt sein, was ggf. aus Gründen der Steifigkeit und/oder der Dauerhaltbarkeit sinnvoll sein könnte.The Engagement element can in particular by two spaced apart Webs or metal strips o. The like. Be formed, between which the Coupling element or the rotatably mounted roller axially guided is. Here, the engagement element as a hub of the shift lever be formed, which is firmly connected to the switching shaft. According to one preferred embodiment of the invention is the leadership one-piece component of the non-rotatable and immovable on the shift shaft fixed shift lever. The leadership can thus only moved together with the shift lever axially and radially or to be twisted. In this arrangement, the coupling element formed as a roller at the free end of the straight or cranked Rotatable portion of the pivotally mounted selector lever is arranged. By largely play-free leadership of the role in the guide webs is a precise transmission the desired steep movement of the selector lever the shift shaft. This arranged on the selector lever roller can preferably made of plastic, but optionally also of a suitable metal be made. As plastics are also particularly suitable PA or PTFE o. The like. Also the sleeve or its guide bar can optionally be made of metal, which possibly for reasons stiffness and / or durability could be useful.

Der Schalthebel, der eine Steilbewegung in eine Verdrehung der Schaltwelle übertragen soll, ist verdrehfest an der Schaltwelle fixiert. Schalthebel und Führung können insbesondere aus Flachmaterial wie Stahlblech gefertigt sein. Ebenso kann der Wählhebel aus geeignetem Flachmaterial, insbesondere aus Stahlblech gefertigt sein. Dadurch lassen sich die Hebel einfach und kostengünstig in ausreichender Präzision und Maßhaltigkeit fertigen.The shift lever, which is to transmit a steep movement in a rotation of the shift shaft, is rotationally fixed to the shift shaft. Shift lever and guide can be made in particular of flat material such as steel. Likewise, the selector lever can be made of suitable flat material, in particular made of sheet steel. Leave it the levers are simple and inexpensive to manufacture in sufficient precision and dimensional accuracy.

Insgesamt werden für die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung nur wenige Bauteile benötigt, woraus ein geringes Gewicht der gesamten Anordnung resultiert. Die Montage ist einfach und kostengünstig. Die gesamte Fertigung erfordert nur geringen Aufwand und kann mit kostengünstigen Montagewerkzeugen durchgeführt werden. Nicht zuletzt ist die gesamte Anordnung sehr kompakt und ermöglicht eine Platz sparende Übertragung der Wählkraft und Sicherstellung des Wählweges.All in all be for the actuator according to the invention only a few components needed, resulting in a low weight the entire arrangement results. The assembly is simple and inexpensive. The entire production requires little effort and can with inexpensive assembly tools become. Last but not least, the whole arrangement is very compact and allows a space-saving transfer of Selection force and ensuring the dialing path.

Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.Further Features, objects and advantages of the present invention will be apparent The following detailed description of a preferred embodiment of the invention, as a non-limiting example serves and refers to the accompanying drawings. Identical components basically have the same reference numerals on and are sometimes not explained several times.

1 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Variante einer Betätigungsanordnung für ein Schaltgetriebe. 1 shows a sectional view of a first variant of an actuating arrangement for a manual transmission.

2 zeigt eine perspektivische Darstellung der ersten Variante der Betätigungsanordnung gemäß 1. 2 shows a perspective view of the first variant of the actuator assembly according to 1 ,

3 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten Variante der Betätigungsanordnung. 3 shows a sectional view of a second variant of the actuator assembly.

4 zeigt eine perspektivische Darstellung der zweiten Variante der Betätigungsanordnung gemäß 3. 4 shows a perspective view of the second variant of the actuator assembly according to 3 ,

Die schematischen Darstellungen der 1 und 2 verdeutlichen den Aufbau und die Funktionsweise einer ersten Variante einer Betätigungseinrichtung 1 für ein Schalt- bzw. Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Die Betätigungseinrichtung 1 weist eine Schaltwelle 2 des Getriebes auf. Diese Schaltwelle 2 ist drehbar und axial verschiebbar in einem Getriebegehäuse 3 gelagert. Stirnseitig an der Schaltwelle 2 ist ein Schalthebel 4 drehfest befestigt, der an seinem freien Ende 5 mit einem Kugelkopf 6 versehen ist. Mittels einer Schwenkbewegung des Schalthebels 4, an dessen Kugelkopf 6 Seilzüge oder Gestängeverbindungen eines Handschalthebels (nicht dargestellt) angreifen können, kann die Schaltwelle 2 um einen definierten Drehwinkelbetrag verdreht werden, was zum Wechsel einer Schaltstufe notwendig ist. Mittels eines zweiten Hebels, des sog. Wählhebels 7, kann die Schaltwelle 2 in axialer Richtung verschoben werden. Auch dieser Wählhebel 7 ist an seinem freien Ende 8 mit einem Kugelkopf 9 versehen, an dem Seilzüge oder Gestängeverbindungen des Handschalthebels (nicht dargestellt) angreifen können. Der Wählhebel 7 weist eine schwenkbare Lagerung 10 an einem Trägerbauteil 11 auf, das Bestandteil des Getriebegehäuses 3 sein kann.The schematic representations of 1 and 2 illustrate the structure and operation of a first variant of an actuator 1 for a shift or change gear of a motor vehicle (not shown). The actuating device 1 has a switching shaft 2 of the transmission. This switching shaft 2 is rotatable and axially displaceable in a transmission housing 3 stored. Front side on the selector shaft 2 is a gear lever 4 fastened non-rotatably, at its free end 5 with a ball head 6 is provided. By means of a pivoting movement of the shift lever 4 , on the ball head 6 Cables or linkage connections of a manual shift lever (not shown) can attack, the shift shaft 2 to be rotated by a defined amount of rotation angle, which is necessary to change a switching stage. By means of a second lever, the so-called selector lever 7 , can the shift shaft 2 be moved in the axial direction. Also this selector lever 7 is at its free end 8th with a ball head 9 provided on the cables or linkage connections of the manual shift lever (not shown) can attack. The selector lever 7 has a swivel bearing 10 on a carrier component 11 on, the component of the gearbox 3 can be.

An einem geraden oder gekröpften Abschnitt 12, der dem freien Ende 8 mit dem Kugelkopf 9 gegenüber liegt, weist der Wählhebel 7 ein Koppelelement in Form einer drehbaren Rolle 13 auf, die in einer Führung 14 in Gestalt zweier beabstandet voneinander angeordneter paralleler Stege 15 bzw. Blechabschnitte geführt ist. Die Führung 14 ist einstückig mit der Nabe 16 des Schalthebels 4 ausgebildet, die verdrehfest und axial unverschiebbar an einem Ende der Schaltwelle 2 fixiert ist. Die Führung 14 bzw. die Stege 15 sind axial an der Schaltwelle 2 festgelegt, so dass jede Schwenkbewegung des Wählhebels 7 über die weitgehend spielfreie Kraftübertragung der miteinander im Eingriff stehenden Koppel- und Eingriffselemente unmittelbar in einer Axialverschiebung der Schaltwelle 2 resultiert. Wie im gezeigten Ausführungsbeispiel erkennbar, kann der Schalthebel 4 wahlweise mit der Schaltwelle 2 verpresst sein, um Verdrehungen auszuschließen.At a straight or bent section 12 , the free end 8th with the ball head 9 opposite, the selector lever points 7 a coupling element in the form of a rotatable roller 13 on that in a lead 14 in the form of two spaced-apart parallel webs 15 or sheet metal sections is performed. The leadership 14 is integral with the hub 16 the shift lever 4 formed, the rotationally fixed and axially immovable at one end of the switching shaft 2 is fixed. The leadership 14 or the webs 15 are axially on the stem 2 set, so that any pivotal movement of the selector lever 7 on the largely backlash-free power transmission of the mutually engaged coupling and engagement elements directly in an axial displacement of the shift shaft 2 results. As can be seen in the embodiment shown, the shift lever 4 optionally with the selector shaft 2 be pressed to prevent twisting.

Schalthebel 4 und Wählhebel 7 können insbesondere aus kostengünstig herzustellenden und zu verarbeitenden Blechstreifen gefertigt sein. Die Rolle 13 kann insbesondere aus einem geeigneten Kunststoff wie Polyamid oder Polytetrafluorethylen o. dgl. gefertigt sein. Wahlweise kann das Teil auch aus Metall wie bspw. Messing oder Aluminium, ggf. auch aus beschichtetem Metall gefertigt sein.gear lever 4 and selector lever 7 can be made in particular from inexpensive to manufacture and processed sheet metal strip. The role 13 can in particular be made of a suitable plastic such as polyamide or polytetrafluoroethylene o. The like. Optionally, the part may also be made of metal such as brass or aluminum, possibly also of coated metal.

Die schematischen Darstellungen der 3 und 4 verdeutlichen den Aufbau und die Funktionsweise einer zweiten Variante der Betätigungseinrichtung 1. Gleiche Teile wie in 1 sind grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der wesentliche Unterschied zur ersten Variante gemäß 1 und 2 besteht darin, dass die Nabe 16 des Schalthebels 4 anders geformt ist, so dass die beiden Blechabschnitte im Bereich der Nabenbefestigung des Schalthebels 4 ohne Abstand flach aneinander liegen, während die Stege 15 zur weitgehend spielfreien Führung der Rolle 13 in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der dem Durchmesser der Rolle 13 entspricht. Somit ist einer der beiden Blechstreifen in geeigneter Weise verformt, gerade oder gekröpft, was anhand der 3 und 4 verdeutlicht ist. Die übrige Funktions- und Wirkungsweise dieser zweiten Variante entspricht der der ersten Variante.The schematic representations of 3 and 4 illustrate the structure and operation of a second variant of the actuator 1 , Same parts as in 1 are always provided with the same reference numerals. The main difference to the first variant according to 1 and 2 is that the hub 16 the shift lever 4 is shaped differently, so that the two sheet metal sections in the hub mounting of the shift lever 4 lie flat against each other without spacing, while the webs 15 for largely play-free guidance of the role 13 are arranged at a distance from each other, the diameter of the roll 13 equivalent. Thus, one of the two metal strips is deformed in a suitable manner, straight or cranked, which is based on the 3 and 4 is clarified. The remaining function and mode of action of this second variant corresponds to that of the first variant.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The The invention is not limited to the above embodiments limited. Rather, a variety of variants and Modifications conceivable that of the invention Use your thoughts and therefore also in the protection area fall.

11: Betätigungseinrichtungactuator
22: Schaltwelleshift shaft
33: Getriebegehäusegearbox
44: Schalthebelgear lever
55: freies Endefree The End
66: Kugelkopfball head
77: Wählhebelselector lever
88th: freies Endefree The End
99: Kugelkopfball head
1010: Lagerungstorage
1111: Trägerbauteilsupport component
1212: gerade oder gekröpfter Abschnittjust or cranked section
1313: Rollerole
1414: Führungguide
1515: Stegweb
1616: Nabehub

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19754760 A1 [0004]
- DE 10111911 A1 [0004]
- DE 10138729 A1 [0004]
EP 0933563 A1 [0004]

Claims

Actuating device ( 1 ) for a change gear of a motor vehicle with at least two levers coupled together ( 4 . 7 ), which with a switching shaft ( 2 ) cooperate to the axial and radial movement, wherein a selector lever ( 7 ) with a transmission device for the axial displacement of the switching shaft ( 2 ), and wherein a shift lever ( 4 ) for the radial rotation of the switching shaft ( 2 ) is rotatably connected thereto, characterized in that the transmission means a on the shift lever ( 4 ) ( 14 ) for a roll ( 13 ) at a free end of a straight or bent portion ( 12 ) of the pivotally mounted selector lever ( 7 ) is arranged.

Actuating device according to claim 1, characterized in that the guide ( 14 ) by two spaced webs ( 15 ), between which the on the selector lever ( 7 ) rotatably mounted roller ( 13 ) is guided.

Actuating device according to claim 1 or 2, characterized in that the guide ( 14 ) or the webs ( 15 ) integral part of the rotationally fixed and immovable on the shift shaft ( 2 ) fixed lever ( 4 ) are.

Actuating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shift lever ( 4 ) and the leadership ( 14 ) are each made of flat material, in particular made of sheet steel.

Actuating device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the roller ( 13 ) made of plastic, in particular PA or PTFE.