DE102018128211A1

DE102018128211A1 - Schalthülse aus gesteckten Funktionskomponenten

Info

Publication number: DE102018128211A1
Application number: DE102018128211.7A
Authority: DE
Inventors: Uwe Schwarz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Bei einer Schalthülse (2) einer Schaltwelle (1) eines Schaltgetriebes ist es vorgesehen, dass die Schalthülse (2) aus gesteckten mit der Schaltwelle (1) verstemmten Einzelkomponenten (3,4,6,7) besteht, wobei es nach einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen ist, dass zunächst eine erste Innenhülse (3) mit der Schaltwelle (1) verstemmt wird, dass daraufhin Funktionskomponenten (6,7) mit der Innenhülse (3) formschlüssig verbunden werden, dass daraufhin eine zweite Innenhülse (4) in formschlüssiger Verbindung mit den Funktionskomponenten (6,7) auf der Schaltwelle (1) positioniert, unter Axialkraft in Richtung der ersten Innenhülse (3) verschoben und mit der Schaltwelle (1) verstemmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalthülse, die auf einer Schaltwelle eines Schaltgetriebes, insbesondere eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeuges, angeordnet ist, wobei die Schalthülse aus gesteckten Funktionskomponenten besteht und ein Verfahren zur Herstellung der Schalthülse durch Zusammenstecken der Funktionskomponenten.
Die DE 44 32 382 A1 zeigt eine Schalthülse, die drehfest oder verschiebbar auf einer Schaltwelle eines Schaltgetriebes angeordnet ist, wobei die Schalthülse mehrere Einzelteile, wie eine Bordbuchse, ein Kulissensegment und einen Schaltfinger aufweist, die durch ein Schweiß- oder Lötverfahren unlösbar miteinander verbunden eine Einheit bilden.
Die DE 100 07 190 A1 zeigt eine Rastierhülse eines Schaltgetriebes, die einen dünnwandigen Hohlkörper mit einer Steuer- oder Rastkontur, eine Schaltkulisse, und einen Schaltfinger aufweist. Zur Befestigung der Rastierhülse an einer Schaltwelle des Schaltgetriebes ist eine zusätzliche Befestigungshülse vorgesehen. Die Schalthülse weist im Bereich der Steuerkontur eine separat gefertigte Verstärkung oder ein separat gefertigtes Einlegeteil zur Verstärkung des dünnwandigen Hohlkörpers auf.
Die DE 10 20 11 004 415 A1 zeigt eine Schalthülse für eine Schaltwelle eines Schaltgetriebes, wobei die Schalthülse durch eine Halbschale mit zwei Schenkeln und ein oder mehreren Verbindungsteilen, welche die Schenkel miteinander verbinden, gebildet ist. Hierbei ist es vorgesehen, dass ein Verbindungsteil eine Rastierkontur aufweist und dass die Schalthülse eine Innenhülse zur Befestigung der Schalthülse auf der Schaltwelle aufweist. Zur Montage der Schalthülse auf der Schaltwelle ist es vorgesehen, dass die Schalthülse separat von der Schaltwelle geformt, zusammengefügt und gehärtet wird und dann zur Anordnung auf der Schaltwelle an die weiche Innenhülse gefügt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrteilige, steckbare Schalthülse zu schaffen, und ein Verfahren zur Montage der Schalthülsenteile auf einer Schaltwelle anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.
Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die Schalthülse einen einfachen Aufbau aufweist. Durch diese Maßnahme kann die, aus mehreren Einzelteilen bestehende, Schalthülse direkt an der Schaltwelle montiert und insbesondere mit der Schaltwelle verstemmt werden.
Durch das Stecken der Funktionskomponenten vor dem Fixieren der Innenhülsen auf der Schaltwelle kann auf eine Schweißoperation verzichtet und Wärmeverzug vermieden werden.
In besonders vorteilhafter Ausbildung besteht die Schalthülse aus zwei, voneinander beabstandet auf der Schaltwelle angeordneten, Innenhülsen, welche jeweils eine die Schaltwelle koaxial umgreifende Nabe und einen an der Nabe angeordneten Flansch aufweisen. Die Flansche weisen jeweils Aufnahmen in Form von vorzugsweise rechteckigen Aussparungen zur formschlüssigen Verbindung mindestens einer Funktionskomponente auf, die zwischen den Innenhülsen angeordnet ist und die Innenhülsen miteinander verbindet.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Funktionskomponenten vorgesehen, wobei eine als Rastierblech für die „Wählfunktion“ und die andere als Rastierblech für die „Schaltfunktion“ des Schaltgetriebes ausgebildet ist. Die zwischen die Innenhülsen gesteckten Funktionsbleche können auch andere Funktionen erfüllen, indem diese z.B. als Kulissenblech oder im einfachsten Fall als Abstandhalter ausgebildet sind, wenn nur ein Blech eine Funktion zu erfüllen hat.
Die Funktionsbleche weisen jeweils eine Halbschalenform mit zwei Schenkelpaaren auf, wobei an den Schenkelpaaren Befestigungsmittel, z.B. in Form von Nasen angeordnet sind, die in die Aussparungen der Flansche der Innenhülsen formschlüssig eingesteckt werden.
In vorteilhafter Weise sind die Flansche an ihrem Umfang mit einer Kontur versehen, die der Kontur der Halbschalen entspricht, so dass die Funktionsbleche formschlüssig an dem Umfang der Flansche anliegen. Durch diese Maßnahme wird die Stabilität der Schalthülse erhöht.
Die Schaltwelle weist an der vorgesehenen Position der Schalthülse Querbohrungen z.B. in Form von Durchgangsbohrungen oder Sacklöchern auf, an welchen die Innenhülsen an der Schaltwelle befestigt werden, z. B. durch Verstemmen der Nabe der Innenhülse mit der Schaltwelle, wobei jeweils Material der Nabe in die Querbohrung gedrückt wird.
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Montage der Schalthülse auf der Schaltwelle, wird zunächst die erste Innenhülse lagerichtig auf der Schalthülse positioniert und die Nabe mit der Schaltwelle verstemmt,
daraufhin wird mindestens eine Funktionskomponente, z. B. ein Rastierblech mittels vorgesehener Befestigungsmittel, z. B. Nasen, formschlüssig in Aussparungen der Innenhülse eingefügt.
daraufhin wird die zweite Innenhülse montiert, wobei weitere Nasen in die Aussparungen der zweiten Innenhülse formschlüssig eingefügt werden,
nunmehr wird die zweite Innenhülse axial so weit entgegen der ersten Innenhülse verschoben, bis jegliches Spiel aus den Einzelteilen herausgedrückt ist, so dass die zweite Innenhülse mit der Schaltwelle verstemmt werden kann.
Eine gemäß dem erfinderischen Verfahren montierte Schalthülse hat den Vorteil, dass vorausgehende Montagevorgänge, z. B. zur separaten Herstellung einer Schalthülse, eingespart werden können. Durch diese Maßnahme können dadurch auch zusätzliche Montageanlagen eingespart werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen

1 eine Schalthülse in einer Explosionsdarstellung.
2 eine Innenhülse der Schalthülse in schematischer Darstellung.
3 ein Rastierblech der Schalthülse in schematischer Darstellung.

Eine Schaltwelle 1 eines Schaltgetriebes, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, ist in einem Schaltdom (nicht dargestellt) zur Anwahl einer Schaltgasse entlang ihrer Drehachse 1a axial verschiebbar und zum Schalten einer Gangstufe um die Drehachse 1a schwenkbar gelagert. Auf der Schaltwelle ist eine Schalthülse 2 angeordnet, die mit anderen am Schaltvorgang beteiligten Schaltelementen, z.B Schaltgabeln zum Bewegen von Schaltmuffen, korrespondiert.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel gemäß 1 zeigt die Schalthülse 2, bestehend aus einer ersten Innenhülse 3, einer zweiten Innenhülse 4 und zwei die Innenhülsen 3 und 4 miteinander verbindenden Funktionskomponenten 6 und 7, wobei diese vorzugsweise als Funktionsbleche z.B. Rastierbleche ausgebildet sind, welche beim Wählen und Schalten mit stationär angeordneten Druckelementen (nicht dargestellt) in Verbindung stehen. Eine Ausbildung der Funktionskomponenten 6,7 als Rastierbleche ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, selbstverständlich können diese auch als Kulissenbleche, Abstandhalter etc. ausgebildet sein oder andere Funktionen auch in Kombination erfüllen.
Die Innenhülsen 3 und 4 sind baugleich ausgebildet und weisen jeweils eine die Schaltwelle 1 koaxial umgreifende Nabe 8 mit einem Flansch 9 auf.
Im Flansch 9 der Innenhülsen 3, 4 sind Aufnahmen 11, z. B. in Form von vorzugsweise rechteckigen Aussparungen zur formschlüssigen Aufnahme von Befestigungsmitteln der Funktionskomponenten 6, 7 vorgesehen.
Die Funktionskomponenten 6, 7 bestehen gemäß 3 jeweils aus einem Funktionsblech mit einer Halbschale 12 mit Rastprofil und zwei parallel zueinander ausgerichteten Schenkelpaaren 13, 14, welche an ihren Enden Befestigungsmittel in Form von z. B. Nasen 13.1, 14.1, tragen. Die Nasen 13.1, 14.1 greifen in der Endmontage formschlüssig in die Aussparungen 11 der Flansche 8, 9 der Innenhülsen 3, 4 ein.
Ein Außenumfang 16 der Flansche 8, 9 weist bei einer bevorzugten Ausführung eine Außenkontur auf, welche an die Innenkontur der Funktionsbleche 6, 7 angepasst ist, so dass diese ebenfalls formschlüssig auf den Flanschen 8, 9 aufliegen.
Die Schaltwelle 1 weist im Positionierungsbereich der Innenhülsen 3, 4 jeweils mindestens eine, vorzugsweise mehrere Querbohrungen oder Sacklöcher 1b auf, an welchen die Innenhülsen 3, 4 z. B. durch Verstemmen befestigbar sind. Hierbei wird Material der Naben 8 in die Querbohrung 1b gedrückt.
Zur Montage der Schalthülse 2 auf der Schaltwelle 1 wird wie folgt verfahren: Zunächst wird die erste Innenhülse 3 mittels ihrer Nabe 8 auf der Schaltwelle 1 lagerichtig positioniert und an der Querbohrung 1a mit dieser verstemmt,
daraufhin wird mindestens eine, vorzugsweise zwei Funktionskomponenten 6 und/oder 7 mittels ihrer Befestigungsmittel (Nasen 14.1) in die Aussparungen 11 des Flansches 9 gesteckt,
im nächsten Schritt wird die zweite Innenhülse 4 auf der Schaltwelle 1 positioniert, während die Befestigungsmittel (Nasen 13.1) in die Aussparungen 11 der Nabe 9 der zweiten Innenhülse 4 gesteckt werden,
nunmehr wird eine axial gerichtete Kraft auf die zweite Innenhülse 4 aufgebracht, welche die zweite Innenhülse 4 so weit gegen die erste Innenhülse 3 verschiebt, bis jegliches Spiel aus den Einzelteilen der Schalthülse 2 herausgedrückt ist,
letztendlich werden die formschlüssig und spielfrei miteinander verbundenen Schalthülsenteile duch Verstemmen der Nabe 8 der zweiten Innenhülse 4 mit der Schaltwelle 1 fixiert.
Bezugszeichenliste

1: Schaltwelle
1a: Drehachse
1b: Querbohrung
2: Schalthülse
3: Innenhülse
4: Innenhülse
5
6: Funktionsblech
7: Funktionsblech
8: Nabe
9: Flansch
10
11: Aussparung (9)
12: Halbschale (6; 7)
13: Schenkelpaar
13.1: Nasen
14: Schenkelpaar
14.1: Nasen
15
16: Außenkontur (9)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4432382 A1 [0002]
DE 10007190 A1 [0003]
DE 102011004415 A1 [0004]

Claims

Schalthülse (2) für eine Schaltwelle (1) eines Schaltgetriebes, wobei die Schalthülse (2) einen mehrteiligen, aus gesteckten Funktionsbauteilen (6,7) bestehenden, Aufbau aufweist, wobei die Schalthülse (2) zwei axial voneinander beabstandet auf der Schaltwelle (1) angeordnete und mit den Funktionsbauteilen (6,7) formschlüssig verbundene Innenhülsen (3, 4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (2) durch Verstemmen auf der Schaltwelle (1) befestigt ist.
Schalthülse (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülsen (3,4) jeweils eine die Schaltwelle (1) koaxial umgreifende Nabe (8) und einen an der Nabe (8) angeordneten Flansch (9) aufweisen und dass die Innenhülsen (3,4) jeweils durch Verstemmen auf der Schaltwelle (1) befestigt sind, indem jeweils Material der Nabe (8) der Innenhülsen (3, 4) in vorgesehene Querbohrungen (1b) der Schaltwelle (1) gedrückt ist.
Schalthülse (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrungen (1b) der Schaltwelle (1) als Sackloch- oder Durchgangsbohrungen ausgebildet sind.
Schalthülse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionskomponenten (6, 7) jeweils als Rastierbleche, Kulissenbleche oder einer Kombination aus Rastier- und Kulissenblechen ausgebildet sind.
Schalthülse (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionskomponenten (6, 7) jeweils ein Funktionsblech mit einer Halbschale (12) und jeweils zwei an der Halbschale (12) angeordnete Schenkelpaare (13, 14) aufweisen.
Schalthülse (2)nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelpaare (13, 14) axial ausgerichtete Befestigungsmittel aufweisen, die jeweils als Nasen (13.1, 14.1) ausgebildet sind.
Schalthülse (2)nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (9) Aufnahmen (11) für die Nasen (13.1, 14.1) der Funktionsbleche (6, 7) aufweisen.
Schalthülse (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (11) als rechteckige Aussparungen (11) ausgebildet sind und dass Umfangskonturen (16) der Flansche (9) an Innenkonturen der Halbschalen der Funktionsbleche (6,7) angepasst sind.
Verfahren zur Montage einer mehrteiligen Schalthülse auf einer Schaltwelle, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Innenhülse (3) lagerichtig auf der Schaltwelle (1) positioniert und mit der Schaltwelle (1) verstemmt wird, dass daraufhin mindestens eine Funktionskomponente (6 und/oder 7) mittels vorgesehener Befestigungsmittel (14.1) in die Aufnahmen (11) der ersten Innenhülse (3) gesteckt wird, dass daraufhin eine zweite Innenhülse (4) auf der Schaltwelle (1) positioniert wird, wobei vorgesehene Nasen (13.1) der mindestens einen Funktionskomponente (6 und/oder 7) in vorgesehene Aufnahmen (11) der zweiten Innenhülse (4) gesteckt werden und dass unter einer während der Montage auf die zweite Innenhülse (4) wirkenden Axialkraft die zweite Innenhülse (4) gegen die erste Innenhülse (3) verschoben und durch Verstemmen auf der Schaltwelle (1) befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Naben (8) der Innenhülsen (3,4) mit der Schaltwelle (1) verstemmt werden, indem Material der Naben (8) in vorgesehene Querbohrungen (1b) der Schaltwelle (1) gedrückt wird.