CN103384786A - 具有敞开的套筒的切换轴 - Google Patents

Abstract

一种机动车变速器的切换装置（1），该切换装置具有切换杆（2）和布置在该切换杆（2）上的套筒（3），其中，该套筒（3）具有半壳（4）和一个或多个连接部件（7、8），该半壳具有两个侧部（5、6），该连接部件相应使得侧部（5、6）彼此连接，其中，所述一个或多个连接部件（7、8）轴向上比该半壳（4）更短。

Description

具有敞开的套筒的切换轴

技术领域

本发明涉及一种机动车变速器的切换装置，其具有切换杆和布置在该切换杆上的套筒，其中，该套筒具有半壳和一个或多个连接部件，该半壳具有两个侧部，连接部件相应使得侧部彼此连接。此外本发明还涉及制造这种套筒的方法。

背景技术

作为切换装置的一部分的切换杆是在切换变速器中的可运动的切换元件，其将由驾驶员或致动器发动的切换运动传递至其他布置在后面的切换元件。通常有一个套筒位于切换杆上，其他功能构件，例如止动轮廓、切换指或者止挡件布置在套筒上。这些其他功能部件于是不需要直接布置在相对小的切换杆表面上，这简化了布置。此外它们不会削弱切换杆。

通常套筒具有多个功能构件。由此，套筒是复杂成形的构件，其作为批量产品制造费用很高。

为了尽量避免切削制造，DE19942562A1提出以差分构造方式（Differentialbauweise）制造切换轴的止动套筒。为此，止动套筒具有内部套筒（其实现与切换轴的联接）、壶形件以及跨接壶形件与内部套筒之间的径向间距的盘片。在一个变型方案中，壶形件由两个半壳形成，以便可以使复杂的结构成形在周侧面中，并且可以使该壶形件更轻地制造。DE19832786A1示出类似的止动套筒。

这种止动套筒的缺点是，半壳必须非常精确地成形，以便例如通过激光焊接沿着分界面而彼此连接。遵守这个预定条件使得制造过程非常昂贵。止动套筒的质量比较大，并且制造其的材料费用比较高。

发明内容

因而本发明任务是创造一种车辆变速齿轮箱的切换装置，该切换装置不具有前述缺点。此外，本发明任务还在于提供这种切换装置的生产方法。

该任务通过根据权利要求1的切换装置解决。根据本发明，连接部件轴向上比半壳更短地构造。因而套筒并未在径向上完全闭合，而是朝向其下侧至少部分敞开。由此使得套筒更轻，在稳定性几乎相同情况下需要更少的原材料。

该任务也通过制造切换杆的套筒的方法解决，其中，首先在初始状态下将经冲压或压印的板材变形成具有两个侧部的半壳，并且将这些侧部通过由板材制成的至少一个单独的连接部件彼此至少区段式地连接。连接部件轴向上比半壳更短地构造，这节约了材料和重量。仍敞开的半壳的变形不精确度可以在需要时通过后压印或者后冲压明显比完全闭合的套筒更容易地降低。实践中，这种敞开的形状能够实现半壳在已完成弯曲状态下的后压印和后冲压。因而在批量制造中基于生产公差而始终出现的偏差可以由所期望的形状来补偿。因此不仅降低了废品率，而且也简化了流水线的设立及其运行。由此制造过程更灵活。

在本发明第一变型方案中，半壳在横截面中U形地构造。其在端部侧具有两个彼此平行的侧部，它们在端部侧利用连接部件连接。为此替选地，半壳可以具有半圆形横截面或者也具有其他关于切换杆凸出的形状。

根据本发明，套筒具有一个或多个连接部件。为了加固可以根据半壳长度设置多个连接部件。当可以同时将附加功能集成到多个连接部件中时，多个连接部件是特别有利的。因此在一个变型方案中设置如下，即，连接部件具有止动轮廓。该止动轮廓是一种止动山形结构，该止动山形结构引导和固定可相对于其从外部预张紧的止动元件。这种止动轮廓调节出预定的切换力曲线或者选择力曲线，并且因此该止动轮廓必须被准确定位和生产。因为可以取消成形到半壳中，所以该止动轮廓可以特别简单地以变形加工技术被引入单独的板材中。

止动轮廓可以焊接到套筒上并且布置在切换杆上。该止动轮廓也被称为止动套筒。根据本发明取消闭合构造的管件。具体而言，在本发明一个构造中，具有止动轮廓的板材承担稳定半壳的附加功能。因而通过其附着在半壳上，该止动轮廓附加地加固半壳。

套筒通常具有多个功能元件。一个功能元件例如可以由前述止动轮廓形成。其他功能元件例如是截止止挡件或者一个或多个切换指。如果套筒具有切换指作为另一功能元件，那么具有布置在止动板材上的止动轮廓的连接部件优选与切换指错开180°地布置。由此，套筒可以承受特别大的力。如果止动套筒具有多个止动轮廓，那么各个止动轮廓应当彼此相应具有尽量大的角间距。

一个或多个连接部件可以通过如下方式加固半壳，即，这些连接部件连接两个侧部，并且在半壳的轴向部分区段上包围切换杆。替选地，它们与半壳形成背侧敞开的套筒，其方法是它们布置在端侧并且在一侧或者两侧形成盖部。于是它们通常具有用于切换杆或者其支承装置的贯通缺口。

这些连接部件可以由与半壳材料不同的材料构造。因此可以在材料选择方面有针对性地适用于连接部件的附加功能。由此可以通过更厚的材料补偿可能出现的强度损失。同样设置如下，即，由厚度不同，但是材料相同的原材料制成半壳和其连接部件。优选使用金属板和合成材料。结合取消焊接各个构件，几乎任意的材料对都是可能的。

连接部件原则上可以形状锁合（formschlüssig）、力锁合（kraftschlüssig）、锁合地或者通过这些附着方式的混合形式安装在半壳上。在本发明一个构造中取消材料锁合（stoffschlüssig）的连接，通常为焊接。如果这基于负荷不是完全可行的，那么就仅尽可能地建立多个无需热连接方法的连接。由此完成的套筒更少发生翘曲。尤其设置对拼接的构件的压印作为无焊接的连接方法。此外，套筒的构件可以在其装配前硬化。

半壳和连接部件优选形状锁合地连接。为此，连接部件可以沿径向包绕切换杆。在另一实施方式中，其中一个构件上的突出部嵌接到另一构件的互补缺口中。在此，可以附加地实现一种防遗失的卡接。替选地，在连接部件插接之后，突出部可以持久变形。

由一个连接部件或者多个连接部件和半壳建造的套筒可以以不同方式附着在切换杆上。因此可以通过与套筒固定地连接的内部套筒实现一种联接。为了特别可靠的联接也可以设置多个内部套筒。内部套筒优选作为柔软的构件拼接到先前的完全硬化的套筒中。其自身可以借助压印连接固定在切换杆上。

在特殊使用情况下，优点可以在于，套筒不固定地，而是例如仅抗相对转动地布置在切换杆上。在这种情况下，特别有利的是，套筒通过内部套筒联接到切换杆上，这是因为内部套筒可以容纳轴承或者自身形成轴承的一部分。不仅滚动轴承而且滑动轴承均可供选择。

替选地，套筒到切换杆上的联接通过被构造成盖部的端侧的连接部件建立。另一变型方案是布置在切换杆上的、例如热装的垫圈，该垫圈完全或者部分接触套筒。在接触点处，垫圈可以与套筒焊接。在另一构造中，垫圈具有嵌接凸鼻，其嵌接到套筒的相应嵌接缺口中并在切换杆上引导套筒。嵌接凸鼻附加地还可以如此成形，或者装配后如此变形，即，其形状锁合或者力锁合地保持套筒。

在本发明中，切换杆可以理解为各个长形的切换元件。其横截面如在切换导轨中那样不一定是圆形的。切换杆不仅可以仅沿其轴向移动，而且也可以仅围绕其主轴线扭转。被构造成中央切换轴的切换杆不仅是可扭转的而且也是可沿轴向移动的。

切换指或者切换嘴可以附着在套筒中或套筒上。在切换时，切换指嵌接到切换嘴中。切换嘴在最常见形式中是在两个相反方向限定的嵌接轮廓，切换指嵌接到所述嵌接轮廓中。切换嘴在两个相反区段上具有彼此间隔开的止挡件，为了实现传送运动的目的，切换指必须交替贴靠在止挡件上。切换指是突出的元件，其适用于嵌接到切换嘴中，即，嵌接到止挡件之间的间距中。

套筒可以简单地由扁钢制成，例如由定尺剪切的板条制成。扁钢首先在弯曲前设有用于截止止挡件和切换指的相应形状和截面。于是板条半圆形地弯曲成半壳，并且连接部件形状锁合、力锁合或者材料锁合地、稳定地附着在其端部上。如此产生的套筒附着在切换杆上。必要时，最后将切换指布置在套筒上并且通过铆接和/或焊接附着在该套筒上。

在套筒上可以布置其他功能元件，例如用于操作反向开关的造型部。这些功能元件可以由半壳本身的材料构造。在结合多个功能元件的情况下，替选并且特别有利的是，这些功能元件被单独制造并与套筒连接。

附图说明

以下结合附图来详细阐述本发明的实施例。其中：

图1以透视倾斜图示出根据本发明的第一切换装置；

图2以转动和枢转的背侧图示出根据图1的切换装置；

图3以转动视图示出根据图1的切换装置；以及

图4以透视倾斜图示出根据本发明的第二切换装置。

具体实施方式

图1至图3示出切换装置1，其包括具有圆形横截面的、实心切换杆2和套筒3。套筒3由半壳4和两个连接部件7、8组装成。半壳4由从带材上定尺剪切出的钢板件制成。具有可能时需要的突出部16或者其他凸起元件的所期望的外部轮廓可以在定尺剪切之后立刻冲压到板材中。替选地，相应的板材件一起由带材冲压成。尚在平坦状态下，就将缺口，比如用于嵌接未示出的销的切换引导部11，冲压到板材中，并且将造形部，比如止挡件12，引入板材中。随后，将该板材件冷变形加工为半壳4。半壳4的外部轮廓是具有两个侧部5和6的U形，这两个侧部彼此平行取向。切换指13大约居中地布置在侧部5、6之间，这些切换指13操作未示出的切换嘴。

在背侧，半壳4的两个侧部5、6通过被构造成止动轮廓10的第一连接部件7彼此连接。止动轮廓10由经变形加工的板材制成，其在材料质地和厚度方面与半壳4的板条区别开来。止动山形结构压印在该板材中。在侧向上，该止动山形结构具有侧部连接面14，它们平行于侧部5、6取向。侧部连接面14设有各两个缺口15，半壳4的被构造成侧部突起的突出部16嵌接到缺口15中。为了保证持久的连接，突出部16在缺口15中被压印。半壳4和第一连接部件7一起环形地包绕切换杆2。

第一连接部件7布置在半壳4的轴向端部侧上并且具有比半壳4总长度的四分之一更小的轴向长度。为了进一步的稳定，在半壳4的端侧端部21上，第一连接部件7以凸起22包绕该半壳4。

第二连接部件8作为具有用于切换杆2的中央贯通部17的盖部9布置在端侧。在此，第二连接部件8布置在与半壳4的具有第一连接部件7的第一轴向端部21对置的端侧上，以便获得良好的加固效果。像第一连接部件7那样，第二连接部件8设有缺口15，第二连接部件8利用缺口15插装并且压印到半壳4的在端侧凸出的突出部16上。这些形状锁合的连接使得连接部件7、8与半壳4的焊接成为可有可无的。

大约轴向居中地，半壳4具有嵌接缺口18，其用于作为附着在切换杆2上的垫圈20的突起的嵌接凸鼻19。该垫圈20轴向和径向固定地布置在切换杆2上，从而其可以在轴向和在周向上约束住套筒3。嵌接缺口18为此与嵌接凸鼻19互补地构造，从而它们形状锁合地引导套筒3。

半壳4的外部轮廓是具有两个侧部5和6的U形，这两个侧部彼此平行取向。切换指13大约居中地布置在侧部5、6之间，这些切换指13操作未示出的切换嘴。

在背侧，半壳4的两个侧部5、6通过被构造成止动轮廓10的第一连接部件7彼此连接。止动轮廓10由经变形加工的板材制成，该板材在材料质地和厚度方面与半壳4的板条区别开来。止动山形结构压印在该板材中。在侧向上，该止动山形结构具有侧部连接面14，它们平行于侧部5、6取向。侧部连接面14设有各两个缺口15，半壳4的被构造成侧部突起的突出部16嵌接到缺口15中。为了保证持久的连接，突出部16在缺口15中被压印。半壳4和第一连接部件7一起环形地包绕切换杆2。

第一连接部件7布置在半壳4的轴向端部侧上并且具有比半壳4总长度的四分之一更小的轴向长度。为了进一步的稳定，在半壳4的端侧端部21上，第一连接部件7以凸起22包绕该半壳4。

第二连接部件8作为具有用于切换杆2的中央贯通部17的盖部9布置在端侧。在此，第二连接部件8布置在与半壳4的具有第一连接部件7的第一轴向端部21对置的端侧上，以便获得良好的加固效果。像第一连接部件7那样，第二连接部件8设有缺口15，第二连接部件8利用缺口15插装并且压印到半壳4的在端侧凸出的突出部16上。这些形状锁合的连接使得连接部件7、8与半壳4的焊接成为可有可无的。

大约轴向居中地，半壳4具有嵌接缺口18，其用于作为附着在切换杆2上的垫圈20的突起的嵌接凸鼻19。该垫圈20轴向和径向固定地布置在切换杆2上，从而其可以在轴向和在周向上约束住套筒3。嵌接缺口18为此与嵌接凸鼻19互补地构造，从而它们形状锁合地引导套筒3。

根据图4的套筒3同样由半壳4和两个连接部件7、8组装成。第一连接部件7具有止动轮廓，而第二连接部件8由两个内部套筒24的其中一个的端侧法兰23形成，这两个内部套筒引导未示出的切换轴。法兰23板状地构造并且利用凸耳25包绕半壳4的侧部5、6。为了节约材料和空间，半壳4以收腰方式构造。从横截面观察，其侧部5、6向外弯曲成敞开的端部。因而横截面类似于希腊语大写字母欧米伽的形状，没有其脚部。相对于圆形横截面，该形状节约了空间，并允许在其敞开端部上更轻松地连接。

套筒3的这两种实施方式均具有沉入开口26，切换叉的、通过切换指13枢转的切换嘴可以沉入该沉入开口26，以便得到包括切换装置1和切换叉的、尽量节约空间的整体结构。此外，自由冲孔27形式的其他缺口被带入到该套筒3中，这些缺口减轻了套筒3的质量。

附图标记列表

1 切换装置

2 切换杆

3 套筒

4 半壳

5 第一侧部

6 第二侧部

7 连接部件

8 连接部件

9 盖部

10 止动轮廓

11 切换引导部

12 止挡件

13 切换指

14 侧部连接面

15 缺口

16 突出部

17 中央贯通部

18 嵌接缺口

19 嵌接凸鼻

20 垫圈

21 第一轴向端部

22 凸起

23 法兰

24 内部套筒

25 凸耳

26 沉入开口

27 自由冲孔

Claims (10)

1.机动车变速器的切换装置（1），所述切换装置具有切换杆（2）和布置在所述切换杆（2）上的套筒（3），其中，所述套筒（3）具有半壳（4）和一个或多个连接部件（7、8），所述半壳具有两个侧部（5、6），所述连接部件相应使得所述侧部（5、6）彼此连接，其特征在于，所述一个或多个连接部件（7、8）轴向上比所述半壳（4）更短。

2.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述半壳（4）在端侧设有盖部（9）。

3.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，至少一个连接部件（7）具有止动轮廓（10）。

4.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述半壳（4）与所述连接部件（7、8）形状锁合且/或力锁合地连接。

5.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述套筒（3）具有内部套筒，用于在所述切换杆（2）上引导或者附着在所述切换杆（2）上。

6.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述半壳（4）和所述一个或多个连接部件（7、8）由不同材料制成。

7.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述半壳（4）和所述连接部件（7、8）是厚度不同的板材件。

8.根据前述权利要求之一所述的切换装置（1）的套筒（3）。

9.制造切换杆（2）的套筒（3）的方法，其中，将经冲压或者压印的板材变形为具有两个侧部（5、6）的半壳（4），将仍敞开的半壳（4）的变形不精确度按照可选方式通过后压印或者通过后冲压来降低，并且将所述侧部（5、6）通过由轴向上比所述半壳（4）更短的板材制成的、单独的连接部件（7、8）彼此至少区段式地连接。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述套筒（3）于是被完全硬化，并且随后拼接到软的内部套筒上，用于布置在所述切换杆（2）上。

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