DE102006034707A1

DE102006034707A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102006034707A1
Application number: DE102006034707A
Authority: DE
Inventors: Marc Kluge
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: DE102006034707B4; FR2904392A1; FR2904392B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1), insbesondere ein Schaltgetriebe, eines Kraftfahrzeugs mit einem zumindest eine Schaltgabel (2) aufweisenden Schaltgabelmodul (9) zum Ein- und Auslegen der einzelnen Gänge. Als Einheit mit dem Schaltgabelmodul (9) ausgebildet ist eine Lagereinrichtung (5) zur Lagerung von zumindest einer mit dem Schaltgabelmodul (9) in Wirkungsverbindung stehenden Getriebewelle (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, insbesondere ein Schaltgetriebe, eines Kraftfahrzeugs.
Aus der EP 0 794 364 A2 ist eine Schaltvorrichtung für ein Zahnradwechselgetriebe bekannt, bei welcher eine Schaltstange an einem Schaltgehäuseeinsatz und an einem letzteren halternden Gehäuseteil eines zweiteiligen Getriebegehäuses axial verschiebbar gelagert ist. Darüber hinaus ist eine Schaltschwinge an zwei Lagerkonsolen des Schaltgehäuseeinsatzes schwenkbar gelagert. Dabei bildet der Schaltgehäuseeinsatz mit den beiden Lagerkonsolen und einer Traverse einen geschlossenen Rahmen, der die Schaltstange und die Schaltschwinge trägt. Dies soll insbesondere eine erleichterte Montage ermöglichen.
Aus der EP 0 668 458 A2 und der EP 1 094 255 A2 sind weitere Schaltvorrichtungen bekannt.
Nachteilig bei heutigen Schaltgetrieben ist dabei, dass einerseits Schaltgabelmodule mit zugehörigen Schaltgabeln und andererseits Lagereinrichtungen, beispielsweise Lagerplatten bzw. Lagerbrillen, für ein Los-/Festlagersystem der Getriebewellen verbaut werden. Dies bedeutet, dass die beiden genannten Bauteile bei der Montage der Schaltvorrichtung einzeln eingebaut und anschließend aufwändig zueinander justiert werden müssen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Schaltvorrichtung der eingangs erwähnten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei einem Schaltgetriebe, die bisher als separate Bauteile ausgebildete Lagereinrichtung und das Schaltmodul nunmehr als Einheit auszubilden. Das Schaltgabelmodul weist zumindest eine Schaltgabel auf, mit Hilfe welcher die einzelnen Gänge ein- bzw. ausgelegt werden. Die Lagereinrichtung dient zur Lagerung von zumindest einer, mit dem Schaltgabelmodul, d.h. mit einer Schaltgabel des Schaltgabelmoduls, in Wirkungsverbindung stehenden Getriebewelle. Durch die Tatsache, dass die Lagereinrichtung und das Schaltgabelmodul bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung als Einheit ausgebildet sind, lässt sich zum einen der Montageaufwand der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung deutlich reduzieren, da eine bisher erforderliche Montage der Lagereinrichtung entfallen kann, und zum anderen kann eine Minimierung einer Toleranzkette zwischen einer Schiebemuffenposition auf einem Getrieberadsatz und einer Positionierung der Schaltgabeln erreicht werden, wodurch eine höhere Fertigungsqualität erreicht werden kann.
Zweckmäßig sind die Lagerplätze der Lagereinrichtung einseitig offen ausgebildet, wodurch ein Aufsetzen des Schaltgabelmoduls mit der daran ausgebildeten Lagereinrichtung auf ein zugehöriges Festlager der Getriebewelle ermöglicht wird. Da eine Öffnung der Lagerplätze im wesentlichen gleich orientiert ist, wie eine Öffnung der Schaltgabeln des Schaltgabelmoduls, kann das Schaltgabelmodul mit der daran ausgebildeten Lagereinrichtung besonders einfach auf die Getriebewellen aufgesetzt werden, wobei einerseits die Lagereinrichtung die Festlager der Getriebewellen lagert und andererseits die Schaltgabeln des Schaltmoduls auf die Schiebemuffen der Getriebewellen aufgeschoben werden. Im Vergleich zu einer herkömmlichen, separaten Montage der Lagereinrichtung und des Schaltgabelmoduls kann somit eine deutliche Reduzierung der Fertigungszeit und dadurch auch der Fertigungskosten erreicht werden.
Rückfederung verkürzt, die Anforderungen an die Qualifikation des Personals herabgesetzt, der Aufbau der Maschine vereinfacht, die mechanische Stabilität erhöht, die Kosten der Maschine herabgesetzt oder die Robustheit der Maschine verbessert.
Eine vorteilhafte Realisierung wird gemäß den Ansprüchen 5 und 10 für eine Schwenkbiegemaschine für Metallbleche beschrieben. In 1 ist als zu verformender Körper (1) ein Metallblech zwischen einem ersten unbeweglichen Werkzeug (2) und einem das Blech fest klemmenden und während des Verformprozesses ebenfalls unbeweglichen Werkzeug (3) eingespannt. Ein bewegliches Werkzeug (4) wird in einer Kreisbewegung um eine Drehachse (5) geschwenkt. Für eine gewünschte Endposition des Körpers PEB von 90° wird in 2 das bewegliche Werkzeug von seiner Ausgangslage (4a) um den Winkel PET1 = 90° in die Endlage (4b) gefahren. Dann wird in 3 das bewegliche Werkzeug zurückgefahren in die Position (4c) mit dem Winkel PEM1, der an Hand des gemessenen Winkel-Drehmoment-Diagramms ermittelt wird. Die Bewegung kann auch um einen beliebigen Winkel über diese Position hinaus fortgesetzt werden, wenn es zur genaueren Ermittlung von PEM1 zweckdienlich ist, z.B. um die Messung nicht durch Beschleunigungen zu verfälschen oder um Zeitverzögerungen bei der Messung und Auswertung zu kompensieren. Dann wird in 4 das bewegliche Werkzeug wieder in positiver Richtung bis in Position (4d) mit dem Winkel PET2 gefahren, wobei gilt: PET2 = PET1 + (PET1 – PEM1)
Dann wird in 5 das bewegliche Werkzeug zurückgefahren in die Position (4e) mit dem Winkel PEM2, die an Hand des gemessenen Winkel – Drehmoment-Diagramms ermittelt wird. Die Bewegung wird dann mit beliebiger Geschwindigkeit zurück in die Ausgangsstellung für den nächsten Produktionsschritt fortgesetzt.
Das ermittelte Winkel-Drehmoment-Diagramm ist schematisch in 6 dargestellt. Beginnend in der Ausgangsstellung PO mit Winkel 0 schwenkt das bewegliche Werkzeug in die Endstellung P2 mit Winkel PET1. In einer ersten Phase von P0 bis P1 wird der Körper bis an seine Elastizitätsgrenze verformt; das
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch bei einer veränderten Ausführungsform,
3 eine Darstellung wie in 2, jedoch bei montierten Getriebewellen und Festlagern.
Entsprechend 1 weist eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 1 ein Schaltgabelmodul 9 und mehrere Schaltgabeln 2 auf, welche in montiertem Zustand jeweils eine Schiebemuffe 3 einer Getriebewelle 4 umfassen und dadurch ein Ein- bzw. Auslegen der einzelnen Gänge ermöglichen (vgl. 3). Das Schaltgabelmodul 9 ist dabei Teil der nicht vollständig gezeigten Schaltvorrichtung 1, insbesondere eines Schaltgetriebes, eines Kraftfahrzeugs. Als Einheit mit dem Schaltgabelmodul 9 ausgebildet ist eine Lagereinrichtung 5, welche zur Lagerung von zumindest einer, mit dem Schaltgabelmodul 9 in Wirkungsverbindung stehenden Getriebewelle 4, 4' dient.
Durch den Umstand, dass die Lagereinrichtung 5 und das Schaltgabelmodul 9 als Einheit, insbesondere auch einstückig, d.h. aus einem Stück hergestellt sind, entfällt ein bisher erforderliches separates Montieren der beiden Bauteile und zugleich kann eine Toleranzkette zwischen einer Schiebemuffenposition auf einem Radsatz der jeweiligen Getriebewelle 4, 4' und einer Positionierung der Schaltgabeln 2 minimiert werden. Insbesondere reduziert sich dadurch auch die Teilevielfalt bei der Montage der Schaltvorrichtung 1, wodurch Lager-, Logistik- und Fertigungskosten reduziert werden können.
Wie in 1 gezeigt, ist die Lagereinrichtung 5 als gabelartige Lagerbrille ausgebildet, welche zwei Lagerplätze 6 und 6' für zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Getriebewellen 4, 4' (vgl. 3) aufweist. Dabei ist die Lagereinrichtung 5 im Bereich ihrer Lagerplätze 6, 6' im wesentlichen eben ausgebildet, wobei jedoch auch eine gestufte Ausbildung, wie beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt, vorstellbar ist. An/In den Lagerplätzen 6, 6' kann die Lagereinrichtung 5 jeweils ein Los/Festlager 7, 7' der zugehörigen Getriebewelle 4, 4' aufnehmen, so dass letztgenannte Getriebewellen 4, 4' parallel zueinander zuverlässig von der Lagereinrichtung 5 gehalten werden können.
Ist die Lagereinrichtung 5 im Bereich ihrer Lagerplätze 6, 6', wie in den 2 und 3 gezeigt, gestuft ausgebildet, so sind die beiden Lagerplätze 6, 6' für die beiden zugehörigen Getriebewellen 4, 4' in Axialrichtung der Getriebewellen 4, 4' zueinander versetzt angeordnet.
Allen Ausführungsformen gemäß den 1 bis 3 ist dabei gemein, dass die Lagerplätze 6, 6' der Lagereinrichtung 5 einseitig offen ausgebildet sind, hier nach unten offen, wodurch ein Aufsetzen des Schaltgabelmoduls 9 mit der daran ausgebildeten Lagereinrichtung 5 auf ein zugehöriges Festlager 7, 7' der jeweiligen zugehörigen Getriebewelle 4, 4' ermöglicht wird. Dabei ist den 1 bis 3 weiter zu entnehmen, dass die Öffnung der Lagerplätze 6, 6' in dieselbe Richtung orientiert ist wie eine Öffnung der Schaltgabeln 2, wodurch sich die aus dem Schaltgabelmodul 9 und der Lagereinrichtung 5 gebildete Einheit in einem Arbeitsschritt einfach und schnell auf die Festlager 7, 7' bzw. auf die Schiebemuffen 3 aufsetzen lässt. Eine Aufsetz- bzw. Abziehrichtung ist dabei im wesentlichen orthogonal zur Achse der Getriebewellen 4, 4' orientiert. Je nach Größe der Schaltgabeln 2 wirken diese entweder mit der Schiebemuffe 3 der ersten Getriebewelle 4 oder mit der Schiebemuffe 3' der zweiten Getriebewelle 4' zusammen.
Desweiteren sind am Schaltgabelmodul 9 vorzugsweise Rastelemente 8 angeordnet, welche mit an einem nicht dargestellten Schaltvorrichtungsgehäuse angeordneten Gegenrastelementen zusammenwirken.
Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäße Lösung wie folgt charakterisieren:
Die Erfindung schlägt vor, ehemals separate Bauteile, nämlich eine Lagereinrichtung 5 und ein Schaltgabelmodul 9 nunmehr als Einheit auszubilden, wodurch sich einerseits eine Minimierung der Toleranzkette zwischen einer Schiebemuffenposition auf dem Radsatz der Getriebewelle 4, 4' und einer Positionierung der Schaltgabeln 2 ergibt und andererseits eine Reduzierung der Teilevielfalt und dadurch eine Erhöhung der Modularität, so dass die Fertigungs-, Lager- und Logistikkosten reduziert werden können.

Claims

Schaltvorrichtung (1), insbesondere ein Schaltgetriebe, eines Kraftfahrzeugs, – mit einem zumindest eine Schaltgabel (2) aufweisenden Schaltgabelmodul (9) zum Ein/Auslegen der einzelnen Gänge, – mit einer Lagereinrichtung (5) zur Lagerung von zumindest einer, mit dem Schaltgabelmodul (9) in Wirkungsverbindung stehenden Getriebewelle (4, 4'), – wobei die Lagereinrichtung (5) und das Schaltgabelmodul (9) als Einheit ausgebildet sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (5) und das Schaltgabelmodul (9) aus einem Stück hergestellt sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (5) als gabelartige Lagerbrille ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (5) zur Aufnahme zumindest eines Los/Festlagers (7, 7') für die Getriebewelle(n) (4, 4') ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, – dass die Lagereinrichtung (5) mindestens zwei Lagerplätze (6, 6') für mindestens zwei Festlager (7, 7') aufweist, – dass in den beiden Festlagern (7, 7') mindestens zwei parallele Getriebewellen (4, 4') gelagert sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Lagerplätze (6, 6') für die beiden parallelen Getriebewellen (4, 4') in Axialrichtung der Getriebewellen (4, 4') zueinander versetzt angeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgabelmodul (9) Rastelemente (8) aufweist, welche mit an einem Schaltvorrichtungsgehäuse angeordneten Gegenrastelementen zusammenwirken.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgabelmodul (9) zumindest zwei Schaltgabeln (2) aufweist, wovon die eine mit einer Schiebemuffe (3) einer ersten Getriebewelle (4) zusammenwirkt, während die andere mit einer Schiebemuffe (3') einer zweiten Getriebewelle (4') zusammenwirkt.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerplätze (6, 6') der Lagereinrichtung (5) einseitig offen ausgebildet sind, wodurch ein Aufsetzen auf ein zugehöriges Festlager (7, 7') der Getriebewelle (4, 4') ermöglicht wird.