DE102006057462A1 - Switch device consists of shift forks on switch member that is adjustable via catches - Google Patents

Switch device consists of shift forks on switch member that is adjustable via catches Download PDF

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Abstract

The switch device (1) has a cog-wheel change speed gear box located in a housing and which has a switch member (2) with at least two shift forks (3, 4). The shift forks are mounted on the switch member and have catches (11, 12) via which the shift forks are adjusted with the switch member. The switch member has an associated stop contour (14) against which the catches? numerous shift forks are tensioned. The shift forks may be coaxially mounted.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

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.The The invention relates to a switching device of a housing having a Change-speed gearbox with a switching element and at least two shift forks, wherein the Shifter forks are mounted on the switching element and locks have, by which the shift forks locked with the switching element are.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

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.In manual or automated transmissions are between two gear wheels, the are rotatably mounted on a transmission shaft, a synchronizer body and arranged a sliding sleeve. The sliding sleeve engages with a Internal toothing in an external toothing, with the synchronizer body is provided. The synchronizer body is rotatably connected to the transmission shaft. When switching a Ganges the sliding sleeve is moved in the axial direction on one of the gear wheels, until the internal toothing engages in a gear formed on the gear hitch be gearing. The internal teeth of the sliding sleeve is then both with the coupling teeth as well as with the external teeth of the synchronizer body engaged.

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.The shift fork has the task to transmit the axial movement of a shift linkage to the sliding sleeve. For this purpose, the shift fork is either axially slidably mounted on a switching element such as a shift rail, a shift shaft or a shift rod or firmly connected to the switching element. The shift fork has a fork-shaped body, which surrounds the sliding sleeve in the circumferential direction at least partially and is optionally provided at the ends with driver elements. Such a shift fork is for example in DE 101 25 098 A1 described, in which a guide and a base are formed together as a unit in one piece and separately from the fork-shaped body. The connection to the switching element requires a relatively large amount of space.

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.Modern change-speed gearboxes have a high number of gear stages. Each gear is switched with a shift fork assigned to it. In many switching devices, the switching positions are determined by a locking mountain, which is formed in the switching member. With the detent mountains, a locking element cooperates, which is biased against the switching member. The increasing number of shift forks makes it necessary to create space-saving designs. Such a short-throw switching device is in FR 1 196 085 discloses a shift rail with two shift forks represented. The two shift forks each have a fork-shaped base body and are arranged with a guide unit longitudinally displaceable on a stationary shift rod. The shift forks are moved by shift fingers, not shown. The positions corresponding to the inlaid gears and the neutral position, set by a detent with a locking mountain, which is incorporated in the shift forks. The detenting of the shift forks is effected by a latching element which is arranged in a through the shift rod extending through hole. Such a pair of shift fork has a very complex shape, which requires a complex manufacturing. In addition, the shift rod must be pierced, resulting in a significant weakening of the shift rod.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

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.Of the Invention is therefore based on the object, the disadvantages to avoid in the prior art and thus a switching arrangement to create with multiple shift forks, which a small space occupies and can be easily manufactured.

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.According to the invention this Problem solved by the characterizing part of claim 1. After that each shift fork is associated with a detent, the detents are biased against the same locking contour and the locking contour in the switching element is introduced. On a second locking contour can thus be omitted become. The arrangement allows a nesting of the shift forks, which only a small axial space is needed.

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.In an advantageous embodiment of the invention are exactly two Selector forks against a common locking contour biased, wherein the two shift forks are mounted coaxially. This way will achieved a space minimization, while the connection the shift forks can be kept simple to the switching element. this makes possible a simple, forming technical production of the connection of sheet metal.

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.To Another variant of the invention is the locking with a Shift fork connected by means of a press fit. The lock is separated from the shift fork, which has at least one connection and a body has been manufactured, and only before installation in the transmission with the body connected. The two shift forks can have the same structure, but this is not absolutely necessary.

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.In another development of the invention, at least one shift fork is mounted on the shift member via a guide tube. The guide tube can be formed of solid material, while the other components of the shift fork can be inexpensively manufactured from sheet metal. The guide tube is a cylindrical body, which does not have to be reworked consuming. The other components of the shift fork can easily be brought into a complex shape by chipless deformation techniques such as punching and embossing. Thus, both shift forks can use the same locking contour, the guide tube of the first shift fork has a cutout, which allows the engagement of the locking of the second shift fork on the locking contour. The shift forks are also connected to support via dropouts with the switching element.

Der Gegenstand der Erfindung ist ohne weiteres auch auf Schaltschwingen übertragbar.Of the The invention is readily applicable to shift rockers.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained below with reference to an embodiment. It demonstrate:

1a einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, 1a a cross section of a switching device according to the invention,

1b eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung nach 1a, 1b a perspective view of the switching device according to 1a .

1c einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung nach 1a, 1c a longitudinal section of the switching device after 1a .

2 einen Querschnitt der Schaltvorrichtung nach 1a entlang der Linie II-II, 2 a cross section of the switching device according to 1a along the line II-II,

3 einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung gemäß 1a entlang der Schnittlinie III-III, 3 a longitudinal section of the switching device according to 1a along the section line III-III,

4 einen Längsschnitt gemäß 1a in einer rückwärtigen Ansicht, 4 a longitudinal section according to 1a in a rear view,

5 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung nach 4 entlang V-V, 5 a cross section of the switching device according to the invention according to 4 along VV,

6 einen Querschnitt der Schaltvorrichtung gemäß 1a, 6 a cross section of the switching device according to 1a .

7 einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung entlang VII-VII. 7 a longitudinal section of the switching device along VII-VII.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

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.The 1a and 1b show a switching device 1 with a shift rod 2 , a first shift fork 3 and a second shift fork 4 , The shift forks 3 . 4 each have a first or second, fork-shaped, profiled sheet metal body 5 . 6 for engagement in not shown sliding sleeves. They are connected via a first or second connecting rod connection 7 . 8th on the outside to the central areas 17 the main body 5 . 6 connect with the shift rod 2 connected. The basic body 5 . 6 the shift forks 3 . 4 are separate from the also formed from sheet metal Schaltstangenanbindungen 7 . 8th made and connected to them by welding. The semicircular basic body 5 . 6 show at their ends 18 . 19 skids 16 on. Optionally, in between the two ends 18 . 19 lying central area 17 the main body 5 . 6 another shoe 16 be arranged.

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.The basic bodies 5 . 6 are regarding the shift rod 2 opposite a first or second switching mouth 9 . 10 arranged, which are directed approximately parallel to each other. In the shifters 9 . 10 engages at least one unillustrated shift finger.

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).The shift bar connection 7 the first shift fork 3 is with the massive guide tube 13 firmly connected ( 2 ). The second shift bar connection 8th the second shift fork 4 however, has two spaced dropouts 20 . 21 on, over which the shift fork 4 on the shift rod 2 is stored ( 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.The shift forks 3 . 4 point in a to the shift rod 2 vertical plane a first and second lock 11 . 12 on. Out 7 it appears that the detents 11 . 12 with a locking contour 14 the shift rod 2 work together. The locking contour 14 is by three in the circumferential direction of the shift rod 2 circumferential recesses 22 . 23 . 24 educated. The depth of the recesses 22 . 23 . 24 is constant in the circumferential direction, so that a rotational symmetry is present. However, it may vary in an angle-dependent manner in another embodiment of the invention.

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.The locking elements 11 . 12 are each in locking sleeves 25 . 26 arranged and have spring elements 27 and by the spring elements 27 prestressed detent balls 28 on. The asymmetrical types of shift fork connections 7 . 8th allow it, the locking sleeves 25 , 26 easily arranged, for example, at right angles to each other, so that a favorable angle can be selected for the given installation conditions.

11
Schaltvorrichtungswitching device
22
Schaltstangeshift rod
33
erste Schaltgabelfirst shift fork
44
zweite Schaltgabelsecond shift fork
55
erster Grundkörperfirst body
66
zweiter Grundkörpersecond body
77
erste Schaltstangenanbindungfirst Shift rod connection
88th
zweite Schaltstangenanbindungsecond Shift rod connection
99
erster Schaltmaulfirst shift mouthpiece
1010
zweites Schaltmaulsecond shift mouthpiece
1111
erste Arretierungfirst lock
1212
zweite Arretierungsecond lock
1313
Führungsrohrguide tube
1414
Rastkonturcatch contour
1515
Ausschnittneckline
1616
Gleitschuhshoe
1717
ZentralbereichCentral area
1818
EndeThe End
1919
EndeThe End
2020
Ausfallendedropout
2121
Ausfallendedropout
2222
erste Ausnehmungfirst recess
2323
zweite Ausnehmungsecond recess
2424
dritte Ausnehmungthird recess
2525
Arretierhülselocking sleeve
2626
Arretierhülselocking sleeve
2727
Federelementspring element
2828
Rastkugeldetent ball

Claims (8)

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.Switching device ( 1 ) of a housing having a gear change transmission with a switching element ( 2 ) and at least two shift forks ( 3 . 4 ), the shift forks ( 3 . 4 ) on the switching element ( 2 ) are mounted and locks ( 11 . 12 ), by which the shift forks ( 3 . 4 ) with the switching element ( 2 ) are latched, characterized in that the switching element ( 2 ) at least one latching contour ( 14 ), against which the detents ( 11 . 12 ) of a plurality of shift forks ( 3 . 4 ) are biased. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltgabeln (3, 4) gegen eine gemeinsame Rastkontur (14) vorgespannt sind.Switching device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that two shift forks ( 3 . 4 ) against a common catch contour ( 14 ) are biased. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabeln (3, 4) koaxial gelagert sind.Switching device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the shift forks ( 3 . 4 ) are mounted coaxially. Schaltvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungen (11, 12) mittels eines Pressverbandes mit den Schaltgabeln (3, 4) verbunden sind.Switching device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detents ( 11 . 12 ) by means of a press fit with the shift forks ( 3 . 4 ) are connected. 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.Switching device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the second shift fork ( 4 ) via a guide tube ( 13 ) and that the first shift fork ( 3 ) over dropouts ( 20 . 21 ) on the switching element ( 2 ) are stored. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabeln (3, 4) aus Blech ausgebildet sind.Switching device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the shift forks ( 3 . 4 ) are formed of sheet metal. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungen (11, 12) in einer zum Schaltglied (2) senkrecht liegenden Ebene angeordnet sind.Switching device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the detents ( 11 . 12 ) in a to the switching element ( 2 ) are arranged perpendicular plane. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstangenanbindungen (7, 8) aus Blech ausgebildet sind.Switching device according to claim 1, characterized in that the switching rod connections ( 7 . 8th ) are formed of sheet metal.
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