DE102011004415A1 - Shift shaft with an open sleeve - Google Patents
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Abstract
Schaltvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes mit einer Schaltstange (2) und einer auf der Schaltstange (2) angeordneten Hülse (3), wobei die Hülse (3) eine Halbschale (4) mit zwei Schenkeln (5, 6) und ein oder mehrere Verbindungsteile (7, 8) aufweist, welche jeweils die Schenkel (5, 6) miteinander verbinden, wobei das oder die Verbindungsteile (7, 8) axial kürzer sind als die Halbschale (4).Shifting device (1) of a motor vehicle gearbox with a shift rod (2) and a sleeve (3) arranged on the shift rod (2), the sleeve (3) being a half-shell (4) with two legs (5, 6) and one or more connecting parts (7, 8) which each connect the legs (5, 6) to one another, the connecting part or parts (7, 8) being axially shorter than the half-shell (4).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes mit einer Schaltstange und einer auf der Schaltstange angeordneten Hülse, wobei die Hülse eine Halbschale mit zwei Schenkeln und ein oder mehrere Verbindungsteile aufweist, welche jeweils die Schenkel miteinander verbinden. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Hülse.The invention relates to a switching device of a motor vehicle change gear with a shift rod and a sleeve arranged on the shift rod, wherein the sleeve has a half-shell with two legs and one or more connecting parts, which each connect the legs together. The invention further relates to a method for producing such a sleeve.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Schaltstangen als Teil von Schaltvorrichtungen sind bewegbare Schaltelemente im Schaltgetriebe, die eine vom Fahrer oder einem Aktor initierte Schaltbewegung auf weitere nachgeordnete Schaltelemente übertragen. Häufig sitzt auf der Schaltstange eine Hülse, auf der weitere Funktionsbauteile wie beispielsweise Rastierkonturen, Schaltfinger oder Anschläge angeordnet sind. Diese weiteren Funktionsteile brauchen dann nicht unmittelbar auf der relativ kleinen Oberfläche der Schaltstange angeordnet werden, was die Anordnung erleichtert. Ferner schwächen sie die Schaltstange nicht.Shift rods as part of shift devices are movable shift elements in the transmission, which transmit an initiated by the driver or an actuator switching movement to other downstream switching elements. Often sits on the shift rod, a sleeve on which further functional components such as Rastierkonturen, shift fingers or stops are arranged. These other functional parts need then not be placed directly on the relatively small surface of the shift rod, which facilitates the arrangement. Furthermore, they do not weaken the shift rod.
Die Hülse weist häufig mehrere Funktionsbauteile auf. Dadurch ist sie ein komplex geformtes Bauteil, das als Massenprodukt aufwendig in der Herstellung ist.The sleeve often has several functional components. As a result, it is a complex shaped component that is expensive to produce as a mass product.
Um eine spangebende Herstellung weitestgehend zu vermeiden, schlägt
Nachteilig an diesen Rastierhülsen ist, dass die Halbschalen sehr exakt geformt werden müssen, um beispielsweise durch Laserschweißen entlang einer Trennebene aneinander verbunden zu werden. Die Einhaltung dieser Vorgaben machen den Herstellungsprozess aufwendig. Die Masse der Rastierhülse und der Materialaufwand für ihre Herstellung ist vergleichsweise groß.A disadvantage of these Rastierhülsen is that the half shells must be formed very precisely to be connected to each other, for example by laser welding along a parting plane. Compliance with these specifications make the production process expensive. The mass of Rastierhülse and the cost of materials for their preparation is relatively large.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltvorrichtung eines Fahrzeugwechselgetriebes zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Fertigungsverfahren für eine derartige Schaltvorrichtung bereitzustellen.The object of the invention is therefore to provide a switching device of a vehicle change gear, which does not have the disadvantages mentioned above. It is another object of the invention to provide a manufacturing method for such a switching device.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung nach Anspruch 1. Erfindungsgemäß sind die Verbindungsteile axial kürzer ausgebildet als die Halbschale. Die Hülse ist damit radial nicht komplett geschlossen, sondern zu ihrer Unterseite hin zumindest teilweise offen ausgebildet. Sie wird dadurch leichter und benötigt weniger Ausgangsmaterial bei nahezu gleicher Stabilität.The object is achieved by a switching device according to
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Hülse einer Schaltstange, bei dem zunächst ein im Ausgangszustand gestanztes oder geprägtes Blech zu einer Halbschale mit zwei Schenkeln verformt wird und die Schenkel durch zumindest ein separates Verbindungsteil aus Blech miteinander zumindest abschnittsweise verbunden werden. Das Verbindungsteil ist axial kürzer als die Halbschale ausgebildet, was Material und Gewicht spart. Die Verformungsungenauigkeiten der noch offenen Halbschale können bei Bedarf durch Nachprägen oder Nachstanzen deutlich einfacher als bei einer vollständig geschlossen Hülse reduziert werden. Diese offene Form ermöglicht praktisch erst das Nachprägen und Nachstanzen der Halbschale im fertig gebogenen Zustand. Damit können die in der Massenherstellung aufgrund von Fertigungstoleranzen stets auftretenden Streuungen von der gewünschten Form ausgeglichen werden. Somit wird nicht nur die Ausschussquote gesenkt, sondern auch die Einrichtung der Fertigungsstraße und ihr Betrieb vereinfacht. Der Herstellungsprozess wird dadurch flexibler.The object is also achieved by a method for producing a sleeve of a shift rod, in which initially stamped in the initial state or embossed sheet is deformed into a half-shell with two legs and the legs are connected by at least one separate connecting part made of sheet metal at least in sections. The connecting part is formed axially shorter than the half shell, which saves material and weight. If necessary, the deformation inaccuracies of the still open half-shell can be reduced significantly more easily by stamping or re-punching than in a completely closed sleeve. This open shape allows practically only the stamping and re-punching of the half-shell in the finished bent state. Thus, the variations in mass production due to manufacturing tolerances always occurring variations can be compensated by the desired shape. Thus, not only the reject rate is lowered, but also simplifies the establishment of the production line and its operation. The manufacturing process becomes more flexible.
In einer ersten Variante der Erfindung ist die Halbschale im Querschnitt U-förmig ausgebildet. Sie weist endseitig zwei zueinander parallele Schenkel auf, die endseitig mit dem Verbindungsteil verbunden sind. Alternativ dazu kann die Halbschale einen halbkreisförmigen Querschnitt oder auch andere bezüglich der Schaltstange konvexe Formen aufweisen.In a first variant of the invention, the half-shell is formed in cross-section U-shaped. It has at its end two mutually parallel legs, which are connected at the end to the connecting part. Alternatively, the half-shell may have a semi-circular cross-section or other shapes convex with respect to the shift rod.
Erfindungsgemäß weist die Hülse ein oder mehrere Verbindungsteile auf. Zur Versteifung können je nach Länge der Halbschale mehrere Verbindungsteile vorgesehen sein. Mehrere Verbindungsteile sind besonders vorteilhaft, wenn gleichzeitig Zusatzfunktionen in diese integriert werden können. So ist in einer Variante vorgesehen, dass ein Verbindungsteil eine Rastierkontur aufweist. Die Rastierkontur ist ein Rastgebirge, das ein gegen sie von außen vorspannbares Rastelement führt und sichert. Eine derartige Rastierkontur vermittelt einen vorbestimmten Schaltkraft- oder Wählkraftverlauf und muss daher genau positioniert und gefertigt werden. Sie lässt sich besonders einfach in ein separates Blech umformtechnisch einbringen, weil auf ein Einformen in die Halbschale verzichtet werden kann.According to the invention, the sleeve has one or more connecting parts. Depending on the length of the half-shell, a plurality of connecting parts may be provided for stiffening. Several connecting parts are particularly advantageous if additional functions can be integrated into them at the same time. Thus, it is provided in a variant that a connecting part has a Rastierkontur. The Rastierkontur is a resting mountains, which leads and secures against them from the outside prestressable locking element. Such Rastierkontur provides a predetermined switching power or Wählkraftverlauf and must therefore be accurately positioned and manufactured. It is particularly easy to bring into a separate sheet metal forming technology, because it can be dispensed with molding in the half shell.
Eine Rastierkontur kann auf der Hülse verschweißt und auf der Schaltstange angeordnet werden. Sie wird auch als Rastierhülse bezeichnet. Erfindungsgemäß wird auf ein geschlossen ausgebildetes Rohrteil verzichtet. Vielmehr übernimmt in einer Ausbildung der Erfindung das Blech mit der Rastierkontur die Zusatzfunktion, die Halbschale zu stabilisieren. Durch ihre Befestigung an der Halbschale versteift sie diese somit zusätzlich.A Rastierkontur can be welded to the sleeve and placed on the shift rod. It is also called Rastierhülse. According to the invention, a closed-shaped pipe part is dispensed with. Rather, takes over in an embodiment of the invention, the sheet with the Rastierkontur the additional function of stabilizing the half shell. Due to its attachment to the half shell, it stiffens them thus additionally.
Die Hülse weist in der Regel mehrere Funktionselemente auf. Ein Funktionselement kann beispielsweise durch die vorstehend genannte Rastierkontur gebildet sein. Weitere Funktionselemente sind beispielsweise Sperranschläge oder ein oder mehrere Schaltfinger. Weist die Hülse einen Schaltfinger als ein weiteres Funktionselement auf, ist das Verbindungsteil mit der auf einem Rastierblech angeordneten Rastierkontur vorzugsweise 180° versetzt zum Schaltfinger angeordnet. Dadurch kann die Hülse besonders hohe Kräfte aufnehmen. Trägt die Rastierhülse mehrere Rastierkonturen, sollten die einzelnen Rastierkonturen voneinander jeweils einen möglichst großen Winkelabstand aufweisen.The sleeve usually has a plurality of functional elements. A functional element may be formed, for example, by the aforementioned locking contour. Other functional elements are, for example, locking stops or one or more shift fingers. If the sleeve has a shift finger as a further functional element, the connecting part with the detent contour arranged on a detent plate is preferably arranged offset by 180 ° relative to the shift finger. As a result, the sleeve can absorb particularly high forces. If the Rastierhülse carries several Rastierkonturen, the individual Rastierkonturen should each have the greatest possible angular distance from each other.
Ein oder mehrere Verbindungsteile können die Halbschale dadurch versteifen, dass sie beide Schenkel verbinden und auf einem axialen Teilabschnitt der Halbschale die Schaltstange einschließen. Alternativ bilden sie mit der Halbschale eine rückseitig offene Hülse, indem sie stirnseitig angeordnet sind und einseitig oder beidseitig einen Deckel bilden. Dann weisen sie in der Regel Durchgangsausnehmungen für die Schaltstange oder deren Lagerung auf.One or more connecting parts may stiffen the half-shell by connecting both legs and enclosing the switching rod on an axial section of the half-shell. Alternatively, they form with the half-shell a sleeve open at the rear, by being arranged on the front side and forming a lid on one or both sides. Then they usually have through holes for the shift rod or their storage.
Die Verbindungsteile können aus einem anderen Material als dem der Halbschale ausgebildet sein. So kann bei der Materialwahl auf die Zusatzfunktionen der Verbindungsteile gezielt abgestellt werden. Dadurch etwaig auftretende Festigkeitsverluste können durch ein dickeres Material kompensiert werden. Es ist ebenfalls vorgesehen, die Halbschale und ihre Verbindungsteile aus unterschiedlich dicken, aber stofflich gleichen Ausgangsmaterialien herzustellen. Vorzugsweise kommen Metallbleche und Kunststoffe zum Einsatz. In Kombination mit dem Verzicht auf ein Verschweißen der einzelnen Bauteile sind nahezu beliebige Materialpaarungen möglich.The connecting parts may be formed of a different material than that of the half-shell. Thus, when selecting the material, the additional functions of the connecting parts can be targeted. As a result, any loss of strength occurring can be compensated by a thicker material. It is also envisaged to produce the half shell and its connecting parts of different thicknesses, but material same starting materials. Metal sheets and plastics are preferably used. In combination with the omission of a welding of the individual components almost any material pairings are possible.
Die Verbindungsteile können an der Halbschale prinzipiell form-, kraft-, schlüssig oder durch Mischformen dieser Befestigungsarten angebracht werden. In einer Ausbildung der Erfindung wird auf ein stoffschlüssiges Verbinden, in der Regel ein Verschweißen, verzichtet. Ist dies aufgrund der Belastung nicht gänzlich möglich, werden lediglich möglichst viele Verbindungen ohne thermische Verbindungsverfahren hergestellt. Dadurch fällt der Verzug der fertigen Hülse geringer aus. Als schweißloses Verbindungsverfahren ist insbesondere ein Verprägen der gefügten Bauteile vorgesehen. Ferner können die Bauteile der Hülse vor ihrer Montage gehärtet werden.The connecting parts can be attached to the half-shell in principle form-, force-, conclusive or by mixing these types of fastening. In one embodiment of the invention, a material connection, usually a welding, is dispensed with. If this is not entirely possible due to the load, only as many connections as possible are produced without thermal connection methods. As a result, the delay of the finished sleeve is smaller. As a weld-free connection method, in particular embossing of the joined components is provided. Furthermore, the components of the sleeve can be hardened prior to their assembly.
Vorzugsweise sind die Halbschale und das Verbindungsteil formschlüssig verbunden. Dazu kann das Verbindungsteil die Schaltstange radial umgreifen. In einer anderen Ausführung greifen Noppen auf einem der Bauteile in komplementäre Ausnehmungen des anderen Bauteils. Dabei kann zusätzlich ein Verclipsen erfolgen, das eine Verliersicherung darstellt. Nach dem Aufstecken des Verbindungsteils können alternativ die Noppen dauerhaft verformt werden.Preferably, the half-shell and the connecting part are positively connected. For this purpose, the connecting part can engage around the switching rod radially. In another embodiment, nubs on one of the components engage in complementary recesses of the other component. In addition, a clipping can take place, which represents a captive security. After attaching the connecting part alternatively the knobs can be permanently deformed.
Die aus dem Verbindungsteil bzw. den Verbindungsteilen und der Halbschale aufgebaute Hülse kann auf unterschiedliche Weisen an der Schaltstange befestigt werden. So kann die Anbindung über eine Innenhülse, die fest mit der Hülse verbunden ist, erfolgen. Zur besonders sicheren Anbindung können auch mehrere Innenhülsen vorgesehen sein. Die Innenhülse wird vorzugsweise als Weichbauteil in die zuvor komplettgehärtete Hülse gefügt. Sie kann ihrerseits mittels einer Prägeverbindung an der Schaltstange fixiert werden.The sleeve constructed from the connecting part or connecting parts and the half-shell can be fastened to the switching rod in different ways. Thus, the connection via an inner sleeve, which is firmly connected to the sleeve, take place. For a particularly secure connection and several inner sleeves can be provided. The inner sleeve is preferably joined as a soft component in the previously fully cured sleeve. You can in turn be fixed by means of a stamped connection to the shift rod.
In speziellen Anwendungsfällen kann es von Vorteil sein, die Hülse nicht fest, sondern beispielsweise nur drehfest auf der Schaltstange anzuordnen. In diesem Fall ist die Anbindung der Hülse an die Schaltstange über Innenhülsen besonders vorteilhaft, da diese ein Lager aufnehmen können oder selbst einen Teil des Lagers bilden. Es sind sowohl Wälz- als auch Gleitlager vorgesehen.In special applications, it may be advantageous, the sleeve is not fixed, but for example only rotatably on the shift rod to order. In this case, the connection of the sleeve to the shift rod via inner sleeves is particularly advantageous because they can accommodate a camp or even form part of the camp. Both rolling and sliding bearings are provided.
Alternativ wird die Anbindung der Hülse an die Schaltstange über ein als Deckel ausgebildetes, stirnseitiges Verbindungsteil hergestellt. Eine weitere Variante stellt eine auf der Schaltstange angeordnete, beispielsweise aufgeschrumpfte Ringscheibe dar, die ganz oder teilweise die Hülse berührt. An den Berührungspunkten kann die Ringscheibe mit der Hülse verschweißt sein. In einer anderen Ausbildung weist die Ringscheibe Eingriffsnasen auf, die in entsprechende Eingriffsausnehmungen der Hülse eingreifen und die Hülse auf der Schaltstange führen. Zusätzlich können die Eingriffsnasen so geformt sein oder nach der Montage verformt werden, dass sie die Hülse form- oder kraftschlüssig halten.Alternatively, the connection of the sleeve is made to the shift rod via a lid formed as an end-side connecting part. Another variant is an arranged on the shift rod, for example, shrunk annular disc which touches the sleeve in whole or in part. At the points of contact, the annular disc can be welded to the sleeve. In another embodiment, the annular disc engagement lugs which engage in corresponding engagement recesses of the sleeve and guide the sleeve on the shift rod. In addition, the engagement lugs may be shaped or deformed after assembly, that they hold the sleeve positive or non-positive.
Unter einer Schaltstange wird bei dieser Erfindung jedes längliche Schaltelement verstanden. Ihr Querschnitt ist wie bei Schaltschienen nicht notwendigerweise kreisrund. Sie kann sowohl ausschließlich in ihre Achsrichtung verschiebbar sein als auch um ihre Hauptachse ausschließlich verdrehbar sein. Eine als Zentralschaltwelle ausgebildete Schaltstange ist sowohl verdrehbar als auch axial verschiebbar.Under a shift rod is understood in this invention, each elongated switching element. Their cross section is not like switch rails necessarily circular. It can be displaceable both exclusively in its axial direction and also be exclusively rotatable about its main axis. A switching rod designed as a central selector shaft is both rotatable and axially displaceable.
In oder an der Hülse können ein Schaltfinger oder ein Schaltmaul befestigt sein. Beim Schalten greift der Schaltfinger in das Schaltmaul ein. Schaltmäuler sind in der allgemeinsten Form in zwei entgegengesetzte Richtungen begrenzte Eingriffskonturen, in die ein Schaltfinger eingreift. Die Schaltmäuler weisen an zwei entgegengesetzten Abschnitten zueinander beabstandete Anschläge auf, an denen der Schaltfinger abwechselnd zwecks Weitergabe einer Bewegung anliegen muss. Der Schaltfinger ist ein hervorstehendes Element, das geeignet ist, in das Schaltmaul, also in den Abstand zwischen die Anschläge, einzugreifen.In or on the sleeve, a shift finger or a shift jaw can be attached. When switching the shift finger engages in the shift jaw. Schaltmäuler are in the most general form in two opposite directions limited engagement contours, which engages a shift finger. The Schaltmäuler have at two opposite portions to each other spaced stops on which the shift finger must alternately rest in order to pass a movement. The shift finger is a protruding element which is suitable for engaging in the shift jaw, ie in the distance between the stops.
Die Hülse ist einfach aus einem Flachmaterial herstellbar wie beispielsweise aus einem abgelängtem Blechstreifen. Das Flachmaterial wird zunächst vor dem Biegen mit den entsprechenden Formen und den Ausschnitten für die Sperranschläge und den Schaltfinger versehen. Dann wird der Blechstreifen zu einer Halbschale halbrund gebogen, und an seinen Enden werden die Verbindungsteile form-, kraft- oder stoffschlüssig stabilisierend befestigt. Die so entstandene Hülse wird an der Schaltstange befestigt. Gegebenenfalls wird schließlich ein Schaltfinger auf der Hülse angeordnet und durch Nieten und/oder Schweißen an dieser befestigt.The sleeve is easily produced from a flat material such as a cut sheet metal strip. The sheet is first provided with the appropriate shapes and cutouts for the lock stops and the shift finger prior to bending. Then, the sheet metal strip is bent semicircle to a half-shell, and at its ends the connecting parts are positively, force or materially stabilizing attached. The resulting sleeve is attached to the shift rod. Optionally, a shift finger is finally placed on the sleeve and secured thereto by riveting and / or welding.
An der Hülse sind weitere Funktionselemente wie ein Profil für zur Betätigung eines Rückwärtsschalters anordbar. Die Funktionselemente können aus dem Material der Halbschale selbst ausgebildet sein. Alternativ und besonders vorteilhaft bei einer Kombination einer Vielzahl von Funktionselementen werden diese separat hergestellt und mit der Hülse verbunden.On the sleeve further functional elements such as a profile for the operation of a reverse switch can be arranged. The functional elements may be formed from the material of the half-shell itself. Alternatively and particularly advantageous in a combination of a plurality of functional elements, these are manufactured separately and connected to the sleeve.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die
Rückseitig sind die beiden Schenkel
Das erste Verbindungsteil
Das zweite Verbindungsteil
Etwa axial mittig weist die Halbschale
Die Außenkontur der Halbschale
Rückseitig sind die beiden Schenkel
Das erste Verbindungsteil
Das zweite Verbindungsteil
Etwa axial mittig weist die Halbschale
Die Hülse
Die Ausführungsformen beider Hülsen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaltvorrichtungswitching device
- 22
- Schaltstangeshift rod
- 33
- Hülseshell
- 44
- Halbschalehalf shell
- 55
- erster Schenkelfirst leg
- 66
- zweiter Schenkelsecond leg
- 77
- Verbindungsteilconnecting part
- 88th
- Verbindungsteilconnecting part
- 99
- Deckelcover
- 1010
- RasierkonturRasierkontur
- 1111
- Schaltführungshift guide
- 1212
- Anschlagattack
- 1313
- Schaltfingershift finger
- 1414
- SchenkelanschlussflächeLeg pad
- 1515
- Ausnehmungrecess
- 1616
- Noppenburl
- 1717
- ZentraldurchführungCentral execution
- 1818
- Eingriffsausnehmungengaging recess
- 1919
- Eingriffsnaseengaging nose
- 2020
- Ringscheibewasher
- 21 21
- erstes axiales Endefirst axial end
- 2222
- Vorsprunghead Start
- 2323
- Flanschflange
- 2424
- Innenhülseinner sleeve
- 2525
- Lappencloth
- 2626
- EintauchöffnungImmersion opening
- 2727
- FreistanzungFree punch
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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