DE102013221356A1

DE102013221356A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102013221356A1
Application number: DE102013221356.5A
Authority: DE
Inventors: Uwe Schwarz; Tobias Kirchgäßner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-04-23
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: DE102013221356B4

Abstract

Schaltvorrichtung (1, 23) für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Schaltwelle (3), die entlang ihrer Längsachse in eine Wählrichtung verschiebbar und mittels eines Schalthebels (2) um ihre Längsachse in eine Schaltrichtung drehbar ist, wobei auf der Schaltwelle (3) eine fest mit dieser verbundene Mitnehmerhülse (13, 25) angeordnet ist, die zum Übertragen eines Drehmoments auf eine drehbar auf der Schaltwelle (3) gelagerte Rastierhülse (8, 20, 24) ausgebildet ist, wobei zwischen der Mitnehmerhülse (13, 25) und der Rastierhülse (8, 20, 24) in Umfangsrichtung Spiel vorhanden ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Schaltwelle, die entlang ihrer Längsachse in eine Wählrichtung verschiebbar und mittels eines Schalthebels um ihre Längsachse in eine Schaltrichtung drehbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Schaltvorrichtung ist aus der DE 10 2011 007 251 A1 bekannt. Die Schaltvorrichtung umfasst üblicherweise die Schaltwelle, die mittels eines Wählhebels axial verschiebbar ist. Auf diese Weise wird eine bestimmte Gasse in einem Getriebe ausgewählt. Zusätzlich ist ein Wählhebel vorgesehen, der geschwenkt werden kann, um die Schaltwelle zu verdrehen, um einen Gang des Wechselgetriebes einzulegen bzw. zu schalten. Die beiden Hebel sind jeweils über einen Seilzug oder ein Gestänge mit einem Handschalthebel verbunden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine derartige Schaltvorrichtung mit einem Schaltgewicht mit einem Tilger oder Tilgerelement zu versehen, um einen harten Endanschlag zu dämpfen und Schwingungen, die aus dem Getriebe kommen, zu reduzieren. Dadurch soll erreicht werden, dass der Fahrer ein Vibrieren des Schalthebels weder sieht noch spürt. Die dämpfenden Eigenschaften des Tilgers reduzieren die Massenträgheitskräfte des Schaltgewichts und schonen dadurch die Endanschlags-Elemente. Das Schaltgewicht inklusive des Dämpfers werden bei der bereits bekannten Ausführung nur während des Schaltvorgangs, nicht jedoch beim Anwählen der Schaltgasse bewegt, was allerdings einen gewissen baulichen Aufwand erfordert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung anzugeben, die einen einfachen Aufbau aufweist und kostengünstig herstellbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass auf der Schaltwelle eine fest mit dieser verbundene Mitnehmerhülse angeordnet ist, die zum Übertragen eines Drehmoments auf eine drehbar auf der Schaltwelle gelagerte Rastierhülse ausgebildet ist, wobei zwischen der Mitnehmerhülse und der Rastierhülse in Umfangsrichtung Spiel vorhanden ist.
Die Erfindung beruht auf der Idee, dass eine Schwingungsentkopplung zwischen dem Schalthebel und der Schaltwelle im Bereich der Rastierhülse vorgenommen werden kann. Dazu wird die Rastierhülse und die mit ihr zusammenwirkende Mitnehmerhülse so ausgebildet, dass dazwischen zumindest ein geringes Spiel in Umfangsrichtung möglich ist. Dieses Spiel bewirkt, dass Schwingungen, die im Getriebe entstehen, lediglich bis zur Mitnehmerhülse übertragen werden. Eine ununterbrochene Weiterleitung dieser Schwingungen auf die Rastierhülse und somit eine kontinuierliche Schwingungsanregung wird hierdurch verhindert, dementsprechend werden diese unerwünschten Schwingungen nicht bzw. abgeschwächt über den bzw. die Seilzüge bis zum Handschalthebel übertragen. Dadurch ist sichergestellt, dass diese Schwingungen vom Fahrer nicht bzw. reduziert wahrgenommen werden können.
Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung eignet sich besonders gut für Ausführungen, bei denen an dem Schalthebel ein Schaltgewicht mit Tilger angeordnet ist. Grundsätzlich ist das Vorhandensein eines Schaltgewichts oder eines Tilgers jedoch nicht erforderlich.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass der Schalthebel und die Schaltwelle kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass in den Schalthebel ein Drehmoment eingeleitet werden kann, beispielsweise über einen Kugelzapfen, der mit einem Seilzug verbunden ist, so dass die mit dem Schalthebel drehfest verbundene Schaltwelle durch eine Drehung des Schalthebels gedreht werden kann, wodurch ein Gang des Getriebes eingelegt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schaltwelle wenigstens eine fest mit der Schaltwelle verbundene Anschlaghülse aufweist, die einen axialen Anschlag für ein Bauteil, insbesondere eine Rastierhülse, bildet. Dementsprechend verhindert die Anschlaghülse eine Verschiebung der Rastierhülse in axialer Richtung entlang der Schaltwelle.
Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass die Schaltvorrichtung eine bewegbar auf der Schaltwelle angeordnete Innenhülse aufweist, die fest mit der Rastierhülse verbunden ist. Die Innenhülse ist dabei mit Spiel auf der Schaltwelle angeordnet und gleichzeitig mit der Rastierhülse verbunden.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass die Mitnehmerhülse oder die Rastierhülse wenigstens eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung aufweist, die mit einer an dem jeweils anderen Bauteil angeordneten Lasche unter Bildung einer Klauenkupplung zusammenwirkt.
Von beiden Alternativen wird es bevorzugt, dass die Mitnehmerhülse die wenigstens eine Ausnehmung aufweist und dass die Rastierhülse die Lasche aufweist, die in die Ausnehmung eingreift. Ausnehmung und Lasche sind dabei so ausgebildet, dass Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen ist, so dass gegebenenfalls vorhandene Vibrationen durch eine Bewegung einer der beiden Komponenten aufgenommen und gedämpft bzw. eliminiert werden können.
Das Vorsehen des Spiels ermöglicht zudem die Herstellung der Rastierhülse und der Mitnehmerhülse mit größeren Toleranzen, wodurch sich Kosteneinsparungen bei der Herstellung ergeben. Die Übertragung eines Moments findet erst dann statt, wenn das vorhandene Spiel zwischen Mitnehmerhülse und Rastierhülse durch eine Relativdrehung aufgebraucht ist.
Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass die Rastierhülse an ihrer Innenseite wenigstens einen das Spiel in Umfangsrichtung begrenzenden und/oder festlegenden Vorsprung aufweist. Vorzugsweise kann der Vorsprung als Durchdrückung ausgebildet sein, wodurch eine kostengünstige Herstellung möglich ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass einer oder jeder Rastierhülse jeweils zwei feste mit der Schaltwelle verbundene Mitnehmerhülsen zugeordnet sind. Auf diese Weise kann die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert werden, wodurch sich ein Einsparungspotential ergibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
2 ein Detail der Schaltvorrichtung von 1 in einer geschnittenen Ansicht;
3 ein Detail der in 1 gezeigten Schaltvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
4 eine perspektivische geschnittene Ansicht einer Rastierhülse;
5 ein Detail einer geschnittenen perspektivischen Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die in 1 gezeigte Schaltvorrichtung 1 ist Bestandteil eines Wechselgetriebes eines Kraftfahrzeugs. Die Schaltvorrichtung 1 umfasst einen Schalthebel 2, der drehfest mit einer Schaltwelle 3 verbunden ist. In 1 erkennt man, dass der Schalthebel 2 näherungsweise rechtwinklig zur Schaltwelle 3 angeordnet ist, so dass über den Schalthebel 2 ein Drehmoment eingeleitet werden kann, um die Schaltwelle 3 um ihre Längsachse zu drehen. Dazu weist der Schalthebel 2 einen Kugelzapfen 4 auf, an dem ein Seilzug befestigbar ist, der mit einem Handschalthebel eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist.
In 1 erkennt man, dass an dem Schalthebel 2 ein Tilger 27 mit einem Schaltgewicht 5 angebracht ist. Der Tilger 27 dient zum Dämpfen des harten Endanschlags von Schaltgewicht 5, welcher bei der Betätigung der Schaltvorrichtung durch den Fahrer auftreten würde. Der Tilger 27 ist dabei so ausgelegt, dass die Übertragung von Schwingungen weitgehend verhindert oder sogar unterdrückt wird.
Die Schaltvorrichtung 1 umfasst daneben einen Wählhebel 6, der ebenfalls mit einem Kugelzapfen 7 versehen ist, und der über einen zweiten Seilzug mit dem Handschalthebel verbunden werden kann. Wenn der Fahrer den Handschalthebel betätigt, wird der Wählhebel 6 geschwenkt, wodurch die Schaltwelle 3 entlang ihrer Längsachse in eine Wählrichtung verschoben wird. Nachdem die richtige axiale Position erreicht ist, verdreht der Schalthebel 2 die Schaltwelle 3, woraufhin ein Schaltvorgang durch eine auf der Schaltwelle 3 angeordnete Rastierhülse 8 ausgelöst wird. Die Schaltwelle 3 durchsetzt ein Gehäuse 9 eines Schaltdoms. In 1 erkennt man an der Unterseite der Rastierhülse 8 eine fest mit der Schaltwelle 3 verbundene Mitnehmerhülse 10, an die sich eine Anschlaghülse 11 anschließt. In Axialrichtung folgt eine Schalthülse 12, die mit einer weiteren Mitnehmerhülse 13 zusammenwirkt.
Die Funktion der Schaltvorrichtung 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 erläutert, 2 zeigt ein Detail der Schaltvorrichtung von 1 in einer geschnittenen Ansicht. Wie bereits erwähnt wurde wird mittels des Schalthebels 2, der mit der Schaltwelle 3 kraft- und formschlüssig über eine Verzahnung 14 verbunden ist, ein Drehmoment in die Schaltwelle 3 eingeleitet.
Die Rastierhülse 8 wird teilweise vom Gehäuse 9 des Schaltdoms verdeckt. Eine Anschlaghülse 15 ist fest mit der Schaltwelle 3 verbunden und verhindert ein Verschieben der Rastierhülse 8 in Längsrichtung der Schaltwelle 3. In 2 erkennt man, dass axial neben der Anschlaghülse 15 eine Innenhülse 16 angeordnet ist, die sich bis zur Innenseite der Rastierhülse 8 erstreckt. Die Innenhülse 16 ist fest mit der Rastierhülse 8 verbunden. Die Anschlaghülse 15 verhindert somit eine axiale Verschiebung der Rastierhülse 8, stehe oben.
In Axialrichtung grenzt die Mitnehmerhülse 10 an die Rastierhülse 8. Die Mitnehmerhülse 10 ist fest mit der Schaltwelle 3 verbunden und verhindert einerseits eine axiale Verschiebung der Rastierhülse 8 auf der Schaltwelle 3 nach unten, andererseits überträgt sie ein über den Schalthebel 2 auf die Schaltwelle 3 übertragenes Moment auf die Rastierhülse 8. In 2 ist schematisch der Kraftschluss durch die Schaltvorrichtung 1 durch eine Linie 17 dargestellt.
3 zeigt ein Detail der in 1 gezeigten Schaltvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.
In 3 erkennt man, dass die Mitnehmerhülse 10 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung 18 aufweist, die mit einer an der Rastierhülse 8 angeordneten Lasche 19 unter Bildung einer Klauenkupplung zusammenwirkt. In 3 ist gezeigt, dass die Lasche 19 und die Ausnehmung 18 voneinander beabstandet sind, d. h. an beiden Seiten der Lasche 19 ist ein Abstand bzw. Spiel vorhanden, der bzw. das zumindest eine geringe Relativbewegung zwischen der Rastierhülse 8 und der Mitnehmerhülse 10 ermöglicht. Es wird darauf hingewiesen, dass das Spiel, das die gewünschte Schaltwegentkopplung ermöglicht, in 3 übertrieben bzw. vergrößert dargestellt ist.
Ein über den Schalthebel 2 eingeleitetes Drehmoment wird von der Schaltwelle auf die fest mit der Schaltwelle 3 verbundene Mitnehmerhülse 10 übertragen. Erst nachdem eine Relativdrehung stattgefunden hat und das Spiel zwischen der Mitnehmerhülse 10 und der Lasche 19 der Rastierhülse 8 aufgebracht ist, findet eine Übertragung des Drehmoments auf die Rastierhülse 8 statt, so dass diese in Umfangsrichtung gedreht wird, wodurch ein Schaltvorgang ausgelöst wird.
Der zwischen der Lasche 19 und der Ausnehmung 18 der Rastierhülse 8 vorgesehene Abstand, d. h. das gewünschte Spiel, bewirkt eine Unterbrechung des Lastpfads, wodurch gegebenenfalls vorhandene Vibrationen oder Schwingungen, die im Getriebe erzeugt werden, nicht oder lediglich stark gedämpft zum Handschalthebel übertragen werden.
An der in 3 gezeigten Schalthülse 12, die mit der Mitnehmerhülse 13 zusammenwirkt, findet ebenfalls eine Schaltwegentkopplung statt, da Schalthülse 12 und Mitnehmerhülse 13 eine Klauenkupplung bilden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird anhand der 4 und 5 beschrieben, wobei 4 ein Detail von 5 zeigt. 4 zeigt eine perspektivische geschnittene Ansicht einer Rastierhülse 20. In 4 erkennt man, dass die Rastierhülse 20 einen nach innen abstehenden Vorsprung 21 aufweist, durch den das Abkoppelspiel axial festgelegt wird. Zusätzlich weist die Rastierhülse 20 Ausnehmungen bzw. Durchdrückungen 22 auf, durch die die Rastierhülse 20 axial auf der Schaltwelle 3 positioniert wird.
5 zeigt ein Detail einer geschnittenen perspektivischen Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schaltvorrichtung. Bei der Schaltvorrichtung 23 sind innerhalb einer Rastierhülse 24 auf der Schaltwelle 3 zwei axial voneinander beabstandete Mitnehmerhülsen 25 vorgesehen. Dementsprechend können identische Mitnehmerhülsen 25 verwendet werden, die Innenfläche der Rastierhülse 24 gleitet dabei auf dem Außendurchmesser der Mitnehmerhülse 25. In ähnlicher Weise befinden sich im Inneren der Schalthülse 26 zwei axial voneinander beabstandete Mitnehmerhülsen 25, so dass eine große Anzahl von Gleichteilen verwendet werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Schaltvorrichtung
2: Schalthebel
3: Schaltwelle
4: Kugelzapfen
5: Schaltgewicht
6: Wählhebel
7: Kugelzapfen
8: Rastierhülse
9: Gehäuse
10: Unterseite
11: Anschlaghülse
12: Schalthülse
13: Mitnehmerhülse
14: Verzahnung
15: Anschlaghülse
16: Innenhülse
17: Linie
18: Ausnehmung
19: Lasche
20: Rastierhülse
21: Vorsprung
22: Durchdrückung
23: Schaltvorrichtung
24: Rastierhülse
25: Mitnehmerhülse
26: Schalthülse
27: Tilger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011007251 A1 [0002]

Claims

Schaltvorrichtung (1, 23) für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer Schaltwelle (3), die entlang ihrer Längsachse in eine Wählrichtung verschiebbar und mittels eines Schalthebels (2) um ihre Längsachse in eine Schaltrichtung drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schaltwelle (3) eine fest mit dieser verbundene Mitnehmerhülse (13, 25) angeordnet ist, die zum Übertragen eines Drehmoments auf eine drehbar auf der Schaltwelle (3) gelagerte Rastierhülse (8, 20, 24) ausgebildet ist, wobei zwischen der Mitnehmerhülse (13, 25) und der Rastierhülse (8, 20, 24) in Umfangsrichtung Spiel vorhanden ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schalthebel (2) ein Schaltgewicht (5) und vorzugsweise ein Tilger (27) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) und die Schaltwelle (3) kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (3) wenigstens eine fest mit ihr verbundene Anschlaghülse (11, 15) aufweist, die einen axialen Anschlag für ein Bauteil, insbesondere eine Rastierhülse (8, 20, 24), bildet.
Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine bewegbar auf der Schaltwelle (3) angeordnete Innenhülse (16) aufweist, die fest mit der Rastierhülse (8, 20, 24) verbunden ist.
Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerhülse (13, 25) oder die Rastierhülse (8, 20, 24) wenigstens eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung (18) aufweist, die mit einer an dem jeweils anderen Bauteil angeordneten Lasche (19) unter Bildung einer Klauenkupplung zusammenwirkt.
Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastierhülse (8, 20, 24) an ihrer Innenseite wenigstens einen das Spiel in Umfangsrichtung begrenzenden und/oder festlegenden Vorsprung (21) aufweist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (21) als Durchdrückung (22) ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder jeder Rastierhülse (8, 20, 24) jeweils zwei fest mit der Schaltwelle (3) verbundene Mitnehmerhülsen (13, 25) zugeordnet sind.