DE102015217914B4

DE102015217914B4 - Schalthebelanbindung

Info

Publication number: DE102015217914B4
Application number: DE102015217914.1A
Authority: DE
Inventors: Jochen Löffelmann; Richard Baier; Sven Lautner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2035-09-19
Also published as: DE102015217914A1

Abstract

Vorrichtung zur Befestigung einer Schalteinheit auf einer Schaltwelle (2) eines Schaltgetriebes, wobei die Schalteinheit einen die Schaltwelle (2) in Drehung versetzenden Schalthebel (6) und Anschläge (13, 14) zur Axialverstellung der Schaltwelle (2) aufweist, wobei der Schalthebel (6) eine die Schaltwelle (2) koaxial umfassende Buchse (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (2) in einem Endbereich mindestens eine Vertiefung (17; 18) aufweist und dass eine Zylinderwand der Buchse (8) in die mindestens eine Vertiefung (17; 18) eingepresst ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Befestigung einer Schalteinheit an einer Schaltwelle eines Schaltgetriebes.
Eine Schaltwelle eines Schaltgetriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, wird zum Wählen und Schalten eines Ganges in axialer Richtung verschoben und in Drehung versetzt. Zu diesem Zweck ist an der Schaltwelle eine Schalteinheit vorgesehen, welche eine Anbindung eines Schaltgestänges und/oder Seilzuges ermöglicht.
Die DE 10 2007 042 212 A1 zeigt eine derartige Schalteinheit für eine Schaltwelle eines Schaltgetriebes. Die Schaltwelle weist zur Aufnahme der Schalteinheit an einem Wellenende einen mit einem Zweifachprofil versehenen ersten Wellenabsatz auf, auf welchem ein Schalthebel der Schalteinheit gegenüber der Schaltwelle verdrehsicher positioniert ist. Ein sich an den ersten Wellenabsatz anschließender zweiter Wellenabsatz ist mit einem Außengewinde zur Aufnahme einer Befestigungsmutter zur Fixierung des Schalthebels versehen.
Die DE 10 2007 028 110 A1 zeigt eine Wellen-Hülse-Verbindung, wobei die Hülse innenwandig Vorsprünge aufweist, welche mit Vertiefungen in der Welle korrespondieren. Zur Fixierung der Welle in der Hülse werden die Vorsprünge der Hülse gegenüber den Vertiefungen in der Welle positioniert und darauf hin mit hoher Kraft in die Vertiefungen gedrückt, sodass das Material der Hülse zu fließen beginnt und eine plastische Verformung erzeugt wird.
Eine mehrteilig ausgebildete Schiebehülse geht aus DE 10 2007 052 460 A1 hervor. Die Schiebehülse ist mit einem Wählhebel kraftschlüssig verbunden und weist einen Kunststoffeingriff auf. Die Herstellung dieser Einheit ist vergleichsweise aufwändig.
DE 10 2012 215 125 A1 zeigt eine Hülse mit einem Flansch, der axial beidseitig durch den Wählhebel umgriffen ist, um diesen von Schwingungen der Zentralschaltwelle zu entkoppeln. Dies erfordert eine separate Eingriffsnut am Wählhebel und eine weitere Anbindung des Schalthebels.
DE 10 2014 221 170 A1 zeigt eine Schalteinheit, mit einer Zentralschaltwelle, auf der ein L-förmiger Wählaußenhebel angeordnet ist. Axial endseitig auf dem Wählaußenhebel ist ein Schaltaußenhebel auf dem Wählaußenhebel angeordnet. Der hier verwendete Wählaußenhebel ist ein sehr komplex geformtes Bauteil, der zur sicheren Anbindung meist einen Stoffschluss oder einen Stift erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Befestigung einer Schalteinheit an einer Schaltwelle eines Schaltgetriebes zu schaffen, welche kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schalthebelanbindung einen einfachen Aufbau aufweist und somit an einer nur leicht modifizierten Schaltwelle mit geringem Aufwand montierbar ist. Die Schaltwelle weist zu diesem Zweck mindestens eine, vorzugsweise zwei diametral gegenüberliegende Vertiefungen, z. B. Sacklochbohrungen auf, welche am Ende der Schaltwelle angeordnet sind.
Die Schalteinheit weist eine Aufnahme für die Schaltwelle auf. Die Aufnahme besteht in vorteilhafter Weise aus einer Buchse, z. B. in Form eines Rohrstückes, welches zusammen mit dem Schalthebel aus einem Teil durch plastische Verformung hergestellt ist. Vorzugsweise wird die plastische Verformung durch vier zylindrische Prägungen erzielt.
An einem ersten Ende weist der Hebel eine Anlenkung für ein Schaltgestänge und/oder einen Seilzug auf. Am Ende des zweiten Armes ist ein Zusatzgewicht zum Ausgleich von Schwingungen angeordnet.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist der zweiarmige Hebel im Bereich der Aufnahme eine Eingriffsstelle für ein Betätigungselement zur Axialverstellung der Schaltwelle auf. Hierbei dient in vorteilhafter Weise eine Oberseite des Schalthebels als Anschlag für das Betätigungselement. Ein weiterer Anschlag wird durch eine parallel beabstandet angeordnete Anschlagfläche einer kreisförmigen Scheibe gebildet, welche eine Zentralbohrung zur Aufnahme des Schaltwellenendes aufweist und mit diesem verpresst ist.
Bei der Montage des Schalthebels auf der Schaltwelle, wird die Buchse des Schalthebels über das Schaltwellenende auf die Schaltwelle geschoben. Daraufhin wird die Buchse mittels eines Presswerkzeugs im Bereich der mindestens einen Vertiefung der Schaltwelle verformt. Zum Schutz gegen Korrosion ist es vorgesehen, eine Kunststoffhülse über die Buchse zu stülpen, bevor die Scheibe auf die Schaltwelle gepresst wird.
Es wird darüber hinaus vorgeschlagen, alle Einzelteile der Schalteinheit mit einem Korrosionsschutz, z. B. Kunststoffüberzug zu beschichten.
Bei einer Weiterbildung ist es in vorteilhafterweise vorgesehen, die Kunststoffhülse durch eine Metallhülse zu ersetzen, oder die Metallhülse mit einem Kunststoffüberzug oder einer Kunststoffhülse koaxial zu umgeben. Durch die Verwendung einer Metallhülse und einem bündigen Abschluss zwischen Hülse und Scheibe wird eine verbesserte Abstützung der Scheibe ermöglicht und die Schwingungsfestigkeit der Schalthebelanbindung erhöht.
Die Befestigung des Schalthebels auf der Schaltwelle kann in vorteilhafter alternativer Ausgestaltung auch durch einen Pressverband oder einen Spannstift erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen
1 die erfindungsgemäße Schalteinheit in perspektivischer Ansicht
2 einen Längsschnitt durch die Schaltwelle mit Schalteinheit in schematischer Darstellung
Ein Schaltdom 1 für ein Schaltgetriebe, insbesondere für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, weist gemäß 1 eine axial verschiebbar und drehbar gelagerte Schaltwelle 2 auf. Zur Betätigung der Schaltwelle 2 ist eine Schalteinheit 3 vorgesehen, welche in einem Endbereich der Schaltwelle 2 form- und kraftschlüssig angeordnet ist.
Die Schalteinheit 3 besteht, wie in 2 dargestellt, im Wesentlichen aus einem zweiarmigen Schalthebel 6 mit zwei in einem Winkel α (α = ca. 90°) zueinander angeordneten Armen 6a, 6b. Der Winkel α kann je nach Bauraumausnutzung auch Winkel zwischen 0°–360° aufweisen.
Der Arm 6a weist an seinem Ende eine Anlenkung 5 für eine Gestänge und/oder Seilzug (nicht dargestellt) auf, welches zur Erzeugung einer Drehbewegung der Schaltwelle 2 an dem Arm 6a angreift. Der Arm 6b trägt an seinem Ende ein Zusatzgewicht 10 zum Ausgleich von Schwingungen.
In einem Schnittpunkt 7 der Arme 6a, 6b weist der Schalthebel 6 eine Aufnahme 8 für die Schaltwelle 2 auf. Die Aufnahme 8 ist als rohrstückartige Buchse ausgebildet, welche die Schaltwelle 2 koaxial umfasst. Auf einem Ende der Schaltwelle 2 ist eine Scheibe 11 mit einer Zentralbohrung 12 angeordnet. Die Scheibe 11 weist eine Anschlagfläche 13 auf, welche parallel beabstandet zu einer Anschlagfläche 14 des Schalthebels 2 ausgerichtet ist. Die Anschlagflächen 13, 14 bilden eine Eingreifstelle für Stellelemente (nicht dargestellt) des Schaltdoms 1 zur Axialverstellung der Schaltwelle 2.
Zur Befestigung der Schalteinheit 3 auf der Schaltwelle 2 ist es vorgesehen, dass die Schaltwelle 2 in ihrem Endbereich mindestens eine, vorzugsweise zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Vertiefungen 17, 18, z. B. Sacklochbohrungen, aufweist.
Die Schalteinheit 3 wird zur Montage auf der Schaltelle 2 mit der Buchse 8 über das Ende der Schaltwelle 2 geschoben und mittels eines Prägewerkzeugs im Endbereich verformt. Hierbei wirkt das Prägewerkzeug auf die Zylinderoberfläche der Buchse 8 im Bereich der Vertiefungen 17, 18 ein und drückt zur Erzeugung einer form- und kraftschlüssigen Verbindung das Material der Buchse 8 in die Vertiefungen 17, 18. Die Buchse 8 kann zum definierten Ansetzen des Prägewerkzeugs ebenfalls Vertiefungen aufweisen.
Zur Erhöhung des Korrosionsschutzes der durch das Prägewerkzeug bearbeiteten Zylinderoberfläche der Buchse 8, wird eine Kunststoffhülse 19 über die Buchse 8 geschoben, sodass die Kunststoffhülse 19 die Buchse 8 koaxial umgibt. In einem nächsten Schritt wird die Scheibe 11 mit ihrer Zentralbohrung 12 auf das Ende der Schaltstange 2 aufgesetzt und verpresst.
Zur Erhöhung der Schwingfestigkeit der Schalteinheit 3 ist es gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Kunststoffhülsen 19 durch eine Metallhülse ersetzt oder mit einer Metallhülse ergänzt wird, so dass die auf die Schaltwelle 2 gepresste Scheibe 11 bündig mit der Metallhülse abschließt und somit eine gute Abstützung in axialer Richtung erfährt, wodurch eine Verbesserung der Schwingfestigkeit erzielt wird.
Zur Verbesserung des Korrosionsschutzes wird weiterhin vorgeschlagen, dass sämtliche Teile der Schalteinheit 3 eine Beschichtung, z. B. eine Kunststoffbeschichtung aufweisen.
Zur Befestigung der Schalteinheit 3 auf der Schaltwelle 2 kann selbstverständlich auch ein Pressverband oder Spannstift zur Anwendung gelangen.
Bezugszeichenliste

1: Schaltdom
2: Schaltwelle
3: Schalteinheit 4
5: Anlenkung
6: Schalthebel
6a: Arm
6b: Arm
7: Schnittpunkt (6a–6b)
8: Buchse 9
10: Zusatzgewicht
11: Scheibe
12: Zentralbohrung (11)
13: Anschlag (11)
14: Anschlag (6)
15
16
17: Vertiefung (2)
18: Vertiefung (2)
19: Hülse
20
α: Winkel (6a–6b)

Claims

Vorrichtung zur Befestigung einer Schalteinheit auf einer Schaltwelle (2) eines Schaltgetriebes, wobei die Schalteinheit einen die Schaltwelle (2) in Drehung versetzenden Schalthebel (6) und Anschläge (13, 14) zur Axialverstellung der Schaltwelle (2) aufweist, wobei der Schalthebel (6) eine die Schaltwelle (2) koaxial umfassende Buchse (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (2) in einem Endbereich mindestens eine Vertiefung (17; 18) aufweist und dass eine Zylinderwand der Buchse (8) in die mindestens eine Vertiefung (17; 18) eingepresst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (6) zweiarmig ausgebildet ist und die Buchse (8) im Schnittpunkt (7) der beiden Arme (6a, 6b) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (2) an ihrem Ende eine eine Zentralbohrung (12) aufweisende Scheibe (11) trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (6) und die Scheibe (11) parallel und voneinander beabstandet angeordnete Anschläge (13, 14) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderoberfläche der Buchse (8) von einer Kunststoffhülse und/oder Metallhülse (19) koaxial umfasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (19) bündig mit der Scheibe (11) abschließend angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Einzelteile (6, 8, 11, 19) kunststoffbeschichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung an einem Schaltdom (1) des Schaltgetriebes (2) axial verschiebbar und drehbar angeordnet ist.
Verfahren zur Befestigung einer Schalteinheit, bestehend aus einem Schalthebel (6) und Axialanschlägen (13, 14) an einer Schaltwelle (2) eines Schaltgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Buchse (8) des Schalthebels (6) über die Schaltwelle (2) geschoben wird und mit der Schaltwelle (2) verpresst wird, dass daraufhin eine Hülse (19) über die Buchse (8) geschoben wird und dass im letzten Schritt eine Scheibe (11) parallel zum Schalthebel (6) auf einem Ende der Schaltwelle (2) verpresst wird.