DE102016217733A1

DE102016217733A1 - Schalthebelanbindung

Info

Publication number: DE102016217733A1
Application number: DE102016217733.8A
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: 2016-09-16
Publication date: 2017-03-23
Also published as: WO2017045686A1; DE202015009114U1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Befestigung einer Schalteinheit auf einer Schaltwelle eines Schaltgetriebes ist es vorgesehen, dass ein zweiarmiger Schalthebel eine Buchse zur Aufnahme der Schaltwelle aufweist, die mit dem Schalthebel verpresst wird und dass eine parallel zum Schalthebel beabstandete Scheibe ebenfalls mit der Schaltwelle verpresst wird, nachdem eine Hülse über die Buchse des Stellhebels gestülpt wurde.

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 die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.
Die Schalteinheitweist einen Schalthebel auf, welcher an einer Verbindungsstelle der beiden Hebel eine Aufnahme für die Schaltwelle aufweist. Die Aufnahme besteht in vorteilhafter Weise aus einer Buchse, z. B. in Form eines Rohrstückes, welches zusammen mit dem Schalthebel aus einem Teil umformtechnisch aus einem Blech oder durch plastische Verformung hergestellt sein kann. Dazu kann der Schalthebel exzentrisch gezogen sein.
Die Buchse ist mit der Schaltwelle fest verbunden. Vorzugsweise wird die Verbindung durch eine plastische Verformung mittels mehrerer zylindrischer Prägungen erzielt. 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 erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schalthebelanbindung weist einen einfachen Aufbau auf und ist an einer nicht oder nur leicht modifizierten Schaltwelle mit geringem Aufwand montierbar. In besonders vorteilhafter Weise bildet der Schalthebel einen Teil eines Wählhebeleingriffs und ist dazu gekröpft. Dadurch erfüllt er eine Doppelfunktion, und es ist zur Herstellung eines Wählhebeleingriffs nur eine einfache Scheibe erforderlich. Der Schalthebel kann auf der Schaltwelle verpresst werden. Gleiches gilt für die endseitige Scheibe, so dass ein Verschrauben entfallen kann, was den Herstellungsaufwand verringert. Insbesondere braucht die Schaltwelle endseitig nicht oder nur in geringem Umfang spanend bearbeitet werden. An einem ersten Ende weist der Hebel eine Anlenkung für ein Schaltgestänge oder einen Seilzug auf. Die Anlenkung ist vorzugsweise als ein Kugelkopf ausgebildet.
Am Ende des zweiten Armes kann eine Zusatzmasse angeordnet sein, die die auftretenden Schaltkräfte vergleichmäßigen kann. Dadurch ist keine separate Anbindung der Zusatzmasse an die Schalteinheit erforderlich..
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 Scheibe gebildet, die axial endseitig an der Schaltwelle angeordnet ist.
Die Scheibe kann als Kreisringscheibe durch Stanzen aus einem Blech hergestellt sein. Dadurch ist sie besonders unaufwändig herstellbares Maschinenbauteil und kann einfach auf der Schaltwelle verpresst werden. Der Aufbau der Schalteinheit ist damit wesentlich vereinfacht.
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 Hülse über die Buchse zu stülpen, bevor die Scheibe auf die Schaltwelle gepresst wird. Die Hülse besteht beispielsweise aus einem Kunststoff.
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.
Beschreibung der Zeichnungen
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 Schalteinheit 3 mit einer axial verschiebbar und drehbar gelagerten Schaltwelle 2 auf. Zur Betätigung der Schaltwelle 2 sind ein Wählhebel 4 und ein Schalthebel 6 vorgesehen, welche in einem Endbereich der Schaltwelle 2 form- und kraftschlüssig angeordnet sind.
Der Schalthebel 6 weist, wie in 2 dargestellt, im Wesentlichen zwei in einem Winkel α (α = ca. 90°) zueinander angeordnete Arme 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 eine Tilgermasse 10 auf, welche Kraftspitzen und ggf. Schwingungen ausgleichen kann.
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. Die Buchse 8 ist als umgeformte Napfung ausgebildet.
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: Wählhebel
5: Anlenkung
6: Schalthebel
6a: Arm
6b: Arm
7: Schnittpunkt (6a–6b)
8: Buchse
9
10: Tilgermasse
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)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007042212 A1 [0003]
DE 102007028110 A1 [0004]
DE 102007052460 A1 [0005]
DE 102012215125 A1 [0006]
DE 102014221170 A1 [0007]

Claims

Schalteinheit (3) eines Schaltgetriebes mit einer Schaltwelle (2), einem Schalthebel (6), über den die Schaltwelle (2) verdrehbar ist und mit Anschlägen zur Axialverstellung der Schaltwelle (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (6) eine die Schaltwelle (2) koaxial umfassende Buchse (8) aufweist, die einteilig mit dem Schalthebel (6) hergestellt ist.
Schalteinheit 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.
Schalteinheit nach Anspruch 1 oder 2, 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.
Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (2) an ihrem Ende eine Zentralöffnung (12) aufweisende Scheibe (11) trägt.
Schalteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (6) und die Scheibe (11) parallel und voneinander beabstandet angeordnete Anschläge (13, 14) für einen Wählhebel (4) aufweisen.
Schalteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderoberfläche der Buchse (8) von einer Kunststoffhülse und / oder Metallhülse (19) koaxial umfasst ist.
Schalteinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (19) bündig mit der Scheibe (11) abschließend angeordnet ist.
Schalteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (8) und die Scheibe (11) korrosionsbeschichtet sind.
Schalteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (6) eine Tilgermasse (10) aufweist..
Verfahren zur Befestigung einer Schalteinheit mit 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.