DE19944323A1 - Schaltgabel einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe - Google Patents

Abstract

Bei einer Schaltgabel einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe ist an den beiden Gabelenden je ein endseitiges Formteil als Gleitschuh für den Eingriff in eine Schaltschiebemuffe ausgebildet. Die Schaltgabel weist an einer zwischen den Gabelenden liegenden Stelle ein mittleres Formteil auf, welches bei höheren Schalt- oder Missbrauchskräften durch elastische Verformung der Schaltgabel ebenfalls nach Art eines Gleitschuhes mit der Schaltschiebemuffe in Gleitkontakt tritt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltgabel einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine Schaltgabel der eingangs genannten Art ist bspw. aus der DE 196 09 209 C2 bekannt.

Bei derartigen Schaltgabeln kann ein hohes Biegemoment auftreten, weil der Krafteinleitungspunkt an der Schaltgabel für die Schaltkräfte zu den die Schaltgabel über die Schaltschiebemuffe und die Getriebewelle letztendlich gegenüber dem Getriebegehäuse abstützenden beiden endseitigen Gleitschuhen an den Gabelenden aufgrund der räumlichen Verhältnisse im Getriebegehäuse des Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere in bezug auf die Lage der die Schaltschiebemuffe mit den zugehörigen Wechselzahnrädern tragenden Getriebewelle relativ zu der die Schaltkräfte in die Schaltgabel einleitenden Schaltstange, einen grossen Wirkabstand aufweist. Diese Biegemomente führen insbesondere bei erhöhten Schaltkräften oder hohen Missbrauchskräften, welche durchaus 50% und mehr über den Werten normaler Schaltkräfte liegen können, zu Verformungen, deren Vermeidung eine grössere Dimensionierung der Schaltgabel erforderlich macht.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist im wesentlichen darin zu sehen, bei der Auslegung einer Schaltgabel der eingangs genannten Art ohne eine wesentlich grössere Dimensionierung auskommen zu können.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäss der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.

Bei der Schaltgabel nach der Erfindung ist der Wirkabstand des Krafteinleitungspunktes gegenüber einer Abstützung mit nur zwei endseitigen Formteilen durch das mittlere Formteil verringert, so dass die auftretenden Biegemomente ebenfalls verringert sind und dadurch eine wesentlich grössere, auf maximale Missbrauchskräfte abgestimmte Dimensionierung der Schaltgabel nicht mehr erforderlich ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Schaltgabel nach der Erfindung ist gemäss Patentanspruch 2 vorgesehen, dass das mittlere Formteil erst bei höheren Schalt- oder Missbrauchskräften zur Wirkung kommt.

Bei dieser Ausführungsform kommt das mittlere Formteil relativ selten zum Einsatz, so dass insbesondere für diese Ausführungsform eine einteilige Ausbildung von mittlerem Formteil und Schaltgabel nach Patentanspruch 3 ohne einen zusätzlichen dritten Gleitschuh für das mittlere Formteil vorgesehen sein kann.

Bei der Schaltgabel nach der Erfindung in der Ausführungsform nach Patentanspruch 2 hat sich eine Abstimmung zwischen dem Spiel des mittlerem Formteiles gegenüber der Umfangsnut der Schaltmuffe einerseits und der Elastizität der Schaltgabel andererseits gemäss Patentanspruch 4 als vorteilhaft ergeben.

Bei der Schaltgabel nach der Erfindung sind die durch Schalt- oder Missbrauchskräfte erzeugten Biegemomente durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 auf ein Minimum reduziert.

Bei der Schaltgabel nach der Erfindung sind Art und Weise, wie die Schaltkräfte eingeleitet werden, an sich unerheblich. Gemäss Patentanspruch 6 wird für diesen Zweck in der üblichen Weise eine Schaltstange verwendet, welche zusammen mit dem mittleren Formteil in der Bezugsebene nach Patentanspruch 5 angeordnet ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform näher beschrieben.

In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schaltgabel nach der Erfindung, und

Fig. 2 eine Ansicht der Schaltgabel von Fig. 1 in Pfeilrichtung II, um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht gezeichnet.

Eine etwa in Form eines Halbkreisbogens um ihre geometrische Hauptachse 6-6 ausgebildete Schaltgabel 3 weist an ihren beiden Gabelenden 4, 5 je ein endseitiges Formteil 7 bzw. 8 auf, zu dem jeweils ein Gleitschuh 17, 18 für den formschlüssigen und gleitbeweglichen Eingriff in eine äussere Umfangsnut einer Schaltschiebemuffe einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe bewegungsfest angeordnet ist.

Im Einbauzustand der Schaltgabel 3 liegt deren Hauptachse 6-6 koaxial oder nahe und parallel zu der Drehachse einer Getriebewelle, auf welcher die Schaltschiebemuffe konzentrisch und axial neben einem oder zwischen zwei als Losräder ausgebildeten Zahnrädern verschiebbar angeordnet ist, die jeweils einer Zahnradstufe zur Bildung einer Gangübersetzung angehören.

Für die Schaltgabel 3 ist eine die Hauptachse 6-6 enthaltende Bezugsebene 12-12 charakteristisch, in welcher eine Schaltstange 14 angeordnet ist, welche mit ihrer Längsachse parallel zur Hauptachse 6-6 ausgerichtet ist.

Das weiter entfernt zur Schaltgabel 3 liegende Schaltstangenende 15 der Schaltstange 14 weist eine Schaltnut 19 für den Eingriff eines Schaltfingers eines Schalthebels oder einer Schaltwelle der Schaltvorrichtung auf, welche den Krafteinleitungspunkt 13 an der Schaltgabel 3 für die Einleitung der Schalt- oder Missbrauchskräfte bestimmt, der somit ebenfalls in der Bezugsebene 12-12 liegt.

Das näher zur Schaltgabel 3 liegende Schaltstangenende 16 der Schaltstange 14 ist unter Vermittlung eines bügelförmigen Halters 20 bewegungsfest zur Schaltgabel 3 angeordnet.

Im Einbauzustand ist die Schaltstange 14 in den Längsrichtungen der Hauptachse 6-6 verschiebbar in einem Gehäuse des Zahnräderwechselgetriebes gelagert.

Die Bezugsebene 12-12 bildet den geometrischen Ort für eine in bezug auf die Umfangsrichtungen der Hauptachse 6-6 zwischen den beiden endseitigen Formteilen 7 und 8 liegende Stelle 9 der Schaltgabel 3, an welcher ein zusätzliches mittleres Formteil 10 an der Schaltgabel 3 vorgesehen ist, das als Gleitschuh für den gleitbeweglichen Eingriff in die äussere Umfangsnut der Schaltschiebemuffe ausgebildet ist. Das mit der Schaltgabel 3 einteilig ausgebildete mittlere Formteil 10 ist mit seiner in Gleitkontakt mit der Schaltschiebemuffe tretenden Gleitfläche gegenüber den entsprechenden Gleitflächen der endseitigen Gleitschuhe 17 und 18 um einen axialen Abstand 11 in der Pfeilrichtung II zurückgesetzt, so dass das mittlere Formteil 10 erst bei höheren Schalt- oder Missbrauchskräften, welche entgegengesetzt zur Pfeilrichtung II in die Schaltnut 19 eingeleitet werden und in ihrer Höhe etwa 50% oder mehr über einem Normalwert liegen, mit der Umfangsnut der Schaltschiebemuffe in Wirkung tritt.

Die Höhe der Schalt- oder Missbrauchskräfte, welche zu einem Gleitkontakt des mittleren Formteiles 10 führen, ist durch eine Abstimmung zwischen dem Mass des Abstandes 11, welcher ein entsprechendes Spiel zwischen dem mittleren Formteil 10 und der Umfangsnut der Schaltschiebemuffe zur Folge hat, einerseits und der Elastizität der Schaltgabel 3 andererseits festlegbar.

Durch das mittlere Formteil 10 und seine Lage in der Bezugsebene 12-12 sind die auf die Schaltgabel 3 einwirkenden Biegemomente, welche aus den Schalt- oder Missbrauchskräften resultieren, auf ein Mindestmass eingeschränkt, so dass die Schaltgabel 3 nicht mehr auf die höchste Missbrauchskraft dimensioniert werden muss und somit auch eine Reduzierung von Gewicht und Kosten erreicht ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine Schaltgabel zwei Gängen zugeordnet. Um bei einer solchen Schaltgabel die infolge von Missbrauchskräften in beide Schaltrichtungen auftretenden Biegemomente auf ein Mindestmass einzuschränken, weist diese Schaltgabel bezüglich der geometrischen Hauptachse beidseitig jeweils einen axialen Abstand auf. Der erste axiale Abstand erstreckt sich auf der einen Seite zwischen der Gleitfläche des mittleren Formteils und den Gleitflächen der dem einen Gang zugeordneten endseitigen Gleitschuhe. Auf der anderen Seite der Schaltgabel erstreckt sich der zweite axiale Abstand zwischen einer Ebene, welche die Schaltgabel auf dieser anderen Seite begrenzt und den Gleitflächen der dem weiteren Gang zugeordneten endseitigen Gleitschuhe. Die beiden axialen Abstände weisen dabei die gleiche Größe auf.

In einer weiteren Ausgestaltung einer zwei Gängen zugeordneten Schaltgabel kann beidseitig der Schaltgabel jeweils ein näherungsweise mittleres Formteile eingeprägt sein. Diese beiden mittleren Formteile bilden dabei besagte axiale Zurücksetzungen in die axial von der Schaltgabel wegweisenden Richtungen. Diese beiden mittleren Formteile sind dabei umfangsmäßig nebeneinander angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung können die beiden mittleren Formteile beispielsweise als eine s-förmige Doppelsicke bzw. Doppeleinprägung ausgebildet sein.

Claims (6)

1. Schaltgabel (3) einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe mit zwei sowohl an jeweils einem der beiden Gabelenden (4, 5) als auch etwa diametral zu einer geometrischen Hauptachse (6-6) der Schaltgabel (3) angeordneten endseitigen Formteilen (7, 8), welche jeweils als Gleitschuh (17, 18) für den formschlüssigen und gleitbeweglichen Eingriff in eine äussere Umfangsnut einer in den Längsrichtungen der Hauptachse (6-6) verschiebbar in einem Gehäuse des Zahnräderwechselgetriebes angeordneten Schaltschiebemuffe ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einer in bezug auf die Umfangsrichtungen der Hauptachse (6-6) zwischen den endseitigen Formteilen (7, 8) liegenden Stelle (9) der Schaltgabel (3) ein mittleres Formteil (10) vorgesehen ist, das als Gleitschuh für den gleitbeweglichen Eingriff in die Umfangsnut ausgebildet ist.

2. Schaltgabel nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Formteil (10) in den Richtungen der Hauptachse (6-6) ein vorbestimmtes Spiel (11) gegenüber der Umfangsnut aufweist, so dass Gleitkontakt zwischen mittlerem Formteil (10) und Umfangsnut erst bei einer elastischen Verformung der Schaltgabel (3) auftritt.

3. Schaltgabel nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (3) und ihr mittleres Formteil (10) einteilig ausgebildet sind.

4. Schaltgabel nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel (11) zwischen dem mittleren Formteil (10) und der Umfangsnut so auf die Elastizität der Schaltgabel (3) abgestimmt ist, dass Gleitkontakt erst bei Schalt- oder Missbrauchskräften auftritt, deren Höhe etwa 150% oder mehr eines Normalwertes entspricht.

5. Schaltgabel nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Formteil (10) etwa mittig zu einer die Hauptachse (6-6) enthaltenden Bezugsebene (12-12) der Schaltgabel (3) ausgebildet ist, in welcher der Krafteinleitungspunkt (13) der Schaltgabel (3) für die Schaltkräfte liegt.

6. Schaltgabel nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bezugsebene (12-12) eine etwa parallel zur Hauptachse (6-6) ausgerichtete Schaltstange (14) liegt, an deren einem Schaltstangenende (15) der Krafteinleitungspunkt (13) für die Schaltkräfte vorgesehen ist - und deren anderes Schaltstangenende (16) bewegungsfest zur Schaltgabel (3) angeordnet ist.