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Title:
SHIFTING ARRANGEMENT FOR A VARIABLE SPEED TRANSMISSION OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/053135
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gearshift dome (2) for a variable speed transmission of a motor vehicle, comprising a gearshift dome housing (3) and a shifting shaft (10), which can be displaced and rotated axially to the gearshift dome housing (3), a locking element (4) being arranged on the shifting shaft (10) for locking one or a plurality of shifting gates, characterised in that the locking element (4) has a pre-positioning element (7) via which the locking element is held in a rotationally limited manner prior to final assembly on the gearshift dome housing (3) or on a component which is non-rotatably connected to the gearshift dome housing (3), and in that the locking element (4) has a guide element (19) via which the locking element (4) is rotatably secured after final assembly.

Inventors:
SCHWARZ UWE (DE)
HASCHKE CHRISTOPH (DE)
STIRNWEISS HANNELORE (DE)
Application Number:
PCT/DE2013/200197
Publication Date:
April 10, 2014
Filing Date:
October 01, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H63/34; F16H57/00; F16H63/30
Domestic Patent References:
WO2009010341A12009-01-22
Foreign References:
JPH1194079A1999-04-09
EP0148387A21985-07-17
DE102010034283A12012-02-16
EP0394556A21990-10-31
JP2006029507A2006-02-02
DE102010034283A12012-02-16
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Claims:
Patentansprüche

Schaitdom (2) für ein Kraftfahrzeug-Zahnrä^^ umfassend ein Schattdomgehäuse {3} und eine axial zum Schaitdomgehäuse (3) bewegliche und verdrehbare SchaStwelie (10), wobei auf der Schali- welfe (10) ein Sperrelement (4) zum Sperren einer oder mehrerer Schaftgassen angeordnet Ist, dadurch gekennEeichnei, dass das Sperrelement (4) ein yorpositionierungseiement (7) aufweist, über das es vor der Endmontage a dem Schaitdomgehäuse (3) oder an einem mit dem Schaitdomgehäuse (3) drehfest verbundenen Bauteil begrenzt drehbe- weglieh gehalten ist und dass das Sperrelement (4) ein Fuhrungsefe- ment (19) aufweist, über das das SpefTeiement (4) nach der Endmontage dFehfixiert ist.

2, Schaltdo nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet» dass das Sperrelement (4) als ein Sperrbügel mit einer Basis (16) und zwei sic von der Basis erstreckenden Wangen (11) ausgebildet ist.

3. Schaitdom nach Anspruch 2t dadurch gekennzeichnet, dass die Wangen (1.1) endseitig Kröpfungen (17) aufweisen, wobei über die Kröpfungen (17) die Schaltgassen sperrbar sind. 4, Scha tdom nach Anspruch 3, dadurch iekeiinxelchriet, dass die Wangen (11) Durchgangsausnehmungen (18) für die Schalteefle (10) aufweisen.

5. Schaltdom nach einem: der Ansprüche 2 bis 4, d durch gekennzeichnet, dass das Führungselement (19) als ein Langloch zum Eingriff eines Positionierstifts ausgebildet ist.

6. Schäitdom. nach Anspruch 5, dadurc gekennzeichnet, dass zwischen dem Langloch und der Schaltwelle (10) eine Gassenführung (20) für einen Gassenstift angeordnet st.

7. Schaltdom nac Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas- senstift und der Positionierstift einteilig [ ausgebildet sind.

8. Schaltdom nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorpositionierungseiement (7) als ein in axialer Richtung der SchaStwelie (10) gerichteter Stift ausgebildet Ist, der vo zwei am Schaitdomgehäuse (3) angeordneten Rsppenelementen (8, 9) in Umfangsnchtung 4 emgefasst ist.

Schaltanordnung nach Anspruc 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenelernente (8, 9) aus dem Material des Schältdom bestehen und mit dem Schaltdomgehäuse (3) einstückig ausgeformt sind.

10. Schaitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperreiemeni{4) an der Schaitwelie (10) mittels eines Siehe rungsstsfts (13) gesichert ist.

Description:
Schaitanordnung für ein rafi ahrxeug-Zahnräderwechselgeiriebe

Beschreibung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Schalidom (2) für ein Kraf fahrzeug- Zahnräderwechselgetriebe, umfassend ein Schaitdomgehäuse (3) und eine axial zum Schalfdömgehäuse (3) bewegliche und verdrehbare Schaltwelie (10). wobei auf der Schaltwelie (10) ein Sperreiement (4) zum Sperren einer oder mehrerer Schaltgassen angeordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine Schaltanordnung mit einem; Schaltdorn dieser Art ist beispielsweise in der DE 10 2010 034 283 AI beschrieben. Die Baueinheit hat ferner ein Sperrelement, das auch als„interiock" bezeichnet wird, mit dem das versehentiiche Schalten von nicht angewählten; Gangsteilungen des Getriebes und insbeson- dere das gleichzeitige Schäften mehrerer Gänge verhindert wird. Ferner ist eine Schaltarretierung zur Erzeugung von Schaltkräften vorhanden. Mit dem Sperrelement werden beispielsweise Schaltgabeln betätigt, die in Schiebemuffen von Synchranisiereinriehtunge eingreifen, Damit werden über uppeielemente Losräder mit der Haupt- ode Vörgetegewelie des Schaltgetriebes gekoppelt. Die gattungsgemäße Schaltanordnung kommt demgemäß im Getriebebereich bei Schaitdomen mit Verriegeiungsmechanismus zur Anwendung.

Für eine ordnungsgemäße und einfache sowie schnelle Montage ist es wichtig, dass die vormontierte Einheit, bestehend aus Sehaitdom und Sperrelement bezüglich der genannt© 11 Längsachse in einer definierten Relatsvposition zueinander stehen und diese Relätivposition auch beibehalten, bis der oniagevor- gang abgeschlossen ist. Der Schaltdom und das Sperreiement weise die ge- nannte gemeinsame Langsachse auf, um die die besagte Relafivdrehung verhinde werden muss.

Möglich ist es, zur Verhinderung einer Relativdrehung zwische Schaltdom und Sperrelement am ÄSuminiumgehäuse des Schaltdoms zwei lange Stege auszubilden, die sich seitlich neben dem Sperreiement (interlöck) erstrecken. Zwische die beiden Stege kann dann ein Teil des Sperrelements eingreifen, um die Relativdrehung zu verhindern. Dabei ist es wichtig, dass der Interlöck zum Schaltdomgehäuse eine definierte Position einnimmt und beibehält, bis der fyiontagevorgang in das Qetriehegehäuse abgeschlossen ist.

Nachteilig ist an dieser Lösung indes, dass relativ Material (Aluminium) benötigt wird, um die langen Stege auszubilden. Weiterhin ergibt, sich durch die langen Stege ein relati hoher Plaizbedarf, um die Stege bruchunempfindlich zu ma- chen. Neben dem Sperrelement (interlöck) muss des weiteren Bauraum für die Stege vorhanden sein. Nachteilig der dünnen, langen Stege ist weiterhin, dass diese leicht brechen und schwierig zu gießen sind.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die A ufg a b e zugrunde, eine gattungsgemä- ße Schalfanordnung zu schaffen, die so ausgestaltet ist, dass eine Relativdrehung zwische Schaltdomgehäuse und Sperrelement während der Montage zuverlässig verhindert wird, wobei bereits bei minimal zur Verfügung stehen- dem Bauraum die Verdrehsicherung realisiert werden können soll Weiterhi soli eine robuste Konstruktion gegeben sein, die problemlos mittelgroße Stöße aushalt ohne dass es zu Bruchproblemen kommt. usammenfassung der Erfindung

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung: ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sperreiement (4) ein Vorpositionierungselement (?) aufweist, über das es vor der Endmontage an dem Schaitdonigehäuse (3) öder an einem mit dem Sohaltdomgehäuse (3} .drehtest, verbundenen Bauteil begrenzt drehbeweglich gehalten Ist und dass das Sperrelemerit (4) ein Führungselement (19) aufweist, über das das Sperrelement (4) nach der Endmontage dmhfixäert ist. Damit sind zwischen dem Schaftdömgehäuse und dem Sperrelement ittel wirksam angeordnet, mit denen während des Montagevorgangs des Sehalt- doms am Getriebegehäuse eine relativ Drehung zwischen dem Schaltdomge- häuse und dem Sperrelement um die Längsachse verhindert wird , Die Mittel umfassen bevorzugt ein Trägerelement mit einem Vorsprung, wobei das TrägereSsment mit dem Sperrelement formschiiissig verbunden ist. Das Trägerelement samt Vorsprung ist bevorzugt als einstückiges FormteiS ausgebildet, Die Mittel zur Verdre sicherung umfassen bevorzugt zwei Stege als zwei Rippenelemente, wobei diese am Schaltdomgehäuse angeordnet sind. Die Rippenelemente bestehen dabei bevorzugt au dem Material des Schaltdömge- häuse und sind mit dem Schaltdomgehäuse einstückig ausgeformt. Der Vorsprung und die Rippenelemente erstrecken sich bevorzugt in Richtung der Längsachs von Sehaltdom und Sperrelement .

Das Sperreiement umfasst eine Schaltwelie, die i einen Grundkörper des Sperrelement eingesteckt sein kann. Das Trägereiement kann eine Durch- gangsausnehrnung aufweisen, die im montierten Zustand de SchaStwelle von diesem durchsetzt wird.

Das Sperreiement kann als Sperrbügel ausgebildet sein, der eine Basis und zwei vorzugsweise parallel gerichtet Wangen aufweist. Der Sperrbyge! mit seinem montierten Halter kann einen Schaltfinger umgreifen. Dazu weisen die Wangenenden bevorzugt zueinander gerichtet Kröpfungen auf, die den Schaltfinger axial zwischen sich nehmen. Der Sperrbügel kann mit dem montierten Sperrbügelhalter gemeinsam auf die Schallwelle gesenoben werden. Durch das Einschieben der Schallwelle kann der SperrbügeShalter nicht mehr vom Sperrbüge! gezogen werden, wodurch er formschlüssig gesichert ist. Der Schaltfinger selbst Kann beispielsweise mit einem Spannstiff oder einem Sicherungsstift auf der Welle gesichert werden,

Das Trägerelement samt Vorsprung besteht bevorzugt aus unstsfoffmaieria!. Die Erfindung schlägt bevorzugt ein Kunststoffteil vor, das auf das Sperrele- ment {Snterlock} montiert wird und das für die Verdrehsieherung sorgt. Am Kunststoffteii ragt bevorzugt eine Nase (Vorsprung) als ein Vorpositiahie- rungselement in Richtung des Aluminium-Gehäuses des Schaitdoms, die deutlich schmaler ist als das Sperreiemeht (Interlock}, Diese Nase kann an einer beliebige Stelle oberhalb des Interlock positioniert werden. Am ASuminäumge- häuse des Sehaltdoms sind zwei Stege angeordnet bzw. aus dem Material des Schaltdoms ausgeformt, die allerdings relativ kurz und dünnwandig ausgebildet sein können. Der lichte Abstand der beiden Stege entspricht der Dicke der Nase (des Vorsprungs) und muss insbesondere nicht so groß sein wie das komplette Interlock. Der Vorsprung (Nase) und die Stege des Äluminsumgehäuses haben zusammen eine Länge, mit der die gewünschte yerdrehsicherung Ober den axialen Verschiebeweg: des MontagevoFgangs realisiert werde kann. Belm Anwählen eines Ganges bewegt sich das interlock lediglich axial nach„oben„ und„unten", ohne rotieren zu können. Es greift in die Sehältmäuler der Schaltgabeln ein, fixiert die nicht zu betätigenden Sehältmäuler in der Neutralposiiion und gibt nur jeweils ein Schaitmaul für den Schaltvorgang frei.

Das Trägeretement mit seinem Vorsprung (wie erwähnt bevorzugt als Kunsi- stöfftesl ausgebildet) ird per Handmontage auf das Sperreiemeht (Interioek) aufgeschoben und durch die Zeniraischaitweife, die im Änschluss montiert wird, gegen Verlieren gesichert. Das vorgeschlagene ZusatzbaüteiS (d. h. das Trägerelemeht samt Vörsprung) mit der erläuterten Anordnung und Ausrichtung des Vorsprungs (Mase) ermöglicht so den Einsatz kurzer, stabiler Stege am Schaitdomgenäyse. Die Montage des ZusafebauteiSs ist durch ein einfaches Aufschieben sichergestellt.

Die Erfindung stellt also für die Verhinderung der Verdrehung des interlock bei der Montage auf eine Art SperrbügeSklammer ab, die auf das interlock montiert wird und mit zwei kurzen Stegen am Schaltdomgehäuse zusammenwirkt. Kurze Beschreibung cjer Figurer*

In den Figuren ist ein Äüsführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Schaltdom mit einem Sperrelement

, das gegen Verdrehung relativ zum Schaltdom um eine Längsachse gesichert Ist,

Fig, 2 den Ausschnitt ,,A" aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und Fig. 3 in Explosionsdarstellung das Sperrelement gemäß Fig, 1.

Ä «sf Cs h rl ic e Besc h res b urtg de r F i g u ren

In Fig. 1 und ausschniitsweise vergrößert in Fig. 2 ist eine Schaltanördnung 1 zu sehen, die einen Schalfdom 2 mit einem Schaltdomgehäuse 3 sowie ein Sperrelement 4 (Interlock) umfasst. Zum grundsätzlicheil Aufbau dieser Bauteile wird ausdrücklich auf die DE 10 2010 034 203 Äi der Änmelderin Bezug genommen, wo hierzu Details ausgeführt sind. Das Sperrelement 4 umfasst eine ScIiaStwelle 1ö s di die Zentralschaltwelle der Schaltanordnung darstellt. Für das Speireiement 4 und insbesondere die Sohaitwelie 10 sowie für den vorgelagerten Schaltdom 2 lasst sich eine gemeinsame: Längsachse L definieren. Während der Miontage des Schaitdoms 2 samt Sperreiement 4 wird die Einheit bestehend aus Schaitdom 2 und Sperreiement 4 in Richtung der Längsachse L auf das— nicht dargestellte— Getrie- egehäuse geschöben und das Schaltdömgehäuse 3 am Getriebegehäuse befestigt. Dabei muss sichergestellt sein, dass es während des Montagevor- gangs zu keiner Reiativdrehung zwische Sperrelemen 4 und Schaltdömgehäuse 3 und die Längsachse L kommt. Hierfür sind Mittel zur Verdrehsicherung 5 vorhanden.

Diese Mitte! 5 zur Verhinderung einer Verdrehung umfassen zunächst ein Trä> geretement 6, das aus Kunststoff besieht und auf das Sperrelement (Interlock) formschiüssig aufgesetzt bzw. aufgeschoben werden kann (eine ßefestigungs- mögltchkest ist später unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert). Am Trägerelement 6 ist ein Vorsprung als Vorpositionierungselement 7 angeformt, der sich in Richtung der Längsachse L erstreckt.

Indes sind am aus Aluminium bestehenden Schaltdomgehäuse 3 zwei Rippenelemente 8 und 9 als Stege angeförmt, die zwischen sich einen lichten Abstand Sassen, der etwas größer als die Dicke des Vorpositionierungselements 7 ist. Sofang das Vorpositionierui gselement einerseits und die Rippenelemente 8 und 9 andererseits in Richtung der Längsachs L gesehen in einem zusammenwirkenden Zustand sind, ist eine Reiativdrehung um die Längsachse L zwischen dem Schältdom 2 und dem Sperreiement 4 ausgeschlossen. Die Erstre- ckun in Richtung der Längsachse L des Vorsprungs 7 einerseits und der R p- penelemente 8 und 9 andererseits liegen in derselben Größenordnung, d. h. konkret, dass bevorzugt di Ersireckung des Vorsprungs 7 in. Richtung der Längsachse L zwischen 50 % und 200 % der Ersireckung der Rippenelement 8, 9 in Richtung der Längsachse L betragt Bei der Montage des Schal doms 2 a das Getriebegehäuse wird der Sehältdom 2 samt Sperrelement 4 also i Richtung der Längsachse L auf das Getriebegelläuse geschoben. Eine Verdre- hung des Sperrelements 4 (Interioek) relativ zum Schaltdom 2 ist hierbei verhindert. Diese Funktio übernimmt die Anordnung bestehend aus Träg rele- mefit 8 samt Vorsprung 7 und den Rippenelementen 8, 9. im Betrieb des Ge~ irsebes ist diese Sperrbügel-Klammer außer Funktion. Zusätzlich weist die Schaitanordnung eine separate Gangsperre 15 als Rückwärtsgangsperre auf.

Die Sequenz der Montage des Sperreiements 4 samt Mittel 5 zur Verhinderung einer Verdrehung ergibt sich aus Fig. 3 und die hier skizzierte Explosionsdarstellung. Zunächst wird die Sperrbugel- lamtner, d. h. das Trägerelement 6 samt Vorsprung 7 seitlich auf einen Grundkörper 11 des Sperreiements 4 (in- teriock) aufgeschoben. Das Trägerelement 6 hat eine Ausnehmung 12, In einem zweiten VIontageschritt wird die Schaltweile 10 von unten in den Grundkörper 1 des Sperreiements 4 eingeschoben. Das Trägereiement 6 äst damit relativ zum Gruhdkörper 11 fixiert, da die Schaitwelie 10 die Äusnehmun 12 des Trägerelemenis 8 passgenau durchsetzt. In einem dritten Montageschritt wird ein Sicherungselement 13 in Form eines Sicherungsstifts in eine Querbohrung 14 In die Schallwelle 10 eingeschoben, um sie 10 relati zum Sperrelement 4 festzulegen.

Die so entstandene Einheit des Sperreiements 4 wird dann im Schaltdoni 2 angeordnet, und zwar so » dass das Vorpositipnäerungselemeni 7 zwischen den beiden Rippenelementen 9, 10 zu liegen kommt. Die insoweit vorbereitete Einheit bestehend aus Schaitdom 2 und Sperrelement 4 wird nun in das Getriebegehäuse montiert.

Das Sperreiement 4 ist als ein Sperrbügel mit einer Basis 18 und zwei parallel angeordneten, sich rechtwinklig von der Basis 16 erstreckenden VVangen 11 gebildet, Die Wangen 11 weisen di Durchgangsausnehmunge 18 fü die Schaltwelle 10 auf und sind endseitig mit zueinander gerichteten Kröpfungen 17 versehen, die den Schaltfinger axial zwischen sich nehmen. Die Baists 16 weist ferner ein Längloch als Führungselement zum Eingriff eines nicht darge- stellten Positionserstifts auf, der das Sperreiemeni drehfixiert, so dass die Vor- positioniefungseinrichtung 5 funktionslös wird. Der Posiiiönäersiäfi weist dazu einen Durchmesser auf, der der Breite des Langlochs entspricht. Radia! zwischen ι der ' Schaltwelie 10 und der Basis 16 ist eine Gassenfühtung 20 angeordnet, in die von außen ein nicht dargestellter 6assenführungs$tilt eingreift Dieser ist einteilig mit dem Positionterstift ausgebildet, der sich endsei- tig verjüngt.

Bezugsäeiehenliste

1: Schaltanordnung

2 Schaltdom

3 Schaltdomgehäuse

Sperrelement

5 Mittel zur VerdrehsiGherung

6 Träge relernent

7 Vorpositionieryngselemeni

8 Rippenelemeni

9 Rjppenelement

10 Schaltwelle

ii: Wange

12 Ausnehmung

13 Sicherungselement

14 Querbohrung

15 Gangsperre

16 Basis

17 Kröpfungen

18 Durchgangsausnehmung

19 Führungselement

20 Gassenfuhruiig L Längsachse