CN108027061A - 换挡设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车换挡变速器的换挡设备(1)，所述换挡设备具有换挡杆(2)、两个内套筒(4，9)和外套筒(3)，所述内套筒与换挡杆(2)固定地连接，所述外套筒设置在内套筒(4，9)上，其中外套筒(3)与两个内套筒(4，9)固定地连接，并且轴向地在内套筒(4，9)之间具有换挡指(13)。本发明还涉及一种用于制造这种换挡设备(1)的方法。

Description

换挡设备

技术领域

本发明涉及一种机动车换挡变速器的换挡设备，所述换挡设备具有换挡杆、两个内套筒和外套筒，所述内套筒与换挡杆固定地连接，所述外套筒通过两个内套筒轴向地且在环周方向上固定地与换挡杆连接。本发明还涉及一种用于制造这种换挡设备的方法。

背景技术

换挡杆作为换挡设备的一部分是换挡变速器中的可运动的换挡元件，所述换挡元件将由驾驶员或执行器发动的换挡运动传递到另外的设置在下游的换挡元件上。通常，在换挡杆上安置套筒，在所述套筒上设置有其他的功能构件，即例如锁定轮廓、换挡指或止挡件。所述另外的功能部件于是不需要直接地设置在换挡杆的相对小的、通常弯曲的表面上，而是例如DE 10 2012 209 025 A1或DE 10 2011 004 415 A1中示出那样能够设置在套筒上。由于较大的侧表面，能够设置更多且更复杂的功能构件，并且必要时不需要：以切削的方式加工换挡杆，这是耗费的并且使所述换挡杆变弱。

为了尽可能避免切削的制造，DE 199 42 562 A1提出：换挡轴的锁定套筒以差异结构的方式(Differentialbauweise)制造。对此，锁定套筒具有参与联接到换挡轴上的内套筒、罐形部件和盘片，所述盘片跨接在罐形部件和内套筒之间的径向间距。在一个变型形式中，罐形部件由两个半壳形成，以便也将复杂的结构成形到侧表面中，并且罐形部件能够更轻质地制造。DE 198 32 786 A1示出类似的锁定套筒。

尤其如果如DE 20 2007 008 231 U1中示出那样锁定套筒极其长，那么能够经由多个内套筒进行支撑。替选地，如在DE 10 2012 100 236 A1中，换挡杆构成为空心轴，使得换挡杆本身形成套筒。

还已知：保护套筒免于过载。对此，能够设有第二内套筒，所述第二内套筒如在DE10 2011 089 052 A1中在正常情况下与外套筒间隔开，并且在过载时防止弯曲。能够传输的最大力矩由于过载保护而不升高。DE 10 2013 221 356 A1示出在两个内套筒上的外套筒，其中外套筒与一个内套筒固定地连接并且距另一内套筒具有转动间隙，以便防止传输不期望的振动。在此也在换挡时基本上在一个套筒处进行支撑。

全部所提出的锁定套筒的缺点是：它们或者仅能够受限地传输高的换挡力，或者全部部件必须被热处理，这是耗费的并且在硬化炉中需要大量空间。由此降低产率，并且制造是更昂贵的。为了避免这种情况，从DE 100 07 190 A1中已知：仅硬化一个插入部件，并且插入部件与套筒连接。然而借此，需要附加的构件，并且其他高负荷区域、例如换挡指和围绕其的区域必要时必须附加地被热处理。

因此，尤其在锁定套筒更长的情况下在现有技术中仅不充分地满足对强度和力导入的要求。

发明内容

因此，本发明的目的是：实现车辆变速器的换挡设备，所述换挡设备避免之前提出的缺点。应当实现一种换挡设备，所述换挡设备在制造耗费和轻质结构的冲突区中实现传输高的换挡力。此外，本发明的目的是：提供用于这种换挡设备的制造方法。

所述目的通过根据权利要求1的换挡设备和根据权利要求10的方法实现。由此，外套筒经由多个内套筒能够持久地支撑在换挡杆上，换挡设备具有从外套筒到换挡杆上的良好的力导出，使得经由一个或多个换挡指良好地支撑导入的力。换挡力借此能够在换挡期间经由两个内套筒传输到换挡杆上。此外，两个轴向彼此相邻的内套筒的布置实现外套筒相对于换挡杆的良好的定位。

将换挡杆理解为任意长形的换挡元件。所述换挡杆能够由实心材料构成或以节约重量的方式构成为空心体。所述换挡杆的横截面能够构成为圆柱形的，使得侧表面能够用作为支承件的内环。替选地，所述换挡杆的横截面是非圆形的，而是例如在换挡轨道中那样矩形地构成。

换挡杆轴向地和/或在环周方向上可运动地支承在变速器换挡装置中。如果换挡杆轴向固定，那么通常设置在所述换挡杆上的构件可轴向运动地设置。替选地，换挡杆沿环周方向可围绕其主轴线作为换挡轴运动。构成为中央换挡轴的换挡杆可旋转也可轴向移动。

内套筒至少部分地包围换挡杆。对此，所述内套筒通常具有内侧表面，所述内侧表面与换挡杆轮廓互补地构成。在一个优选的实施方案中，内套筒沿环周方向完全地包围换挡杆，使得所述内套筒能够经受高的力，而不变形。为了联接外套筒，内套筒通常具有环形法兰，所述环形法兰的宽度对应于内套筒和外套筒的直径差。

内套筒与换挡杆固定地连接，其中所述内套筒因此轴向固定地且抗转动地设置。对此，所述内套筒例如被焊接或者力配合地保持在换挡杆上。尤其在非圆形的换挡杆中，也可以进行形状配合的稳固。内套筒例如能够被挤压、热压配合、填缝或冲制在换挡杆上。

设有至少两个内套筒，以便将外套筒支撑在换挡杆上。尤其如果外套筒应具有多个换挡指，那么有利的是：内套筒轴向地置于每个换挡指两侧。在该情况下，能够将设置在另外的内套筒之间的内套筒设置用于支撑不同的功能元件。为了支撑两个换挡指，因此三个内套筒能够是足够的，而没有明显地降低可传输的力和力矩。同样能够提出：即使在仅一个换挡指的情况下设有多于两个内套筒用于固定外套筒。

在本发明的一个构成方案中，内套筒在此轴向地包围全部功能元件。当然，尤其有利的是：在换挡指和引到内套筒上的力导入位置之间的轴向间距尽可能小，使得杠杆臂是短的。对此，内套筒能够构成为法兰套筒，所述法兰套筒反向设置，使得其法兰朝向彼此定向并且轴向地位于换挡指两侧。但是根据外套筒设计，同向的布置也能够是有利的，例如以便节约轴向结构空间。

在一个优选的改进形式中提出：内套筒具有法兰，所述法兰的端面对应于外套筒的所包括的横截面，使得所述法兰能够经由尽可能大的线接触支撑所述外套筒并且同时占据小的结构空间。

外套筒能够同样如内套筒一样沿环周方向完全地包围换挡杆。这种外套筒能够稳定地、一件式地制造，并且相对于滥用力是耐用的。

替选地，外套筒沿环周方向仅部分地包围换挡杆。对此，所述外套筒作为半壳能够具有U形轮廓，所述U形轮廓具有两个腿。该最后提出的变型形式需要更少材料并且通常比全环周围绕的外套筒更轻。一个或多个连接部件能够将半壳通过如下方式加固：即所述连接部件将两个腿连接并且在半壳的轴向的子部段上围住换挡杆。通过所述连接部件设置在端侧并且在一侧或两侧形成覆盖件的方式，连接部件也能够与半壳形成后侧敞开的套筒。于是，所述连接部件通常具有用于换挡杆或用于其支承件的贯通凹部。根据外套筒的长度能够设有一个或多个加固元件。

外套筒能够一件式地制造，或本身设有一个或多个单独制造的功能元件。功能元件例如能够通过锁定轮廓形成。锁定轮廓是锁定山形件，所述锁定山形件引导和稳固相对于其可从外部预紧的锁定元件。这种锁定轮廓建立预设的换挡力变化或选择力变化，进而必须被精确地定位和制造。所述锁定轮廓能够尤其简单地以改型的方式引入到单独的板中，由此能够弃用成形到半壳中。

其他的功能元件例如是滑槽引导部、斜坡、锁止止挡件或一个或多个换挡指。外套筒通常具有多个功能元件。

外套筒根据本发明具有换挡指。换挡指确定用于接合到换挡缺口(Schaltmaul)中，以便移动其他换挡元件。因此，经由换挡指实现将力导入到换挡设备中。换挡指轴向地设置在内套筒之间。由此，作用于换挡指上的力均匀地被支撑，使得构件更少地变形。理想地，两个内套筒具有环形法兰，所述环形法兰将外套筒直接地支撑在换挡指上。

外套筒能够具有贯通凹部，法兰的径向凸起接合到所述贯通凹部中。经由径向凸起的持久的变形能够将外套筒固定在内套筒上。

在本发明的一个改进形式中，内套筒未硬化。经由至少两个彼此间隔开的内套筒进行的力导出给予换挡设备足够良好的强度，使得能够放弃硬化内套筒。

在一个改进形式中，外套筒多件式地制造。对此，锁定轮廓、换挡指、斜坡、锁止件、滑槽引导部或其他的功能元件与外套筒分开地制造，并且随后与所述外套筒连接。优选地，在连接之后进行如此制造的单元的完全硬化。在完全硬化之后，该单元能够与未硬化的内套筒固定地连接。这例如能够通过咬接(Vertaumeln)或铆接进行。

锁定轮廓能够焊接在套筒上，并且设置在换挡杆上。所述锁定轮廓也能够称作为锁定套筒。根据本发明，弃用闭合构成的管部件。更确切地说，在本发明的一个构成方案中，具有锁定轮廓的板承担稳定半壳的附加功能。因此，所述锁定轮廓通过其固定在半壳上附加地加固所述半壳。

外套筒尤其简单地能够由扁平材料制造，例如由定长切断的板条制造。扁平材料首先在弯曲之前设有相应的形状和设有用于锁定止挡件和换挡指的口。随后，板条以半圆的方式弯曲成半壳，并且在其端部处形状配合地、力配合地或材料配合地以稳定的方式固定连接部件。必要时，最后，将换挡指设置在外套筒上并且通过铆接和/或焊接固定在所述外套筒上。能够设有第二锁定轮廓，以便通过分开的锁定轮廓引起选择和换挡过程。轮廓也能够重叠，以便例如实现检测换挡位置。

内套筒能够通过深冲、冲挤制造。内套筒能够在换挡杆处通过挤压接合而连接。如果换挡杆具有凹部、例如环形槽，那么例如也能够冲制内套筒。

附图说明

下面，根据附图详细阐述本发明的实施例。附图示出：

图1示出根据本发明的换挡设备的立体斜视图，

图2示出根据图1的换挡设备的转动的且枢转的后视图。

图3示出根据图1的换挡设备的俯视图，和

图4示出根据图3的换挡设备的纵截面图。

具体实施方式

图1至4示出机动车的手动换挡变速器的换挡设备1。实心的换挡杆2由外套筒3包围，所述换挡杆具有圆形横截面，所述外套筒由带材制造并且经由第一内套筒4和第二内套筒9与换挡杆2连接。外套筒3由半壳7和连接部件8组成。半壳4由从带材中定长切断的钢板件制造。期望的外轮廓能够同样在定长切断之后冲压到板中，所述外轮廓具有必要时所需的榫舌16或其他凸出的元件。替选地，共同地从带材中冲压相应的板件。还在平的状态下，将用于接合未示出的销的凹部冲压到板中和将轮廓部引入到板中，所述凹部例如用于换挡引导件11。随后，将板件冷压成型为半壳4。半壳4的外轮廓是U形的，该U形具有两个腿5和6，所述腿彼此平行定向。换挡指13大致居中地设置在腿5、6之间，所述换挡指操纵未示出的换挡缺口。

通过构成为锁定轮廓10的第一连接部件8将半壳4的两个腿5、6在后侧彼此连接。连接部件8轴向地在端侧设置在半壳4上，并且具有小于半壳4的总长度的四分之一的轴向长度。所述连接部件稳定敞开的U形的套筒。与圆柱形的套筒相比，所述U形的套筒更轻。

锁定轮廓10由改型的板制造，所述板在材料特性和厚度方面与半壳4的板条不同。锁定山形件被冲制到板中。锁定山形件横向地具有腿连接面14，所述腿连接面平行于腿5、6定向。腿连接面14分别设有两个凹部15，半壳4的构成为腿突出部的榫舌16接合到所述凹部中。为了确保持久的接合，榫舌16冲制到凹部15中。半壳4和连接部件8共同地环形地环绕接合换挡杆2。由此，将连接部件8与半壳4焊接不是必要的。

为了将外套筒3联接到换挡杆2上，换挡设备1具有两个一件式制造的内套筒4、9。内套筒4、9例如能够被深冲或冲挤。所述内套筒除了其与换挡杆2互补环绕的卡圈17之外分别在端侧具有径向定向的法兰18，所述卡圈用作为套管部段。法兰18当前是设有凸起12的环形法兰，所述环形法兰的凸起12在此径向指向，并且伸入到外套筒3的相应的接合凹部中，并且在那里例如通过填缝来稳固。

内套筒4、9本身经由其卡圈17与冲压件19轴向地且在环周方向上稳固在换挡杆凹部20中，所述冲压件呈双重冲压件形式。未示出如下变型形式，在所述变型形式中，内套筒4、9借助于挤压接合件稳固。

外套筒3的实施方式具有沉入开口21，换挡拨叉的通过换挡指13枢转的换挡缺口能够沉入到所述沉入开口中，以便获得由换挡设备1和换挡拨叉构成的尽可能节约空间的总体结构。窗口状的沉入开口21能够显得是大的，因为换挡力可靠地经由两个内套筒支撑。

附图标记列表

1 换挡设备

2 换挡杆

3 外套筒

4 第一内套筒

5 第一腿

6 第二腿

7 半壳

8 连接部件

9 第二内套筒

10 锁定轮廓

11 换挡引导件

12 止挡件

13 换挡指

14 腿连接面

15 凹部

16 榫舌

17 卡圈

18 法兰

19 冲压件

20 换挡杆凹部

21 沉入开口

Claims (10)

1.一种机动车换挡变速器的换挡设备(1)，所述换挡设备具有

-换挡杆(2)，

-第一内套筒(4)，所述第一内套筒与所述换挡杆(2)固定地连接，

-第二内套筒(9)，所述第二内套筒与所述换挡杆(2)固定地连接，

-外套筒(3)，所述外套筒通过两个内套筒(4，9)轴向地且在环周方向上与所述换挡杆(2)固定地连接，

-换挡指(13)，所述换挡指在所述外套筒(3)上轴向地设置在所述内套筒(4，9)之间。

2.根据权利要求1所述的换挡设备，其特征在于，所述外套筒(3)是硬化的，并且两个所述内套筒(4，9)是未硬化的。

3.根据权利要求1或2所述的换挡设备，其特征在于，内套筒(4，9)具有卡圈(17)和法兰(18)，所述卡圈对应于换挡杆直径。

4.根据权利要求3所述的换挡设备，其特征在于，所述法兰(18)具有径向凸起(12)，所述径向凸起接合到所述外套筒(3)的贯通凹部中。

5.根据权利要求3或4所述的换挡设备，其特征在于，所述卡圈(17)经由挤压接合件或冲压件(19)与所述换挡杆(2)连接。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的换挡设备，其特征在于，所述卡圈(17)轴向地与所述换挡指(13)重叠。

7.根据上述权利要求中任一项所述的换挡设备，其特征在于，所述外套筒(3)与所述内套筒(4，9)咬接或铆接。

8.根据上述权利要求中任一项所述的换挡设备，其特征在于，所述外套筒(3)通过空心柱体的外壳形成，或者具有U形轮廓。

9.根据上述权利要求中任一项所述的换挡设备，其特征在于，所述外套筒(3)具有锁定板(10)。

10.一种用于制造根据上述权利要求中任一项所述的换挡设备的方法，其特征在于，两个所述内套筒(4，9)与所述换挡杆(2)连接，并且完全硬化的外套筒(3)与两个所述内套筒(4，9)连接，所述外套筒由多个零件制造。