DE10143360B4 - switching device - Google Patents
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Abstract
Schalteinrichtung für ein mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe eines Fahrzeugs, umfassend zumindest zwei unabhängig voneinander linear bzw. axial verschiebbare und verdrehfest in einem ortsfest angeordneten Schaltmodul (1) geführte und arretierte Schaltstangen (6a bis 6d), wobei das Schaltmodul (1),
– ein Wälzlager (4) umfasst, dessen Wälzkörper (10) parallel zu einer Längsachse (14) des Schaltmoduls (1) verlaufend, in einer rechteckförmigen Aufnahme (11) eines Gehäuses (2) angeordnet sind;
– eine axial zu dem Wälzlager (4) versetzt angeordnete Arretiereinrichtung (5) einschließt, bei der jeder Schaltstange (6a bis 6d) eine Arretierung (13) zugeordnet ist.Shifting device for a multi-speed change-speed gearbox of a vehicle, comprising at least two shift rods (6a to 6d), which are guided and locked in a fixedly arranged switching module (1) independently of one another linearly or axially displaceable, wherein the shift module (1),
- A rolling bearing (4), the rolling elements (10) parallel to a longitudinal axis (14) of the switching module (1) extending, in a rectangular receptacle (11) of a housing (2) are arranged;
- An axially to the roller bearing (4) staggered locking means (5) includes, wherein each shift rod (6a to 6d) is associated with a detent (13).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für ein mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe eines Fahrzeugs, umfassend zumindest zwei unabhängig voneinander linear bzw. axial verschiebbare und verdrehfest in einem ortsfest angeordneten Schaltmodul geführte und arretierte Schaltstangen.The invention relates to a switching device for a multi-speed change-speed gearbox of a vehicle, comprising at least two independently linear or axially displaceable and rotationally fixed in a fixedly arranged switching module guided and locked shift rails.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus dem bekannten Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungen zur Führung und Arretierung von in Zahnräderwechselgetrieben angeordneten Schalt- bzw. Maschinenelementen bekannt. Die
Weiterhin beschreibt
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte, die Montage vereinfachende Schalteinrichtung zu schaffen, in der gleichzeitig mehrere Maschinenelemente bzw. Schaltstangen geführt und arretiert sind.It is an object of the present invention to provide a compact, simplifying assembly switching device in which several machine elements or shift rails are simultaneously guided and locked.
Die zuvor genannte Problemstellung wird durch eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Schalteinrichtung weist ein Schaltmodul auf, welches sowohl ein Wälzlager als auch eine Arretiereinrichtung einschließt. Das Wälzlager umfasst dabei Wälzkörper, die parallel zu einer Längsmittelebne bzw. Längsachse der Schaltstangen in einer rechteckförmigen Aufnahme eines Gehäuses angeordnet sind. Die Anordnung der Wälzkörper ermöglicht die Führung von einer Schaltstange oder mehreren parallel angeordneten Schaltstangen mit einem rechteckförmigen Querschnittsprofil. In das Schaltmodul ist weiterhin eine axial zu dem Wälzlager versetzt angeordnete Arretiereinrichtung integriert. Dazu sieht die Arretiereinrichtung einen Aufbau vor, bei der jeder Schaltstange eine separate Arretierung zugeordnet ist. Durch die Erfindung sind mehrere in einer Ebene angeordnete Schaltstangen zentral in einem Schaltmodul gelagert bzw. geführt und in Schaltpositionen arretierbar. Ein derartiges Schaltmodul bietet sich insbesondere für ein mehrgängiges beispielsweise eines mehr als fünf Gänge umfassenden Zahnräderwechselgetriebe an. Durch die auf engstem Raum geführten separat zu betätigenden Schaltstangen stellt sich ein bedeutender Bauraumvorteil ein. Andererseits vereinfacht das erfindungsgemäße Schaltmodul das Handling bei der Montage, das vorzugsweise vormontiert in das Getriebe eingesetzt werden kann.The aforementioned problem is solved by a switching device with the features of claim 1. The switching device has a switching module, which includes both a rolling bearing and a locking device. The rolling bearing in this case comprises rolling elements which are arranged parallel to a longitudinal central axis or longitudinal axis of the switching rods in a rectangular receptacle of a housing. The arrangement of the rolling elements allows the leadership of a shift rod or more parallel shift rails with a rectangular cross-sectional profile. In the switching module an axially offset to the rolling bearing arranged locking device is also integrated. For this purpose, the locking device provides a structure in which each shift rod is associated with a separate lock. By means of the invention, a plurality of shift rails arranged in one plane are mounted or guided centrally in a shift module and can be locked in shift positions. Such a switching module is particularly suitable for a multi-speed, for example, a more than five gears comprehensive change-speed gearbox. By running in a confined space separately actuated shift rails, a significant space advantage is a. On the other hand, the switching module according to the invention simplifies the handling during assembly, which can preferably be used pre-assembled in the transmission.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 12.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the
Für das Wälzlager des erfindungsgemäßen Schaltmoduls bietet es sich an, dieses mit Wälzkörpern in einer Zylinderform zu bestücken, die axial zueinander beabstandet in einem Käfig eingesetzt sind. Dabei ist der Käfig von einem Gehäuse umschlossen, bzw. in dem Gehäuse integriert, zur Bildung einer Rollenlängsführung. Entsprechend der rechteckförmig gestalteten Aufnahme sind die Wälzkörper in jeweils zwei horizontal und vertikal parallel zueinander versetzt angeordneten Bahnen angeordnet, zur Bildung einer rechteckförmigen Aufnahme, und ermöglichen damit eine reibungsarme Führung der Schaltstangen.For the rolling bearing of the switching module according to the invention, it makes sense to equip this with rolling elements in a cylindrical shape, which are axially spaced from each other in a cage used. In this case, the cage is enclosed by a housing, or integrated in the housing, to form a longitudinal roller guide. According to the rectangular shaped receptacle, the rolling elements are arranged in each case two horizontally and vertically mutually offset paths arranged to form a rectangular receptacle, and thus allow a low-friction guidance of the shift rails.
Als Maßnahme, um die Herstellkosten des Käfigs zu verringern, ist dieser vorteilhaft aus einzelnen Käfigelementen zusammengesetzt. Vorzugsweise sind die Käfigelemente so ausgeführt, dass die Wandstärke bzw. Breite der Schaltstange jeweils mit der Breite eines Käfigelementes übereinstimmt. sind Die einzelnen Käfigelemente sind vorteilhaft formschlüssig miteinander verbunden, vorzugsweise verschnappt oder mittels einer Schwalbenschwanzführung gesichert. Diese Gestaltung ermöglicht einen baukastenähnlichen Aufbau von Käfigen, bei dem abhängig von der jeweiligen Anzahl der Schaltstangen eine entsprechende Anzahl von Käfigelementen zu einem Käfig komplettiert werden kann. Das erfindungsgemäße Schaltmodul ist einsetzbar für Schaltstangen mit einem rechteckförmigen Querschnittsprofil, eingeschlossen Schaltstangen mit einem quadratischen Querschnitt.As a measure to reduce the manufacturing cost of the cage, this is advantageously composed of individual cage elements. Preferably, the cage elements are designed so that the wall thickness or width of the shift rod in each case coincides with the width of a cage element. The individual cage elements are advantageously positively connected with each other, preferably snapped or secured by a dovetail guide. This design allows a construction-like structure of cages, in which, depending on the respective number of switching rods, a corresponding number of cage elements can be completed to form a cage. The switching module according to the invention can be used for shift rails with a rectangular cross-sectional profile, including shift rails with a square cross-section.
Die Erfindung schließt weiterhin Maßnahmen ein, die eine spielfreie Lagerung der Schaltstangen sicherstellen, um die Qualität der Führung zu verbessern. Dazu eignet sich vorteilhaft eine ballig gestaltete Wälzkörperlaufbahn, die unmittelbar bei der spanlosen Herstellung des Gehäuses eingeformt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Schaltstange im Bereich der Wälzlagerung partiell ballige Abschnitte aufweisen. Außerdem eignet sich zur Erzielung einer spielfreien Lagerung ein Gehäuse mit frei gestanzten Zonen, in die federnde Zungen eingreifen, an denen die Wälzkörper abgestützt sind. The invention further includes measures to ensure backlash-free mounting of the shift rails to improve the quality of the guide. For this purpose, a ballig designed Wälzkörperlaufbahn is advantageously suitable, which can be formed directly in the non-cutting production of the housing. Alternatively or additionally, the shift rod in the region of the roller bearing may have partially spherical sections. In addition, to achieve a play-free storage, a housing with free-punched zones, engage in the resilient tongues on which the rolling elements are supported.
Das erfindungsgemäße Schaltmodul umfasst die Wälzlagerung und die Arretiereinrichtung, die jeweils in einem Gehäuse integriert sind und die zusammengefügt eine Baueinheit bilden. Dazu bietet es sich an, die Gehäuse jeweils als ein Tiefziehteil zu gestalten, das eine spanlose Herstellung ermöglicht und damit einen Kostenvorteil, insbesondere für in großen Stückzahlen hergestellte Schaltmodule.The switching module according to the invention comprises the roller bearing and the locking device, which are each integrated in a housing and which together form a structural unit. For this purpose, it makes sense to make the case each as a deep-drawn part, which allows a non-cutting production and thus a cost advantage, especially for manufactured in large numbers switching modules.
Alternativ dazu schließt die Erfindung ein Schaltmodul ein mit zumindest einem aus Kunststoff hergestellten Gehäuse. Vorzugsweise eignet sich dazu das Gehäuse der Arretiereinrichtung. Die Erfindung schließt weiterhin ein Schaltmodul ein, bei dem beide Gehäuse für die Arretiereinrichtung sowie die für die Wälzlagerung aus Kunststoff hergestellt sind.Alternatively, the invention includes a switching module with at least one housing made of plastic. Preferably, the housing of the locking device is suitable for this purpose. The invention further includes a switching module in which both housings for the locking device and those for the roller bearing are made of plastic.
Die Gehäuse sind vorzugsweise mittels einer Flanschverbindung zusammengefügt. Diese ist vorteilhaft so ausgebildet, dass diese Bohrungen für Befestigungsschrauben einschließen, mit denen das gesamte Schaltmodul ortsfest, beispielsweise an dem Getriebegehäuse befestigt ist. Alternativ sind die Gehäuse im Bereich der Flanschverbindung mittels einer unlösbaren Verbindung, vorzugsweise ein Schweißung verbunden, oder formschlüssig durch eine Schnappverbindung lösbar befestigt.The housings are preferably joined together by means of a flange connection. This is advantageously designed so that these include holes for mounting screws with which the entire switching module is fixed, for example, attached to the transmission housing. Alternatively, the housing in the region of the flange connection by means of a permanent connection, preferably a weld, or releasably secured by a snap connection releasably.
Die Arretiereinrichtung des erfindungsgemäßen Schaltmoduls umfasst zur Bildung einer Arretierung eine federbeaufschlagte Rastkugel, die jeweils in Ausnehmung der Schaltwelle verrastet, zur Erzielung definierter Schaltpositionen. Vorteilhaft ist die Arretierung zur sicheren Befestigung in einem zweistufigen Gehäuse fixiert.The locking device of the switching module according to the invention comprises a spring-loaded detent ball, which engages in each recess in the switching shaft, to achieve a defined switching positions to achieve a locking. The lock is advantageously fixed for secure attachment in a two-stage housing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in insgesamt 6 Figuren nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment in a total of 6 figures. Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
In
Die
Der Längsschnitt des Schaltmoduls
Die
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaltmodulswitching module
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Gehäusecasing
- 44
- Wälzlagerroller bearing
- 55
- Arretiereinrichtunglocking
- 6a6a
- Schaltstangeshift rod
- 6b6b
- Schaltstangeshift rod
- 6c6c
- Schaltstangeshift rod
- 6d6d
- Schaltstangeshift rod
- 77
- Flanschflange
- 88th
- Flanschflange
- 9a9a
- Bohrungdrilling
- 9b9b
- Bohrungdrilling
- 1010
- Wälzkörperrolling elements
- 1111
- Aufnahmeadmission
- 1212
- KäfigCage
- 1313
- Arretierunglock
- 1414
- Längsachselongitudinal axis
- 1515
- Rastkugeldetent ball
- 1616
- Ausnehmungrecess
- 1717
- Schalteinrichtungswitching device
- 18a18a
- Käfigelementcage element
- 18b18b
- Käfigelementcage element
- 18c18c
- Käfigelementcage element
- 18d18d
- Käfigelementcage element
- 1919
- Nut-FederverbindungTongue and groove connection
Claims (12)
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