DE102006003245B4 - Power transmission joint for a switching device of a motor vehicle transmission, a switching device for such a motor vehicle transmission, and a method for producing a power transmission joint - Google Patents
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Abstract
Kraftübertragungsgelenk (1) für eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einem Gelenkkäfig (11), der an einem ersten Übertragungsglied (3) angebunden ist und in dem innenseitig eine Buchse (27) gehaltert ist, in der ein Zapfen (25) eines zweiten Übertragungsglieds (5) drehbar gelagert ist, und mit einem Dämpfungselement (31), das zur Dämpfung getriebeseitiger Schaltstöße oder Vibrationen zwischen der Buchse (27) und dem Gelenkkäfig (11) angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement (31) die Buchse (27) trägt und in dem Gelenkkäfig (11) gehaltert ist, und wobei die Buchse (27) in einem Durchgangsloch (29) des Dämpfungselements (31) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (27) über ein Radialspiel (S1) in dem Durchgangsloch (29) des Dämpfungselements (31) gelagert ist, und dass die Buchse (27) jeweils stirnseitig mit einer Führungsplatte (37) ausgebildet ist, die in dem Gelenkkäfig (11) in einer Längsrichtung (7) des Kraftübertragungsgelenks (1) spielfrei geführt ist, wodurch lediglich eine translatorische Bewegung der Buchse (27) in der Längsrichtung (7) des Kraftübertragungsgelenks (1) ermöglicht ist, während eine Rotationsbewegung im Sinne einer Verdrehsicherheit der Buchse (27) vermieden ist, und dass die Führungsplatten (37) Axialanschläge ausbilden, die eine Axialbewegung der Buchse (27) über ein Axialspiel (S2) in dem Dämpfungselement (31) zulassen.Power transmission joint (1) for a switching device of a motor vehicle transmission, with a joint cage (11) which is connected to a first transmission element (3) and in which a bushing (27) is held on the inside, in which a pin (25) of a second transmission element ( 5) is rotatably mounted, and with a damping element (31) which is arranged between the bushing (27) and the joint cage (11) for damping gear-side shift shocks or vibrations, the damping element (31) carrying the bushing (27) and in the joint cage (11) is supported, and wherein the bush (27) is mounted in a through hole (29) of the damping element (31), characterized in that the bush (27) has a radial play (S1) in the through hole (29) of the damping element (31) is mounted, and that the bush (27) is formed on the front side with a guide plate (37) which is free of play in the joint cage (11) in a longitudinal direction (7) of the power transmission joint (1) rt, whereby only a translational movement of the bushing (27) in the longitudinal direction (7) of the power transmission joint (1) is possible, while a rotational movement in terms of a torsional security of the bushing (27) is avoided, and that the guide plates (37) have axial stops form which allow axial movement of the bushing (27) via an axial play (S2) in the damping element (31).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungsgelenk für insbesondere eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
Eine solche Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugs weist einen manuell betätigbaren Schalthebel auf. Die vom Fahrzeuglenker eingeleiteten Schaltbewegungen des Schalthebels werden mittels Übertragungsglieder auf eine getriebeseitige Schaltwelle zum Schalten von Gängen bzw. Übersetzungsstufen übertragen.Such a switching device of a motor vehicle has a manually operable shift lever. The shifting movements of the shift lever initiated by the driver of the vehicle are transmitted by means of transmission elements to a shift shaft on the transmission side for shifting gears or gear ratios.
Derartige Übertragungsglieder können Seilzüge oder Gestänge sein, die über ein gattungsgemäßes Kraftübertragungsgelenk verbunden sind, wie es in der
Zur Halterung der Buchse in dem Gelenkkäfig ist als ein zusätzliches Halteglied eine Rastfeder vorgesehen, die außenseitig mit dem Gelenkkäfig verrastet ist und die Buchse bzw. den Kulissenstein mit seinen Keilflächen unter Vorspannung spielfrei gegen entsprechende Flächen des Gelenkkäfigs drückt. Die Herstellung dieses Kraftübertragungsgelenks mit dem zusätzlichen Halteglied ist mit hohem Fertigungsaufwand verbunden und daher kostenintensiv.To hold the socket in the joint cage, a detent spring is provided as an additional retaining member, which is latched on the outside with the joint cage and presses the socket or the sliding block with its wedge surfaces under preload against corresponding surfaces of the joint cage. The production of this power transmission joint with the additional holding member is associated with a high manufacturing effort and is therefore cost-intensive.
Aus der weiteren Druckschrift
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftübertragungsgelenk für insbesondere eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, eine Schaltvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftübertragungsgelenks bereitzustellen, das im Sinne einer Bauteilreduzierung einfach aufgebaut ist.The object of the invention is to provide a power transmission joint for, in particular, a shifting device of a motor vehicle transmission, a shifting device and a method for producing a power transmission joint, which has a simple structure in terms of reducing components.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, des Patentanspruches 14 oder des Patentanspruches 15 gelöst. Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen offenbart.This object is achieved with the features of
Erfindungsgemäß ist zur Halterung der Buchse in dem Gelenkkäfig kein zusätzliches Halteglied erforderlich, sondern wird die Buchse alleine durch das Dämpfungselement im Gelenkkäfig getragen. Ein zusätzliches Halteglied kann daher im Sinne einer Bauteilreduzierung eingespart werden, wodurch entsprechend der Fertigungsaufwand und zusätzlich auch der benötigte Bauraum reduziert ist.According to the invention, no additional holding member is required to hold the bushing in the joint cage, but rather the bushing is carried solely by the damping element in the joint cage. An additional holding member can therefore be saved in the sense of a reduction in components, whereby the manufacturing effort and also the required installation space is correspondingly reduced.
Erfindungsgemäß ist die Buchse in einem Durchgangsloch des Dämpfungselements gelagert. Im Hinblick auf eine vorteilhafte Dämpfungscharakteristik des Dämpfungselements sowie eine spannungsfreie und somit verschleißarme Lagerung der Buchse in dem Dämpfungselement ist erfindungsgemäß die Buchse über einen Ringspalt mit einem Spiel in dem Dämpfungselement gelagert. Durch die somit erreichbare definierte „Weichheit“ bzw. Dämpfungscharakteristik des Dämpfungselements steht dem Getriebe mehr Zeit für einen Synchronisiervorgang zur Verfügung, ohne dass der Fahrer mehr Zeit für das Einlegen des Gangs benötigt. Ferner ist hierdurch die Übertragung von Vibrationen von jeglichen Getriebearten in die Fahrgastzelle deutlich reduziert. Die Dämpfungseigenschaften der Schaltvorrichtung können weiter verbessert werden, wenn der getriebeseitige Hebel mit zusätzlichen Trägheitsmassen ausgebildet wird.According to the invention, the socket is mounted in a through hole of the damping element. With regard to an advantageous damping characteristic of the damping element and a stress-free and thus low-wear mounting of the socket in the damping element, according to the invention, the socket is mounted in the damping element via an annular gap with play. Due to the defined “softness” or damping characteristics of the damping element that can be achieved, the transmission has more time for a synchronization process available without the driver needing more time to shift into gear. This also significantly reduces the transmission of vibrations from any type of transmission into the passenger compartment. The damping properties of the switching device can be further improved if the gear-side lever is designed with additional inertial masses.
Erfindungsgemäß ist das Kraftübertragungsgelenk so ausgelegt, dass das Dämpfungselement nur auf Druck beansprucht wird. Damit können auch Materialien für das Dämpfungselement verwendet werden, die bei einer Zugbeanspruchung reißen würden, etwa ein herkömmliches Gummimaterial bzw. Elastomermaterial. Auf eine kostenintensive, prozessunsichere zugfeste Verbindung zwischen einem als Kunststoffteil hergestellten Gelenkkäfig und einem Dämpfungselement aus Gummimaterial kann daher verzichtet werden. Bei einer solchen zugfesten Gummi-Kunststoff-Verbindung müsste vorab ein Primer auf die jeweiligen Verbindungsflächen aufgebracht werden.According to the invention, the power transmission joint is designed so that the damping element is only subjected to pressure. In this way, materials can also be used for the damping element which would tear if subjected to tensile stress, for example a conventional rubber material or elastomer material. It is therefore possible to dispense with an expensive, process-insecure, tensile connection between a joint cage made as a plastic part and a damping element made of rubber material. With such a tensile rubber-plastic connection, a primer would have to be applied to the respective connection surfaces in advance.
Bei der erfindungsgemäßen Lagerung der Buchse in dem Dämpfungselement mit einem Spiel ist die Buchse jeweils stirnseitig mit einem Axialanschlag bzw. Höhenanschlag ausgebildet, die eine geringfügige Axialbewegung der Buchse in dem Dämpfungselement zulassen. Somit kann die Buchse sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung über ein Spiel gelagert sein, wodurch Vibrationen und/oder Schaltstöße des Getriebeschalthebels gegenüber dem ortsfest gelagerten Gelenkkäfig erreicht werden, ohne dass sich die Buchse in dem Käfig verkanten kann. Vorzugsweise bildet dabei das Dämpfungselement selbst einen Gegenanschlag aus, gegen den der Axial- bzw. Höhenanschlag der Buchse in Anlage kommen kann.When the bushing according to the invention is supported in the damping element with play, the bushing is designed with an axial stop or height stop on the front side, which allow a slight axial movement of the bushing in the damping element. Thus, the bushing can be supported in the axial direction as well as in the radial direction via a clearance, whereby vibrations and / or shifting jolts of the gear shift lever can be achieved with respect to the stationary joint cage, without the bushing in the cage being able to tilt. The damping element itself preferably forms a counterstop against which the axial or vertical stop of the bushing can come into contact.
Die Buchse ist, vorzugsweise jeweils stirnseitig, mit zumindest einer Führungsplatte ausgebildet, die in dem Gelenkkäfig in einer Längsrichtung des Kraftübertragungsgelenks, d. h. in der Schaltrichtung, im wesentlichen spielfrei geführt ist. Dadurch ist eine Rotationsbewegung bzw. eine Bewegung der Buchse in dem Dämpfungselement in Wählrichtung verhindert. Somit kann die Dämpfungscharakteristik nur in Hinblick auf eine Druckbelastung in Schaltrichtung ausgelegt werden, da eine Beanspruchung des Dämpfungselements mit Rotationskräften und/oder Querkräften ausgeschlossen ist.The bushing is designed, preferably at the end face, with at least one guide plate, which is located in the joint cage in a longitudinal direction of the power transmission joint, i. H. is guided in the switching direction, essentially free of play. This prevents a rotational movement or a movement of the bushing in the damping element in the selection direction. Thus, the damping characteristic can only be designed with regard to a pressure load in the switching direction, since stressing the damping element with rotational forces and / or transverse forces is excluded.
Fertigungstechnisch besonders von Vorteil ist es, wenn die Buchse zumindest aus zwei Buchsenteilen ausgebildet ist, die von gegenüberliegenden Seiten in den Gelenkkäfig einführbar und miteinander verbindbar sind. Auf diese Weise kann die stirnseitige Geometrie der Buchse unabhängig von einem Durchlassquerschnitt des Gelenkkäfigs gestaltet sein.From a manufacturing point of view, it is particularly advantageous if the bushing is formed from at least two bushing parts which can be introduced into the joint cage from opposite sides and can be connected to one another. In this way, the end face geometry of the bushing can be designed independently of a passage cross section of the joint cage.
Bevorzugt ist es, wenn die Buchse im Ruhezustand vorspannungsfrei und/oder berührungsfrei gegenüber dem Gelenkkäfig in diesem gehaltert ist, wodurch mechanische Spannungen zwischen der Buchse und dem Gelenkkäfig bzw. zwischen der Buchse und dem Dämpfungselement reduziert werden können, was die Lebensdauer des Dämpfungselements erhöht. Die Buchse und/oder der Gelenkkäfig können aus einem festen Kunststoff hergestellt sein.It is preferred if the socket is held in the rest state free of pre-tension and / or without contact with respect to the joint cage, whereby mechanical stresses between the socket and the joint cage or between the socket and the damping element can be reduced, which increases the service life of the damping element. The bushing and / or the joint cage can be made of a solid plastic.
Damit das Dämpfungselement die Buchse mit einem Radial- und/oder Axialspiel betriebssicher tragen kann, ist es von Vorteil, wenn das Dämpfungselement fest bzw. spielfrei mit dem Gelenkkäfig verbunden ist. In diesem Zusammenhang kann das Dämpfungselement reibschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig mit dem Gelenkkäfig verbunden sein. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Formschlussverbindung erwiesen, bei der der Gelenkkäfig innenseitig mit einer nasenartigen Querschnittsverengung ausgebildet sein kann, die in eine entsprechend umfangsseitig ausgebildete Ringnut des Dämpfungselements eingreifen kann.So that the damping element can safely support the bushing with radial and / or axial play, it is advantageous if the damping element is connected to the joint cage firmly or without play. In this context, the damping element can be connected to the joint cage in a frictional, non-positive or positive manner. A form-fit connection has proven to be particularly advantageous in which the joint cage can be designed on the inside with a nose-like cross-sectional constriction which can engage in a correspondingly circumferential annular groove of the damping element.
Besonders günstige Dämpfungseigenschaften werden erreicht, wenn das Dämpfungselement nicht hülsenförmig, sondern als ein materialstarker kompakter Block aus vorzugsweise einem Elastomermaterial ausgebildet ist. Ein derart ausgebildetes Dämpfungselement kann den vom Gelenkkäfig begrenzten Käfigraum größtenteils ausfüllen und umfangsseitig großflächig in Anlage mit den Innenseiten des Gelenkkäfigs sein. Für die Dämpfungseigenschaften ist es wesentlich, wenn das Dämpfungselement mit zumindest einem freien Hohlraum ausgebildet ist, der vorzugsweise in der Schaltrichtung zwischen der Buchse und dem Käfig angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn in der Schaltrichtung beidseitig jeweils ein Hohlraum zwischen der Buchse und dem Gelenkkäfig angeordnet ist.Particularly favorable damping properties are achieved if the damping element is not designed in the form of a sleeve, but rather as a compact block of strong material, preferably made of an elastomer material. A damping element designed in this way can largely fill the cage space delimited by the joint cage and be in contact with the inner sides of the joint cage over a large area on the circumference. For the damping properties, it is essential if the damping element is designed with at least one free cavity, which is preferably arranged in the switching direction between the socket and the cage. It is particularly preferred if a cavity is arranged between the bushing and the joint cage on both sides in the switching direction.
Dabei sind herausragende Dämpfungseigenschaften ermöglicht, wenn zusätzlich zu dem zumindest einen freien Hohlraum im Dämpfungselement die Buchse über den oben genannten Ringspalt in der Längsrichtung bzw. Schaltrichtung bewegbar angeordnet ist. Mit dem zumindest einen Hohlraum sowie dem Ringspalt innerhalb des Dämpfungselements sind zumindest zwei voneinander beabstandete freie Hohlräume vorgesehen, die über Vollmaterial-Abschnitte voneinander getrennt sind und so eine nahezu vollständige Dämpfung der getriebeseitigen Schaltstöße und/oder Vibrationen ermöglichen.Outstanding damping properties are made possible if, in addition to the at least one free cavity in the damping element, the bushing is arranged to be movable in the longitudinal direction or switching direction via the above-mentioned annular gap. With the at least one cavity and the annular gap within the damping element, at least two spaced free cavities are provided, which are separated from one another by solid material sections and thus enable almost complete damping of the gear-side shift shocks and / or vibrations.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Einbauort des Kraftübertragungsgelenks in der Schaltvorrichtung des Kraftfahrzeuggetriebes derart gewählt, dass als das erste Übertragungsglied ein, insbesondere unmittelbar mit einem manuell betätigbaren Schalthebel verbundener Schaltseilzug ist. Der Schaltseilzug kann über das Kraftübertragungsgelenk mit dem als ein Getriebeschalthebel ausgebildeten zweiten Übertragungsglied in Verbindung sein, das vorzugsweise unmittelbar mit einer im Getriebe gelagerten Schaltwelle verbunden ist. In diesem Fall kann zur Übertragung einer Schaltbewegung in der Wählrichtung ein entsprechender Wählseilzug ggf. über einen Umlenkhebel mit dem Getriebeschalthebel in Eingriff sein.According to a particular embodiment, the installation location of the power transmission joint is in the Shifting device of the motor vehicle transmission is selected such that a shift cable connected in particular directly to a manually operable shift lever is used as the first transmission element. The shift cable can be connected via the power transmission joint to the second transmission element, designed as a gear shift lever, which is preferably connected directly to a shift shaft mounted in the gear. In this case, a corresponding selector cable can be in engagement with the gear shift lever via a reversing lever in order to transmit a shift movement in the selection direction.
Aufgrund der oben beschriebenen getriebenahen Anordnung des Kraftübertragungsgelenks können getriebeseitige Schaltstöße, Vibrationen und/oder Schwingungen frühzeitig gedämpft werden, ohne dass diese sich weiter im Fahrzeug ausbreiten können.Due to the above-described arrangement of the power transmission joint close to the transmission, gear-side shift shocks, vibrations and / or oscillations can be dampened at an early stage without these being able to spread further in the vehicle.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Kraftübertragungsgelenks kann zunächst der Gelenkkäfig als ein Grundkörper vorzugsweise in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt werden. Daraufhin kann das Dämpfungselement mit seinem Durchgangsloch für die Buchse unmittelbar in den Käfig eingespritzt werden. Zur Halterung der Buchse in den Gelenkkäfig wird dann die Buchse alleine von dem Dämpfungselement getragen.In a method according to the invention for producing the power transmission joint, the joint cage can first of all be placed as a base body, preferably in an injection molding tool. The damping element with its through hole for the bushing can then be injected directly into the cage. To hold the bushing in the joint cage, the bushing is then carried by the damping element alone.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:
-
1 in einer Seitenschnittansicht ein Kraftübertragungsgelenk, das einen Getriebeschalthebel mit einem schalthebelseitigen Seilzug verbindet; -
2 in einer Ansicht von oben das Kraftübertragungsgelenk; und -
3 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie I-I aus der1 .
-
1 in a sectional side view, a power transmission joint that connects a gear shift lever with a shift lever-side cable; -
2 in a view from above the power transmission joint; and -
3 an enlarged partial section along the line II from FIG1 .
In der
Wie in der
Der getriebeseitige Getriebeschalthebel ist zur Anbindung an das Kraftübertragungsgelenk
Die Buchse
Um eine gute Dämpfungscharakteristik zu erreichen, füllt das der massive Dämpfungselement
Wie in der
Darüber hinaus sind die Führungsplatten
Für einen Überlastschutz des Dämpfungselements
Gemäß den
Die Oberseite und die Unterseite des Dämpfungselements
Wie aus der
Während des Kraftfahrzeugsbetriebs entstehen beim Schalten der Gänge bzw. Übersetzungsstufen getriebeseitig Schaltstöße und Vibrationen, die sich über den Getriebeschalthebel auf das Kraftübertragungsgelenk
Aufgrund der vorspannungsfreien Lagerung der Buchse
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- KraftübertragungsgelenkPower transmission joint
- 33
- erstes Übertragungsgliedfirst transmission link
- 55
- zweites Übertragungsgliedsecond transmission link
- 77th
- Schaltrichtung, LängsrichtungSwitching direction, longitudinal direction
- 99
- Wählrichtung, QuerrichtungDialing direction, cross direction
- 1111
- GelenkkäfigJoint cage
- 1313th
- AnschlussstückConnector
- 1515th
- ArretierungsbackenLocking jaws
- 1717th
- InnenverzahnungInternal gearing
- 1919th
- HülseSleeve
- 2121
- SpiralfederCoil spring
- 2323
- gegabelter Hebelkopfforked lever head
- 2525th
- Lagerstift, LagerzapfenBearing pin, bearing journal
- 2727
- BuchseRifle
- 2929
- DurchgangslochThrough hole
- 3131
- DämpfungselementDamping element
- 3333
- UmfangsnutCircumferential groove
- 3434
- Vollmaterial-AbschnitteSolid material sections
- 3535
- QuerschnittsverengungCross-sectional constriction
- 3636
- freie Hohlräumefree voids
- 3737
- Führungsplatten, AxialanschlägeGuide plates, axial stops
- 39, 4139, 41
- BuchsenteileSocket parts
- S1 S 1
- RadialspielRadial play
- S2 S 2
- AxialspielAxial play
- a1/a2 a 1 / a 2
- freie Abstände zwischen gegenüberliegenden Hohlraumseitenfree spaces between opposite cavity sides
- bb
- LängsabstandIn-line spacing
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