DE102006024628A1

DE102006024628A1 - Schaltvorrichtung für ein Getriebe

Info

Publication number: DE102006024628A1
Application number: DE200610024628
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Mehlis; Klaus Krämer; Jochen LÖFFELMANN
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-29
Also published as: DE112007001081A5; CN101454598A; CN101454598B; WO2007137896A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) für ein Getriebe, insbesondere für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, das eine mittels eines Schalthebels (2) betätigbare und in Achsrichtung (D) bewegliche sowie um eine Drehachse (3) schwenkbare Schaltwelle (4) aufweist, wobei eine Schwenkbewegung des Schalthebels (2) auf mindestens ein Ausgleichsgewicht (5) übertragen wird, das sich mit Abstand (a) um eine Drehachse (6) bewegen kann. Um in einer einfachen Weise eine axiale Entkopplung zwischen Schaltwelle und Ausgleichsgewicht zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Übertragung der Schwenkbewegung vom Schalthebel (2) auf das Ausgleichsgewicht (5) über einen mit dem Schalthebel (2) verbundenen Hebel (7) erfolgt, der mit einem Lagerstück (8) in eine Führung (9) am oder im Ausgleichsgewicht (5) eingreift, wobei die Führung (9) von der Drehachse (6) des Ausgleichsgewichts (5) beabstandet angeordnet ist und wobei das Lagerstück (8) und die Führung (9) so ausgebildet sind, dass sie eine Relativverschiebung in Achsrichtung (D) der Schaltwelle (4) zulassen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, das eine mittels eines Schalthebels betätigbare und in Achsrichtung bewegliche sowie um eine Drehachse schwenkbare Schaltwelle aufweist, wobei eine Schwenkbewegung des Schalthebels auf mindestens ein Ausgleichsgewicht übertragen wird, das sich mit Abstand um eine Drehachse bewegen kann.
Hintergrund der Erfindung
Eine Schaltvorrichtung der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der DE 196 36 506 A1 bekannt. Dort wird es als nachteilig erkannt, dass bei Schaltvorgängen in Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe gelegentlich infolge schneller Schaltvorgänge Kraftspitzen auftreten, die eine hohe Belastung für die Vorrichtung darstellen. Daher sieht die in dem genannten Dokument beschriebene Lösung vor, dass eine Zusatzmasse an einem Ausleger angeordnet wird, der um eine Drehachse drehen kann. Der Ausleger ist über einen Lenker mit dem Schalthebel verbunden, mit dem die Schaltwelle betätigt wird.
Beim Schalten, d. h. beim Betätigen des Schalthebels, wird daher der Ausleger und mit ihm die Zusatzmasse mit bewegt, was dem Aufbau von Kraftspitzen entgegenwirkt.
Die Übertragung der Schwenkbewegung der Schaltwelle auf diejenige der Zusatzmasse, d. h. des Ausgleichsgewichts, erfolgt – wie erwähnt – über einen Lenker. Dieser kann nicht nur hohen Belastungen unterworfen sein, seine Realisierung erfordert auch einen relativ hohen Aufwand.
Eine ähnliche Schaltvorrichtung ist aus der DE 101 11 911 A1 und aus der DE 43 14 033 A1 bekannt.
Nachteilig ist es bei allen vorbekannten Lösungen, dass – sofern eine in Richtung der Drehachse der Schaltwelle wirkende Entkopplung der Bewegungen von Schaltwelle und Ausgleichsgewicht überhaupt vorgesehen ist – diese nur mit relativ hohem Aufwand hergestellt werden kann.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass eine Entkopplung der axialen Relativbewegung zwischen der Schaltwelle und dem mindestens einen Ausgleichsgewicht in einfacher Weise hergestellt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Schwenkbewegung vom Schalthebel auf das Aus gleichsgewicht über einen mit dem Schalthebel verbundenen Hebel erfolgt, der mit einem Lagerstück in eine Führung am oder im Ausgleichsgewicht eingreift, wobei die Führung von der Drehachse des Ausgleichsgewichts beabstandet angeordnet ist und wobei das Lagerstück und die Führung so ausgebildet sind, dass sie eine Relativverschiebung in Achsrichtung der Schaltwelle zulassen.
Die Drehachse der Schaltwelle und die Drehachse des mindestens einen Ausgleichsgewichts sind dabei bevorzugt parallel und im Abstand zueinander angeordnet.
Bevorzugt bilden das Lagerstück und die Führung eine Gleitlagerstelle. Dabei sieht eine bevorzugte Ausführung der Erfindung vor, dass das Lagerstück einen mit dem Hebel verbundenen Bolzen aufweist, dessen Achse parallel zur Drehachse der Schaltwelle angeordnet ist, wobei der Bolzen ein Gleitstück trägt. Das Gleitstück kann als hohlzylindrischer Körper ausgebildet sein. Er kann einen axialen Anschlag für das Gleitstück aufweisen. Weiterhin kann er eine Bohrung im Hebel durchsetzen und so mit diesem fest verbunden werden. Besonders bevorzugt besteht das Gleitstück aus Kunststoffmaterial.
Eine Fortbildung sieht vor, dass die Führung in einem Ausleger angeordnet ist, der das mindestens eine Ausgleichsgewicht trägt. Die Führung kann in Richtung der Drehachse betrachtet eine U-förmige Ausnehmung aufweisen. An den Enden des Auslegers sind vorzugsweise zwei Ausgleichsgewichte angeordnet.
Das mindestens eine Ausgleichsgewicht kann um die Drehachse schwenkbar, aber in Richtung der Drehachse axial unverschieblich gelagert sein.
Fertigungstechnische Vorteile lassen sich erzielen, wenn der Schalthebel und der Hebel aus einem Stück bestehen. Dabei können insbesondere der Schalthebel und der Hebel aus einem Blech konstanter Dicke ausgeschnitten sein.
Zur Anlenkung der Mittel zur Übertragung einer Schaltbewegung weist der Schalthebel vorzugsweise an seinem einen Ende einen Kugelzapfen auf.
Ferner kann vorgesehen werden, dass der Hebel elastisch ausgebildet ist. Durch die elastische Ausbildung des Hebels wird ebenfalls eine sanftere Einkopplung der Massenkräfte der Ausgleichsgewichte bewerkstelligt.
Insgesamt ergibt sich mit dem Erfindungsvorschlag eine einfach aufgebaute und effiziente Entkopplung der axialen Relativbewegung zwischen dem Schalthebel bzw. der Schaltwelle und den Ausgleichsgewichten.
Kurze Beschreibung der Figuren
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 eine Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs in perspektivischer Ansicht, wobei nur die hier interessierenden Bauteile dargestellt sind, und
2 den Schnitt A-B gemäß 1.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In den Figuren ist eine Schaltvorrichtung 1 für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs zu sehen, wobei nur die hier interessierenden Bauteile dargestellt sind. Ein (nicht dargestellter) Handschalthebel greift über ein geeignetes Gestänge oder Kabel an einem Kugelzapfen 16 an, das am einen Ende eines Schalthebels 2 angeordnet ist. Der Schalthebel 2 ist an einer Schaltwelle 4 befestigt, die mittels eines (nicht dargestellten) Schaltfingers die Wechselzahnräder des Getriebes in oder außer Eingriff bringt. Die Schaltwelle 4 kann für das Wählen eines Ganges in Achsrichtung D ihrer Drehachse 3 bewegt werden. Zum Schalten wird die Schaltwelle 4 um ihre Drehachse 3 herum in bekannter Weise geschwenkt.
Bei schnellen Schaltvorgängen, d. h. bei schnellen Bewegungen des Schalthebels 2, entsteht ein Impuls, der die Endanschläge der Schaltvorrichtung beschädigen könnte. Um diesen Effekt zu vermeiden bzw. zu reduzieren, sind mit der Schaltwelle 4 gekoppelte Ausgleichsgewichte 5 vorhanden, die an den Enden eines Auslegers 15 angeordnet sind. Der Ausleger 15 ist mit nicht dargestellten Lagermitteln gelagert und kann sich um die Drehachse 6 drehen, sich jedoch entlang der Drehachse 6 nicht axial bewegen. Die Drehachse 3 der Schaltwelle 4 und die Drehachse 6 des Auslegers 15 mit den Ausgleichsgewichten 5 sind parallel und in einem Abstand b zueinander angeordnet. Die beiden Ausgleichsgewichte 5 sind indes in einem Abstand a von der Drehachse 6 auf dem Ausleger 15 angeordnet.
Die Koppelung zwischen der Schaltwelle 4 und dem Ausleger 15 mit den Ausgleichsgewichten 5 wird durch einen Hebel 7 hergestellt, der mit dem Schalthebel 2 einstückig ausgebildet ist und endseitig ein Lagerstück 8 trägt. Dieses Lagerstück 8 greift in eine Führung 9 ein, die in den Ausleger 15 eingearbeitet ist und sich von der Drehachse 6 entfernt befindet. Die Führung 9 weist – in Richtung der Drehachse 6 betrachtet – eine U-förmige Ausnehmung auf, in der das Lagerstück 8 eingeschoben ist.
Das Lagerstück 8 wird durch einen Bolzen 10 gebildet, dessen Achse 11 parallel zur den Drehachsen 3 und 6 angeordnet ist. Der Bolzen 10 ist dabei in eine Bohrung 14 im Hebel 7 eingesetzt und in dieser (beispielsweise mit Presspassung) festgelegt. Vom Bolzen 10 wird ein hohlzylindrisches Gleitstück 12, vorzugsweise aus Kunststoff, getragen. Damit das Gleitstück 12 nicht vom Bolzen 10 axial abrutschen kann, weist der Bolzen einen axialen Anschlag 13 für das Gleitstück 12 auf.
Der Durchmesser des Gleitstücks 12 ist – zwecks Erreichen eines Spiels – geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den beiden Innenflächen der Schenkel der U-förmigen Ausnehmung im Ausleger 15.
Das Gleitstück 12 kann mit seinem Außenumfang also in der Führung 9 in axiale Richtung gleiten, so dass hier eine reibungsarme Lagerstelle geschaffen ist.
Mit dieser Ausgestaltung des Lagerstücks 8 und der Führung 9 ist es möglich, die Schwenkbewegung der Schaltwelle 4 auf den Ausleger 15 und damit auf die Ausgleichsgewichte 5 zu übertragen, jedoch sicherzustellen, dass es zu einer reibungsarmen axialen Relativbewegung zwischen Schalthebel und Hebel 2, 7 einerseits und Ausleger 15 und Ausgleichsgewichten 5 andererseits kommt. Es findet also in einfacher Weise eine Entkopplung in axialer Richtung statt.
Über den dargestellten Mechanismus, bestehend aus Schalthebel 2, Hebel 7 und Ausleger 15 samt Ausgleichsgewichten 5, kann der beim Schalten gegebenenfalls auftretende Impuls mittels der Ausgleichsgewichte 5 entsprechend abgeschwächt werden. Die Schwenkbewegung wird dabei über den Hebel 7 vom Schalthebel 2 in den Ausleger 15 eingeleitet.
Vorzugsweise ist der Hebel 7 biegeelastisch ausgebildet, so dass er also eine definierte Nachgiebigkeit gegen Biegemomente aufweist. Hierdurch wird die Bewegungsübertragung vom Schalthebel 2 auf den Ausleger 15 weicher gestaltet, so dass auch hierdurch Kraftspitzen abgebaut werden können. Der Hebel 7 hat dann also eine federnde Wirkung, da er eine gewisse Biegeelastizität aufweist, deren Größe fachmännisch ausgelegt bzw. ausgewählt wird. Die Energie des genannten Impulses kann damit abgebaut werden.

1: Schaltvorrichtung
2: Schalthebel
3: Drehachse
4: Schaltwelle
5: Ausgleichsgewicht
6: Drehachse
7: Hebel
8: Lagerstück
9: Führung
10: Bolzen
11: Achse
12: Gleitstück
13: axialer Anschlag
14: Bohrung
15: Ausleger
16: Kugelzapfen
D: Achsrichtung
a: Abstand
b: Abstand

Claims

Schaltvorrichtung (1) für ein Getriebe, insbesondere für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, das eine mittels eines Schalthebels (2) betätigbare und in Achsrichtung (D) bewegliche sowie um eine Drehachse (3) schwenkbare Schaltwelle (4) aufweist, wobei eine Schwenkbewegung des Schalthebels (2) auf mindestens ein Ausgleichsgewicht (5) übertragen wird, das sich mit Abstand (a) um eine Drehachse (6) bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Schwenkbewegung vom Schalthebel (2) auf das Ausgleichsgewicht (5) über einen mit dem Schalthebel (2) verbundenen Hebel (7) erfolgt, der mit einem Lagerstück (8) in eine Führung (9) am oder im Ausgleichsgewicht (5) eingreift, wobei die Führung (9) von der Drehachse (6) des Ausgleichsgewichts (5) beabstandet angeordnet ist und wobei das Lagerstück (8) und die Führung (9) so ausgebildet sind, dass sie eine Relativverschiebung in Achsrichtung (D) der Schaltwelle (4) zulassen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (3) der Schaltwelle (4) und die Drehachse (6) des mindestens einen Ausgleichsgewichts (5) parallel zueinander und im Abstand (b) zueinander angeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerstück (8) und die Führung (9) eine Gleitlagerstelle bilden.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerstück (8) einen mit dem Hebel (7) verbundenen Bolzen (10) aufweist, dessen Achse (11) parallel zur Drehachse (3) der Schaltwelle (4) angeordnet ist, wobei der Bolzen (10) ein Gleitstück (12) trägt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitstück (12) als hohlzylindrischer Körper ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) einen axialen Anschlag (13) für das Gleitstück (12) aufweist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) eine Bohrung (14) im Hebel (7) durchsetzt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitstück (12) aus Kunststoffmaterial besteht.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (9) in einem Ausleger (15) angeordnet ist, der das mindestens eine Ausgleichsgewicht (5) trägt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (9) in Richtung der Drehachse (6) betrachtet eine U-förmige Ausnehmung aufweist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden des Auslegers (15) zwei Ausgleichsgewichte (5) angeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ausgleichsgewicht (5) um die Drehachse (6) schwenkbar, aber in Richtung der Drehachse (6) axial unverschieblich gelagert ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) und der Hebel (7) aus einem Stück bestehen.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) und der Hebel (7) aus einem Blech konstanter Dicke ausgeschnitten sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (2) an seinem einen Ende einen Kugelzapfen (16) aufweist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebel (7) elastisch ausgebildet ist.