DE102006042279A1

DE102006042279A1 - Schaltübertragungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe sowie Umlenkhebel für eine solche Schaltübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006042279A1
Application number: DE200610042279
Authority: DE
Inventors: Gerhard Müller; Thorsten Knoblich; Matthias Wloka; Heiko Freter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-03-27
Also published as: WO2008028525A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltübertragungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit zumindest einem Umlenkhebel (1), der Schalt- und/oder Wählbewegungen zu einer Getriebeschaltwelle überträgt. Erfindungsgemäß ist der Umlenkhebel (1) einstückig und materialeinheitlich mit zumindest einem Lagerzapfen (3, 13, 15) ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltübertragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Umlenkhebel für eine Schaltübertragungsvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 16.
In Kraftfahrzeugen mit manuell schaltbaren Stufengetrieben werden im Allgemeinen Wähl- und/oder Schaltbewegungen eines manuell betätigbaren Schalthebels über eine Schaltübertragungsvorrichtung zur Getriebeschaltwelle übertragen. Die Schaltübertragungsvorrichtung weist dabei einen Wählumlenkhebel, der bei einem Wählvorgang die Schaltwelle axial verstellt, und einen Getriebeschalthebel auf, der bei einem Schaltvorgang die Getriebeschaltwelle dreht.
Aus der EP 0 704 643 B1 ist eine gattungsgemäße Schaltübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, die zumindest einen Umlenkhebel aufweist, der Schalt- und/oder Wählbewegungen zu einer Getriebeschaltwelle überträgt. Der Umlenkhebel ist ein Kunststoffteil mit einem mit dem Schalthebel koppelbaren Kugelgelenkkopf sowie zwei Lageraugen, in denen jeweils eine Lagerbuchse für eine fahrzeugfeste Gelenkachse und ein weiterer Kugelgelenkkopf zur Verbindung mit einer Nebenpleuelstange vorgesehen sind. Der Umlenkhebel ist mit fachwerkartigen Streben verstärkt. In seiner aufwendig gestalteten Grundausführung weist der Umlenkhebel neben dem Kunststoffkörper zusätzlich einen Reibungsring für den steuerhebelseitigen Kugelgelenkkopf, eine Lagerbuchse für die fahrzeugseitige Gelenkachse sowie einen Kugelgelenkkopfeinsatz aus Metall auf.
Aus der DE 39 28 593 C2 ist eine Schaltübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, das einen L-förmigen Wählhebel zur Axialverstellung der Getriebeschaltwelle und einen am Ende der Getriebeschaltwelle radial abstehenden Schalthebel zum Verdrehen der Schaltwelle aufweist. Der Schalthebel und der Wählhebel sind raumsparend am Getriebegehäuse angeordnet, wodurch der Einbauraum des Getriebes verringert ist.
Aus der DE 100 47 841 A1 ist eine Gelenkhebelvorrichtung für eine Übertragungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes bekannt, die einen Gelenkhebel und ein Anlenkungsbauteil aufweist, die über einen Gelenkbolzen und eine Gelenkbuchse drehbar miteinander verbunden sind. Der Gelenkbolzen weist ein radial hervorstehendes Verriegelungselement und die Gelenkbuchse ein scheibenförmiges Sperrelement mit einer Montageöffnung auf, in die bei der Montage das Verriegelungselement in Eingriff bringbar ist. Durch das Verriegelungselement ist die Gelenkhebelvorrichtung einfach und ohne separate Sicherungselemente montierbar.
Aus der DE 199 19 564 A1 ist eine Schaltübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe zur Übertragung von in einen Schalthebel manuell eingebbaren Wähl- und Schaltbewegungen bekannt. Die Schaltübertragungsvorrichtung weist zumindest ein, gelenkig mit dem Schalthebel verbundenes Übertragungsbauteil mit einem Lagerbolzen auf, über den das Umlenkbauteil schwenkbar in einer Getriebekonsole gelagert ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltübertragungsvorrichtung oder einen Umlenkhebel für eine Schaltübertragungsvorrichtung bereitzustellen, der bauraumgünstig sowie mit einer reduzierten Bauteilanzahl bei hoher Bauteilsteifigkeit in der Schaltübertragungsvorrichtung einsetzbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 sowie des Patentanspruches 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist der Umlenkhebel einstückig und materialeinheitlich mit zumindest einem Lagerzapfen ausgebildet, an dem benachbarte Bauteile einfach anlenkbar sind. Der Umlenkhebel ist somit im Sinne einer Bauteilreduzierung einfach aufgebaut sowie einfach in der Schaltübertragungsvorrichtung montierbar.
Fertigungstechnisch bevorzugt ist es, wenn der Umlenkhebel durch Urformen als ein materialeinheitliches und einstückiges Kunststoffteil etwa in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt ist. Damit der als Kunststoffteil gefertigte Umlenkhebel den im Motorraum üblichen, extremen Klimabedingungen standhält sowie die Steifigkeitsanforderungen erfüllt, kann das Kunststoffteil faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt sein. Hierbei ist es aus Stabilitätsgründen bevorzugt, wenn das Kunststoffteil einen Mindestanteil von Fasern von 30%, insbesondere von 45% aufweist. Für eine hohe Formstabilität des Kunststoffteils ist es bevorzugt, als Kunststoff PBT zu verwenden, der insbesondere in Kombination mit der Glasfaserverstärkung den im Motorraum üblichen Bedingungen dauerhaft standhält.
Für eine zuverlässige Bewegungsübertragung zwischen einem zum Schalthebel führenden Übertragungsmittel und der Getriebeschaltwelle kann der Umlenkhebel bevorzugt über einen ersten Lagerzapfen fahrzeugseitig, etwa an einer Getriebekonsole, schwenkgelagert sein. Der Umlenkhebel kann weiterhin über einen zweiten Lagerzapfen mit dem zum Schalthebel führenden Übertragungsmittel verbunden sein und über einen dritten Lagerzapfen ein Gleitstück tragen, mittels dem der Getriebeschalthebel betätigbar ist.
In einer Ausführungsform kann der zumindest eine Lagerzapfen des Umlenkhebels einstückig und materialeinheitlich mit einem Sicherheitselement ausgebildet sein, das vor einem unbeabsichtigten Lösen den Umlenkhebels, etwa von der Getriebekonsole, schützt. Das Sicherungselement kann beispielhaft ein an der Lagerzapfenspitze angeformter elastischer Rastvorsprung sein.
Für eine raumsparende Anordnung des Umlenkhebels in der Schaltübertragungsvorrichtung ist es von Vorteil, wenn die Lagerzapfen des Umlenkhebels in Querrichtung betrachtet einseitig auf der gleichen Seite des Umlenkhebels angeordnet sind. Dabei ist es aus funktionellen Gründen besonders vorteilig, wenn die angeformten Lagerzapfen mit unterschiedlichen Längen vom Umlenkhebel vorragen. So ist der Lagerzapfen zur Schwenklagerung an der Getriebekonsole mit großer Länge dimensioniert, um eine entsprechend große Lagerbasis bereitzustellen. Die Lagerzapfen für die Arretierung bzw. für das Gleitstück können mit geringer Länge dimensioniert sein, um Hebelarme zu vermeiden. Auf diese Weise kann etwa die Getriebekonsole bauraumgünstig in Querrichtung versetzt zur Arretierung eines Schalt- bzw. Wählseilzuges und eines Gleitstückes für den Eingriff in einen Getriebeschalthebel angeordnet sein.
Aus Gründen der Formstabilität kann der Umlenkhebel eine geschlossene Seitenwand aufweisen, von der die Lagerzapfen in Querrichtung wegragen können. Die Bauteilsteifigkeit wird dabei weiter verstärkt, wenn auf der, den Lagerzapfen gegenüberliegenden Seite der Umlenkhebel mit zusätzlichen Versteifungselementen ausgebildet ist, beispielsweise mit einer wabenartigen oder fachwerkartigen Wandstruktur.
Die Formstabilität und Bauteilsteifigkeit wird zusätzlich verstärkt, wenn die geschlossene Seitenwand des Umlenkhebels von einem hochgezogenen Seitenrand begrenzt ist. Der Seitenrand bildet zusammen mit der Seitenwand des Umlenkhebels eine stabile Schalenkonstruktion, an dessen Schalenboden außenseitig die Lagerzapfen und/oder innenseitig die Versteifungselemente angeformt sein können.
Zur weiteren Unterstützung einer raumsparenden Ausführung des Umlenkhebels kann die Umlenkhebel-Seitenwand einen zurückspringenden Wandbereich aufweisen, aus dem der Lagerzapfen vorragt. Im montierten Zustand kann beispielsweise die Arretierung eines Schalthebel-Seilzuges oder eine Getriebekonsole zur Aufnahme des Lagerzapfens teilweise in den zurückspringenden Wandbereich einragen.
Der Umlenkhebel kann in einer besonderen Ausführungsform als ein Wählumlenkhebel einen Getriebeschalthebel zusammen mit der Getriebeschaltwelle für einen Wählvorgang axial verstellen. Im Vergleich mit dem Getriebeschalthebel sind die Belastungen des Wählumlenkhebels geringer. Im Gegensatz zum Getriebeschalthebel kann daher der Wählumlenkhebel ohne weiteres als ein Kunststoffteil kostengünstig und fertigungstechnisch einfach ohne zusätzliche Spanbearbeitung eingesetzt werden.
Im Hinblick auf die Formgebung kann der Umlenkhebel im Seitenprofil bevorzugt als ein Dreieckslenker ausgebildet sein.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren gezeigt.
Es zeigen:
1 in einer perspektivischen Ansicht einen Wählumlenkhebel im montierten Zustand, und
2 in einer Explosionsdarstellung den Wählumlenkhebel.
In der 1 ist ein Wählumlenkhebel einer Schaltübertragungsvorrichtung für ein schaltbares Kraftfahrzeuggetriebe im eingebauten Zustand gezeigt. Der Wählumlenkschalter 1 ist über einen Lagerzapfen 3 schwenkbar in einer angedeuteten Getriebelagerkonsole 5 gehaltert. An seinen freien Enden ist einerseits eine Arretierung 7 eines Wählseilzugs 9 und andererseits ein Gleitstein 11 über eine nicht dargestellte Kugelgelenkverbindung gelagert.
Der Gleitstein 11 ist in einem Gleiteingriff mit einem nicht gezeigten Getriebeschalthebel. Sobald durch einen Fahrer die Eingabe einer Wählbewegung über einen manuell betätigbaren Schalthebel erfolgt, wird über den Wählseilzug 9 die Schalthebelbewegung S in den Wählumlenkhebel 1 eingeleitet, der entsprechend um den Lagerzapfen 3 schwenkt. Auf diese Weise wird durch den Gleiteingriff zwischen dem Gleitstein 11 und dem Getriebeschalthebel die Getriebeschaltwelle axial verstellt.
Der nicht gezeigte Getriebeschalthebel ist über einen Schaltseilzug mit dem Schalthebel in Verbindung. Sobald der Fahrer einen Schaltvorgang in den Schalthebel einleitet, wird eine entsprechende Schaltbewegung über den Schaltseilzug auf den Getriebeschalthebel übertragen, der die Getriebeschaltwelle dreht.
Der in der 2 in Explosionsdarstellung gezeigte Wählumlenkhebel 1 ist aus dem Kunststoff PBT im Kunststoffspritzgussverfahren kostengünstig und fertigungstechnisch einfach hergestellt. Um die erforderliche Bauteilsteifigkeit zu erreichen, weist der Umlenkhebel einen Mindestanteil von Glasfasern von etwa 45% auf, die in Verbindung mit dem Kunststoff PBT auch bei sehr hohen Temperaturen die Formstabilität des Wählumlenkhebels 1 garantieren.
Wie aus der 2 hervorgeht, ist der Wählumlenkhebel 1 im Seitenprofil als ein Dreieckshebel ausgebildet, an dessen Ecken jeweils ein Lagerzapfen 3, 13 und 15 materialeinheitlich und einstückig mit dem Umlenkhebel ausgebildet sind.
Der Wählumlenkhebel 1 ist grob schalenförmig mit einer geschlossenen Seitenwand 17 ausgebildet, die von einem hochgezogenen Seitenrand 19 begrenzt ist. Innerhalb des hochgezogenen Seitenrandes 19 des Umlenkhebels 1 sind fachwerkartig angeformte Versteifungsstreben 21 ausgebildet, wie sie in der 2 teilweise ersichtlich sind. Auf der den Versteifungsstreben 21 gegenüberliegenden Seite der geschlossenen Seitenwand 17 sind die drei Lagerzapfen 3, 13 und 15 angeformt, die in Hebel-Querrichtung I abragen.
Wie aus der 2 hervorgeht, weist die Seitenwand 17 im Bereich der Lagerzapfen 3 und 15 rückspringende Wandbereiche 23 auf. In diesen rückspringenden Wandbereichen 23 sind jeweils zusätzliche Vertiefungen 25 eingeformt, aus denen die jeweiligen Lagerzapfen 3 und 15 wegragen. Auf diese Weise können die Lagerzapfen 3, 13 und 15 in der Hebel-Querrichtung I versetzt angeordnet werden, wodurch der für die Gelenkverbindungen notwendige Bauraum entsprechend verringerbar ist.
Aus der 2 geht weiter hervor, dass die Lagerzapfen 3 und 15 an ihrer freien Stirnseite elastische Rastvorsprünge 27 aufweisen. Im montierten Zustand gemäß der 1 hintergreift der Rastvorsprung 27 des Lagerzapfens 15 eine Buchse 29 der Arretierung 7, wodurch diese vor einem ungewollten Ablösen gesichert ist. In gleicher Weise hintergreift im montierten Zustand der Rastvorsprung 27 des Lagerzapfens 3 die Lagerbohrung der Getriebekonsole 3. Aufgrund der Materialpaarung Kunststoff-Metall zwischen dem Lagerzapfen 3 und der Getriebekonsole 5 kann außerdem auf eine zusätzliche Lagerbuchse verzichtet werden.

1: Wählumlenkhebel
3: Lagerzapfen
5: Getriebelagerkonsole
7: Arretierung
9: Wählseilzug
11: Gleitstein
13: Lagerzapfen
15: Lagerzapfen
17: Seitenwand
19: Seitenrand
21: Versteifungsstreben
23: rückspringende Wandbereiche
25: Vertiefungen
27: Rastvorsprünge
29: Buchse
I: Querrichtung
a, b, c: Länge der Lagerzapfen 3, 13, 15

Claims

Schaltübertragungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, mit zumindest einem Umlenkhebel (1), der Schalt- und/oder Wählbewegungen zu einer Getriebeschaltwelle überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) einstückig und materialeinheitlich mit zumindest einem Lagerzapfen (3, 13, 15) ausgebildet ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) durch Urformen als ein Kunststoffteil hergestellt ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der als Kunststoffteil gefertigte Umlenkhebel (1) einen Mindestanteil von Fasern, insbesondere Glasfasern von 30%, insbesondere von 45%, aufweist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff PBT eingesetzt ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) über den Lagerzapfen (3, 15) am Fahrzeug schwenkgelagert ist, und/oder mit einem zum Schalthebel führenden Übertragungsmittel verbunden ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) über einen weiteren Lagerzapfen (13) ein Gleitstück (11) trägt, mittels dem ein Getriebeschalthebel betätigbar ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerzapfen (3, 15) einstückig und materialeinheitlich ein Sicherungselement (27) zum Schutz vor unbeabsichtigtem Lösen des Umlenkhebels (1) ausgebildet ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Lagerzapfen (3, 13, 15) diese in Querrichtung (I) einseitig auf der gleichen Seite des Umlenkhebels (1) angeordnet sind.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerzapfen (3, 13, 15) mit unterschiedlichen Längen (a, b, c) am Umlenkhebel (1) vorgesehen sind.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) eine geschlossene Seitenwand (17) aufweist, von der der Lagerzapfen (3, 13, 15) in Querrichtung (I) wegragt.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) mit Versteifungselementen (21) ausgebildet ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) zumindest einen zurückspringenden Seitenwandbereich (23, 25) aufweist, von dem der Lagerzapfen (3, 15) wegragt.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) als ein Wählumlenkhebel die Getriebeschaltwelle axial verstellt.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) im Seitenprofil als Dreieckslenker ausgebildet ist.
Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (17) des Umlenkhebels (1) von einem hochgezogenen Seitenrand (19) begrenzt ist.
Umlenkhebel für eine Schaltübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Umlenkhebel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkhebel (1) im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt ist.