DE102007027788A1

DE102007027788A1 - Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE102007027788A1
Application number: DE102007027788A
Authority: DE
Inventors: Klaus Krämer; Jochen LÖFFELMANN
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-06-16
Filing date: 2007-06-16
Publication date: 2008-12-18
Also published as: CN101743416A; CN101743416B; WO2008155171A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung (100) mit einer Schaltgabel (10) und einem ein Schaltmaul (22) aufweisenden Schaltarm (20) und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (10) und der Schaltarm (20) mittels mindestens eines Bolzens (40, 42) verbunden sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung, die eine Schaltgabel und einen ein Schaltmaul aufweisenden Schaltarm umfasst, und insbesondere die Verbindung des Schaltarms mit der Schaltgabel.
Hintergrund der Erfindung
Schalteinrichtungen, insbesondere für Zahnrädewechselgetriebe, weisen häufig ein Schaltelement in Form einer Schaltgabel auf, wobei die Schaltgabel mit einer Schaltstange bzw. Schaltwelle verbunden ist. Die Schaltgabel greift in der Regel formschlüssig in eine Schiebemuffe einer Synchronisiereinrichtung ein, mit der über Kuppelelemente Losräder mit der Haupt- oder Vorliegewelle kuppelbar sind. Häufig sind die Schaltgabeln drehstarr mit der Schaltstange verbunden. Alternativ dazu kann jedoch eine als Schaltschwinge geschaltete Schaltgabel axial verschiebbar und/oder verdrehbar zu der Schaltstange angeordnet sein. Die Betätigung der Schaltgabel erfolgt dann mittels eines Schaltfingers, der formschlüssig in ein mit der Schaltgabel verbundenes Schaltmaul eines Schaltarms eingreift und eine Verschiebung der Schaltgabel ermöglicht.
Die geschalteten Gänge und die Neutralstellung werden mittels einer Schaltarretierung gehalten, durch die die Position der Schaltgabel durch ein Zusammenwirken mit einem meist an der Schaltstange angeordnetes Rastgebirge eines Rastelements fixiert wird.
Der Grundkörper der Schaltgabel ist zumeist ein durch Kaltumformen aus Blech hergestelltes Formteil. Das Formteil ist gabelförmig mit zwei zueinander beabstandeten Gabelenden ausgeführt. Mit der Schaltstange ist die Schaltgabel in der Regel über eine Nabe verbunden, die häufig als zylindrische Führung ausgebildet ist und eine meist als koaxiales Führungsloch bzw. Durchgangsbohrung ausgebildete Aufnahme aufweist, mit der die Nabe auf der Schaltstange befestigt ist. Anstatt einer Schaltstange kann auch eine Schaltschiene oder ein ähnliches Schaltglied verwendet werden.
Die Befestigung der Schaltgabel und des Schaltarms mit der Nabe erfolgt in der Regel mittels eines thermischen Fügeverfahrens, wie etwa Schweißen oder Aufpressen.
Die Druckschrift DE 10 2005 039 752 A1 beschreibt eine Schalteinrichtung mit Schaltgabel und Schaltarretierung, bei der ein Schaltarm und eine Schaltgabel auf die voranstehend beschriebene Art und Weise mit einer Nabe verbunden sind, wobei diese Nabe dann zur Verbindung mit einer Schaltstange vorgesehen ist.
Die Druckschrift DE 10 2004 062 584 A1 zeigt eine weitere Schalteinrichtung, bei der eine Schaltgabel mittels eines thermischen Fügeverfahrens mit einem Schaltarm verbunden ist und die Schalteinrichtung dann mittels einer Nabe auf einer Schaltstange geführt wird.
Thermische Fügeverfahren leiten jedoch Wärme in die Bauteile, d. h. die Schaltgabel und den Schaltarm, ein und können zu einem Verzug der entsprechenden Bauteile führen. Wenn die Verbindung mittels eines Schweißverfahrens herbeigeführt wird, sind des weiteren häufig spezielle Schweißanlagen nötig, deren Anschaffung mit hohen Kosten verbunden ist. Des weiteren schränken thermische Fügeverfahren die zur Herstellung der Schaltgabel und des Schaltmauls geeigneten Werkstoffe ein, da diese schweißgeeignet sein müssen bzw. im Falle eines Aufpressverfahrens bestimmte Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen müssen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine alternative Möglichkeit zur Verbindung von Schaltgabel und Schaltarm bereitzustellen, die die voranstehend beschriebenen Nachteile vermeidet und darüber hinaus nur einen geringen Zeit- und Kostenaufwand erfordert.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch eine Schalteinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung umfasst eine Schaltgabel und einen ein Schaltmaul aufweisenden Schaltarm und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel und der Schaltarm mittels mindestens eines Bolzens verbunden sind.
Mithilfe des mindestens einen Bolzens kann eine feste Verbindung zwischen dem Schaltarm und der Schaltgabel bereitgestellt werden, wobei die Verwendung eines thermischen Fügeverfahrens vermieden wird. Die Beschränkung in der Materialauswahl entfällt somit und die Verbindung kann ohne Spezialwerkzeuge einfach und schnell bereitgestellt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Schalteinrichtung des weiteren ein Rastierelement umfasst, das mittels des mindestens einen Bolzens mit der Schaltgabel und dem Schaltarm verbunden ist.
Wie bereits voranstehend ausgeführt wurde, dient das Rastierelement mit seinem Rastgebirge zur Fixierung der Lage der Schalteinrichtung relativ zur Schaltstange. Durch die Bolzenverbindung ist es besonders einfach möglich, dieses weitere Element mit der Schaltgabel und dem Schaltarm zu verbinden.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass die Schalteinrichtung ein Abstandsstück umfasst, das mittels des mindestens einen Bolzens mit der Schaltgabel und dem Schaltarm verbunden ist. Das Abstandsstück kann dabei zwischen der Schaltgabel und dem Schaltarm angeordnet sein.
Durch das Abstandsstück kann die Länge einer Nabe, mit der die Schalteinrichtung auf einer Schaltstange geführt wird, geeignet gewählt werden, um eine ausreichende Stützlänge der Schalteinrichtung auf der Schaltstange zu erreichen. Das Abstandsstück kann dabei zwischen der Schaltgabel und dem Schaltarm, aber auch in einer anderen Position vorgesehen sein.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass die Schalteinrichtung ein Rastierelement umfasst, das mittels des mindestens einen Bolzens mit der Schaltgabel, dem Abstandsstück und dem Schaltarm verbunden ist.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass das Abstandsstück als Rastierelement ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Anzahl der zu verbauenden Elemente verringert werden und das Rastierelement übt gleichzeitig die Funktion des Abstandsstücks zur Einstellung der Stützlänge auf der Schaltstange aus.
Des weiteren kann in der Schalteinrichtung eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme einer Schaltstange vorgesehen sein, in der eine Hülse angeordnet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Hülse an den Enden verprägt oder eingebördelt ist.
Die Durchgangsbohrung bildet also zunächst die Nabe zur Aufnahme der Schaltstange aus. Durch das Einfügen einer Hülse und das Verprägen bzw. Einbördeln der Enden der Hülse werden die Schaltgabel und der Schaltarm sowie evtl. das Abstandsstück oder das Rastierelement zusätzlich zusammengehalten.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass an mindestens einem Ende der Hülse ein mittels des mindestens einen Bolzens mit der Schaltgabel und dem Schaltarm verbundenes, von der Durchgangsbohrung durchdrungenes Abschlussstück angeordnet ist.
Durch eine geeignete Wahl des Materials des Abschlussstücks kann eine geeignete Anlagefläche zum Verprägen oder Einbördeln der Hülse geschaffen werden, falls das Material der Schaltgabel oder des Schaltarms zu weich oder aus anderen Gründen nicht geeignet ist.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Bolzen ein Bundbolzen ist. Der Bundbolzen kann vertaumelt oder warmvernietet sein. Falls die Werkstoffe der Schalteinrichtung dies zulassen, kann der Bolzen auch als Schweißniet ausgebildet sein. Selbstverständlich kann auch jede andere Bolzenart verwendet werden, die dann vertaumelt, warmvernietet oder auf andere geeignete Weise eingefügt wird.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung in einer ersten Ausführungsform;
2 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung in einer zweiten Ausführungsform;
3 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung einer dritten Ausführungsform.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung 100 in einer ersten Ausführungsform.
Die Schalteinrichtung 100 umfasst eine Schaltgabel 10, einen Schaltarm 20 und ein Abstandsstück 30.
Die Schaltgabel 10, der Schaltarm 20 und das Abstandsstück 30 sind von einer Durchgangsbohrung 12 durchdrungen, in die eine Hülse 50 eingesetzt ist. Die Enden der Hülse 50 sind geprägt bzw. verbördelt.
Auf diese Weise werden die Schaltgabel 10, der Schaltarm 20 und das Abstandsstück 30 bereits von der Hülse zusammengehalten. In eingebautem Zustand ist dann durch die Hülse 50 eine Schaltstange (nicht dargestellt) geführt.
Der Schaltarm 20 weist des weiteren ein Schaltmaul 22 auf, in das ein Schaltfinger (nicht dargestellt) eingreifen kann, um eine Verschiebung der Schaltga bel auf der Schaltstange oder eine Verdrehung der Schaltgabel 10 zu ermöglichen.
Des weiteren sind erfindungsgemäß zwei Bolzen 40, 42 vorgesehen, die als Bundbolzen ausgebildet sind. Die Bolzen 40, 42 erstrecken sich durch die Schaltgabel 10, das Abstandsstück 30 und den Schaltarm 20 und sind in geeigneter Weise weiterbearbeitet, um eine formschlüssige Bolzenverbindung der Schaltgabel 10, des Schaltarms 20 und des Abstandsstücks 30 bereitzustellen. Beispielsweise kann der Bolzen vertaumelt oder warmvernietet sein. Des weiteren ist es möglich, dass bei entsprechend geeigneten Materialien der Bolzen geschweißt ist, d. h. als Schweißniet ausgebildet ist. Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, den Bolzen mittels einer Mutter zu verschrauben, wobei die Mutter wiederum bspw. mittels einer Kontermutter oder eines Splints gesichert sein kann.
Die Schaltgabel 10, der Schaltarm 20 und das Abstandsstück 30 werden somit zum einen durch die Bolzen 40, 42 und zum anderen von der Hülse 50 zusammengehalten. Durch das Abstandsstück 30, das zwischen der Schaltgabel 10 und dem Schaltarm 20 angeordnet ist, ist darüber hinaus eine geeignete Stützlänge auf der Schaltstange (nicht dargestellt) bereitgestellt, die ein Verkanten der Schalteinrichtung 100 auf der Schaltstange (nicht dargestellt) verhindert.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung.
Auch in der zweiten Ausführungsform sind die Schaltgabel 10, der Schaltarm 20 und das Abstandsstück 30 miteinander sowohl mittels der Bolzen 40, 42 als auch der verprägten oder eingebördelten Hülse 50 verbunden.
Darüber hinaus ist das Abstandsstück 30 als Rastierelement ausgebildet und weist ein Rastgebirge 32 auf, über das die Schalteinrichtung 100 mittels einer Schaltarretierung (nicht dargestellt) in ihrer Lage relativ zu der Schaltstange fixiert werden kann.
Das Schaltmaul 22 des Schaltarms 20 ist derart abgewinkelt, dass es sich weg von dem Abstandselement 30 mit dem Rastiergebirge 32 erstreckt, so dass sich Schaltmaul 22 und Rastiergebirge 32 in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Falls kein Rastiergebirge 32 vorgesehen ist und das Abstandsstück 30 nicht als Rastierelement dient, kann auch vorgesehen sein, dass das Schaltmaul 22 derart abgewinkelt ist, dass es sich über das Abstandsstück 30 erstreckt, wie es in 1 dargestellt ist. Auf diese Weise kann axialer Bauraum eingespart werden.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Schalteinrichtung 100.
Auch in diesem Fall sind die Schaltgabel 10, der Schaltarm 20 und ein Abstandsstück 30 mittels eines Bolzens 40 verbunden. Auch in der dritten Ausführungsform ist das Abstandsstück 30 als Rastierelement mit einem Rastiergebirge 32 ausgebildet.
Der zweite vorgesehene Bolzen 42 verbindet in der dritten Ausführungsform jedoch lediglich die Schaltgabel 10 mit dem Schaltarm 20, ohne auch das Abstandsstück 30 zu sichern.
Die Durchgangsbohrung 12 erstreckt sich jedoch sowohl durch die Schaltgabel 10, den Schaltarm 20 und das Abstandsstück 30, so dass an der Hülse 50, die in die Durchgangsbohrung 12 eingesetzt und an ihren Enden bspw. verprägt oder eingebördelt ist, ebenfalls eine formschlüssige Verbindung des Abstandsstücks 30 mit dem Schaltarm 20 und der Schaltgabel 10 bereitgestellt wird. Das Abstandsstück 30 ist somit sowohl durch den Bolzen 40 als auch die Hülse 50 mit der Schaltgabel 10 und dem Schaltarm 20 verbunden, so dass sich das Abstandsstück 30 nicht gegenüber der Schaltgabel 10 und dem Schaltarm 10 verdrehen kann.
Des weiteren ist ein Abschlussstück 60 vorgesehen, das auf das Abstandsstück 30 aufgesetzt ist und ebenfalls mittels der Hülse 50 und dem Bolzen 40 sowohl mit dem Abstandsstück 30 als auch mit der Schaltgabel 10 und dem Schaltarm 20 verbunden ist. Durch eine geeignete Materialwahl des Abschlussstücks 60 können somit der Bolzen 40 und die Hülse 50 direkt auf dem Abschlussstück 60 verformt oder verprägt werden. Falls bspw. das Abstandsstück 30 aus einem Material hergestellt ist, das dem bei der Verformung der Hülse 50 oder des Bolzens 40 aufprägenden Verformungskräften nicht standhält, kann mittels des Abschlussstücks 60 somit eine Möglichkeit geschaffen werden, die Bolzen- bzw. Hülsenverbindung bereitzustellen.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Schalteinrichtung 100 bereitgestellt, die ohne die Verwendung von thermischen Fügeverfahren montiert werden kann, wodurch die Gefahr einer Verformung der Teile aufgrund zu hoher Wärmebelastung vermieden wird. Des weiteren werden keine Spezialwerkzeuge zum Montieren der Schalteinrichtung 100 benötigt und es besteht die Möglichkeit, nicht schweißgeeignete Werkstoffe bzw. gehärtete Werkstoffe für die Schaltgabel 10 und den Schaltarm 20 zu verwenden und diese zu verbinden.

10: Schaltgabel
12: Durchgangsbohrung
20: Schaltarm
22: Schaltmaul
30: Abstandsstück
32: Rastgebirge
40: Bolzen
42: Bolzen
50: Hülse
60: Abschlussstück
100: Schalteinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005039752 A1 [0006]
- DE 102004062584 A1 [0007]

Claims

Schalteinrichtung (100) mit einer Schaltgabel (10) und einem ein Schaltmaul (22) aufweisenden Schaltarm (20) dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (10) und der Schaltarm (20) mittels mindestens eines Bolzens (40, 42) verbunden sind.
Schalteinrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung des weiteren ein Rastierelement (30) umfasst, das mittels des mindestens einen Bolzens (40, 42) mit der Schaltgabel (10) und dem Schaltarm (20) verbunden ist.
Schalteinrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung des weiteren ein Abstandsstück (30) umfasst, das mittels des mindestens einen Bolzens (40, 42) mit der Schaltgabel (10) und dem Schaltarm (20) verbunden ist.
Schalteinrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsstück (30) zwischen der Schaltgabel (10) und dem Schaltarm (20) angeordnet ist.
Schalteinrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung des weiteren ein Rastierelement (30) umfasst, das mittels des mindestens einen Bolzens (40, 42) mit der Schaltgabel (10), dem Abstandsstück (30) und dem Schaltarm (20) verbunden ist.
Schalteinrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsstück (30) als Rastierelement ausgebildet ist.
Schalteinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchgangsbohrung (12) zur Aufnahme einer Schaltstange vorgesehen ist, in der eine Hülse (50) angeordnet ist.
Schalteinrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (50) an ihren Enden verprägt oder eingebördelt ist.
Schalteinrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Ende der Hülse ein mittels des mindestens einen Bolzens (40, 42) mit der Schaltgabel (10) und dem Schaltarm (20) verbundenes, von der Durchgangsbohrung (12) durchdrungenes Abschlußstück (60) angeordnet ist.
Schalteinrichtung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bolzen (40, 42) ein Bundbolzen ist, der vertaumelt, warmvernietet oder geschweißt ist.