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Die
Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe mit einer Mehrzahl von Getriebewellen,
insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und einer Schaltvorrichtung
mit einer Betätigungsstange gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
einem Getriebe wird in der Regel ein Gangwechsel durch die Betätigung
einer Synchronisierungseinrichtung bewirkt, indem mittels einer Schaltvorrichtung
mit Hilfe einer Schaltstange eine Schaltgabel in eine bestimmte
Stellung gebracht wird. Dabei ist bei automatisierten Getrieben
die Schaltstange üblicherweise innerhalb eines Schaltzylinders
angeordnet, wobei die Schaltstange an einem Schaltkolben befestigt
ist.
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Aus
der
DE 1 576 175 A ist
eine Schaltvorrichtung beschrieben, bei der ein Stufenkolben in
einem Arbeitszylinder mit einer Schaltstange abgedichtet geführt
ist. Dabei ist der Stufenkolben auf der Schaltstange mit zwei Sicherungsringen
befestigt. Zur Abdichtung der beiden Arbeitsräume des Arbeitszylinders
gegeneinander sind am Schaltkolben Dichtmittel vorgesehen. Da bei
den heutigen Schaltgetrieben, insbesondere bei den Doppelkupplungsgetrieben,
unterschiedliche Betriebsöle verwendet werden können,
ist eine zuverlässige Abdichtung der Arbeitsräume
des Arbeitszylinders gegenüber einer äußeren
Umgebung zur Verhinderung einer Ölvermischung notwendig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Ausgestaltung einer
Befestigungseinrichtung für die Schaltstange in einem Arbeitszylinder
eines Getriebes zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Schaltgetriebe zeichnet sich
dadurch aus, dass an einem Befestigungsmittel einer Betätigungsstange,
die mit einem Schaltkolben verbunden ist, ein Dichtmittel vorgesehen
ist. Vorzugsweise ist das Dichtmittel in Form eines O-Rings ausgebildet,
wobei jede für das und am Befestigungsmittel passende und
ummittelbar positionierbare Dichteinrichtung denkbar ist. Erfindungsgemäß kann
bei der vorliegenden Schaltvorrichtung bei der Montage des Schaltgetriebes
die Schaltstange zu einem späteren Zeitpunkt bzw. nach
dem Montieren der Schaltstange an einem Radsatz in den Schaltkolben
eingeschoben werden.
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Vorzugsweise
ist das Befestigungsmittel als eine Befestigungsschraube ausgebildet,
so dass die vorgesehene O-Ring-Dichtung am Umfang des Schraubenschaftes
angeordnet ist. Hierdurch wird eine zuverlässige Abdichtung
der Druckräume im Schaltzylinder gegenüber einer äußeren
Umgebung innerhalb eines Getriebegehäuses bewirkt.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schaltvorrichtung in einem
Bereich positioniert, in dem eine Ölraumtrennung zwischen
einer Radsatzölumgebung und einer Hydraulikölumgebung
verläuft. Hier wird durch die unmittelbare Anordnung des Dichtmittels
am Befestigungsmittel eine zuverlässige Abdichtung im jeweiligen
Bereich der Ölraumtrennung herbeigeführt, so dass
eine Vermischung von zwei Betriebsölen, welche sich im
Getriebe befinden, verhindert wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vor einem Montageschritt
zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Betätigungsstange und
dem Schaltkolben die Betätigungsstange auf einem Radsatz
vormoniert, so dass die Betätigungsstange im verbundenen
Zustand mit dem Radsatz eine erste vormontierte Montageeinheit bilden.
In einem weiteren Montageschritt wird dann die Betätigungsstange
mit dem Schaltkolben anhand der mit dem Dichtmittel versehenen Befestigungsschraube verbunden.
Hierdurch wird eine optimierte Montage des Schaltgetriebes erzielt,
bei der eine Beschädigung der Dichtmittel innerhalb des
Getriebes vermieden wird.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vor einem Montageschritt
zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Betätigungsstange und
dem Schaltkolben der Schaltkolben in den Arbeitszylinder vormoniert,
so dass der Arbeitszylinder und der Schaltkolben eine zweite vormontierte
Montageeinheit bilden, die mit Hilfe des Befestigungsmittels mit
der ersten Montageeinheit verbindbar ist. Demnach kann hier eine
genaue Positionierung des Schaltkolbens innerhalb des Arbeitszylinders
erzielt werden. Weiterhin können die am Umfang des Schaltkolbens
vorgesehenen Kolbendichtmittel sowie weitere Dichtmittel am Arbeitszylinder
vor dem Einbau des Arbeitszylinders in das Getriebegehäuse zuverlässig
zusammengefügt werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vor einem Montageschritt
zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Betätigungsstange und
dem Schaltkolben die erste vormontierte Montageeinheit in das Getriebegehäuse
eingeführt, so dass die erste Montageeinheit mit dem Getriebegehäuse
eine dritte vormontierte Montageeinheit bilden. Diese kann dann
mit der zweiten Montageeinheit verbunden werden. Hierdurch kann
eine genaue Montage und Befestigung der Betätigungsstange
innerhalb der Schaltvorrichtung des Schaltgetriebes und gleichzeitig
eine optimierte Ölraumtrennung bewirkt werden.
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Die
vorliegende Anordnung eignet sich insbesondere für solche
Schaltgetriebe, die als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sind,
und bei denen für den Betrieb ein Hydraulik- und ein Radsatzöl
erforderlich sind, wobei sich diese nicht vermischen dürfen.
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Weitere
Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung.
Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Dabei zeigen:
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1 ein
Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Eingangswellen, einer Hauptwelle
und einer Ausgangswelle,
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2 einen
vormontierten Radsatz, ein Getriebegehäuse und einen vormontierten
Schaltzylinder des Doppelkupplungsgetriebes nach 1,
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3 eine
Schnittdarstellung einer Schaltvorrichtung für das Doppelkupplungsgetriebe
nach 1,
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4 eine
schematische Darstellung eines vormontierten Schaltzylinders der
Schaltvorrichtung nach 3,
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5 eine
detaillierte Ansicht des Radsatzes aus 2 und
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6 eine
schematische Ansicht des Radsatzes aus 5 nach dessen
Einführung in das Getriebegehäuse des Doppelkupplungsgetriebes
nach 1.
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Das
in 1 schematisch dargestellte Schaltgetriebe 1 ist
als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet, bei dem eine Doppelkupplungsanordnung 4 eingangsseitig über
eine Kurbelwelle mit einem nicht dargestellten Motor verbunden ist.
Dabei ist die Doppelkupplungsanordnung 4 ausgangsseitig mit
zwei Getriebeeingangswellen 5, und 5a verbunden.
Hier ist die erste Eingangswelle 5 als Vollwelle und die
zweite Ausgangswelle 5a als Hohlwelle ausgebildet. Auf
der ersten Eingangswelle 5 sind Zahnräder für
ein Teilgetriebe mit den ungeraden Gängen angeordnet, wobei
auf der zweiten Eingangswelle 5a Zahnräder für
ein weiteres Teilgetriebe mit den geraden Gängen angeordnet
ist.
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Zur
Erzielung der einzelnen Gangstufen im Doppelkupplungsgetriebe gemäß 1 sind
auf einer parallel und im Abstand zu den Getriebeeingangswellen 5 und 5a angeordneten
Hauptwelle 5c Zahnräder vorgesehen, die mit den
Zahnrädern der Getriebeeingangswellen 5 und 5a kämmend
in Eingriff stehen, wobei die Zahnräder auf der Hauptwelle 5c als
Los- oder als Festräder ausgebildet sein können.
Weiterhin weist das Doppelkupplungsgetriebe 1 eine Ausgangswelle 6 auf,
welche mit der Hauptwelle 5c durch eine Konstante verbunden
ist. Am Ende der Ausgangswelle 6 ist ein Ritzel angeordnet,
das mit einem Achsgetriebe in Verbindung steht. Vorzugsweise stellt
das Achsgetriebe ein Hinterachsgetriebe dar, das in einem Fahrzeug
mit einem Heckmotor oder Mittelmotor, insbesondere einem Boxermotor,
angeordnet ist.
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Weiterhin
weist das Schaltgetriebe ein Getriebegehäuse auf, das aus
zwei Gehäusehälften 2 und 3,
wobei die eine Gehäusehälfte als ein Kupplungsgehäuse 3 ausgebildet
ist. Hier ist die Doppelkupplungsanordnung 4 im Kupplungsgehäuse 3 angeordnet.
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Für
den Betrieb der Kupplungsanordnung 4 sowie der Schaltvorrichtungen
ist ein Hydrauliköl, insbesondere ATF-Öl, vorgesehen,
wobei für den Betrieb der Zahnräder ein Getriebeöl,
insbesondere Hypoidhöl, vorgesehen ist. Dabei dürfen
sich beide Ölsorten nicht vermischen, so dass eine Hydraulikölumgebung 18, 19 und 19a gegenüber
einer Getriebeölumgebung bzw. Radsatzölumgebung 20 abgedichtet
ist. Hierzu sind gemäß 1 an den
entsprechenden Stellen unterschiedliche Dichtungseinrichtungen 23 vorgesehen.
Beim vorliegenden Doppelkupplungsgetriebe 1 ist die Schaltvorrichtung,
die einen Arbeitszylinder 10 und einen mit einer Schaltstange 7 mittels
einer Befestigungsschraube 11 verbundenen Schaltkolben 9 aufweist,
in einem Bereich positioniert ist, in dem eine Ölraumtrennung
zwischen der Radsatzölumgebung 20 und der Hydraulikölumgebung 18 und 19 verläuft.
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Durch
die Schaltvorrichtung wird die Stellung einer mit der Schaltstange 7 verbundenen
Schaltgabel 8 verändert. Im Arbeitszylinder 10 befindet
sich Hydrauliköl, wobei sich außerhalb des Arbeitszylinders 10 im
Bereich der Schaltstange 7 Radsatzöl befindet.
Vorzugsweise ist der Schaltkolben 9 derart ausgebildet,
dass sich auf der der Schaltstange 7 zugewandten Seite
eine mit dem Schaltkolben 9 einstückig ausgebildete
Hülse 9a um die Schaltstange erstreckt. Durch
diese Ausgestaltung kann eine zuverlässige Abdichtung eines
ersten Arbeitsraumes 18 des Schaltzylinders 10 mittels
einer Lippendichtung 17 gegenüber der Radsatzölumgebung 20 erzielt werden.
Gemäß 3 ist der Arbeitszylinder 10 im montierten
Zustand gegenüber der Radsatzölumgebung 20 mittels
einer Dichteinrichtung 16 in Form eines O-Rings abgedichtet.
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Darüber
hinaus ist an der Befestigungsschraube 11 eine Dichtung 12 in
Form eines O-Rings 12 vorgesehen, um eine Abdichtung des
zweiten Arbeitsraumes 19 des Arbeitszylinders 10 gegenüber der
Radsatzölumgebung 20 zu erzielen. Der O-Ring 12 wird
vor der Anbringung der Befestigungsschraube 11 an der Schaltstange 7 um
den Schaft der Befestigungsschraube 11 positioniert. Vorzugsweise
ist die Befestigungsschraube 11 als eine Bundschraube ausgebildet.
Durch die Verwendung einer Bundschraube wird die Anordnung des O-Rings 12 an
einem Abschnitt zwischen Schraubenkopf und Gewinde ermöglicht.
Weiterhin ist die Anbringung eines definierten Moments zwischen
Schraube 11 und Schaltstange 7 durchführbar,
ohne den Schaltkolben 9 zu beschädigen. Vorzugsweise
ist der Schaltkolben 9 aus Kunststoff hergestellt.
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Zur
Erzielung einer zuverlässigen Abdichtung bzw. zur Umsetzung
einer zuverlässigen Ölraumtrennung zwischen dem
Hydrauliköl, ATF-Öl und dem Radsatzöl,
Hypoidöl sieht die vorliegende Erfindung folgende Montageschritte
vor. In einem ersten Montageschritt werden die Radsätze
auf den Getriebeeingangswellen 5 und 5a sowie
auf der Hauptwelle 5c angebracht und befestigt, so dass
im ersten Montageschritt zur Komplettierung des vormontierten Radsatzes
die Schaltstangen 7 mit den entsprechenden Schaltmitteln,
hier Schaltgabeln 8, am Radsatz angebracht werden. Somit
wird eine erste Montageeinheit 13 gebildet.
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In
einem zweiten Montageschritt wird das Kupplungsgehäuse 3 auf
die erste Montageeinheit 13 aufgeschoben, die sich vorzugsweise
senkrecht stehend auf einem Montageträger befindet. Nachdem
das Getriebegehäuse 3 auf den Radsatz aufgeschoben
ist, sind die Schaltstangen 7 in entsprechenden Bohrungen
innerhalb des Kupplungsgehäuse 3 gemäß 6 positioniert.
In einem weiteren Montageschritt werden die einzelnen vormontierten
Arbeitszylinder 10 mit den entsprechenden Dichtungen 16 und 22 bestückt
und danach in das Kupplungsgehäuse 3 eingeführt.
Dabei sind die Schaltkolben 9, welche mit einer Kolbendichtung 21 und
der Lippendichtung 17 bestückt sind, im jeweiligen
Arbeitszylinder 10 bereits vormontiert. Nachdem nun die Schaltstangen 7 in
die entsprechenden Schaltkolben 9 eingeführt sind,
werden diese mittels der Befestigungsschrauben 11, welche
bereits mit den O-Ringen 12 bestückt sind, miteinander
verschraubt.
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Demnach
wird im Bereich der Ölraumtrennung zwischen dem Hydrauliköl
und dem Radsatzöl mit der vorgeschlagenen Anordnung eine
zuverlässige Abdichtung erzielt. Hierdurch wird eine zuverlässige Ölraumtrennung
ermöglicht, wobei durch die vorgeschlagene Montagenreihenfolge
die Fertigungszeiten durch die Komplettierung des vormontierten Radsatzes
verkürzt werden. Weiterhin wird durch die Integration des
O-Rings 12 in die Befestigungsschraube 11 eine
zuverlässige Montage im Hinblick auf die Dichtheit ermöglicht.
Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Anordnung
bzw. erfindungsgemäße Befestigung der Schaltstangen 7 im
Schaltkolben 9 eine leichtere Demontage des Schaltgetriebes ermöglicht.
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Das
Ausführungsbeispiel bzw. die vorgeschlagene Befestigung
der Schaltstange am Schaltkolben ist im Rahmen der vorliegenden
Erfindung für jede Bauart von Getrieben verwendbar und
ist daher nicht auf Doppelkupplungsgetriebe beschränkt.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung in Verbindung
mit Automatgetrieben sowie mit anderen Ausführungsformen
von Schaltgetrieben verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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