DE102007045652A1

DE102007045652A1 - Schaltdom mit aus Kunststoff hergestelltem Schaltdeckel

Info

Publication number: DE102007045652A1
Application number: DE200710045652
Authority: DE
Inventors: Peter Schnapp
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-02
Also published as: WO2009040184A3; WO2009040184A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer axial verschiebbaren sowie verdrehbaren Schaltwelle (4), die durch Verschieben und Verschwenken eines mit ihr verbundenen Schaltelements (5) und mit diesem in Wirkverbindung bringbaren Schaltstangen das Schalten von Gängen ermöglicht, wobei die Schaltwelle (4) in einem Schaltdomgehäuse (1) angeordnet ist, das im Wesentlichen topfartig ausgebildet und mittels eines Deckels (6) verschlossen ist, der aus Kunststoff hergestellt ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) zur Befestigung an dem Schaltdomgehäuse (1) mindestens zwei Durchgangsbohrungen aufweist, in denen jeweils eine Distanzhülse (50) angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Deckelanordnung zum Verschließen eines Schaltdomgehäuses, mit einem aus Kunststoff hergestellten Deckel (6), wobei der Deckel (6) zur Befestigung an dem Schaltdomgehäuse (1) mindestens zwei Durchgangsbohrungen aufweist, in die jeweils eine Stahldistanzhülse (50) eingepresst ist, und die Deckelanordnung des Weiteren eine Dichtung (30) und eine Kappe (40) umfasst, die jeweils mit dem Deckel (6) ultraschallverschweißt oder in den Deckel (6) eingepresst sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schaltdom mit aus Kunststoff hergestelltem Schaltdeckel Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer axial verschiebbaren sowie verdrehbaren Schaltwelle, die durch Verschieben und Verschwenken eines mit ihr verbundenen Schaltelements und mit diesem in Wirkverbindung bringbaren Schaltstangen das Schalten von Gängen ermöglicht, wobei die Schaltwelle in einem Schaltdomgehäuse angeordnet ist, das im wesentlichen topfartig ausgebildet und mittels eines Deckels verschlossen ist, der aus Kunststoff hergestellt ist. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Deckelanordnung.
Hintergrund der Erfindung
Die Druckschrift EP 0 582 804 A1 zeigt eine Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe für Kraftfahrzeuge, wobei das Schaltdomgehäuse aus zwei Gehäuseteilen besteht, die miteinander und mit einem Getriebegehäuse verschraubt sind. Die beiden Gehäuseteilen tragen, auf beide Gehäuseteile verteilt, Zusatzelemente zum Sperren, Rasten, Federn und/oder Stützen der Schaltwelle bzw. des Schaltelements gegenüber einem der Gehäuseteile des Schaltdomgehäuses.
Abgesehen davon, dass die Gehäuseteile mittels einer aufwendigen Flanschverbindung gegeneinander justiert sind, stellen die Gehäuseteile selbst wegen der Einzelbearbeitung teuere Fertigungsteile dar, die mit den entsprechenden Aufnahmen für die Zusatzelemente versehen werden müssen. Anschließend müssen dann noch die Lageraufnahmebohrungen nach Fixierung der Gehäuseteile gegeneinander zumindest nachbearbeitet werden.
Die gattungsbildende Druckschrift DE 100 64 918 A1 schlägt daher eine Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe vor, die eine axial verschiebbare sowie verdrehbaren Schaltwelle umfasst, die durch Verschieben und Verschwenken eines mit ihr verbundenen Schaltelements und mit diesem in Wirkverbindung bringbaren Schaltstangen das Schalten von Gängen ermöglicht, wobei die Schaltwelle in einem Schaltdomgehäuse angeordnet ist, das im wesentlichen topfartig ausgebildet und mittels eines Deckels verschlossen ist, der aus Kunststoff hergestellt und in das Schaltdomgehäuse eingepresst ist.
Bei derartigen Schaltvorrichtungen findet ein direkter Wärmetransport von dem Schaltdomgehäuse in den Deckel statt. Bei bestimmten Kunstoffen, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, kann dies zu einer Verformung des Deckels an den Verbindungsstellen zwischen Deckel und Schaltdomgehäuse oder, bei entsprechend hoher Temperatur, sogar zu einem Zerfließen des thermoplastischen Kunststoffs an den entsprechenden Verbindungsstellen führen. Dadurch kann der genaue Sitz und damit die Dichtwirkung des Deckels beeinträchtigt werden.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Lösung zu vermeiden und eine Schaltvorrichtung bzw. eine Deckelanordnung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus soll das Gewicht der Schaltvorrichtung reduziert und die Probleme bei Wärmeentwicklung vermieden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und eine Deckelanordnung nach Anspruch 15 gelöst.
Erfindungsgemäß umfasst der Deckel zur Befestigung an dem Schaltdomgehäuse mindestens zwei Durchgangsbohrungen, in denen jeweils eine Distanzhülse angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Distanzhülse aus Stahl hergestellt.
Vorzugsweise ist der Deckel aus glasfaserverstärktem Polyamid hergestellt.
Die Distanzhülsen können jeweils in die entsprechende Durchgangsbohrung eingepresst oder eingespritzt sein.
Dadurch wird ein direkter Kontakt von Deckel und Schaltdomgehäuse an den Verbindungsstellen vermieden und die Gefahr einer zu großen Erwärmung des Deckels und eine daraus eventuell resultierende Verformung vermieden. Die Wahl von Stahl, insbesondere Edelstahl, als Material für die Distanzhülse ist bevorzugt, da es eine für Metalle relativ geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und darüber hinaus eine Korrosion an den Kontaktstellen mit dem Schaltdomgehäuse vermieden wird.
Das Schaltdomgehäuse besteht aus nur einem aufwendigeren Gehäuseteil, das z. B. als Gusswerkstück hergestellt wird. Es kann in Achsrichtung der Schaltwelle soweit verlängert sein, das es zur Aufnahme der wesentlichen bzw. aller Zusatzelemente geeignet ist, so dass diese nicht auf zwei Bauteile verteilt werden müssen. Als Abschluss ist ein einfach aufgebauter Deckel vorgesehen, der relativ kostengünstig hergestellt werden kann. Da nur noch ein relativ aufwendig hergestelltes Gehäuseteil benötigt wird, können die Herstellungskosten insgesamt erheblich reduziert werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 14 und 16.
Es kann vorgesehen sein, dass der Deckel als Lager für die Schaltwelle oder zur Aufnahme eines Lagers ausgebildet ist. Bspw. kann in den Deckel eine Gleitbuchse eingepresst sein, die zur Lagerung der Schaltwelle in dem Deckel dient, es kann aber auch ein Wälzlager vorgesehen sein. Die Schaltwelle kann jedoch auch direkt in dem Deckel gleitgelagert sein.
Des weiteren kann zwischen dem Deckel und der Schaltwelle eine Dichtung vorgesehen sein. Die Dichtung kann in einem Zweikomponentenverfahren aus einem Polyamid und einem Elastomer hergestellt sein und außerdem mit dem Deckel ultraschallverschweißt oder in den Deckel eingepresst sein., so dass ein Wandern der Dichtung während des Betriebs vermieden wird.
Des weiteren kann eine Kappe vorgesehen sein, die mit dem Deckel ultraschallverschweißt oder in den Deckel eingepresst ist.
Vorzugsweise ist der Deckel im Radial-Querschnitt gesehen U-förmig ausgebildet, wobei er mit dem äußeren U-Schenkel im Schaltdomgehäuse eingepresst werden kann. Der innere Schenkel des U kann der Aufnahme eines Lagers, vorzugsweise Wälzlagers, dienen. Je nach Material kann natürlich auch der innere Schenkel des U direkt als Lager für die Schaltwelle dienen. Der Deckel kann aber auch im Radial-Querschnitt gesehen Z-förmig ausgebildet sein, wodurch eine Verlagerung der Lagerstelle nach außen möglich ist, um im Inneren des Schaltdomgehäuses mehr Platz zu schaffen.
Der Deckel kann weiterhin als Anschlag für ein Stützelement und/oder ein Federelement dienen.
Die erfindungsgemäße Deckelanordnung zum Verschließen eines Schaltdomgehäuses, umfasst einen aus Kunststoff hergestellten Deckel und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel zur Befestigung an dem Schaltdomgehäuse mindestens zwei Durchgangsbohrungen aufweist, in die jeweils eine Stahldistanzhülse eingepresst ist, und die Deckelanordnung des weiteren eine Dichtung und eine Kappe umfasst.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Dichtung und/oder die Kappe jeweils mit dem Deckel ultraschallverschweißt oder in den Deckel eingepresst sind.
Die Deckelanordnung kann des weiteren eine Gleitbuchse umfassen, die in den Deckel eingepresst ist oder mit dem Deckel ultraschallverschweißt ist.
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. in der dazugehörigen Zeichnung zeigt dabei:
1 eine Querschnittsansicht einer Schaltvorrichtung des Standes der Technik mit einem Deckel des Standes der Technik,
2 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Deckels in einer U-Form,
3 eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Deckels in einer Z-Form,
4 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Deckelanordnung, die in einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung vorgesehen ist,
5 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Deckelanordnung in 4, und
6 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A einer erfindungsgemäßen Deckelanordnung in 4.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Schaltvorrichtung des Standes der Technik, nämlich ein Schaltdomgehäuse 1, in dem unter Zwischenschaltung von Wälzlagern 2 und 3 eine Schaltwelle 4 drehbar und längsverschiebbar gelagert ist. Auf der Schaltwelle 4 ist ein Schaltelement 5 befestigt, das mit Schaltstangen (nicht dargestellt) in Wirkverbindung gebracht werden kann. Das Wälzlager 3 ist in einem Deckel 6 angeordnet, der in das Schaltdomgehäuse eingepresst ist. An der Innenseite des Deckels 6' liegt ein Stützelement 7 an, das mit einem Federelement 8 in Wirkverbindung steht, wobei das Federelement des weiteren am Schaltdomgehäuse 1 und an der Schaltwelle 4 bzw. dem Schaltelement 5 abgestützt ist, so dass die Schaltwelle 4 über das Federelement 8 in einer ruhenden Mittelstellung gehalten ist, jedoch durch Krafteinwirkung in beide Axialrichtungen verschoben werden kann. Des weiteren ist im Schaltdomgehäuse 1 noch ein Sperrelement 9 und ein Rastelement 10 angeordnet bzw. abgestützt. Das Rastelement 10 besteht aus einer im Schaltdomgehäuse befestigten Raste 11 und aus einer Rasthülse 12, die an der Schaltwelle 4 befestigt ist.
In den 2 und 3 sind mögliche Grundformen eines Deckels 6 in einer erfindungsgemäßen Deckelanordnung 60 bzw. in einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung dargestellt, wobei der Deckel im Radial-Querschnitt gesehen nicht nur im wesentlichen U-sondern auch Z-förmig ausgebildet sein kann, um eine Verlagerung der Lagerstelle nach außen zu ermöglichen und im Inneren des Schaltdomgehäuses 1 mehr Platz zu schaffen.
Die 4 bis 6 zeigen eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Deckelanordnung 60 wie sie auch in der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung vorgesehen ist. Die Deckelanordnung 60 umfasst den Deckel 6, mindestens zwei Distanzhülsen 50, die in entsprechende Durchgangsbohrungen des Deckels 6 eingepresst und aus Stahl oder Edelstahl ausgebildet sind.
Dadurch wird ein direkter Kontakt von Deckel und Schaltdomgehäuse an den Verbindungsstellen und die Gefahr einer Erwärmung des Deckels und eine daraus eventuell resultierende Verformung vermieden. Des weiteren weist insbesondere Edelstahl, etwa V2A, eine für Metalle relativ geringe Wärmeleitfähigkeit auf.
Zur Lagerung der Schaltwelle 4 ist eine Gleitbuchse 20 in den Deckel 6 eingepresst. Davor ist eine Dichtung 30 angeordnet, die in einem Zweikomponentenverfahren aus einem Polyamid und einem Elastomer hergestellt ist und mit dem Deckel 6 ultraschallverschweißt ist. Auf diese Weise wird ein Wandern der Dichtung 30 im Betrieb verhindert.
Des weiteren ist eine Kappe 40 vorgesehen, die ebenfalls mit dem Deckel 6 ultraschallverschweißt ist. Der ultraverschweißte Deckel 40 sichert zum einen die Dichtung 30 und die Gleitbuchse 20 und stellt des weiteren einen sicheren Sitz eventuell zu montierende Arretierungen an der Deckelanordnung 60 bzw. der Schaltvorrichtung bereit.

1: Schaltdomgehäuse
2: Wälzlager
3: Wälzlager
4: Schaltwelle
5: Schaltelement
6: Deckel
7: Stützelement
8: Federelement
9: Sperrelement
10: Rastelement
11: Raste
12: Rasthülse
20: Gleitbuchse
30: Dichtung
40: Kappe
50: Distanzhülse
60: Deckelanordnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0582804 A1 [0003]
- DE 10064918 A1 [0005]

Claims

Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer axial verschiebbaren sowie verdrehbaren Schaltwelle (4), die durch Verschieben und Verschwenken eines mit ihr verbundenen Schaltelements (5) und mit diesem in Wirkverbindung bringbaren Schaltstangen das Schalten von Gängen ermöglicht, wobei die Schaltwelle (4) in einem Schaltdomgehäuse (1) angeordnet ist, das im wesentlichen topfartig ausgebildet und mittels eines Deckels (6) verschlossen ist, der aus Kunststoff hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) zur Befestigung an dem Schaltdomgehäuse (1) mindestens zwei Durchgangsbohrungen aufweist, in denen jeweils eine Distanzhülse (50) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Schaltdomgehäuse (1) Zusatzelemente zum Sperren (9), Rasten (10), Federn (8) und/oder Stützen (7) der Schaltwelle (4) oder des Schaltelements (5) gegenüber dem Schaltdomgehäuse (1) vorgesehen sind,
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) im Radial-Querschnitt gesehen U-förmig oder Z-förmig ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse eine Stahldistanzhülse (50) ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) zur Aufnahme eines Wälzlagers (3) ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Deckel (6) eine Gleitbuchse (20) eingepresst ist, die zur Lagerung der Schaltwelle (4) in dem Deckel (6) dient.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (4) direkt in dem Deckel (6) gleitgelagert ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (6) und der Schaltwelle (4) eine Dichtung (30) vorgesehen ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (30) in einem Zweikomponentenverfahren aus einem Polyamid und einem Elastomer hergestellt ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (30) mit dem Deckel (6) ultraschallverschweißt oder in den Deckel (6) eingepresst ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese des weiteren eine Kappe (40) umfasst, die mit dem Deckel (6) ultraschallverschweißt oder in den Deckel (6) eingepresst ist.
Schaltvorrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) als Anschlag für das Stützelement (7) und/oder das Federelement (8) dient.
Schaltvorrichtung für eine mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltdomgehäuse (1) in Achsrichtung der Schaltwelle (4) gesehen so weit verlängert ist, dass es zur Aufnahme der wesentlichen oder aller Zusatzelemente (5, 7, 8, 9, 10, 11, 12) und des Deckels (6) geeignet ist.
Schaltvorrichtung für eine mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) aus einem glasfaserverstärkten Polyamid hergestellt ist.
Schaltvorrichtung für eine mehrgängiges Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülsen (50) jeweils in die entsprechende Durchgangsbohrung eingepresst oder eingespritzt sind.
Deckelanordnung zum Verschließen eines Schaltdomgehäuses (1), mit einem aus Kunststoff hergestellten Deckel (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) zur Befestigung an dem Schaltdomgehäuse (1) mindestens zwei Durchgangsbohrungen aufweist, in die jeweils eine Stahldistanzhülse (50) eingepresst ist, und die Deckelanordnung (60) des weiteren eine Dichtung (30) und eine Kappe (40) umfasst.
Deckelanordnung zum Verschließen eines Schaltdomgehäuses nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (30) und/oder die Kappe (40) jeweils mit dem Deckel (6) ultraschallverschweißt oder in den Deckel (6) eingepresst ist.
Deckelanordnung zum Verschließen eines Schaltdomgehäuses nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelanordnung (60) des weiteren eine Gleitbuchse (20) umfasst, die mit dem Deckel (6) ultraschallverschweißt oder in den Deckel (6) eingepresst ist.