DE102008004497A1

DE102008004497A1 - Schaltvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe

Info

Publication number: DE102008004497A1
Application number: DE200810004497
Authority: DE
Inventors: Stanislav Massini; Thomas Nehmeyer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2009-07-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) für ein Gangwechselgetriebe mit zumindest einem einer Schaltstange (2) zugeordneten durch Druckmittel betätigbaren, entlang der Schaltstange (2) beweglich angeordneten Schaltelement (3), dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Schaltelements (3) zumindest ein entlang der Schaltstange (2) angeordneter mit Druckmittel beaufschlagbarer Druckraum (4) ausgebildet ist und die Schaltstange (2) durch den Druckraum (4) druckdicht hindurchgeführt ist, wobei im Druckraum (4) zumindest eine in Wirkverbindung mit der Schaltstange (2) stehend angeordnete, mit Druckmittel beaufschlagbare abgedichtete Wirkfläche vorgesehen ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe mit zumindest einem einer Schaltstange zugeordneten durch Druckmittel betätigbaren entlang der Schaltstange axial beweglich angeordneten Schaltelement.
Eine derartige Schaltvorrichtung ist aus US 2,508,564 bekannt. Dort ist ein Paar fluchtend angeordneter und jeweils von einer Unterstützung in der Getriebegehäusewand getragener und an ihren benachbarten Enden axial beabstandet angeordneter Schaltstangenstutzen vorgesehen. Ein röhrenförmiges Schaltglied ist über die benachbarten Enden der vorgenannten Schaltstangenstutzen verschiebbar angeordnet. Am Schaltglied ist eine einteilig mit diesem ausgeführte Schaltgabel ausgebildet. Die Schaltgabel greift in bekannter Weise in bewegliche Glieder des Getriebes ein, um diese in eine von zwei Schaltrichtungen zu bewegen und dadurch einen Wechsel der Gangstufe zu erreichen. Eine weiterhin am Schaltglied zwischen den Enden der besagten Schaltstangenstutzen vorgesehene Trennwand bildet zusammen mit den Enden der Schaltstangenstutzen sowie dem röhrenförmigen Schaltglied zwei mit Druckmit tel beaufschlagbare Druckzylinder aus. Durch wechselseitige Druckmittelbeaufschlagung des einen oder des anderen Druckzylinders kann das röhrenförmige Schaltglied über die Enden der Schaltstangenstutzen in beide Schaltrichtungen verschoben und über die mitbewegt betätigte Schaltgabel ein Wechsel der Gangstufe des Getriebes erreicht werden. Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausgestaltungsform der Umstand aus, dass zur Betätigung des Schaltgliedes in demselben in beide Schaltrichtungen zwei Druckzylinder vorgesehen sind. Dies macht es erforderlich, eine druckdichte und mit dem Schaltglied mitbewegte Trennwand zwischen den beiden benachbarten Enden der Schaltstangenstutzen an dem Schaltglied anzuordnen. Dadurch muss das Schaltstangengestänge zweiteilig ausgeführt werden. Die jeweils an den beiden freien Enden der Schaltstangenstutzen auftretenden Biegekräfte erzeugen durch die große Hebellänge an der Einspannung an der Getriebegehäusewand große Einspannmomente, die an der Abstützung in der Getriebegehäusewand abgetragen werden. Hierdurch ist eine aufwändige Befestigung der Schaltstangenstutzen durch beidseitige Verschraubung und mit Flanschen und den entsprechenden Bohrungen an der Getriebegehäusewand erforderlich. Gleichzeitig wird dadurch der Bauraumbedarf im Bereich der Getriebegehäusewand beträchtlich erhöht. Weiterhin müssen zur Montage der Schaltstangenstutzen diese jeweils separat an der Getriebegehäusewand verschraubt werden. Außerdem erfordert die Anordnung der jeweils nur einseitig am Getriebegehäuse abgestützten Schaltstangenstutzen eine exakte Ausrichtung ihrer freien Enden in einer Achse, um ein Verkanten des an den beiden freien Enden der Schaltstangenstutzen über diese verschieblich angeordneten Schaltgliedes zu vermeiden. Dadurch wird der Montageaufwand erheblich erhöht.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der vorgenannten Art hinsichtlich ihres Aufbaues und der Montage zu vereinfachen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Da erfindungsgemäß die Schaltstange durch den Druckraum hindurchgeführt ist, kann sie durchgehend ununterbrochen ausgeführt werden. Hierdurch ist es möglich, die Schaltstange beidseitig an der Getriebegehäusewand abzustützen. Dadurch werden die an den Getriebegehäusewänden abzutragenden Lasten erheblich vermindert, wodurch die Schaltstange an ihren axialen Enden auf einfache Weise befestigt werden kann, beispielsweise durch einfaches Einpressen in eine Bohrung in der Gehäusegetriebewand. Hierdurch werden der Bauraumbedarf sowie der Herstellungs- und der Montageaufwand für die Befestigung der Schaltstange an der Gehäusegetriebewand deutlich reduziert.
Durch Druckmittelbeaufschlagung zumindest einer im Druckraum mit der Schaltstange in fester Wirkverbindung stehend angeordneten druckdichten Wirkfläche, ist der Druckraum entlang der ortsfest ausgebildeten Schaltstange zur Betätigung des Schaltelements bewegbar.
Bei der bevorzugten Anordnung eines Druckraums mit einem in diesem in Wirkverbindung mit der Schaltstange angeordneten Kolben, der an jeder seiner beiden axialen Seiten mit Druckmittel beaufschlagbare Wirkflächen aufweist, kann die Energie aus der Druckmittelbeaufschlagung in zwei aktive Bewegungsrichtungen des Druckraums entlang der Schaltstange umgesetzt werden. Durch wechselweise Beaufschlagung des Kolbens mit Druckmittel wird eine Bewegung des Druckraums entlang der Schaltstangenachse in zwei entgegengesetzt wirkende Schaltrichtungen ermöglicht. Auf diese Weise bildet der Druckraum zusammen mit dem Wirkabschnitt der Schaltstange und dem mit dieser in Wirkverbindung stehenden Kolben ein einfach aufgebautes mit Druckmittel beaufschlagbares Wirkelement, durch das das Schaltelement in zwei Schaltrichtungen entlang der Schaltstangenachse betätigt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Druckraum durch eine an der Schaltstange angeordneten Hülse ausgebildet, wobei die Hülse und die Schaltstange koaxial angeordnet sind. Die Hülse ist über eine Lagerung entlang der Schaltstangenachse beweglich und in dieser Achse gegenüber der Schaltstange verdrehbar auf dieser angeordnet. Der Druckraum und die Lagerung sind koaxial ausgebildet. Dabei umschließt die Hülse die Schaltstange an einem Wirkabschnitt mit dem mit dieser festverbundenen Kolben koaxial. Die Schaltstange ist durch den axial druckdicht begrenzten Druckraum ununterbrochen hindurchgeführt. Auf diese Weise bildet die auf der Schaltstange abgedichtet gelagerte Hülse eine einfach vormontierbare Einheit.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Druckraum axial durch jeweils einen Lageraufnahmeabschnitt, beispielsweise eine Lagerbuchse, zur Aufnahme der Lagerung und einer Dichtung druckdicht begrenzt, wobei der Druckraum und die Lageraufnahmeabschnitte koaxial angeordnet sind. Hierdurch kann die Hülse an ihren beiden axialen Enden auf einfache Weise gelagert und gleichzeitig der Druckraum druckdicht abgeschlossen werden. Weiterhin ist es möglich, die Lageraufnahmeabschnitte angepasst an das Bauvolumen der Lagerung und der Dichtung auszuführen. Auf diese Weise wird das radiale Bauvolumen funktionell optimiert und auf ein Minimum reduziert.
Vorzugsweise ist die Hülse als zweiteiliges Bauteil ausgeführt. Insbesondere ist der Druckraum mit einem der Lageraufnahmeabschnitt einteilig ausgeführt, wobei letzterer an einem Ende der Hülse einen Bodenabschnitt bildet. Der weitere, als separates Bauteil ausgebildete Lageraufnahmeabschnitt ist vorzugsweise als Deckelabschnitt ausgestaltet. Nach der Montage der Schaltstange zusammen mit dem am Wirkabschnitt angeordneten Kolben und der Lagerung sowie der Dichtung im einteilig mit der Lageraufnahme ausgeführten Druckraum kann die Hülse durch den separaten Deckelabschnitt druckdicht verschlossen werden, beispielsweise durch Verschweißen.
Vorzugsweise ist die Hülse als dünnwandiges Blechteil ausgeführt und einfach, beispielsweise durch Tiefziehen oder Formpressen herstellbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Hülse als ein zur Schaltstange rotationssymmetrisch ausgebildeter Hohlzylinder ausgeführt. Hierdurch ist die Hülse als zylindrisch gezogenes Blechteil besonders einfach herstellbar.
In einer weiteren besonders bevorzugten Anordnung ist die Hülse in einer am Schaltelement ausgebildeten Durchgangsbohrung fixiert angeordnet. Dabei bildet die Hülse zusammen mit dem Wirkabschnitt der Schaltstange sowie dem mit dieser festverbundenen Kolben ein mit Druckmittel antreibbares in das Schaltelement integriertes Wirkelement, durch das das Schaltelement entlang der ortsfest angeordneten Schaltstange zum Schalten der Gänge des Gangwechselgetriebes in zwei Schaltrichtungen hin und her beweglich betätigbar ist. Da das Wirkelement im Schaltelement integriert ist und bei einer Betätigung mit diesem als eine bewegliche Einheit mitbewegt wird, werden geringe Trägheitseffekte aufgrund der geringen bewegten Massen und kurze Stell- und Hebelwege mit einer größeren Genauigkeit bei der Betätigung des Schaltelements erreicht.
Vorzugsweise ist die abgedichtete Hülse zusammen mit der Lagerung und der Dichtung sowie der Schaltstange mit dem Kolben als eine vormontierbare Einheit ausgeführt, die in einem Aufnahmeabschnitt des Schaltelements, beispielsweise einer Durchgangsbohrung, in einem Schritt, insbesondere durch einfaches Einstecken, montierbar ist.
Denkbar ist auch, dass die Hülse aus Kunststoff hergestellt und in einem Aufnahmeabschnitt des Schaltelements, beispielsweise einer durchgehenden Öffnung, eingespritzt ist.
In einer bevorzugten Anordnung ist die Hülse durch eine kraftschlüssige Verbindung in der Durchgangsbohrung des Schaltelements fixiert. Hierzu weist die Hülse an ihrem Außenmantel zumindest eine zur Innenwand komplementär gekrümmte Anlagefläche auf, an der die Hülse an der Innenwand der Durchgangsbohrung flächig anlegbar ist. Dabei bilden die Hülse und das Schaltelement an der Anlagefläche und der Innenwand der Durchgangsbohrung einen Pressverband. Vorzugsweise ist die Hülse durch einfaches Einpressen in die Durchgangsbohrung am Schaltelement an einem ringförmigen Abschnitt des Außenmantels des Druckraums an der Innenwand der Durchgangsbohrung verspannt anlegbar.
Alternativ ist die Hülse axial beidseitig formschlüssig in der Durchgangsbohrung des Schaltelements fixiert. Hierzu ist vorzugsweise an einem Endabschnitt eine Stufe an der Innenwand der Durchgangsbohrung komplementär zu einem an der Hülse stufig ausgeführten Abschnitt ausgebildet. An der Stufe ist die Hülse flächig anlegbar und in der Durchgangsbohrung einseitig axial fixierbar. Am anderen Endabschnitt der Durchgangsbohrung ist eine nach innen überstehenden Kante, beispielsweise ein gezogener oder durch Bördelung hergestellten Falz, vorgesehen, an der die Hülse verstemmt ist. Auf diese Weise wird eine sichere axial beidseitige Formschlussverbindung der Hülse mit dem Schaltelement in der Durchgangsbohrung erreicht. Denkbar ist aber auch jede andere formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Durchgangsbohrung die eine beidseitige axiale Fixierung der Hülse ermöglichen, z. B. durch axiale Sicherungselemente insbesondere Scheiben, Stifte oder Sicherungsringe.
Da bei dieser Ausgestaltung die Innenwand der Durchgangsbohrung und der Außenmantel keinen tragenden Verband bilden, kann auf diese Weise eine aufwendige, hohe Anforderungen an die Genauigkeit stellende Herstellung der Durchgangsbohrung am Schaltelement und der Hülse vermieden werden.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung erfolgt die Fixierung der Hülse durch Einkleben in die Durchgangsbohrung.
Alternativ kann vorgesehen sein, den Druckraum und die Lagerung des Schaltelements koaxial im Schaltelement unmittelbar anzuordnen. Dabei umschließt das Schaltelement an einem Aufnahmeabschnitt die Schaltstange mit dem Kolben in einer Achse. Bei dieser Ausgestaltungsform ist die Schaltstange durch den axial druckdicht begrenzten Aufnahmeabschnitt hindurchgeführt und das Schaltelement koaxial beweglich auf der Schaltstange gelagert ist. Auf diese Weise bildet der Aufnahmeabschnitt zusammen mit dem Wirkabschnitt der Schaltstange sowie dem mit dieser festverbundenen Kolben ein mit Druckmittel antreibbares in das Schaltelement integriertes Wirkelement, durch das das Schaltelement entlang der ortsfest angeordneten Schaltstange zum Schalten der Gänge des Gangwechselgetriebes in zwei Schaltrichtungen hin und her beweglich betätigbar ist.
Vorzugsweise ist die Lagerung der Hülse und des Schaltelements als Rotations-Linear-Lagerung ausgeführt. Hierdurch sind die Hülse und das Schaltelement sowohl längs entlang der Schaltstangenachse beweglich als auch in dieser Achse verdrehbar zu der Schaltstange auf dieser gelagert. Auf diese Weise bilden die Lagerung und die Schaltstange eine Radial-Linear-Führung für die Hülse und das Schaltelement. Vorzugsweise ist in jedem der Lageraufnahmeabschnitte jeweils zumindest ein Lager mit jeweils zumindest einem Dichtring koaxial an der Schaltstange angeordnet. Hierdurch ist der Druckraum an der Schaltstange axial beidseitig druckdicht abgeschlossen.
Die Lagerung ist vorzugsweise als abgedichtete Rotations-Linear-Gleitlagerung mit einem selbstschmierenden Gleitlagerwerkstoff ausgeführt, wie beispielsweise spritzgegegossener Kunststoff oder Weichmetall. Zur axialen Sicherung des Dichtrings und des Gleitlagers zur Druckraumseite hin kann der Dichtring an der dem Druckraum axial zugewandten Seite des Gleitlagers angeordnet und im Lageraufnahmeabschnitt radial verspannt fixiert werden, vorzugsweise durch eine Armierung. Alternativ kann die Sicherung auch durch axiale Sicherungselemente, wie beispielsweise in den Lageraufnahmeabschnitt eingepresste oder jeweils in einer Nut an der Innenwand desselben axial fixierten Sicherungsringe, erfolgen. Denkbar ist auch, die Dichtung jeweils an das Gleitlager anzuspritzen.
Alternativ ist die Lagerung als abgedichtete Rotations-Linear-Wälzlagerung ausgeführt. Vorzugsweise ist das Wälzlager mit einer axialen Wegbegrenzung, beispielsweise eine im Lageraufnahmeabschnitt fixierte Laufbahnhülse, ausgestattet, innerhalb der der Wälzkörperkäfig mit den Wälzkörpern auf der Schaltstange axial beweglich angeordnet ist. Denkbar ist auch, zur axialen Wegbegrenzung axiale Sicherungselemente, wie z. B. durch Einpressen oder jeweils in einer Sicherungsnut an der Innenwand des Lageraufnahmeabschnitts axial fixierte und beidseitig des Wälzkörperkäfigs angeordnete Sicherungsringe vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform ist die Innenwand des Lageraufnahmeabschnittes im Bereich des Wälzköperkäfigs als Laufbahn für die Wälzkörper ausgestaltet.
In bevorzugter Anordnung ist jeweils ein Dichtring auf der dem Druckraum abgewandten Seite der Lagerung im Druckraumabschnitt angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Dichtring einerseits durch die Wegbegrenzung und andererseits durch die Innenwand des Lageraufnahmeabschnitts der Hülse axial fixiert ist.
Zur Druckmittelzu- und -abfuhr zu bzw. vom Druckraum sind zwischen dem Druckraum und einer Druckmittelversorgung in der Getriebegehäusewand zwei separat ausgebildete Druckmittelverbindungen vorgesehen, die jeweils einer der Wirkflächen des Kolbens zugeordnet sind. Vorzugsweise weist die Schaltstange jeweils ausgehend von einem axialen Ende zwei separat ausgebildete Axialbohrungen auf. Jede der Axialbohrungen kommuniziert jeweils mit einer der Wirkflächen des Kolbens. Am Wirkabschnitt der Schaltstange im Bereich des Druckraums ist auf jeder Seite des Kolbens jeweils eine die Axialbohrung mit dem Druckraum verbindende Öffnung zum Druckmittelein- und austritt ausgebildet. Jeweils eine der Öffnungen ist jeweils einer der Wirkflächen des Kolbens zugeordnet. Dadurch können die Wirkflächen unabhängig voneinander jeweils über eine der Axialbohrungen aus jeweils einer der Öffnungen mit Druckmittel beaufschlagt werden. Die Öffnungen sind vorzugsweise als Radialbohrungen ausgeführt. In einer bevorzugten Anordnung sind die Öffnungen am Wirkabschnitt der Schaltstange unmittelbar im Bereich des Kolbens angeordnet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Öffnungen bei einer Bewegung des Schaltelements längs der Schaltstange nicht von der Lagerung oder der Dichtung überfahren und abgedeckt werden können.
Alternativ kann die Druckmittelzu- und -abfuhr über Druckmittelschläuche erfolgen, die Druckraum und Druckmittelversorgung in der Getriebegehäusewand verbinden.
Durch eine an seinem Außenumfang in einer umlaufenden Dichtungsnut angeordnete Kolbendichtung ist der Kolben beidseitig druckdicht und verschiebbar an der Innenwand des Druckraums abgedichtet. Alternativ kann die Kolbendichtung am Außenumfang des Kolbens angeklebt oder aus Kunststoff angespritzt werden.
Vorzugsweise sind der Kolben und die Schaltstange koaxial ausgebildet. In einer bevorzugten Anordnung ist der Kolben an einer Durchgangsbohrung axial auf die Schaltstange aufgepresst und bildet zusammen mit der Schaltstange einen Pressverband. Alternativ kann vorgesehen sein, den Kolben in einer ringförmigen Sicherungsnut oder durch axiale Sicherungselemente, beispielsweise durch zwei Sicherungsringe, an der Schaltstange axial zu fixieren. Denkbar ist auch, den Kolben aus Kunststoff auszuführen und an die Schaltstange anzuspritzen.
In einer weiteren Variante kann der Kolben auch einteilig mit der Schaltstange ausgebildet sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Schaltstange als Schaltschiene, insbesondere im Querschnitt rechteckig; ausgeführt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
1: einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Schaltvorrichtung,
2: einen Querschnitt der Schaltvorrichtung,
3: eine perspektivische Darstellung der Schaltvorrichtung,
4: einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung in perspektivischer Darstellung,
5: einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Schaltvorrichtung,
6: einen Querschnitt der Schaltvorrichtung,
7: eine perspektivische Darstellung der Schaltvorrichtung,
8: einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung in perspektivischer Darstellung,
9: einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der Schaltvorrichtung,
10: einen Querschnitt der Schaltvorrichtung,
11: eine perspektivische Darstellung der Schaltvorrichtung,
12: einen Längsschnitt der Schaltvorrichtung in perspektivischer Darstellung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt die Schaltvorrichtung 1 im Längsschnitt. In 3 und 4 ist zur Veranschaulichung eine ungeschnittene bzw. eine längsgeschnittene Ansicht der Schaltvorrichtung 1 perspektivisch dargestellt. Die Schaltvorrichtung 1 besteht aus einer Schaltstange 2, einem Schaltelement 3, einer Hülse 8, einer Lagerung 6 und Dichtungen 10, einem Kolben 5 sowie einer Kolbendichtung 11. Die Hülse 8 ist koaxial beweglich über die Lagerung 6 an einem Wirkabschnitt 2a auf der Schaltstange 2 angeordnet. Dabei ist die einteilig ausgeführte Schaltstange 2 ununterbrochen durch die Hülse 8 koaxial hindurchgeführt und am Wirkabschnitt 2a vollständig von dieser umschlossen. In der Hülse 8 ist der Druckraum 4 ganz aufgenommen. Der Druckraum 4 wird auf beiden axialen Seiten durch die koaxial angeordneten Lageraufnahmeabschnitte 8a, 8b begrenzt, die jeweils die axialen Endabschnitte der Hülse 8 bilden. Die Dichtringe 10a dichten den Druckraum 4 druckdicht ab.
Am Wirkabschnitt 2a der Schaltstange 2 ist ein Kolben 5 angeordnet. Der Kolben 5 ist an einer Durchgangsbohrung 5c auf die Schaltstange 2 aufgepresst und an dieser kraftschlüssig fixiert. An seinen axialen voneinander abgewandten Stirnflächen weist der Kolben 5 jeweils eine mit Druckmittel aus dem Druckraum 4 beaufschlagbare Wirkfläche 5a, 5b auf. Die Wirkflächen 5a, 5b und die Schaltstange 2 sind koaxial und die Wirkflächen 5a, 5b zueinander entgegengesetzt ausgerichtet. Am Außenumfang des Kolbens 5 ist eine ringförmige radiale Nut 5d mit einer Kolbendichtung 11 vorgesehen, die den Kolben 5 beidseitig relativ verschiebbar zur Innenwand 8h des Druckraums 4 druckdicht abdichtet.
In den beiden axialen Lageraufnahmeabschnitten 8a, 8b ist jeweils ein Radial-Linear-Gleitlager 6a aus Kunststoff mit einem Dichtring 10a koaxial an der Schaltstange 2 angeordnet. Die Hülse 8 ist über die Gleitlager 6a entlang der Schaltstangenachse beweglich und in dieser Achse gegenüber der Schaltstange 2 verdrehbar auf dieser gelagert. Die Dichtringe 10a sind jeweils innenliegend an der dem Druckraum 4 zugewandten axialen Seite der Gleitlager 6a ausgebildet. Über die in den Dichtring 10a eingearbeitete Armierung 12 ist dieser radial außen an der Innenwand 8f des Lagerabschnitts 8a, 8b verspannt und axial fixiert. Gleichzeitig ist das Gleitlager 6a zur Druckraumseite hin durch den anliegenden Dichtring 10a axial gesichert. Die Lageraufnahmeabschnitte 8a, 8b weisen jeweils angepasst an das Bauvolumen der Gleitlager 6a und der Dichtringe 10a ein gegenüber dem Druckraum 4 reduziertes Außenmaß auf.
Dadurch bilden die Lageraufnahmeabschnitte 8a, 8b jeweils einen ringförmigen Absatz 8d, 8e an der Hülse 8 aus.
Zur Druckmittelzu- und -abfuhr zu bzw. von dem Druckraum 4 ist ausgehend von den axialen Enden der Schaltstange 2 jeweils eine separate Axialbohrung 2b, 2c angebracht. Die Axialbohrungen 2b, 2c enden jeweils am Wirkabschnitt 2a im Bereich des Druckraums 4 unmittelbar zu beiden Seiten des Kolbens 5. Am jeweiligen Ende der Axialbohrungen 2b, 2c ist zu beiden Seiten des Kolbens 5 unmittelbar im Bereich der Wirkflächen 5a, 5b an der Schaltstange 2 jeweils eine als einseitige Radialbohrung ausgebildete Öffnung 2d, 2e als Druckmitteleintritts- und -austrittsöffnung im Druckraum 4 vorgesehen. Über die Öffnung 2d ist die Wirkfläche 5a und über die Öffnung 2e die Wirkfläche 5b mit Druckmittel beaufschlagbar. Auf diese Weise bilden die Axialbohrung 2b und die Radialbohrung 2d einerseits, sowie die Axialbohrung 2c und die Radialbohrung 2e andererseits jeweils eine separate Druckmittelverbindung zwischen dem Druckraum 4 und einer nicht dargestellten in der Getriebegehäusewand angeordneten Druckmittelversorgung, durch die die Wirkflächen 5a, 5b des Kolbens 5 im Druckraum 4 unabhängig voneinander mit Druckmittel beaufschlagbar sind. Durch wechselseitige Druckmittelbeaufschlagung der Wirkflächen 5a, 5b kann die Hülse 8 und das mit dieser festverbundene Schaltelement 2, abgestützt über die Gleitlager 6a, längs der beidseitig an der nicht dargestellten Getriebegehäusewand ortsfest befestigten Schaltstange 2 hin und her verschoben werden.
Das als Schaltgabel ausgeführte Schaltelement 3 weist an dem dem Eingriffsbereich 3a abgewandten Ende eine Durchgangsbohrung 9 auf. Die Hülse 8 ist in die Durchgangsbohrung 9 eingepresst und am Außenmantel 8c des Druckraums 4 flächig anliegend kraftschlüssig an der Innenwand 9a der Durchgangsbohrung 9 fixiert. Auf diese Weise ist das Schaltelement 3 über die Hülse 8 auf der Schaltstange 2 koaxial beweglich gelagert.
Die Hülse 8 ist zweiteilig ausgebildet. Der Lageraufnahmeabschnitt 8a ist separat ausgeführt und bildet den Deckel der Hülse 8, der den Druckraum 4 an ei ner axialen Seite begrenzt, während der den Boden der Hülse 8 bildende Lageraufnahmeabschnitt 8b einteilig mit dem Druckraum 4 ausgeführt ist. Zur Montage kann die Schaltstange 2 zusammen mit dem auf dieser vormontierten Kolben 5, den Gleitlagern 6a und Dichtringen 10a einfach an der offenen Seite in den Druckraum 4 und den Lageraufnahmeabschnitt 8b eingesteckt werden. Der an der offenen Seite des Druckraums 4 auf die Schaltstange 2 als Deckel der Hülse 8 aufgesteckte Lageraufnahmeabschnitt 8a ist mit dem Druckraum 4 druckdicht verschweißt.
In 2 ist die Schaltvorrichtung 1 in einer Seitenansicht mit einem Teilquerschnitt dargestellt. An dem dem Eingriffsbereich 2a abgewandten Ende des Schaltelements 3 ist die Durchgangsbohrung 9 ausgebildet. Über die in der Durchgangsbohrung 9 am Außenmantel 8c des Druckraums 4 eingepresste Hülse 8 ist das Schaltelement 3 entlang der Schaltstangenachse verschiebbar und in dieser Achse gegenüber der Schaltstange 2 verdrehbar auf dieser gelagert. Der Druckraum 4 und der Lageraufnahmeabschnitt 8a sowie die Schaltstange 2 sind koaxial angeordnet und weisen jeweils eine zu der Längsachse der Schaltstange 2 rotationssymmetrische zylindrische Form auf. Dabei ist der Lageraufnahmeabschnitt 8a mit gegenüber dem Druckraum 4 reduzierten Durchmessers ausgeführt und bildet an der Hülse 8 einen ringförmigen Absatz 8d aus. Die Axialbohrung 2b ist koaxial in der Schaltstange 2 verlaufend ausgebildet.
In den 5, 6, 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1 dargestellt. Die in den Lageraufnahmeabschnitten 8a', 8b', aufgenommene Lagerung 6 ist als Radial-Linear-Wälzlager 6b ausgebildet. Die Hülse 8 ist über die Wälzlager 6b entlang der Schaltstangenachse verschiebbar und in dieser Achse gegenüber der Schaltstange 2 verdrehbar auf dieser gelagert. Der Wälzkörperkäfig 6c ist mit den als Kugeln ausgebildeten Wälzkörpern 6d innerhalb der als Laufbahnhülse ausgebildeten axialen Wegbegrenzung 7 entlang der Schaltstange 2 beweglich. Die Wegbegrenzung 7 und die Schaltstange 2 sind koaxial im Lageraufnahmeabschnitt 8a, 8b' angeordnet. In den Lageraufnahmeabschnitten 8a', 8b ist jeweils ein Dichtring 10a' vorgesehen. Der Dichtring 10a' und das Wälzlager sind koaxial angeordnet, wobei der Dichtring 10a axial beidseitig anliegend zwischen der Wegbegrenzung 7 einerseits und der Innenwand 8f' des Lageraufnahmeabschnitts 8a', 8b' andererseits fixiert ist.
9, 10, 11 und 12 zeigen eine weitere Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 1. Bei dieser Ausgestaltungsform ist an der Durchgangsbohrung 9' an einem Endabschnitt 9b eine komplementär zum Absatz 8e' der Hülse 8' ausgebildete Stufe 9c vorgesehen. Die Hülse 8' ist am Absatz 8e' flächig an der Stufe 9c angelegt und in der Durchgangsbohrung 9' einseitig axial fixiert. Am anderen Endabschnitt 9a der Durchgangsbohrung 9' ist ein Falz 9d ausgebildet, an dem die Hülse 8' am Absatz 8d' verstemmt ist. Auf diese Weise ist die Hülse 8' in der Durchgangsbohrung 9' axial beidseitig formschlüssig fixiert.

1: Schaltvorrichtung
2: Schaltstange
2a: Wirkabschnitt
2b: Axialbohrung
2c: Axialbohrung
2d: Öffnung
2e: Öffnung
3: Schaltelement
4: Druckraum
5: Kolben
5a: Wirkfläche
5b: Wirkfläche
5c: Nut
5d: Durchgangsbohrung
6: Lagerung
6a: Gleitlager
6b: Wälzlager
6c: Wälzkörperkäfig
6d: Wälzkörper
7: Wegbegrenzung
8: Hülse
8: Hülse
8a: Lageraufnahmeabschnitt
8a': Lageraufnahmeabschnitt
8b: Lageraufnahmeabschnitt
8b': Lageraufnahmeabschnitt
8c: Außenmantel
8d: Absatz
8d': Absatz
8e: Absatz
8e': Absatz
8f: Innenwand
8f: Innenwand
8g: Anlagefläche
8h: Innenwand
9: Durchgangsbohrung
9': Durchgangsbohrung
9a: Endabschnitt
9b: Endabschnitt
9c: Stufe
9d: Falz
9e: Innenwand
10: Dichtung
10a: Dichtring
10a': Dichtring
11: Kolbendichtung
12: Armierung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2508564 [0002]

Claims

Schaltvorrichtung (1) für ein Gangwechselgetriebe mit zumindest einem einer Schaltstange (2) zugeordneten durch Druckmittel betätigbaren, entlang der Schaltstange (2) beweglich angeordneten Schaltelement (3), dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Schaltelements (3) zumindest ein entlang der Schaltstange (2) angeordneter mit Druckmittel beaufschlagbarer Druckraum (4) ausgebildet ist und die Schaltstange (2) durch den Druckraum (4) druckdicht hindurchgeführt ist, wobei im Druckraum (4) zumindest eine in Wirkverbindung mit der Schaltstange (2) stehend angeordnete, mit Druckmittel beaufschlagbare abgedichtete Wirkfläche vorgesehen ist.
Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckraum (4) ein in Wirkverbindung mit der Schaltstange (2) stehend ausgebildeter, beidseitig axial mit Druckmittel beaufschlagbarer Kolben (5) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (4) durch eine über eine Lagerung (6) koaxial beweglich auf der Schaltstange (2) angeordnete Hülse (8, 8') gebildet wird und die Schaltstange (2) durch die Hülse (8, 8') druckdicht hindurchgeführt ist, wobei der Druckraum (4) und die Lagerung (6) koaxial angeordnet sind.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (4) axial durch jeweils einen Lageraufnahmeabschnitt (8a, 8a', 8b, 8b') zur Aufnahme der Lagerung (6) und einer Dichtung (10) druckdicht begrenzt wird, wobei der Druckraum (4) und die Lageraufnahmeabschnitte (8a, 8a' ^, 8b, 8b') koaxial angeordnet sind.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8, 8') in einer Durchgangsbohrung (9, 9') des Schaltelements (3) fixiert angeordnet ist.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8, 8') an ihrem Außenmantel (8c) zumindest eine komplementär zur Innenwand (9e) der Durchgangbohrung (9) gekrümmt Anlagefläche (8f) aufweist, an der die Hülse (8, 8') an der Innenwand (9e) der Durchgangsbohrung (9) flächig angelegt verspannt ist.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8, 8') in der Durchgangbohrung (9') des Schaltelements (3) axial formschlüssig fixiert angeordnet ist.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (6) als Rotations-Linear-Gleitlager (6a) mit einem selbstschmierenden Lagerwerkstoff ausgeführt ist, wobei das Gleitlager (6a) und zumindest ein an der dem Druckraum (4) axial zugewandten Seite des Gleitlagers (6a) ausgebildeter Dichtring (10a) koaxial angeordnet sind und der Dichtring (10a) im Lageraufnahmeabschnitt (8a, 8b) radial verspannt fixiert ist.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (6) als Rotations-Linear-Wälzlager (6b) mit einer axialen Wegbegrenzung (7) längs der Schaltstange (2) ausgeführt ist, wobei das Wälzlager (6b) und zumindest ein axial beidseitig anliegend zwischen der Wegbegrenzung (7) einerseits und der Innenwand (8f') des Lageraufnahmeabschnitts (8a', 8b') andererseits ausgebildeter Dichtring (10a') koaxial angeordnet sind.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckmittelzu- und -abfuhr zu bzw. vom Druckraum (4) jeweils ausgehend von einem axialen Ende der Schaltstange (2) zwei separat ausgebildete Axialbohrungen (2b, 2c) vorgesehen sind, wobei diese am Wirkabschnitt (2a) der Schaltstange (2) auf jeder Seite des Kolbens (5) je eine jeweils einer Wirkfläche (5a, 5b) des Kolbens (5) zugeordnete Öffnung (2d, 2e) aufweisen.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) an seinem Außenumfang in zumindest einer umlaufend ausgebildeten Dichtungsnut (5c) zumindest eine Kolbendichtung (11) aufweist.
Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) an einer Durchgangsbohrung (5d) axial fixiert auf der Schaltstange (2) koaxial angeordnet ist.