DE102008026181A1 - Shifter mechanism for shift gear box, has fork rakes covered in region of tooth inner wall, which faces central axis such that fork rakes form cross aligning stop defining shift fork positions - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltmechanik für ein Schaltgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a switching mechanism for a Gearbox according to the preamble of the claim 1.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die
Erfindung gilt für alle verschiebbaren Schaltungsteile
wie Schaltgabeln, Schaltstangen und Schaltschienen, über
die Betätigungskräfte- bzw. Bewegungen übertragen
werden und die zu diesem Zweck ein oder mehrere Betätigungselemente
in Form von Mitnehmernasen wie Schaltfinger aufweisen, die in ein
gabelförmiges Schaltmaul eingreifen und bei Betätigung
das Schaltungsteil entsprechend linear bewegen. Die Bewegung wird
häufig durch Endanschläge im Getriebe begrenzt
um beispielsweise Fehlschaltungen zu vermeiden. Die Anschläge
sind am Gehäuse ausgebildet. In derartigen Anordnungen ist
es aufgrund der Summentoleranzen aus Fertigungs- und Montagetoleranzen
der Einzelteile und des Systems schwierig die erforderlichen Genauigkeiten
einzuhalten, die für präzises Wählen
oder Schalten erforderlich sind. Eine Schaltmechanik dieser Bauart
ist aus
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen aufzuzeigen, durch welche es möglich wird, in einer unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten relativ kostengünstig zu bewerkstelligenden Weise, eine Verbesserung der Funktionseigenschaften einer gattungsgemäßen Schaltmechanik zu erreichen.Of the Invention has for its object to show solutions which makes it possible, in a below production engineering Aspects relatively inexpensive to accomplish, an improvement in the functional properties of a generic To achieve switching mechanism.
Erfindungsgemäße Lösunginvention solution
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausgestaltung einer Schaltmechanik der eingangs genannten Art entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.These The object is achieved by the embodiment a switching mechanism of the type mentioned in accordance with the specified in the characterizing part of claim 1 features solved.
Der Endschlag ist durch an dem Schaltmaul realisiert, so dass Endanschläge im Getriebe entfallen. Die Präzision der Mechanik ist wesentlich verbessert. Es wird auf vorteilhafte Weise möglich, eine Schaltmechanik für ein Schaltgetriebe zu schaffen, bei welcher die durch Schwenken eines als Hohlwelle ausgeführten Schaltelements angefahrenen Endpositionen der gabelartig ausgebildeten Schaltmäuler besonders präzise und mit kurzer Toleranzkette unmittelbar durch die Abstimmung der Innenkontur der Gabelzinken des jeweiligen Schaltmauls festgelegt werden können.Of the End stop is realized by on the switching jaw, so that end stops omitted in the transmission. The precision of the mechanics is essential improved. It is possible in an advantageous manner, a switching mechanism to provide for a manual transmission in which the through Pivoting a running as a hollow shaft switching element approached end positions of the forked Schaltmäuler especially precise and with a short tolerance chain directly through the vote of the inner contour of the forks of each Schaltmauls can be determined.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zinkeninnenwandung derart gestaltet, dass diese bei Erreichen der entsprechenden Schaltgabelposition oder der Position eines anderen Schaltungsteils an der Außenumfangswandung des Schaltelements anschlägt. Es ist hierbei möglich, den an der Außenumfangswandung des Schaltelements anschlagenden Zinkeninnenwandungsabschnitt hinsichtlich seiner Wandungskrümmung auf die Wandungskrümmung der Außenwandung des Schaltelements derart abzustimmen, dass sich eine Anlage in Form einer Punkt- oder Linienberührung ergibt. Weiterhin ist es auch möglich, die Kontaktflächenkrümmungen so aufeinander abzustimmen, dass sich hierbei eine flächige Anlage ergibt.According to one particularly preferred embodiment of the invention the Zinkeninnenwandung designed such that these when they reach the corresponding shift fork position or the position of another Circuit part on the outer peripheral wall of the switching element strikes. It is possible here, at the Outer circumferential wall of the switching element abutting Zinkeninnenwandungsabschnitt in terms of its wall curvature on the wall curvature the outer wall of the switching element to vote such that a system in the form of a point or line contact results. Furthermore, it is also possible, the contact surface curvatures to coordinate so that in this case a surface Plant results.
Alternativ zu der vorgenannten Maßnahme, oder insbesondere auch in Kombination hiermit ist es möglich, die Zinkeninnenwandung derart zu gestalten, dass diese bei Erreichen der entsprechenden Schaltgabelposition das Schaltelement radial durchsetzt und an einer in das Schaltelement eingesetzten Kernwelle anschlägt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es wiederum möglich, die Anschlagcharakteristik durch entsprechende Gestaltung der Kontaktflächen eine Punk-, Linien- oder Flächenkontaktierung abzustimmen.alternative to the above measure, or in particular in Combination with this it is possible to the Zinkeninnenwandung to make such that they reach the corresponding shift fork position the switching element passes through radially and at one in the switching element inserted core shaft strikes. In this embodiment it is again possible, the stop characteristic by corresponding design of the contact surfaces a punk, Match line or surface contact.
Die in dem Schaltelement ausgebildeten Durchbrechungen sind vorzugsweise hinsichtlich ihrer Geometrie derart auf die Geometrie der Gabelzinken abgestimmt, dass ein Eindringen von Abschnitten der Gabelzinken in diese Ausnehmungen nur möglich ist, wenn sich die Mitnehmernase in einer korrekten Mitnehmerposition in der Eingriffsausnehmung des jeweiligen Schaltmauls befindet. Diesbezüglich ist es insbesondere möglich, die in axialer Richtung des Schaltelements gemessene Breite der Durchbrechungen und die Wanddicke der Gabelzinken so aufeinander abzustimmen, dass die Gabelzinken unter einem möglichst geringen Axialspiel in die vorgenannten Durchbrechungen eintauchen können. Die Randkanten der Durchbrechungen sowie der Gabelzinken können als mit einer Fase versehene Kanten ausgebildet sein, sodass eine gewisse Ausrichtungsunterstützung erreicht wird.The in the switching element formed openings are preferably in terms of their geometry on the geometry of the forks tuned that penetration of sections of the forks in these recesses is only possible if the driving lug in a correct driving position in the engagement recess the respective switching mouth is located. In this regard is it is particularly possible in the axial direction of the switching element measured width of the openings and the wall thickness of the forks to coordinate so that the forks under a possible dive small axial play in the aforementioned openings can. The marginal edges of the openings and the forks can be designed as chamfered edges so that some alignment support is achieved becomes.
Die gabelartig ausgebildeten Schaltmäuler sind vorzugsweise so gestaltet, dass diese einen Umfangswinkelbereich von etwa 180 Grad des insbesondere als Schaltwelle oder Schalthülse fungierenden Schaltelements umgreifen. Die als Anschlagflächen fungierenden Innenwandungsabschnitte der Gabelzinken erstrecken sich vorzugsweise in einander bezüglich der Zentralachse des Schaltelements diametral gegenüberliegenden Zinkenzonen.The fork-shaped Schaltmäuler are preferably designed to have a circumferential angular range of about 180 Degree of particular as a switching shaft or shift sleeve engage around acting switching element. The as stop surfaces functioning inner wall sections of the forks preferably in each other with respect to the central axis of the switching element diametrically opposite zinc zones.
Die/der zur seitlichen Verlagerung des Schaltmauls und damit des Schaltungsteils vorgesehene Mitnehmernase/Schaltfinger kann als separates Bauteil gefertigt sein, das über eine stoffliche Verbindung, insbesondere eine Schweißstelle an das Schaltelement angebunden ist. Es ist möglich, an dem Schaltele ment eine Durchbrechung auszubilden, in welche ein Fußabschnitt der Mitnehmernase eingesetzt, insbesondere eingepresst werden kann. Die zur Anbindung der Mitnehmernase vorgesehene Schweißnaht kann gegebenenfalls von der Innenseite des Schaltelements her auf den Innenrandbereich der Durchbrechung sowie auf den in die Durchbrechung eintauchenden Fußbereich der Mitnehmernase aufgebracht werden. Die Mitnehmernase ist hinsichtlich ihrer mit der Innenwandung der Eingriffsausnehmung in Kontakt tretenden Wandungsbereiche so gestaltet, dass diese ohne erhebliche Änderung des seitlichen Bewegungsspiels in der Eingriffsausnehmung leichtgängig verkippt werden kann. Hierzu ist vorzugsweise die Mitnehmernase so ausgebildet, dass deren mit der Innenwandung der Eingriffsausnehmung in Kontakt tretende Außenwandungsbereiche konvex ausbauchende Wandungsabschnitte umfassen. Insgesamt ist die Schaltmechanik vorzugsweise so ausgelegt, dass für die Verlagerung der Schaltgabel aus der einer Endlage in die andere ein Schwenkwinkel im Bereich von 20°–40° zu überwinden ist. Die Durchbrechungen sind hinsichtlich ihrer Umfangslänge vorzugsweise so abgestimmt, dass eine ausreichende Restfestigkeit der Schaltstange 1 gewährleistet ist.The / vorgese for lateral displacement of the Schaltmauls and thus the circuit part Hene driving lug / shift finger can be made as a separate component, which is connected via a material connection, in particular a weld to the switching element. It is possible to form on the element Schaltele an opening, in which a foot portion of the driving lug can be used, in particular can be pressed. The intended for connection of the driving lug weld may optionally be applied from the inside of the switching element forth on the inner edge region of the opening and on the dipping into the opening foot region of the driving lug. The driving lug is designed in terms of its with the inner wall of the engagement recess in contact passing wall regions that they can be easily tilted without significant change in the lateral movement play in the engagement recess. For this purpose, the driving lug is preferably designed such that its outer wall regions which come into contact with the inner wall of the engagement recess comprise convex bulging wall sections. Overall, the switching mechanism is preferably designed so that for the displacement of the shift fork from one end position to the other, a swivel angle in the range of 20 ° -40 ° is overcome. The openings are preferably adjusted in terms of their circumferential length so that a sufficient residual strength of the shift rod 1 is ensured.
Die durch die Mitnehmernase betätigten Schaltungsteile können in enger Packung in Axialrichtung des Schaltelements abfolgend, das heißt als Paket hintereinander und quer zu ihrer Verschieberichtung angeordnet sein. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Schaltungsteile wie Schaltgabeln unter Belassung eines größeren Axialabstandes abfolgend anzuordnen.The can be operated by the driving lug actuated circuit parts in close packing in the axial direction of the switching element, that is as a package in a row and across to their direction of displacement be arranged. Alternatively, it is also possible the circuit parts such as shift forks leaving a larger Axial distance to arrange sequentially.
Das erfindungsgemäße Konzept zur präzise begrenzten radialen bzw. seitlichen Verlagerung der Schaltungsteile gegenüber der Längsachse X des Schaltelements eignet sich auch zur Betätigung lediglich eines einzelnen Schaltungsteils. Weiterhin eignet sich dieses Konzept auch zur Bewerkstelligung anderweitiger Schaltfunktionen bei Wechselgetrieben.The inventive concept for precisely limited radial or lateral displacement of the circuit parts opposite the longitudinal axis X of the switching element is also suitable for Actuation of only a single circuit part. Furthermore suitable This concept also serves to accomplish other switching functions with change transmissions.
Das Schaltelement kann als Schaltwelle oder Schalthülse ausgeführt sein mit einem im wesentlichen Kreisring-artigen Querschnitt. Das Schaltelement kann auch einen unrunden, insbesondere einen Längssicken bildenden Querschnitt aufweisen. Im Inneren des Schaltelements können Führungsstrukturen, insbesondere Kunststoffstege angeordnet sein durch welche eine Führung weiterer eingesetzter Getriebeorgane, insbesondere der vorgenannten Kernstange erreicht werden. Die genannte Kernstange kann sowohl als Betätigungsstruktur zur axialen Verlagerung, als auch zum Schwenken des Schaltelements herangezogen werden. Die Kernstange kann weiterhin auch als Führungsstruktur zur Führung des Schaltelements dienen. Das Schaltelement ist beispielsweise mittels der Kernstange längsverschiebbar und Schwenkbar in einem Schaltdom gelagert. Das Schaltelement kann in diesem Fall beispielsweise eine Rastierhülse sein, an der ein Schaltfinger als Mitnehmernase ausgebildet ist.The Switching element can be designed as a switching shaft or shift sleeve be with a substantially circular-ring-like cross-section. The Switching element can also be a non-round, in particular a longitudinal corrugations have forming cross-section. Inside the switching element can Guiding structures, in particular plastic webs arranged be through which a leadership of other inserted transmission organs, In particular, the aforementioned core rod can be achieved. The named core bar can be used both as an actuating structure for axial displacement, as well as used for pivoting the switching element. The Core rod can also continue as a leadership structure for leadership serve the switching element. The switching element is for example longitudinally displaceable and pivotable by means of the core rod stored in a switching dome. The switching element can in this case For example, be a locking sleeve, on which a shift finger is designed as a driving lug.
An dem erfindungsgemäßen Schaltelement können gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung auch Kulissenstrukturen und Axialanschläge ausgebildet werden durch welche die Positionierung des Schaltelements und ggf. die Sicherung desselben in einer geforderten Schaltposition unterstützt wird. Das Schaltelement ist alternativ walzenartig ausgebildet und beispielsweise mit Führungsbahnen versehen.At the switching element according to the invention can according to a particular aspect of the present invention Invention also backdrop structures and axial stops formed through which the positioning of the switching element and possibly the backup of the same in a required switching position supported becomes. The switching element is alternatively formed like a roller and provided for example with guideways.
Das erfindungsgemäße Schaltelement ist derart gelagert, dass diese zumindest um seine Längsachse schwenkbar ist. Das Schaltelement kann so ausgebildet sein, dass dieses abschnittsweise aus einem Getriebegehäuse hervorkragt. Es ist auch möglich, das Schaltelement so zu gestalten, dass dieses vollständig innerhalb des Getriebegehäuses aufgenommen ist und über innenliegende Schaltorgane betätigbar ist. Die Ausgestaltung des Schaltelements als Hohl-, Hülsen-, oder Mantelstruktur kann sich auf einen relativ kurzen Axialbereich beschränken.The Switching element according to the invention is mounted in such a way that this is at least pivotable about its longitudinal axis. The switching element can be designed so that this section protrude from a transmission housing. It is also possible, to make the switching element so that this completely is housed within the gear housing and over internal switching elements is actuated. The design of the switching element as a hollow, sleeve, or shell structure can be limited to a relatively short axial area.
Das Schaltelement kann auch mit eingezogenen Bereichen versehen sein über welche unmittelbar auf der Kernstange sitzende Innenwandungsflächen bereitgestellt werden.The Switching element can also be provided with retracted areas over which inner wall surfaces sitting directly on the core rod to be provided.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further Details and features of the invention will become apparent from the following Description in connection with the drawing. It shows:
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description the figures
Die
in
An
das Schaltelement
Die
Schaltmechanik umfasst weiterhin mindestens eine, vorzugsweise mehrere
in Längsrichtung des Schaltelements
Das
jeweilige Schaltmaul ist weiterhin derart gestaltet, dass diese
einen ersten Gabelzinken
Das
Schaltelement
Die
erfindungsgemäße Schaltmechanik zeichnet sich
dadurch aus, dass der erste Gabelzinken
Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zinkeninnenwandungen
Die
Schaltposition Q1 der Schaltgabel
Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zinkeninnenwandungsabschnitte
Die
Position sowie die Geometrie der Durchbrechungen
Die
Mitnehmernase
In
Für
das in
Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel läuft die Verbindungslinie
L der Kontaktpunkte K1, K2 durch die Achse X des Schaltelements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150223 |
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R012 | Request for examination validly filed |
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R003 | Refusal decision now final |