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Die
Erfindung betrifft eine Schaltelementbetätigungsvorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es
sind bereits Schaltelementbetätigungsvorrichtung,
insbesondere eine Schiebemuffenbetätigungsvorrichtung, mit einem
Grundkörper,
der dazu vorgesehen ist, axial verschiebbar zu einer Schaltachse
angeordnet zu werden, und mit einer Rasteinheit, die zumindest teilweise
dazu vorgesehen ist, in eine Rastkontur auf der Schaltachse einzugreifen, bekannt.
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Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Schaltelementbetätigungsvorrichtung
mit geringen Herstellungskosten bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung
durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung geht aus von einer Schaltelementbetätigungsvorrichtung, insbesondere
eine Schiebemuffenbetätigungsvorrichtung,
mit einem Grundkörper,
der dazu vorgesehen ist, axial verschiebbar zu einer Schaltachse
angeordnet zu werden, und mit einer Rasteinheit, die zumindest teilweise
dazu vorgesehen ist, in eine Rastkontur auf der Schaltachse einzugreifen.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Rasteinheit ein einstückig ausgeführtes Rast-
und Federelement aufweist, das für
einen Eingriff in die Rastkontur vorgesehen ist. Dadurch kann auf
eine aufwendige Ausgestaltung der Rasteinheit als ein Druckstück verzichtet
werden, wodurch eine einfache Schaltvorrichtung mit einer geringen
Anzahl von Bauteilen bereitgestellt werden kann, die geringe Herstellungskosten aufweist.
Unter einer „Schaltachse” soll dabei
insbesondere ein Getriebebauteil verstanden werden, das für eine Führung des
Grundkörpers
in axialer Richtung vorgesehen ist. Vorzugsweise bildet eine Haupterstreckungsrichtung
der Schaltachse eine Bezugsrichtung für eine Schaltrichtung der Schaltelementbetätigungsvorrichtung.
Unter „vorgesehen” soll insbesondere
speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Rast- und Federelement zumindest teilweise
als eine Blattfeder ausgebildet ist. Mittels einer Blattfeder kann einfach
ein Rast- und Federelement bereitgestellt werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
das Rast- und Federelement stiftförmig ausgebildet ist. Dadurch
kann ein besonders einfaches und damit kostengünstiges Rast- und Federelement
bereitgestellt werden.
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Vorteilhafterweise
weist das Rast- und Federelement zumindest zwei Endbereiche auf,
die dazu vorgesehen sind, mit dem Grundkörper verbunden zu werden. Dadurch
kann eine besonders einfache Befestigung für das Rast- und Federelement
gefunden werden, wodurch eine einfache Montage möglich wird. Unter einem „Endbereich” soll dabei insbesondere
ein Bereich des Rast- und Federelements verstanden werden, der das
Rastelement entlang einer Erstreckungsrichtung des Rast- und Federelements
abschließt.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass das Rast- und Federelement einen Rastbereich
aufweist, der zwischen den Endbereichen angeordnet ist. Dadurch kann
einfach eine Federwirkung bereitgestellt werden. Der Begriff „zwischen” soll in
diesem Zusammenhang als ein räumlicher
Begriff verstanden werden. Vorzugsweise soll „zwischen” dabei in Bezug auf die Erstreckungsrichtung
des Rast- und Federelements verstanden werden. Unter einem „Rastbereich” soll insbesondere
ein Bereich des Rast- und Federelements verstanden werden, der für einen Eingriff
in die Rastkontur vorgesehen ist.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der Grundkörper zumindest
zwei getrennt ausgeführte
Aufnahmeeinheiten auf, die dazu vorgesehen sind, das Rast- und Federelement
mit dem Grundkörper
zu verbinden. Dadurch kann eine Befestigung des Rast- und Federelements
erreicht werden, mittels der besonders vorteilhaft eine Rastwirkung
bereitgestellt werden kann. Unter „getrennt” soll dabei insbesondere räumlich getrennt
verstanden werden. Vorteilhafterweise sind die Aufnahmeeinheiten
entlang der Erstreckungsrichtung des Rast- und Federelements voneinander
getrennt.
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Vorzugsweise
weist zumindest eine der Aufnahmeeinheiten eine Aufnahmeausnehmung
auf und das Rast- und Federelement ist dazu vorgesehen, zumindest
teilweise in der Auf nahmeausnehmung angeordnet zu werden. Eine Aufnahmeausnehmung kann
einfach und kostengünstig
in den Grundkörper eingebracht
werden. Insbesondere ist es möglich, eine
Aufnahmeausnehmung direkt bei einem Umformvorgang zur Herstellung
des Grundkörpers
mit in den Grundkörper
einzubringen.
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Vorteilhafterweise
sind die Aufnahmeeinheiten einander gegenüberliegend angeordnet. Dadurch kann
das Rastelement vorteilhaft in den Grundkörper eingebracht werden. Unter „gegenüberliegend” soll in diesem
Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Aufnahmeeinheiten
in Bezug auf eine parallel zu der Schaltachse verlaufenden Mittellinie
einander gegenüberliegend
angeordnet sind.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmeeinheiten symmetrisch ausgeführt sind.
Dadurch kann eine einfache Ausgestaltung erreicht werden. Unter „symmetrisch” soll dabei
insbesondere symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie verstanden
werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
das Rast- und Federelement dazu vorgesehen ist, formschlüssig mit
dem Grundkörper
verbunden zu werden. Dadurch kann eine einfache Befestigung erreicht
werden, die insbesondere auch eine einfache Montage des Rast- und Federelements
ermöglicht.
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Vorteilhafterweise
weist die Schaltelementbetätigungsvorrichtung
eine Befestigungseinheit auf, die dazu vorgesehen das Rast- und
Federelement verliersicher mit dem Grundkörper zu verbinden. Dadurch
kann eine Fehleranfälligkeit
gesenkt werden. Unter „verliersicher” soll in
diesem Zusammenhang insbesondere eine Befestigung verstanden werden, bei
der eine Demontage des Rast- und Federelements lediglich nach einer
Demontage von zumindest einem weiteren Bauteil möglich ist, wobei dann vorteilhafterweise
eine zerstörungsfreie
Demontage möglich
ist.
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Ein
Kraftfahrzeuggetriebe mit einer erfindungsgemäßen Schaltelementbetätigungsvorrichtung
ist besonders vorteilhaft, da insbesondere ein Kraftfahrzeuggetriebegetriebe
eine hohe Anzahl von solchen Schaltelementbetätigungsvorrichtung aufweisen
kann, wodurch besonders vorteilhaft Kosten eingespart werden können.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise
auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen
zusammenfassen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Ausschnitts aus einem Kraftfahrzeuggetriebe
mit einer Schaltelementbetätigungsvorrichtung,
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2 die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
in einer Aufsicht,
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3 die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
in einer frontalen Aufsicht,
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4 die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
in einem Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus 3,
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5 die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
in einer seitlichen Aufsicht,
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6 die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
in einem Querschnitt entlang der Linie VI-VI aus 5,
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7 ein
Rast- und Federelement der Schaltelementbetätigungsvorrichtung,
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8 eine
weitere Schaltelementbetätigungsvorrichtung
in einer perspektivischen Darstellung eines Ausschnitts aus einem
Kraftfahrzeuggetriebe,
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9 die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
aus 8 in einer Aufsicht und
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10 die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
aus 8 in einem Querschnitt.
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1 zeigt
einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Schaltelementbetätigungsvorrichtung
zum Betätigen
von Schaltelementen in dem Getriebe. Die Schaltelementbetätigungsvorrichtung
ist als eine Schiebemuffenbetätigungsvorrichtung
ausgebildet. Mittels der Schaltelementbetätigungsvorrichtung kann eine
nicht näher
dargestellte Schiebemuffe zum Schalten von Gangrädern des Kraftfahrzeuggetriebes
betätigt
werden.
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Die
Schaltelementbetätigungsvorrichtung weist
eine Grundkörpereinheit 25a und
eine Schaltgabel 26a auf. Die Schaltgabel 26a ist
für einen
Eingriff in die Schiebemuffe vorgesehen. Die Grundkörpereinheit 25a ist
für eine
Anbindung an eine Schaltachse 11a vorgesehen. Die Schaltgabel 26a und
die Grundkörpereinheit 25a sind
mehrteilig ausgeführt und
fest miteinander verbunden.
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Mittels
der Grundkörpereinheit 25a kann
die Schaltelementbetätigungsvorrichtung
auf der Schaltachse 11a angeordnet werden. Die Grundkörpereinheit 25a ist
in axialer Richtung verschiebbar auf der Schaltachse 11a gelagert.
Mittels eines Betätigungselements 27a kann
die Grundkörpereinheit 25a,
ausgehend von einer mittleren Neutralstellung, wahlweise in eine
von zwei Schaltstellungen verschoben werden.
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Die
Grundkörpereinheit
weist eine Lagerungseinheit 28a, eine Rasteinheit 12a und
einen Grundkörper 10a auf
(vgl. 2 und 3). Der Grundkörper 10a verbindet
die Lagerungseinheit 28a und die Rasteinheit 12a miteinander.
Weiter ist die Schaltgabel 26a mit dem Grundkörper 10a verbunden.
Grundsätzlich
können
der Grundkörper 10a,
die Lagerungseinheit 28a, die Rasteinheit 12a und
die Schaltgabel 26a zumindest teilweise auch einstückig ausgeführt werden.
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Mittels
der Lagerungseinheit 28a ist die Grundkörpereinheit 25a auf
der Schaltachse 11a gelagert. Die Lagerungseinheit 28a weist
zwei Axiallager 29a, 30a auf, die als Gleitlager
ausgeführt
sind. Die Lagerungseinheit 28a und der Grundkörper 10a sind
zumindest teilweise als Hohlelemente ausgeführt, die innerhalb von Konturen
der Grundkörpereinheit 25a einen
in der axialen Richtung verlaufenden Schaltachsenraum 31a ausbilden.
Der Schaltachsenraum 31a ist für eine Aufnahme der Schaltachse 11a vorgesehen.
In einem unmontierten Zustand bildet der Schaltachsenraum 31a einen
Leerraum. In zumindest einem Zustand, insbesondere in einem montierten
Zustand oder während
einer Montage der Schaltachse 11a, ist die Schaltachse 11a durch
den Schaltachsenraum 31a hindurchgeführt. Der Schaltachsenraum 31a ist
als ein Raum ausgebildet, der durch Querschnittsflächen innerhalb
der Axiallager 29a, 30a, die für eine Aufnahme der Schaltachse 11a vorgesehen
sind, aufgespannt wird.
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Mittels
der Rasteinheit 12a ist die Grundkörpereinheit 25a in
der Neutralstellung und in den zwei Schaltstellungen auf der Schaltachse 11a eingerastet.
Durch eine Betätigungskraft,
die größer ist
als eine definierte Grenzkraft, kann die Grundkörpereinheit 25a auf
der Schaltachse 11a axial verschoben werden. Für Kräfte, die
kleiner sind als die definierte Grenzkraft, sind die Grundkörpereinheit 25a und
die Schaltachse 11a formschlüssig miteinander verbunden.
Die Rasteinheit 12a greift in der Neutralstellung und in
den Schaltstellungen zumindest teilweise in eine Rastkontur 13a ein,
die in die Schaltachse 11a eingebracht ist. Die Rastkontur 13a weist
drei Rastausnehmungen 32a, 33a, 34a auf,
die der Neutralstellung und den Schaltstellungen zugeordnet sind
(vgl. 4). Die Rastausnehmungen 32a, 33a, 34a sind
nutförmig
ausgeführt.
Sie sind in der axialen Richtung zueinander versetzt angeordnet.
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Zum
Eingriff in die Rastkontur 13a weist die Rasteinheit 12a ein
einstückig
ausgebildetes Rast- und Federelement 14a auf, das in einem
Zustand, in dem die Grundkörpereinheit 25a auf
der Schaltachse 11a montiert ist, in die Rastkontur 13a eingreift. Gleichzeitig
stellt das Rast- und Federelement 14a eine Rastkraft bereit,
mittels der die Grundkörpereinheit 25a mit
der Schaltachse 11a verbunden ist. Bei einer Verschiebung
der Grundkör pereinheit 25a auf der
Schaltachse 11a, bei der das Rast- und Federelement 14a von
einer Rastausnehmung 32a, 33a, 34a in
die benachbarte Rastausnehmung 32a, 33a, 34a verschoben
wird, wird das Rast- und Federelement 14a elastisch verformt
und kehrt beim Eingriff in die benachbarte Rastausnehmung 32a, 33a, 34a wieder
in seine Ausgangsform zurück.
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Der
Grundkörper 10a der
Grundkörpereinheit 25a weist
zwei getrennt ausgeführte
Aufnahmeeinheiten 20a, 21a auf, mittels denen
das Rast- und Federelement 14a mit dem Grundkörper 10a verbunden
ist (vgl. 5 und 6). Jeder
der Aufnahmeeinheiten 20a, 21a weist eine Aufnahmeausnehmung 22a, 23a auf,
die in den Grundkörper 10a eingebracht ist.
Die Endbereiche 15a, 16a, 17a, 18a des
Rast- und Federelements 14a sind in die Aufnahmeausnehmung 22a, 23a eingebracht,
wodurch das Federelement formschlüssig mit dem Grundkörper verbunden
ist. Eine der Aufnahmeausnehmungen 22a, 23a ist
dabei für
jeweils zwei der Endbereiche 15a, 16a, 17a, 18a vorgesehen.
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Die
Aufnahmeausnehmungen 22a, 23a der Aufnahmeeinheiten 20a, 21a sind
in Bezug auf eine Mittellinie 35a, die parallel zu einer
Haupterstreckungsrichtung 36a der Schaltachse 11a verläuft, einander
gegenüberliegend
angeordnet. Die Mittellinie 35a ist parallel zu der Schaltachse 11a versetzt angeordnet
und verläuft
ebenfalls in axialer Richtung. In Bezug auf die Mittelinie 35a sind
die beiden Aufnahmeeinheiten 20a, 21a symmetrisch
ausgeführt und
angeordnet. Die Aufnahmeeinheiten 20a, 21a grenzen
an den Schaltachsenraum 31a in der Grundkörpereinheit 25a an.
Ein Teil des Schaltachsenraums 31a ist zwischen den Aufnahmeeinheiten 20a, 21a angeordnet.
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Das
Rast- und Federelement 14a ist als eine Blattfeder mit
einem einstückig
ausgeführten
Rastbereich 19a ausgeführt
(vgl. 7). Das Rast- und Federelement 14a weist
vier Endbereiche 15a, 16a, 17a, 18a auf,
mittels denen das Rast- und Federelement mit dem Grundkörper 10a verbunden
ist. Das Rast- und Federelement 14a weist eine H-förmige Grundform
auf, wobei Enden der H-förmige
Grundform die Endbereiche 15a, 16a, 17a, 18a für eine Verbindung
mit dem Grundkörper 10a bilden.
Der Rastbereich 19a, mittels dem Rast- und Federelement 14a in
die Rastkontur 13a einrastet, ist mittels eines Mittelteils
der H-förmigen
Grundform ausgebildet und zwischen den Endbereichen 15a, 16a, 17a, 18a angeordnet.
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Das
Rast- und Federelement 14a, das mit seinen Endbereichen 15a, 16a, 17a, 18a in
die Aufnahmeausnehmungen 22a, 23a eingebracht
ist, ist im Wesentlichen zwischen den Aufnahmeeinheiten 20a, 21a angeordnet.
Das Rast- und Felderelement 14a, weist eine im Wesentlichen
lineare Erstreckungsrichtung auf, wodurch der Rastbereich 19a des
Rast- und Federelements 14a zumindest in entspannter Lage
in dem Schaltachsenraum 31a angeordnet ist und in die Rastkontur 13a eingreifen
kann. Die Rastkraft wird bereitgestellt, indem die Schaltachse 11a in
den Schaltachsenraum 31a eingebracht wird, wodurch das
Rast- und Federelement 14a aus seiner entspannten Lage
herausbewegt wird. Das Rast- und Federelement 14a und die Schaltachse 11a sind
für eine
Wirkrichtung der Rastkraft formschlüssig miteinander verbunden.
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Mittels
der Rastkraft wird das Rast- und Federelement 14a verliersicher
fixiert. Das Rast- und Federelement 14a weist
an seinen Endbereichen 15a, 16a, 17a, 18a Umformungen
auf, die für
eine Befestigungseinheit 24a des Rast- und Federelements 14a vorgesehen
sind. Die Aufnahmeausnehmungen 22a, 23a weisen
jeweils eine Form auf, die mit einer Querschnittskontur des Rast-
und Federelements 14a senkrecht zu seiner Erstreckungsrichtung korrespondiert.
Das Rast- und Federelement 14a wird vor einer Montage der
Schaltachse 11a in die Aufnahmeausnehmungen 22a, 23a eingebracht.
Dabei wird das Rast- und Federelement 14a in einer Montagerichtung
entlang seiner Erstreckungsrichtung durch eine der Aufnahmeausnehmungen 22a zunächst in
den Schaltachsenraum 31a eingebracht und anschließend in
die andere Aufnahmeausnehmung 23a eingehängt. Danach
wird die Schaltachse 11a montiert.
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In
einem Zustand, in dem die Schaltachse 11a montiert ist,
fixiert die Schaltachse 11a das Rast- und Federelement 14a in
den Aufnahmeausnehmungen 22a, 23a, indem die Schaltachse 11a eine
Bewegung des Rast- und Federelements 14a in eine Richtung,
die für
eine Demontage vorgesehen ist, verhindert. Mittels der Schaltachse 11a und
der Rastkraft wird auf das Rast- und Federelement 14a eine
Kraft ausgeübt,
die senkrecht zu der Montagerichtung wirkt. In montiertem Zustand
ist das Rast- und Federelement 14 durch die Umformungen
an den Endbereichen 15a, 16a, 17a, 18a verliersicher
in den Aufnahmeeinheiten 20a, 21a angeordnet.
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In
den 8 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele
ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels
in den 1 bis 7 durch den Buchstaben b in
den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels
in den 8 bis 10 ersetzt. Die nachfolgende
Beschreibung beschränkt
sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel
in den 1 bis 7, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile,
Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels
in den 1 bis 7 vewiesen werden kann.
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In
den 8 bis 10 ist eine Ausgestaltung einer
Schaltelementbetätigungsvorrichtung
mit einem Grundkörper 10b gezeigt,
der eine Rasteinheit 12b mit einem einstückig ausgeführten Rast-
und Federelement 14b aufweist, das im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel
in den 1 bis 7 eine geänderte Grundform aufweist.
Der Grundkörper 10b ist
verschiebbar zu einer Schaltachse 11b angeordnet. Die Rasteinheit 12b greift
in eine Rastkontur 13b auf der Schaltachse 11b ein.
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Das
Rast- und Federelement 14b ist stiftförmig ausgebildet. Es weist
zwei Endbereiche 15b, 16b auf, mittels denen das
Rast- und Federelement 14b mit dem Grundkörper 10b verbunden
ist. Ein Rastbereich 19b, mittels dem das Rast- und Federelement 14b in
die Rastkontur 13b einrastet, ist zwischen den Endbereichen 15b, 16b angeordnet.
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Das
Rast- und Federelement 14b ist im Wesentlichen zwischen
zwei getrennt ausgeführten
Aufnahmeeinheiten 20b, 21b angeordnet (vgl. 10). Jeder
der Aufnahmeeinheiten 20b, 21b weist dabei eine
Aufnahmeausnehmung 22b, 23b auf. Die Endbereiche 15b, 16b des
Rast- und Federelements 14b sind in die Aufnahmeausnehmung 22b, 23b eingebracht.
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Das
stiftförmig
ausgeführte
Rast- und Federelement 14b weist eine lineare Erstreckungsrichtung auf
(vgl. 9). Zumindest in entspannter Lage greift der Rastbereich 19b des
Rast- und Federelements 14b in die Rastkontur 13b ein.
Eine Rastkraft wird mittels der Schaltachse 11a bewirkt,
die in den Schaltachsenraum 31b eingebracht wird, nachdem
das Rast- und Federelement 14b montiert wurde. Durch die
Schaltachse 11b wird das Rast- und Federelement 14b aus
seiner entspannten Lage herausbewegt. Das Rast- und Federelement 14b und
die Schaltachse 11b sind für eine Wirkrichtung der Rastkraft
formschlüssig
miteinander verbunden.
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Mittels
der Rastkraft ist das Rast- und Federelement 14b verliersicher
fixiert. Das Rast- und
Federelement 14b weist an seinen Endbereichen 15b, 16b Umformungen
auf, die für
eine Befestigungseinheit 24b des Rast- und Federelements 14b vorgesehen
sind. Die Aufnahmeausnehmungen 22b, 23b weisen
eine Form auf, die mit einer Querschnittskontur des Rast- und Federelements 14b senkrecht
zu seiner Erstreckungsrichtung korrespondiert. Das Rast- und Federelement 14b wird
vor einer Montage der Schaltachse 11b in die eine Aufnahmeausnehmung 22b, 23b eingebracht
und anschließend
in die andere Aufnahmeausnehmung 22b, 23b eingehängt. Danach
wird die Schaltachse 11b montiert, wodurch das Rast- und
Federelement 14b verliersicher angeordnet ist.