DE102011080495B4

DE102011080495B4 - Schaltanordnung mit einer Schaltgabel

Info

Publication number: DE102011080495B4
Application number: DE102011080495.1A
Authority: DE
Inventors: Uwe Schwarz; Jochen Löffelmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2031-08-06
Also published as: DE102011080495A1

Abstract

Schaltanordnung (1) für die Betätigung einer Schiebemuffe eines Fahrzeugwechselgetriebes, aufweisend ein quer zur Schaltrichtung (S) auskragendes und in Schaltrichtung (S) bewegbares Getriebebauteil (2) und eine an dem Getriebebauteil (2) befestigte Schaltgabel (5) mit einem Gabelkörper, der eine Basis (9) und zwei Gabelarme (3, 4) umfasst, um die Schiebemuffe außenseitig zu umgreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (5) einen Ausleger (14) aufweist, der die Schaltgabel (5) mit dem Getriebebauteil (2) über eine Materialdopplung verbindet, wobei das Getriebebauteil (2) als eine zweite Schaltgabel ausgebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für die Betätigung einer Schiebemuffe eines Fahrzeugwechselgetriebes mit einem quer zur Schaltrichtung auskragenden und in Schaltrichtung bewegbaren Getriebebauteil und einer an dem Getriebebauteil befestigten Schaltgabel, die einen Gabelkörper mit einer Basis und zwei Gabelarmen, um die Schiebemuffe zu umgreifen.
Hintergrund der Erfindung
Eine Schaltanordnung dieser Art ist beispielsweise aus der DE 103 09 407 A1 bekannt. Die Schaltgabel besteht hier aus einem gabelförmigen Grundkörper aus Blech. Die hülsenförmig ausgebildete Führung ist mit der Schaltgabel verschweißt. Ferner ist ein Mitnehmerelement mit der Einheit, bestehend aus Schaltgabel und Führung, verbunden. Durch die Verschweißung entsteht ein fester Verbund zwischen den einzelnen Bauteilen. Allerdings ist der Herstellungsaufwand relativ hoch.
Eine weniger aufwendige Lösung, bei der die Schaltgabel, das Mitnehmerelement und das Führungselement einteilig ausgebildet sind, ist in DE 10 2005 028 094 A1 offenbart.
Nachteilig an diesen vorbekannten Lösungen ist, dass Schaltgabeln aus Blech tordieren, wenn sie über längere Hebelarme angebunden sind. Dadurch müssen sie aus dickerem Material aufgebaut werden, was die Masse und den Materialverbrauch erhöht. In einigen Fällen kann aufgrund vorgegebener Raumverhältnisse nicht auf dickere Materialien zurückgegriffen werden.
Zur Lösung dieses Problems ist in EP 1 486 285 A2 vorgeschlagen, einen Schaltgabelgrundkörper und ein Schienenteil an flächig aneinander anliegenden Fügeebenen miteinander zu verschweißen. Nicht verschweißbare Werkstoffe können, wie in DE 10 2006 004 933 A1 gezeigt, auch mittels Durchsetzfügen verbunden werden.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanordnung für eine Schiebemuffe der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Die Vorrichtung soll also sowohl eine hohe Bauteilfestigkeit aufweisen als auch in besonders wirtschaftlicher Weise herstellbar sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schaltanordnung eine Schaltgabel mit einem Ausleger aufweist, der die Schaltgabel an das Getriebebauteil anbindet, wobei der Ausleger einen Teil einer Materialdopplung bildet. Dadurch werden dickere Materialien entbehrlich, da durch die Materialdopplung eine ausreichende Steifigkeit der besonders belasteten Bereiche erzielt werden kann. Gleichzeitig kommen weniger belastete Bereiche mit dünneren Werkstoffen aus. Das Getriebebauteil ist als weitere Schaltgabel ausgebildet, so dass eine sehr kompakte Schaltanordnung entsteht.
Der Ausleger weist in seiner Länge typischerweise über die radiale Breite des Gabelkörpers hinaus. Insbesondere ist eine Verbindung des Auslegers mit einem Querträger oder einer Laschenanbindung vorgesehen, wobei über diese Bauteile die axiale Verschiebung der Schaltgabel eingeleitet wird. Vorzugsweise ist der Querträger aus Blech von ähnlicher Blechstärke wie der Ausleger ausgebildet. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist der Querträger Teil der zweiten Schaltgabel.
Zusätzlich kann er zwei in Achsrichtung der Schiebemuffe und in entgegengesetzte Richtungen weisende, aus dem Blechteil ausgebildete Führungselemente für die Axialverschiebung des Querträgers aufweisen. Diese Führungselemente sind in einer Ausgestaltung als in Achsrichtung erstreckende Stifte ausgebildet. Die Stifte können eine im Querschnitt rechteckige oder quadratische Form aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es, den Ausleger mit der Schaltgabel einteilig auszubilden. Er kann bei der Herstellung der Schaltgabel mit umgeformt werden, so dass er nicht separat an der Schaltgabel befestigt werden muss. Alternativ ist ein versteifendes Zusatzbauteil, das als Blech ausgebildet sein kann, vorgesehen, das sowohl mit der Schaltgabel als auch dem Getriebebauteil verbunden ist.
Zur Gewichtsersparnis verjüngt sich die Schaltgabel an ihren Gabelenden. Dazu ist vorgesehen, dass die Basis, die durch den zwischen den Gabelarmen liegenden Bereich gebildet ist, in ihrer axialen Breite die Axialbreite der Gabelenden zumindest um den Faktor 2 übertrifft.
Das Getriebebauteil und der Ausleger der Schaltgabel können form-, stoff- oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Insbesondere ist ein Verschweißen, Toxen oder ein Vernieten der Bauteile vorgesehen. Werden die Bauteile verschraubt, ist es von Vorteil, wenn sie Langlöcher aufweisen, um Toleranzen bei der Montage ausgleichen zu können. Bei den zuletzt genannten Verfahren kommt es zu keiner Beeinträchtigung der Vorrichtung durch Wärmeeinfluss.
Für die Bauteile der Schaltanordnung werden vorzugsweise metallische Bleche als Grundmaterialien verwendet. Dadurch ist die Bauteilfestigkeit gleichermaßen hoch. Im Ausgangszustand sind die Blechteile eben ausgebildet und weisen eine konstante Blechdicke auf. Eine besonders wirtschaftliche Herstellung der Vorrichtung wird möglich, wenn einer der Arme der Schaltgabel durch einen aus dem Blechteil ausgestanzten und aus der Ebene des Blechteils herausgebogenen Abschnitt gebildet wird.
Dieser ist einfach herstellbar, wenn er durch zweimaliges Abbiegen des Blechteils gegenüber der Basis der Schaltgabel gebildet ist. Der von der Basis der Schaltgabel entfernte Teil des Arms kann dabei im Wesentlichen rechtwinkelig zur Basis angeordnet sein. Entsprechend kann der andere Arm der Schaltgabel durch einmaliges Abbiegen des Blechteils gegenüber der Basis der Schaltgabel gebildet werden; auch dieser Arm kann im Wesentlichen rechtwinkelig zur Basis angeordnet sein.
Die Schaltanordnung kommt bevorzugt bei Kraftfahrzeug-Schaltgetrieben zum Einsatz.
Die erfindungsgemäße Schaltanordnung weist eine verbesserte Funktion auf. Der Torsionsspannungen können gegebenenfalls durch ein Einlegebauteil, das sandwichartig zwischen dem Ausleger und dem Getriebebauteil angeordnet ist, weiter reduziert werden. Im Vergleich zu den vorbekannten Lösungen sind daherf geringere Verformungen zu erwarten, da die Vorrichtung stabiler bzw. fester ausgestaltet werden kann. Es ergeben sich weiterhin geringere Spannungsspitzen im Material.
Kurze Beschreibung der Figuren
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 die Vorderansicht einer Schaltanordnung für die Betätigung einer Schiebemuffe in einer Schrägaufsicht,
2 eine unterseitige, perspektivische Darstellung der Schaltanordnung nach 1,
3 die erfindungsgemäße Schaltgabel mit dem Ausleger in einer weiteren perspektivischen Ansicht.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In den Figuren ist eine Schaltanordnung 1 zu sehen, mit der eine nicht dargestellte Schiebemuffe betätigt werden kann, d. h. mit der die Schiebemuffe in Schaltrichtung S verschoben werden kann, um einen Schaltvorgang in einem Zahnräderwechselgetriebe in bekannter Weise durchzuführen.
Ein funktionswesentlicher Teil der Schaltanordnung 1 ist zunächst die Schaltgabel 5, die zwei Schaltarme 3 und 4 aufweist, die in eine Ringnut am Umfang der Schiebemuffe eingreifen. Damit ist eine axiale Verschiebung der Schiebemuffe bei entsprechender Bewegung der Schaltgabel 5 möglich.
Ferner besitzt die Schaltanordnung 1 einen Querträger 12 als Getriebebauteil 2. Der Querträger 12 weist zwei Führungselemente auf, die durch die beiden Stifte 6 und 7 gebildet sind. Mit diesen stiftförmigen Elementen 6, 7 wird die Schaltanordnung 1 in einem ebenfalls nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert und geführt.
Die Schaltanordnung 1 weist weiterhin einen Schaltarm 8 auf, der mit einem Betätigungsorgan zusammenwirken kann. Bei dem Betätigungsorgan kann es sich um einen Teil eines Schaltgestänges handeln oder um einen andersartig ausgebildeten Aktuator, mit dem eine gesteuerte Bewegung in Schaltrichtung S erzeugt werden kann. Der Schaltarm 8 nimmt also die von dem Betätigungsorgan erzeugte Schaltkraft auf. Der Querträger 12 ist mit den Stiften 6, 7 und dem Schaltarm 8 einteilig bzw. einstückig ausgebildet. Er ist aus einem ebenen Blech geformt, das im Ausgangszustand, also vor dem Beginn der Blechumformung, eine ebene Kontur hat und eine konstante Blechdicke d aufweist.
Die Schaltgabel 5 weist eine Basis 9 auf, die als Referenzfläche betrachtet werden kann. Aus dem Bereich der Basis 9 sowie des angrenzenden Teils des einen Arms 4 wird ein Streifen 13 teilweise ausgestanzt, so dass zwei Zungen entstehen. Die eine Zunge stellt den tangential gerichteten Ausleger 14 dar, während die aus dem Material der Basis 9 gelöste Zunge aus der Ebene der Basis 9 zum Schaltarm 4 herausgebogen wird.
Der andere Schaltarm 3 der Schaltgabel 5 besteht aus zwei Abschnitten 3' und 3'', die beide jeweils im Wesentlichen gerade ausgebildet sind, jedoch jeweils um einen Winkel relativ zueinander abgekantet sind. So ist der Teil 3' des Schaltarms 3 gegenüber der Basis 9 abgewinkelt. Ebenfalls ist der Teil 3'' des Schaltarms 3 relativ zum Teil 3' des Schaltarms 3 abgewinkelt.
Die Gabelenden 10 und 11 der beiden Schaltarme 3 und 4 sind dabei im Wesentlichen rechtwinkelig zur Basis 9 angeordnet. Die Schaltarme 3, 4 der Schaltgabel 5 verjüngen sich von der Basis 9 aus in Richtung ihrer Gabelenden 10, 11. Die Gabelenden 10, 11 weisen eine Breite in Schaltrichtung S auf, die derjenigen der Nut der Schiebemuffe entspricht bzw. mit Spiel in dieser läuft. Endseitig an den Gabelenden 10, 11 sind Gleitschuhe 17, 18 angeordnet.
Die Schaltgabel 5 ist sowohl über ihre Basis 9 als auch über ihren Ausleger 14 mit dem Querträger 12 verbunden. Dazu weist die Basis zwei und der Ausleger eine Stanzausnehmung 19 auf (3), über die eine Verbindung zum Querträger 12 herstellbar ist. Der Querträger 12 weist eine radial in Richtung der Schaltgabel 5 auskragende Laschenanbindung 16 auf, die in ihrer axialen Breite der Breite der Basis 9 entspricht und die ebenfalls Ausnehmungen 20 für Schrauben 21 als Befestigungsmittel zur Befestigung der Schaltgabel 5 am Querträger 12 aufweist. Zumindest in dem durch die Ellipse E gekennzeichneten Bereich bilden somit die Laschenanbindung 16 und der Ausleger 14 eine Dopplung, die der Schaltanordnung 1 hohe Stabilität verleiht.
Sowohl der Querträger 12 als auch die Schaltgabel 5 werden aus Blechen entweder gleicher oder unterschiedlicher Stärke durch Abkanten, Stanzen, Biegen und ggf. Tiefziehen spanlos hergestellt. Hierzu werden zunächst Teile aus einer Blechtafel so ausgestanzt, dass sich die benötigte abgewickelte Kontur der beiden Bauteile ergibt. Diese ausgestanzten Teil werden dann weiter spanlos umgeformt.
Bezugszeichenliste

1: Schaltanordnung
2: Getriebebauteil
3: Gabelarm
3': Teil des Gabelarms
3'': Teil des Gabelarms
4: Gabelarm
5: Schaltgabel
6: Stift
7: Stift
8: Schaltarm
9: Basis der Schaltgabel
10: Gabelende
11: Gabelende
12: Querträger
13: Streifen
14: Ausleger
16: Laschenanbindung
17: Gleitschuh
18: Gleitschuh
19: Stanzausnehmung
20: Ausnehmung
21: Schraube
A: Achsrichtung
E: Ellipse

Claims

Schaltanordnung (1) für die Betätigung einer Schiebemuffe eines Fahrzeugwechselgetriebes, aufweisend ein quer zur Schaltrichtung (S) auskragendes und in Schaltrichtung (S) bewegbares Getriebebauteil (2) und eine an dem Getriebebauteil (2) befestigte Schaltgabel (5) mit einem Gabelkörper, der eine Basis (9) und zwei Gabelarme (3, 4) umfasst, um die Schiebemuffe außenseitig zu umgreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (5) einen Ausleger (14) aufweist, der die Schaltgabel (5) mit dem Getriebebauteil (2) über eine Materialdopplung verbindet, wobei das Getriebebauteil (2) als eine zweite Schaltgabel ausgebildet ist.
Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (14) einteilig mit der Schaltgabel (5) ausgebildet ist.
Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebebauteil (2) und die Schaltgabel (5) miteinander verschraubt sind.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebebauteil (2) eine Laschenanbindung (16) aufweist, die sowohl mit dem Ausleger (14) als auch mit der Basis (9) der Schaltgabel (5) verbunden ist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gabelkörper der Schaltgabel (5) sich verjüngende Gabelenden (10, 11) und eine breite Basis (9) aufweist, wobei der Ausleger (14) tangential senkrecht zur Schaltrichtung (S) weist.
Schaltanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gabelarme (3, 4) der Schaltgabel (5) stückweise gebogen sind und ein Teil des auslegerseitigen Gabelarms (4) parallel und durch eine Freistanzung (13) beabstandet vom Ausleger (14) verläuft.
Schaltanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (5) aus gestanztem und gebogenem Dickblech konstanter Blechdicke hergestellt ist.
Schaltanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gabelarme (3, 4) der Schaltgabel (5) endseitig an ihren Gabelenden (10, 11) verjüngen.