DE102011088666A1 - Displacement device for use in coupling device, particularly vehicle transmission, for coupling and decoupling of shaft with another rotatable shaft, has shaft rotatable about rotation axis and sliding sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verschiebevorrichtung mit einer um eine Drehachse drehbaren Welle, mit einer Schiebemuffe, die drehfest und längs der Drehachse verschiebbar auf der Welle angeordnet ist, und mit einer zur Längsverschiebung der Schiebemuffe vorgesehenen Kulissenführung. Die Erfindung betrifft auch eine Kupplungsvorrichtung mit einer solchen Verschiebevorrichtung. The invention relates to a displacement device with a shaft rotatable about a rotation axis, with a sliding sleeve, which is arranged rotationally fixed and slidable along the axis of rotation on the shaft, and provided with a longitudinal displacement of the sliding sleeve slotted guide. The invention also relates to a coupling device with such a displacement device.
In der
Bei einer anderen Anwendung kommt eine eingangs bezeichnete Verschiebevorrichtung in der Kraftfahrzeug-Technik zur Ventilsteuerung zum Einsatz. Hierbei werden die Ventile je nach Längsposition der Schiebemuffe anders angesteuert. Die Welle ist dann insbesondere als Nockenwelle ausgebildet, wobei die Nocken auch an der Schiebemuffe angebracht sein können. Um die gewünschte Ventilsteuerung zu erreichen, ist eine möglichst genau abgestimmte Verschiebung der Schiebemuffe erforderlich. Die Kulissenführung sollte dementsprechend bezogen auf die Wellendrehbewegung in einem geeigneten Zeit- bzw. Umfangsfenster aktiviert werden. Um dieses Zeit- bzw. Umfangsfenster zu erkennen, wird die Drehposition der Welle bislang mittels eines gesonderten Sensors und einer zugehörigen Sensorauswerteeinheit permanent erfasst. Dies ist aufwändig und verursacht nicht unbeträchtliche Kosten. In another application, an initially designated displacement device in motor vehicle technology for valve control is used. Here, the valves are controlled differently depending on the longitudinal position of the sliding sleeve. The shaft is then designed in particular as a camshaft, wherein the cams can also be attached to the sliding sleeve. In order to achieve the desired valve control, the most accurate possible adjustment of the sliding sleeve is required. The slide guide should accordingly be activated in relation to the shaft rotation in a suitable time or peripheral window. In order to recognize this time or peripheral window, the rotational position of the shaft is previously detected permanently by means of a separate sensor and an associated sensor evaluation unit. This is complex and causes not inconsiderable costs.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Verschiebevorrichtung und eine Kupplungsvorrichtung mit einer solchen Verschiebevorrichtung der eingangs bezeichneten Art anzugeben, bei der sich die Längsverschiebung der Schiebemuffe mit einfachen Mitteln veranlassen lässt. The object of the invention is therefore to provide a displacement device and a coupling device with such a displacement device of the type described, in which can be caused by simple means, the longitudinal displacement of the sliding sleeve.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Verschiebeinrichtung entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie eine Kupplungsvorrichtung entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 16 angegeben. To achieve this object, a displacement device according to the features of claim 1, and a coupling device according to the features of
Bei der Verschiebevorrichtung handelt es sich um eine solche, bei der die Kulissenführung eine an einer Außenumfangsfläche der Schiebemuffe angeordnete Kulissennut und einen Kulissenstift aufweist, wobei eine Stiftposition des Kulissenstifts senkrecht zur Drehachse veränderbar ist und der Kulissenstift zumindest dann in die Kulissennut eingreift, wenn er sich in einer Steuerungs-Stiftposition befindet. Die Kulissennut umfasst außerdem mindestens einen Steuerungs-Kulissenabschnitt, dessen Verlauf eine von Null verschiedene axiale Richtungskomponente in Richtung der Drehachse aufweist. Weiterhin ist eine Abweiseeinheit vorgesehen, die einen Eingriff des Kulissenstifts in den Steuerungs-Kulissenabschnitt in Abhängigkeit von der radialen Stiftposition des Kulissenstifts steuert. Diese Abweiseeinheit ist vorzugsweise in einer Drehrichtung der Welle vor dem Steuerungs-Kulissenabschnitt angeordnet. When the displacement device is such, in which the slotted guide has a arranged on an outer peripheral surface of the sliding sleeve slide groove and a sliding pin, wherein a pin position of the sliding pin perpendicular to the axis of rotation is changed and the sliding pin engages at least then in the sliding groove when he is located in a control pen position. The guide groove also comprises at least one control link section, the course of which has a non-zero axial direction component in the direction of the axis of rotation. Furthermore, a reject unit is provided which controls engagement of the slide pin in the control link section in response to the radial pin position of the sliding pin. This reject unit is preferably arranged in a direction of rotation of the shaft in front of the control link section.
Mittels der insbesondere an der Schiebemuffe angeordneten Abweiseeinheit wird vorzugsweise festgelegt, ob der Kulissenstift in den eigentlichen Steuerungs-Kulissenabschnitt eingreift oder nicht. Der Steuerungs-Kulissenabschnitt folgt der Abweiseeinheit oder zumindest deren Anfangspunkt in Drehrichtung gesehen insbesondere nach. Der Kulissenstift kann in seiner auf die Drehachse bezogenen radialen Position verändert werden, ist aber ansonsten und insbesondere in Bezug auf seine axiale und tangentiale Position relativ zur Drehachse ortsfest. Bevorzugt ist der Kulissenstift Teil eines in bzw. an einem Gehäuse angeordneten Aktuators, wobei die Welle dann bezüglich des Gehäuses drehbar ist. Insbesondere kann dann die Welle innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert und in axialer Richtung abgestützt sein. Der Kulissenstift ist insbesondere durch den Aktuator in seiner radialen Position veränderlich. By means of the particular arranged on the sliding sleeve rejection unit is preferably determined whether the guide pin engages in the actual control link section or not. The control gate section follows the rejection unit or at least its starting point as seen in the direction of rotation in particular after. The guide pin can be changed in its relative to the rotational axis radial position, but is otherwise and in particular with respect to its axial and tangential position fixed relative to the axis of rotation. Preferably, the guide pin is part of an actuator disposed in or on a housing, wherein the shaft is then rotatable with respect to the housing. In particular, then the shaft can be rotatably mounted within the housing and supported in the axial direction. The guide pin is variable in particular by the actuator in its radial position.
Die Schiebemuffe kann z. B. als Zylinder, vorzugsweise als Steuerungszylinder, ausgestaltet sein. Die Abweiseeinheit ist insbesondere so ausgelegt, dass ein Eingriff des Kulissenstifts in den Steuerungs-Kulissenabschnitt bei zu gering oder noch nicht vollständig ausgefahrener radialer Stiftposition verhindert wird, und dass ein Eingriff des Kulissenstifts in den Steuerungs-Kulissenabschnitt zugelassen und damit insbesondere die Längsverschiebung der Schiebemuffe eingeleitet wird, wenn sich der Kulissenstift in seiner radialen Steuerungs-Stiftposition befindet. „Radial“ bedeutet in diesem Zusammenhang eine zur Drehachse der Welle senkrechte Orientierung. Dementsprechend ist unter „axial“ eine Orientierung längs der, in Richtung der oder parallel zur Drehachse der Welle und unter „tangential“ eine Orientierung in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse der Welle zu verstehen. The sliding sleeve can z. B. as a cylinder, preferably as a control cylinder, be configured. The rejection unit is in particular designed so that engagement of the slide pin in the control linkage section is prevented in too low or not fully extended radial pin position, and that allowed engagement of the slide pin in the control link section and thus introduced in particular the longitudinal displacement of the sliding sleeve when the cam pin is in its radial control pin position. In this context, "radial" means a direction perpendicular to the axis of rotation of the shaft orientation. Accordingly, by "axial" is meant an orientation along, in the direction of or parallel to the axis of rotation of the shaft and under "tangential" an orientation in the circumferential direction with respect to the axis of rotation of the shaft.
Bei der Verschiebevorrichtung kann vorzugsweise zu jedem beliebigen Zeitpunkt oder bei jeder beliebigen Wellendrehposition ein Übergang des Kulissenstifts in seine radiale Steuerungs-Stiftposition veranlasst werden. Anders als bei den bekannten bisherigen Anwendungen ist keine Abstimmung auf ein bestimmtes Zeitfenster oder ein bestimmtes Umfangsfenster in Bezug auf die Wellendrehposition erforderlich. Sollte der Kulissenstift noch nicht weit genug ausgefahren sein, verhindert die Abweiseeinheit insbesondere, dass es zu einer möglicherweise nur teilweisen und damit unsicheren Wechselwirkung des Kulissenstifts mit der Kulissennut im Bereich des Steuerungs-Kulissenabschnitts kommt. Ein Eingriff in den Steuerungs-Kulissenabschnitt erfolgt insbesondere erst nach einer weiteren Wellenumdrehung, falls der Kulissenstift dann weit genug ausgefahren ist und z. B. seine Steuerungs-Stiftposition erreicht hat. Aufgrund der Abweiseeinheit wird also auch ohne Koordination der Ausfahrbewegung des Kulissenstifts mit der Wellendrehposition ein sicheres Eingreifen des Kulissenstifts in den eigentlichen Steuerungs-Kulissenabschnitt gewährleistet. Eine Erfassung der Wellendrehposition mittels eines Sensors und einer zugehörigen Auswerteeinheit ist nicht erforderlich. Die Verschiebevorrichtung ist diesbezüglich sensorlos ausgebildet und insofern mit geringerem Herstellungs- und Kostenaufwand zu realisieren. In the displacement device, a transition of the sliding pin in its radial control pin position can preferably be initiated at any time or at any shaft rotational position. Unlike the known previous applications is no vote on a specific time window or a specific Peripheral window required in relation to the shaft rotation position. If the guide pin has not yet been extended far enough, the rejection unit prevents in particular that there may be a possibly only partial and therefore unsafe interaction of the slide pin with the guide groove in the region of the control slide section. An intervention in the control gate section takes place in particular only after another shaft rotation, if the guide pin is then extended far enough and z. B. has reached its control pin position. Due to the rejection unit, therefore, even without coordination of the extension movement of the slide pin with the shaft rotational position, a reliable engagement of the slide pin in the actual control slide section is ensured. A detection of the shaft rotation position by means of a sensor and an associated evaluation unit is not required. The displacement device is sensorless formed in this regard and to realize so far with less manufacturing and cost.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verschiebevorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments of the displacement device resulting from the features of the dependent of claim 1 claims.
Günstig ist eine Ausgestaltung, bei der der Kulissenstift eine radiale Park-Stiftposition hat, und die Positionsveränderung des Kulissenstifts von der radialen Park-Stiftposition in die radiale Steuerungs-Stiftposition eine Stiftausfahrdauer dauert, und ein Anfangspunkt der Abweiseeinheit um eine tangentiale Vorlaufstrecke vor einem Anfangspunkt des Steuerungs-Kulissenabschnitts angeordnet ist, wobei die Vorlaufstrecke mindestens eine Länge hat, die gleich einer Umfangsstrecke ist, um die sich die Außenumfangsfläche der Schiebemuffe bei einer maximalen Drehzahl der Welle während der Stiftausfahrdauer in tangentialer Richtung weiter bewegt. Dadurch wird sicher gestellt, dass der Kulissenstift selbst bei der größten Wellendrehzahl erst dann in den eigentlichen Steuerungs-Kulissenabschnitt eingreifen kann, wenn er weit genug ausgefahren ist, nämlich insbesondere seine Steuerungs-Stiftposition erreicht hat, und damit eine sichere und zuverlässige Wechselwirkung gegeben ist. Conveniently, an embodiment in which the guide pin has a radial parking pin position, and the change in position of the slide pin from the radial parking pin position in the radial control pin position takes a Stiftausfahrdauer, and a starting point of the rejection unit to a tangential delay line before a starting point of the Control gate section is arranged, wherein the lead path has at least a length which is equal to a circumferential distance by which the outer peripheral surface of the sliding sleeve at a maximum rotational speed of the shaft during the Stiftausfahrdauer moves in the tangential direction. This ensures that the guide pin can not intervene in the actual control gate section even at the highest shaft speed until it has extended far enough, namely in particular has reached its control pin position, and thus a safe and reliable interaction is given.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung weist die Abweiseeinheit eine die Kulissennut teilweise abdeckende Abdeckung auf, wobei die Abdeckung durch den Kulissenstift verschiebbar ist, wenn der Kulissenstift in die Kulissennut eingreift. Ist der Kulissenstift vor Erreichen der Abdeckung bereits so weit ausgefahren, dass er sich mit seinem unteren Stiftende innerhalb der Kulissennut befindet, wird die Abdeckung durch den Kulissenstift beiseite geschoben und der Kulissenstift gelangt insbesondere auch in den Steuerungs-Kulissenabschnitt. Das Verschieben der Abdeckung erfolgt bevorzugt durch ein Verdrehen oder Verschwenken der Abdeckung relativ zur Schiebemuffe. Ist der Kulissenstift weit genug ausgefahren, trifft er vorzugsweise auf eine vordere Seitenwand der Abdeckung und schiebt diese beiseite, wenn sich die Schiebemuffe mit der Abdeckung der Abweiseeinheit aufgrund der Wellendrehbewegung relativ zu dem Kulissenstift in Umfangsrichtung weiter bewegt. Beginnt das Ausfahren des Kulissenstifts dagegen z. B. erst, wenn die vordere Seitenwand der Abdeckung die Umfangsposition des Kulissenstifts passiert hat, kann während dieser Wellenumdrehung kein Verschieben der Abdeckung erfolgen. Der Kulissenstift gelangt dann nicht in die unter der Abdeckung liegende Kulissennut, und insbesondere nicht in den Steuerungs-Kulissenabschnitt. According to a further advantageous embodiment, the rejection unit has a Kulichennut partially covering the cover, wherein the cover is displaceable by the guide pin when the guide pin engages in the slide groove. If the guide pin is already extended so far before reaching the cover that it is located with its lower end of the pencil inside the guide groove, the cover is pushed aside by the guide pin and the guide pin passes in particular in the control gate section. The displacement of the cover is preferably carried out by a rotation or pivoting of the cover relative to the sliding sleeve. If the guide pin is extended far enough, it preferably strikes a front side wall of the cover and pushes it aside when the sliding sleeve moves with the cover of the reject unit due to the shaft rotation relative to the guide pin in the circumferential direction. Begins the extension of the scenery pin against z. B. only when the front side wall of the cover has passed the circumferential position of the sliding pin, can be done during this shaft rotation no shifting of the cover. The guide pin then does not get into the underlying under the cover slide groove, and in particular not in the control gate section.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung deckt die Abdeckung die Kulissennut mindestens im Bereich der Vorlaufstrecke, und insbesondere auch ein Stück zu Beginn des Steuerungs-Kulissenabschnitts, ab. Dann kann eine Ausfahrbewegung des Kulissenstifts, die z. B. erst während des Passierens der Vorlaufstrecke beginnt, nicht zu einem unvollständigen und damit unsicheren Eingreifen des Kulissenstifts in den Steuerungs-Kulissenabschnitt führen. According to a further advantageous embodiment, the cover covers the gate groove at least in the region of the delay line, and in particular a piece at the beginning of the control gate section from. Then an extension movement of the sliding pin, the z. B. begins only during the passage of the delay line, do not lead to incomplete and thus unsafe intervention of the guide pin in the control gate section.
Gemäß weiteren günstigen Ausgestaltungen ist die Abdeckung schwenkbar gelagert, und eine vordere Seitenwand der Abdeckung bildet mit dem Verlauf der Kulissennut vor dem Steuerungs-Kulissenabschnitt insbesondere einen spitzen Winkel. Das Verschieben der Abdeckung und das Freigeben der darunter liegenden Kulissennut erfolgt dann auf besonders einfache Weise mittels einer Schwenkbewegung. According to further advantageous embodiments, the cover is pivotally mounted, and a front side wall of the cover forms with the course of the cam groove in front of the control gate section in particular an acute angle. The displacement of the cover and the release of the underlying cam groove is then carried out in a particularly simple manner by means of a pivoting movement.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist die Abdeckung mit einem Rückstellmechanismus, insbesondere mit einem Feder-Rückstellmechanismus, versehen, der dazu ausgelegt ist, die Abdeckung nach einer Verschiebung durch den Kulissenstift wieder in die die Kulissennut abdeckende Position zurückzuführen. Die Abweiseeinheit wird dann nach einer Betätigung, d.h. nach einem Verschieben der Abdeckung, ohne aktives Zutun automatisch wieder in ihre Ausgangsposition zurückversetzt. Ein Feder-Rückstellmechanismus lässt sich, vorzugsweise in Verbindung mit einem Schwenklager, besonders einfach realisieren. According to a further advantageous embodiment, the cover with a return mechanism, in particular with a spring-return mechanism, provided, which is designed to return the cover after a displacement by the guide pin back into the Kulissennut covering position. The reject unit is then activated after actuation, i. after moving the cover, automatically returned to its original position without active intervention. A spring return mechanism can be implemented particularly easily, preferably in conjunction with a pivot bearing.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung umfasst die Abweiseeinheit eine innerhalb der Kulissennut vorgesehene Abzweigung mit einem in den Steuerungs-Kulissenabschnitt mündenden ersten Zweig und einem tangential verlaufenden zweiten Zweig, wobei der erste Zweig näher an der Drehachse liegt als der zweite Zweig. Die beiden Zweige befinden sich also in radialer Richtung auf unterschiedlicher Höhe. Der Kulissenstift wird dann insbesondere je nachdem, wie weit er in radialer Richtung ausgefahren ist, entweder in den ersten unteren Zweig oder in den zweiten oberen Zweig geleitet. Nur der untere in den Steuerungs-Kulissenabschnitt mündende Zweig ist aktiv. Nur er bewirkt eine Längsverschiebung der Schiebemuffe. Letzteres ist bei dem passiven oberen ersten Zweig nicht der Fall. Er leitet den Kulissenstift am Steuerungs-Kulissenabschnitt vorbei. Diese Ausgestaltung der Abweiseeinheit ist sehr effizient und lässt sich zugleich einfach realisieren. According to a further advantageous embodiment, the rejection unit comprises a branch provided within the gate groove with a first branch opening into the control link section and a tangentially extending second branch, wherein the first branch is closer to the axis of rotation than the second branch. The two branches are thus in the radial direction at different heights. The guide pin is then in particular depending on how far he in radial Direction is extended, passed either in the first lower branch or in the second upper branch. Only the lower branch opening into the control gate section is active. Only he causes a longitudinal displacement of the sliding sleeve. The latter is not the case with the passive upper first branch. He leads the link pin past the control link section. This embodiment of the rejection unit is very efficient and can be implemented easily at the same time.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist der Kulissenstift in einem Mittenabschnitt mit einem Schirm versehen ist, wobei eine Schirmquerabmessung, insbesondere ein Schirmdurchmesser, des Schirms größer ist als eine Stiftquerabmessung, insbesondere ein Stiftdurchmesser, des Kulissenstifts zumindest oberhalb, insbesondere ober- und unterhalb, des Schirms. Außerdem weist die Abweiseeinheit einen Seitenwandvorsprung an mindestens einer Nutseitenwand der Kulissennut auf, wobei eine Nutbreite der Kulissennut auf Höhe des Seitenwandvorsprungs kleiner als die Schirmquerabmessung, und insbesondere größer als die Stiftquerabmessung, sowie zumindest unterhalb, insbesondere ober- und unterhalb, des Seitenwandvorsprungs größer als die Schirmquerabmessung ist. Die Richtungsangaben ober- und unterhalb beziehen sich dabei insbesondere jeweils auf die radiale Richtung. Im Bereich der Abweiseeinheit teilt der Seitenwandvorsprung einen Raum innerhalb der Kulissennut in radialer Richtung in zwei übereinander liegende Zonen ein, wobei nur eine der Zonen, insbesondere die näher zur Drehachse liegende untere Zone, in den Steuerungs-Kulissenabschnitt mündet. Die andere darüber liegende Zone verläuft insbesondere wie die Kulissennut im in Drehrichtung vor der Abweiseeinheit liegenden Bereich vorzugsweise weiter in tangentialer Richtung. Der Kulissenstift wird je nach Lage des Schirms ober- oder unterhalb des Seitenwandvorsprungs in die obere bzw. untere Zone geleitet. Der Seitenwandvorsprung übernimmt in Zusammenspiel mit dem Schirm insbesondere die abweisende Funktion, die somit auf sehr einfach realisiert ist. Die Trennung zwischen Einleitung des Kulissenstifts in den Steuerungs-Kulissenabschnitt und Abweisung des Kulissenstifts erfolgt auf diese Weise sehr zuverlässig. According to a further advantageous embodiment, the guide pin is provided in a central portion with a screen, wherein a screen transverse dimension, in particular a screen diameter of the screen is greater than a pin transverse dimension, in particular a pin diameter of the guide pin at least above, in particular above and below, of the screen , In addition, the rejection unit has a side wall projection on at least one groove side wall of the guide groove, wherein a groove width of the guide groove at the height of the side wall projection smaller than the screen transverse dimension, and in particular greater than the pin transverse dimension, and at least below, in particular above and below, of the side wall projection greater than that Screen transverse dimension is. The directional information above and below relate in each case in particular to the radial direction. In the region of the rejection unit, the side wall projection divides a space within the guide groove in the radial direction into two superimposed zones, wherein only one of the zones, in particular the lower zone lying closer to the axis of rotation, opens into the control link section. The other overlying zone, in particular like the guide groove in the region lying in the direction of rotation in front of the rejection unit, preferably continues in the tangential direction. The guide pin is guided depending on the position of the screen above or below the side wall projection in the upper or lower zone. The side wall projection takes in conjunction with the screen in particular the repellent function, which is thus realized on very simple. The separation between the introduction of the sliding pin in the control gate section and rejection of the guide pin is done in this way very reliable.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung läuft der Seitenwandvorsprung an einem Anfangspunkt der Abweiseeinheit mit einer tangential verlaufenden Wandabschrägung an seiner Oberseite, also insbesondere an seiner von der Drehachse abgewandten Seite, aus. Damit wird auch dann, wenn der Schirm in etwa auf gleicher radialer Höhe auf den Beginn des Seitenwandvorsprungs trifft, ein definiertes Verhalten erreicht. Der Kulissenstift wird dann mittels seines Schirms sanft und stoßfrei längs der Wandabschrägung zur oberen insbesondere abweisenden Zone geleitet. Im Zweifelsfall erfolgt also eine Abweisung. Dies ist günstig im Sinne einer sicheren und zuverlässigen Längsverschiebung der Schiebemuffe. Die Längsverschiebung der Schiebemuffe erfolgt nur, wenn der Kulissenstift eindeutig weit genug ausgefahren ist – in allen anderen Fällen dagegen nicht. Eine Fehlfunktion ist folglich praktisch ausgeschlossen. According to a further advantageous embodiment of the side wall projection runs at a starting point of the rejection unit with a tangential wall bevel on its upper side, ie in particular on its side facing away from the axis of rotation, from. Thus, even when the screen meets approximately at the same radial height on the beginning of the side wall projection, a defined behavior is achieved. The guide pin is then gently and bum-free guided along the wall bevel to the upper, in particular repellent zone by means of his umbrella. In case of doubt, there is a rejection. This is favorable in terms of a safe and reliable longitudinal displacement of the sliding sleeve. The longitudinal displacement of the sliding sleeve takes place only if the guide pin is clearly far enough extended - in all other cases, not. A malfunction is therefore practically impossible.
Dem gleichen Zweck dient eine weitere günstigen Ausgestaltung, bei der der Schirm an seiner Unterseite, also insbesondere an seiner der Drehachse zugewandet Seite, mit einer Schirmabschrägung zu einem Schirmrand hin ausläuft. Die Unterseite des Schirms hat zumindest an den Schirmrand angrenzend eine vorzugsweise konische Gestalt. Die Schirmabschrägung führt zu den gleichen oder ähnlichen Vorteilen wie die vorstehend für die Wandabschrägung des Seitenwandvorsprungs beschriebenen. Weiterhin kann die Schirmabschrägung insbesondere im Wesentlichen zu der Wandabschrägung korrespondieren. Es können insbesondere gleiche Neigungswinkel für beide Abschrägungen vorgesehen sein. Dann erfolgt die Abweisung des Kulissenstifts in Richtung der oberen Zone besonders sanft. The same purpose serves another advantageous embodiment, in which the screen on its underside, ie in particular on its side facing the axis of rotation, ends with a Schirmabschrägung to a screen edge. The underside of the screen has a preferably conical shape at least adjacent to the screen edge. The screen taper results in the same or similar advantages as those described above for the wall taper of the sidewall projection. Furthermore, the screen bevel may in particular correspond substantially to the wall bevel. In particular, the same inclination angle can be provided for both bevels. Then, the rejection of the guide pin in the direction of the upper zone is particularly gentle.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung erstreckt sich der Seitenwandvorsprung bis in den Steuerungs-Kulissenabschnitt. Dadurch wird der Kulissenstift sicher innerhalb des Steuerungs-Kulisssenabschnitts gehalten, wenn er erst einmal über die Abweiseeinheit dorthin gelangt ist. Auch Stöße mit radialer Kraftwirkung können den Kulissenstift dann nicht außer Eingriff mit der Kulissennut bringen. Der den Schirm des Kulissenstifts übergreifende Seitenwandvorsprung verhindert dies wirkungsvoll. Der Kulissenstift wird dann also insbesondere mittels des Formschlusses zwischen dem Schirm und dem Seitenwandvorsprung innerhalb des Steuerungs-Kulissenabschnitts der Kulissennut gehalten. According to a further advantageous embodiment, the side wall projection extends into the control gate section. As a result, the guide pin is held securely within the control Kulisssenabschnitts once he has got over the rejection unit there. Also, shocks with radial force can not bring the guide pin out of engagement with the sliding groove. The screen of the guide pin cross-sidewall projection prevents this effectively. The guide pin is then kept in particular by means of the positive connection between the screen and the side wall projection within the control gate section of the sliding groove.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung hat die Schiebemuffe einen Nocken, und ist die Kulissennut innerhalb des Nockens angeordnet. Der Nocken bietet dann den für die Kulissennut benötigten Bauraum, ohne die Wandstärke der Schiebemuffe zu schwächen. According to a further advantageous embodiment, the sliding sleeve has a cam, and the sliding groove is disposed within the cam. The cam then provides the space required for the gate groove, without weakening the wall thickness of the sliding sleeve.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung hat die Schiebemuffe eine zylindrische Außenumfangsfläche, und ist die Kulissennut durch mindestens eine in der zylindrischen Außenumfangsfläche vorgesehene Vertiefung oder Ausnehmung gebildet. Die Außenumfangsfläche ist dann insbesondere erhebungsfrei. Dies ist insbesondere bei solchen Anwendungen günstig, bei denen für die Schiebemuffe nur ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. According to a further advantageous embodiment, the sliding sleeve has a cylindrical outer peripheral surface, and the sliding groove is formed by at least one recess or recess provided in the cylindrical outer peripheral surface. The outer peripheral surface is then in particular free of elevation. This is particularly favorable in those applications in which only a limited space is available for the sliding sleeve.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist der Kulissenstift federnd gelagert. Dies erleichtert das Ein- und Ausfahren des Kulissenstifts. Außerdem kann auf diese Weise auch ein definierter Anpressdruck des Kulissenstifts z.B. an der Abweiseeinheit eingestellt werden. Zugleich ist das Anpressen aber nicht starr, sondern aufgrund der Federwirkung in bestimmtem Umfang nachgiebig, wodurch Stoßkräfte aufgenommen werden können. According to a further advantageous embodiment of the guide pin is resiliently mounted. This facilitates the retraction and extension of the guide pin. In addition, in this way, a defined contact pressure of the sliding pin can be set, for example, at the reject unit. At the same time, the pressing is not rigid, but due to the spring action to a certain extent yielding, whereby impact forces can be absorbed.
Die Verschiebevorrichtung dient bevorzugt in einer Kupplungsvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeuggetriebes, zur Koppelung bzw. Entkoppelung der Welle, auf welcher die Schiebemuffe angeordnet ist, mit einer zweiten drehbaren Welle. Die Erfindung umfasst daher auch eine solche Kupplungsvorrichtung, insbesondere eines Fahrzeuggetriebes. Die Kupplungsvorrichtung weist hierbei Kupplungsmittel auf, mittels welcher die beiden Wellen koppelbar sind. Die Schiebemuffe wirkt so mit den Kupplungsmitteln zusammen, dass diese die beiden Wellen miteinander drehfest koppeln, wenn die Schiebemuffe in eine Koppelposition auf der ersten Welle verschoben ist, und dass diese die beiden Wellen voneinander drehbar entkoppeln, wenn die Schiebemuffe in eine Entkoppelposition auf der ersten Welle verschoben ist. The displacement device is preferably used in a coupling device, in particular a vehicle transmission, for coupling or decoupling the shaft on which the sliding sleeve is arranged with a second rotatable shaft. The invention therefore also encompasses such a coupling device, in particular a vehicle transmission. The coupling device in this case has coupling means by means of which the two shafts can be coupled. The sliding sleeve cooperates with the coupling means such that they couple the two shafts together rotationally fixed when the sliding sleeve is moved to a coupling position on the first shaft, and that these two rotatably decouple the two shafts from each other when the sliding sleeve in a Entkoppelposition on the first Wave is shifted.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Kupplungsvorrichtung weist die Schiebemuffe selbst erste Kupplungsmittel zur formschlüssigen Koppelung mit zweiten Kupplungsmitteln der zweiten Welle auf, beispielsweise Klauen oder eine Verzahnung. Die Kupplungsmittel greifen ineinander ein und sorgen für die Koppelung der Wellen, wenn sich die Schiebemuffe in der Koppelposition befindet. Alternativ wirkt die Schiebemuffe auf ein mit den ersten Kupplungsmitteln versehenes weiteres Kupplungsbauteils. Die Koppelung der ersten Welle mit der zweiten Welle erfolgt dann über das weitere Kupplungsbauteil und die Kupplungsmittel, wenn sich die Schiebemuffe in der Koppelposition befindet. According to a favorable embodiment of the coupling device, the sliding sleeve itself has first coupling means for positive coupling with second coupling means of the second shaft, for example, claws or a toothing. The coupling means engage each other and provide for the coupling of the shafts when the sliding sleeve is in the coupling position. Alternatively, the sliding sleeve acts on a provided with the first coupling means further coupling component. The coupling of the first shaft with the second shaft then takes place via the further coupling component and the coupling means when the sliding sleeve is in the coupling position.
Bei dem Fahrzeuggetriebe kann es sich insbesondere um ein Gangwechselgetriebe handeln, d. h. um ein Getriebe, das mehrere wechselbare Übersetzungsstufen (Gänge) aufweist, oder um ein Antriebsstrang-Verteilergetriebe, d. h. ein Quer- oder Längsverteilergetriebe (i.e. Differentialgetriebe). In ersterem Fall dient die Kupplungsvorrichtung mit der Verschiebevorrichtung bevorzugt zum Einlegen von zumindest einer Übersetzungsstufe des Getriebes und/oder zum An- bzw. Abkoppeln von Nebenabtrieben des Getriebes, z. B. einer Zapfwelle oder einer Allradantriebswelle. Während in letzterem Fall die Kupplungsvorrichtung mit der Verschiebevorrichtung dazu dient, einen Antrieb bzw. einen Abtrieb des Verteilergetriebes von dem restlichen Antriebsstrang zu entkoppeln bzw. diesen mit dem restlichen Antriebsstrang zu koppeln, beispielsweise eine Allradantriebswelle, eine Vorder- oder Hinterachsantriebswelle oder eine Radantriebswelle. The vehicle transmission may in particular be a gear change transmission, i. H. a gearbox that has several interchangeable gear ratios (gears) or a powertrain transfer case, d. H. a transverse or longitudinal transfer case (i.e. differential gear). In the former case, the coupling device with the displacement device is preferably used for inserting at least one gear ratio of the transmission and / or for coupling or uncoupling of power take-offs of the transmission, for. B. a PTO or an all-wheel drive shaft. While in the latter case, the coupling device with the displacement device serves to decouple a drive or an output of the transfer case from the rest of the drive train or to couple this with the rest of the drive train, such as a four-wheel drive shaft, a front or Hinterachsantriebswelle or a Radantriebswelle.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Verschiebevorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildungen der Erfindungsgegenstands keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf. Both the features specified in the claims and the features specified in the following embodiments of the sliding device according to the invention are each suitable alone or in combination with each other to further develop the object according to the invention. The respective combinations of features represent no limitation with respect to the developments of the subject invention, but have essentially merely exemplary character.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Further features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.
Es zeigt: It shows:
Einander entsprechende Teile sind in den
In
An einer Außenumfangsfläche
Die sich nur über einen Teil der Außenumfangsfläche
Die Schiebemuffe
Falls die Abweiseeinheit
In
Ein Kulissenstift
Eine Nutbreite W1 der Kulissennut
Je nachdem, wie weit der Kulissenstift
Die Abweiseeinheit
Befindet sich der Kulissenstift
Die Seitenwandvorsprünge
In
Die Schiebemuffe
An einem Anfangspunkt der Abweiseeinheit
Im in
In
In
Die Funktionsweise der Abweiseeinheit
Um eine Längsverschiebung der Schiebemuffe
Erreicht der Kulissenstift
Grundsätzlich kann der aktive Zweig
Eine axiale Rückbewegung der Schiebemuffe
Durch die Abweiseeinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Verschiebevorrichtung Shifter
- 2 2
- Drehachse axis of rotation
- 3 3
- Welle wave
- 4 4
- Schiebemuffe sliding sleeve
- 5 5
-
Doppelpfeil für Verschiebung der Schiebemuffe
4 längs der Welle3 Double arrow for shifting the sliding sleeve4 along the shaft3 - 6 6
-
Drehrichtung der Welle
3 und der Schiebemuffe4 Direction of rotation of the shaft3 and the sliding sleeve4 - 7 7
- Außenumfangsfläche Outer circumferential surface
- 8 8th
- Kulissennut link groove
- 9 9
- Kulissenführung link guide
- 10 10
- Kulissenstift link pin
- 11 11
- Feder feather
- 12 12
-
Doppelpfeil für radiales Ein-/Ausfahren des Kulissenstifts
10 Double arrow for radial retraction / extension of the guide pin10 - 13 13
- Eingangszweig input branch
- 14 14
- Abzweigstelle branching point
- 15 15
- passiver Zweig passive branch
- 16 16
- aktiver Zweig active branch
- 17 17
- Steuerungs-Kulissenabschnitt Control gate section
- 18 18
- Abweiseeinheit Abweiseeinheit
- 19 19
- Schiebemuffe sliding sleeve
- 20 20
- Nocken cam
- 21 21
- Abweiseeinheit Abweiseeinheit
- 22 22
- Seitenwandvorsprung Sidewall edge
- 23 23
- Nutseitenwand groove side wall
- 24 24
- Kulissenstift link pin
- 25 25
- Schirm umbrella
- 26 26
- Schirmrand screen edge
- 27 27
- Schirmabschrägung Schirmabschrägung
- 28 28
- Vertiefung deepening
- 29 29
- unteres Stiftende lower end of the pencil
- 30 30
- Schiebemuffe sliding sleeve
- 31 31
- Wandabschrägung Wandabschrägung
- 32 32
- Schiebemuffe sliding sleeve
- 33 33
- Kulissennut link groove
- 34 34
- Abdeckung cover
- 35 35
- Abweiseeinheit Abweiseeinheit
- 36 36
-
Anfangspunkt der Abweiseeinheit
35 Starting point ofreject unit 35 - 37 37
-
Anfangspunkt des Steuerungs-Kulissenabschnitts
17 Starting point of thecontrol gate section 17 - 38 38
-
vordere Seitenwand der Abdeckung
34 front side wall of thecover 34 - 39 39
- Schwenklager pivot bearing
- 40 40
- Schwenkpfeil Panning arrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009054942 A1 [0002] DE 102009054942 A1 [0002]
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-
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