-
Die Erfindung betrifft ein Übertragungsglied für das Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Schaltgabel, wobei das Übertragungsglied gegen eine Schaltmuffe des Schaltgetriebes in Wirkstellung bringbar und durch einen Schalthebel betätigbar ist und bei Betätigung durch eine im Wesentlichen axiale Bewegung die Schaltmuffe in eine Leerlaufposition oder Gangposition bringt. Die Erfindung betrifft ferner ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Übertragungsglied.
-
Übertragungsglieder für das Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise eine Schaltgabel, dienen der Übertragung einer auf den Schalthebel des Kraftfahrzeuges ausgeübten Betätigungskraft auf eine Schaltmuffe des Getriebes, welche dadurch in eine Gangposition gebracht wird und somit ein Gang eingelegt ist. Das Übertragungsglied wird dazu gewöhnlich translatorisch in axialer Richtung des Getriebes bewegt. Durch die Bewegung des Übertragungsgliedes wird die Schaltmuffe in axialer Richtung mitgenommen und dadurch der Schaltvorgang eingeleitet, insbesondere die Synchronisierung der Geschwindigkeiten von Antriebswelle und ausgewählter Abtriebswelle eingeleitet. Um bei der Schaltbewegung des Übertragungsgliedes die Schaltmuffe in axialer Richtung mitnehmen zu können, weist das Übertragungsglied wenigstens einen Materialabschnitt auf, welcher an der Schaltmuffe anliegt.
-
Es hat sich gezeigt, dass durch den Berührungskontakt des Übertragungsgliedes mit der Schaltmuffe während des Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges Kräfte von der Schaltmuffe gegen das Übertragungsglied wirken und Schwingungen am Übertragungsglied induzieren. Es hat sich ferner gezeigt, dass vor allem in axialer Richtung auf die Schaltmuffe wirkende Kräfte zu Schwingungen des Übertragungsgliedes führen, welche in axialer Richtung in Erscheinung treten.
-
Die Schwingungen des Übertragungsgliedes sind hauptsächlich auf die Herstellungstoleranz der miteinander in Wirkkontakt stehenden Bauteile hervorgerufen und üblicherweise höher frequent. Die Schwingungen werden auf den Schalthebel übertragen und sind dort für den Fahrer als Vibration des Schalthebels wahrnehmbar, insbesondere sichtbar und hörbar. Darüber hinaus fühlt der Fahrer die Vibrationen beim Anfassen des Schalthebels.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Übertragungsglied mit den eingangs genannten Merkmalen bereitzustellen, welches im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges bzw. bei eingeschaltetem Motor schwingungsfrei oder zumindest schwingungsarm ist. Ferner soll ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen werden, welches für den Einsatz eines derartigen Übertragungsgliedes geeignet ist.
-
Diese Aufgabe wird mit einem Übertragungsglied gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Ferner wird die Aufgabe mit einem Schaltgetriebe mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
-
Ein erfindungsgemäßes Übertragungsglied für das Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Schaltgabel, ist gegen eine Schaltmuffe des Schaltgetriebes in Wirkstellung bringbar und durch einen Schalthebel betätigbar, wobei bei Betätigung des Übertragungsgliedes durch eine im Wesentlichen axiale Bewegung die Schaltmuffe in eine Leerlaufposition oder Gangposition gebracht wird. Bevorzugt ist das Übertragungsglied dazu ausgebildet, bei seiner im Wesentlichen axialen Bewegung sich translatorisch in axialer Richtung des Schaltgetriebes zu bewegen.
-
Nach der Erfindung sind Dämpfungsmittel zur Dämpfung von Schwingungen des Übertragungsgliedes vorgesehen.
-
Durch diese Maßnahme werden Schwingungen, insbesondere Vibrationen, des Übertragungsgliedes in einfacher Weise und wirkungsvoll vermieden oder zumindest in hohem Maße reduziert. Indem die Dämpfungsmittel am Übertragungsglied vorgesehen sind, wirken die Dämpfungsmittel direkt am Ort des Entstehens der Schwingungen.
-
Durch die Erfindung sind Schwingungen, insbesondere Vibrationen, verringert bzw. vermieden, welche im Fahrbetrieb und/oder bei Betrieb des Motors, insbesondere des Verbrennungsmotors, des Kraftfahrzeuges entstehen. Etwaige durch die Schwingungen des Übertragungsgliedes erzeugte Vibrationen des Schalthebels sind dadurch wirkungsvoll vermieden oder zumindest soweit reduziert, dass sie von den Insassen des Innenraumes des Kraftfahrzeuges nicht mehr wahrnehmbar sind. Für den Fahrer des Kraftfahrzeuges ergibt sich ferner ein hoher Fahrkomfort, da er beim Anfassen des Schalthebels, beispielsweise im Zuge eines Schaltvorganges, im Wesentlichen keine Vibrationen mehr fühlt.
-
Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Dämpfungsmittel gegen Schwingungen in axialer Richtung dämpfend wirken. Dadurch wird gezielt solchen Schwingungen entgegengewirkt, welche bei dem Übertragungsglied aufgrund seiner axialen Bewegbarkeit begünstigt auftreten.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Dämpfungsmittel durch wenigstens eine Gegenschwingmasse gebildet sind, welche gegenphasig zu den Schwingungen des Übertragungsgliedes bewegbar ist bzw. bewegt wird. Dadurch wird im Fahrbetrieb und/oder bei Betrieb des Motors auftretenden Schwingungen des Übertragungsgliedes in technisch einfacher und wirkungsvoller Weise entgegengewirkt. Durch die Gegenschwingmasse ist ein Dämpfungsmittel in Art eines Schwingungstilgers realisiert. Zur Schwingungstilgung wird Gegenschwingmasse gegenphasig zu der Erregerschwingung, nämlich der bei Betrieb des Motor bzw. im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges induzierten Schwingungen, gegebenenfalls mit gewisser Zeitverzögerung direkt am Übertragungsglied entgegengewirkt, indem sich durch der Gegenschwingmasse eine Gegenschwingung aufbaut. Durch die Gegenschwingung wird der Erregerschwingung Schwingungsenergie entzogen und damit die Erregerschwingung selbst reduziert oder sogar eliminiert.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Übertragungsglied einen entlang seiner Mittelachse verschiebbaren Grundkörper aufweist und die Gegenschwingmasse konzentrisch bezüglich der Mittelachse angeordnet ist. Indem ein Grundkörper vorgesehen ist, welcher entlang seiner Mittelachse verschiebbar ist und die Gegenschwingmasse konzentrisch bezüglich der Mittelachse, vorzugsweise den Grundkörper umgebend, angeordnet ist, ist in technisch einfacher Weise die Gegenschwingmasse realisiert.
-
In die gleiche Richtung zielt die Maßnahme einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wonach die Gegenschwingmasse als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildet ist und den Grundkörper umgibt.
-
Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Gegenschwingmasse als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildet ist und innerhalb des Grundkörpers liegt bzw. der Grundkörper die Gegenschwingmasse umgibt.
-
Auch können mehrere Gegenschwingmassen vorgesehen sein, beispielsweise können die mehreren Gegenschwingmassen konzentrisch bezüglich der Mittelachse des axial verschiebbaren Grundkörpers verteilt angeordnet sein.
-
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, die wenigstens eine Gegenschwingmasse gegen die Kraft wenigstens eines Federelementes, insbesondere in axialer Richtung, bewegbar ist. Dadurch bildet die Gegenschwingmasse zusammen mit dem Federelement ein Pendel, bei dem die ausgestellte Gegenschwingmasse gegen die Rückstellkraft des Federelementes in Richtung seiner Ausgangslage zurück bewegt wird.
-
Bevorzugt wirkt die Kraft des Federelementes in Verschieberichtung des Übertragungsgliedes, also in axialer Richtung, so dass Gegenschwingmasse und Federelement besonders gegen in axialer Richtung auftretende Schwingungen des Übertragungsgliedes kompensierend wirken.
-
Das Federelement kann jedes beliebige Bauteil mit federelastischen Eigenschaften sein. Das Federelement kann durch einen Federstahl gebildet sein. Auch kann das Federelement durch Gummi und/oder Faserverbundwerkstoff gebildet sein. Wesentlich ist, dass das Federelement sich elastisch rückstellend verhält und somit unter Belastung nachgibt und nach Entlastung in die ursprüngliche Gestalt zurückkehrt.
-
Es bietet sich an, dass die Gegenschwingmasse gegen die Kraft wenigstens eines vorgespannten Federelementes bewegbar ist. Bevorzugt sollte die Gegenschwingmasse gegen die Kraft wenigstens eines auf einen vorgegebenen Wert vorgespannten Federelementes bewegbar sein. Durch die Vorspannung wird die Gegenschwingmasse in der Ausgangslage gehalten, so dass unkontrollierte und ungewollte Verschiebebewegungen der Gegenschwingmasse ohne zugehörige Schwingungen des Übertragungsgliedes vermieden sind.
-
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Federelemente vorgesehen, welche an den beiden in axialer Richtung gegenüberliegenden Seiten der Gegenschwingmasse angeordnet sind und sich einerseits gegen die Gegenschwingmasse und andererseits jeweils gegen eine Begrenzungsfläche abstützen. Dadurch sind in technisch einfacher Weise der Verschiebeweg der Gegenschwingmasse und der federelastische Verstellweg der Federelemente vorgegeben.
-
Bevorzugt weist das Übertragungsglied wenigstens zwei Begrenzungsflächen auf, zwischen denen die Gegenschwingmasse, insbesondere in axialer Richtung, bewegbar ist.
-
In technisch einfacher Weise sind die Begrenzungsflächen realisiert, indem nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Begrenzungsflächen jeweils durch einen Materialabschnitt gebildet sind, welcher an einem axial verschiebbaren Grundkörper des Übertragungsgliedes angeordnet ist.
-
Es bietet sich an, dass eine der Begrenzungsflächen an einem Übertragungsteil des Übertragungsgliedes ausgebildet ist, wobei das Übertragungsteil bei Betätigung des Schalthebels mit der Schaltmuffe des Schaltgetriebes in Wirkstellung tritt. Damit kommt dem Übertragungsteil eine Doppelfunktion zu. Es dient zum einen der Übertragung der vom Schalthebel eingeleiteten Betätigungsbewegung auf das Getriebe, beispielsweise um einen Gang zu Schalten, und zum anderen als Begrenzung für den Schwingweg der Gegenschwingmasse.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gegenschwingmasse gegen eine Reibungskraft bewegbar ist, welche bevorzugt durch ein gegen eine Fläche drückendes Reibmittel erzeugt ist. Durch die auf die Gegenschwingmasse wirkende Reibungskraft ist es möglich, die Schwingungen des Übertragungsgliedes breitbandig abzubauen.
-
Bevorzugt sollte dazu das Reibmittel mit einer vorgegebenen, insbesondere einstellbaren Kraft auf die Fläche wirken.
-
Das Reibmittel kann in technisch einfacher Weise realisiert werden, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung das Reibmittel durch wenigstens ein gewindeführendes Element gebildet ist, welches in eine Durchgangsbohrung der Gegenschwingmasse eingeschraubt ist und mit einem freien Ende gegen die Fläche drückt.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Fläche an dem Grundkörper des Übertragungsgliedes gebildet ist, insbesondere den Nutboden einer in axialer Richtung verlaufenden Nut des Grundkörpers bildet. Dadurch dient das Reibmittel zugleich auch als Teil einer Lagesicherung, durch welche beispielsweise ein Verdrehen der Gegenschwingmasse relativ gegenüber dem Grundkörper verhindert ist, indem das Reibmittel in die Nut des Grundkörpers eingreift.
-
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem Übertragungsglied der vorstehend beschriebenen Art.
-
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
-
Es zeigen schematisch:
-
1 eine mögliche Ausführungsform eines Übertragungsgliedes für das Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges in Schnittdarstellung,
-
2 das Übertragungsglied gemäß der 1 in einer Ansicht auf eine Stirnseite des Übertragungsgliedes mit einem Teilschnitt im Bereich eines Reibmittels,
-
3A und 3B eine mögliche Ausführungsform einer Gegenschwingmasse, welche beispielsweise bei dem Übertragungsglied gemäß der 1 einsetzbar ist, im Längsschnitt (3A) sowie im Querschnitt (3B),
-
4A eine mögliche Ausführungsform eines die Bewegung einer Gegenschwingmasse begrenzenden Begrenzungselementes, welches beispielsweise bei dem Übertragungsglied gemäß der 1 einsetzbar ist, in Vorderansicht,
-
4B und 4C die Querschnittskontur des Begrenzungselementes gemäß der 4A entlang der Schnittlinie A-A (4B) und der Schnittlinie B-B (4C) gemäß der 4A und
-
5A und 5B eine weitere mögliche Ausführungsform eines die Bewegung einer Gegenschwingmasse begrenzenden Begrenzungselementes, welches beispielsweise bei dem Übertragungsglied gemäß der 1 einsetzbar ist, in Vorderansicht (5A) sowie in Seitenansicht (5B).
-
1 und 2 zeigen eine mögliche Ausführungsform eines Übertragungsgliedes 1 für das Schaltgetriebe eines (nicht in den 1 und 2 dargestellten) Kraftfahrzeuges. Das Übertragungsglied 1 kann beispielsweise eine sogenannte Schaltgabel sein.
-
Das Übertragungsglied 1 ist gegen eine (in den 1 und 2 nicht dargestellte) Schaltmuffe des Schaltgetriebes in Wirkstellung bringbar und durch einen (in den 1 und 2 nicht dargestellten) Schalthebel betätigbar, wobei bei Betätigung das Übertragungsglied 1 durch eine Bewegung in axiale Richtung 3 die Schaltmuffe in eine Leerlaufposition oder Gangposition gebracht werden kann.
-
Das Übertragungsglied 1 weist einen Grundkörper 6 auf, welcher entlang seiner Mittelachse 5 in axialer Richtung 3 verschiebbar ist. Der Grundkörper 6 ist bevorzugt als Hohlwelle, Hülse oder Hohlachse ausgebildet. An dem Grundkörper 6 ist ein Übertragungsteil 11 angeordnet, welches von dem Grundkörper 6 seitlich nach außen steht, vorzugsweise in einem im Wesentlichen rechten Winkel bezüglich der Mittelachse 5 liegt.
-
Das Übertragungsteil 11 ist an seinem nach außen stehenden Abschnitt bevorzugt gabelförmig ausgebildet und weist zwei zueinander beabstandete Schenkel 17, 18 auf. Die Schenkel 17, 18 weisen jeweils an ihrem Ende einen Mitnehmerabschnitt bzw. Kontaktabschnitt 19, 20 auf, über welche das Übertragungsglied 1 an die (in den 1 und 2 nicht dargestellte) Schaltbuchse des Schaltgetriebes angreift und vorzugsweise unter Mitnahme der Schaltbuchse das Einlegen des Ganges und das Herausnehmen des Ganges, beispielsweise im Leerlaufzustand des Getriebes, vollzieht.
-
Durch die bevorzugt gabelförmige Ausgestaltung des Übertragungsteiles 11, kann die Schaltmuffe zwischen den Schenkeln 17 und 18 aufgenommen werden, so dass die Mitnehmerabschnitte 19, 20 an seitlich gegenüberliegenden, vorzugsweise diametral gegenüberliegenden Umfangsabschnitten der Schaltmuffe liegen.
-
Das Übertragungsglied 1 weist ferner ein weiteres Übertragungsteil 21 auf, welches an dem Grundkörper 6 angreift bzw. daran angeordnet ist und zur Übertragung der Betätigungsbewegung des (in den 1 und 2 nicht dargestellten) Schalthebels auf das Übertragungsglied 1 bzw. den Grundkörper 6 dient.
-
Erfindungsgemäß weist das Übertragungsglied 1 Dämpfungsmittel 2 zur Dämpfung von Schwingungen des Übertragungsgliedes 1 auf, welche bevorzugt im Fahrbetrieb und/oder bei Betrieb des Motors, insbesondere Verbrennungsmotors, des Kraftfahrzeuges entstehen bzw. entstehen können. Bevorzugt wirken die Dämpfungsmittel 2 gegen Schwingungen in axialer Richtung 3 dämpfend. Dazu weisen die Dämpfungsmittel 2 eine Gegenschwingmasse 4 auf, welche gegenphasig zu den Schwingungen des Übertragungsgliedes 1 bewegt werden kann und zum Tilgen der Schwingungen des Übertragungsgliedes aktiv bewegt wird.
-
Bevorzugt ist die Gegenschwingmasse 4 als rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildet, welcher den Grundkörper 6 umgibt und in axialer Richtung 3 auf dem Grundkörper 6 hin und her bewegbar ist.
-
Die Dämpfungsmittel 2 weisen ferner zwei Federelemente 7, 8 auf, von denen das eine Federelement 7 an der einen Stirnseite der Gegenschwingmasse 4 und das andere Federelement 8 an der anderen Stirnseite der Gegenschwingmasse 4 angeordnet ist bzw. sich daran abstützt. Die Federelemente 7 und 8 stützen sich mit ihrer anderen in axialer Richtung 3 gerichteten Seite jeweils gegen eine Begrenzungsfläche 9 bzw. 10 ab, so dass die Gegenschwingmasse 4 und die jeweils endseitig daran angreifenden Federelemente 7, 8 zwischen den beiden Begrenzungsflächen 9, 10 angeordnet sind und durch die Begrenzungsflächen 9, 10 die Bewegung der Gegenschwingmasse 4 in axialer Richtung 3 begrenzt ist.
-
Durch die Gegenschwingmasse 4 und die Federelemente 7, 8 ist ein Schwingungstilger gebildet, welcher sich gegenphasig zu den Schwingungen des Übertragungsgliedes 1 bewegen, wobei die Gegenschwingmasse 4 bei seiner Hin- und Herbewegung sich jeweils gegen die Kraft eines der beiden Federelemente 7 bzw. 8 bewegt.
-
Bevorzugt ist die Gegenschwingmasse 4 gegen eine Reibungskraft bewegbar, welche durch ein gegen eine Fläche 12 drückendes Reibmittel 13 erzeugt ist, wie insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich ist. Das Reibmittel 13 ist dabei bevorzugt durch wenigstens ein gewindeführendes Element 14, wie beispielsweise eine Schraube oder ein Gewindestift, gebildet, wobei das gewindeführende Element 14 in einer gewindetragenden Durchgangsbohrung 22 der Gegenschwingmasse 4 eingeschraubt ist und mit einem freien Ende gegen die Fläche 12 drückt.
-
Die Fläche 12 ist bevorzugt an dem Grundkörper 6 des Übertragungsgliedes 1 gebildet. Bevorzugt ist die Fläche 12 dabei der Nutboden 16 einer in axialer Richtung 3 verlaufenden Nut 15 des Grundkörpers 6.
-
3A und 3b veranschaulichen die Gegenschwingmasse 4, welche dort in einem Längsschnitt sowie einem Querschnitt dargestellt ist.
-
3A und 3B zeigen eine bevorzugte Ausführung der Gegenschwingmasse 4. Dabei ist die Gegenschwingmasse 4 als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet, in dessen Umfangswandung die Durchgangsbohrung 22 zur Aufnahme des als Reibmittel dienenden gewindeführenden Elementes 14 dient. Die Durchgangsbohrung 22 weist dazu bevorzugt ein Innengewinde auf.
-
Die Gegenschwingmasse 4 weist bevorzugt einen Einschnitt 23 in der Umfangswandung auf, welcher sich von einer Stirnseite der Gegenschwingmasse 4 beginnend, in axialer Richtung 3 bzw. der Mittelachse 5 erstreckt und vor dem Endbereich der gegenüberliegenden Stirnseite der Gegenschwingmasse 4 endet. Durch den Einschnitt 23 ist es möglich, dass das an dem Grundkörper 6 angreifende bzw. daran angeordnete Übertragungsglied 21 im Bereich der Gegenschwingmasse 4 von dem Übertragungsglied 1 seitlich nach außen stehend angeordnet werden kann. Durch den Einschnitt 21 ist ein Verschieben des Übertragungsgliedes 1 in axialer Richtung möglich, ohne dass dabei die Gegenschwingmasse 4 gegen das Übertragungsteil 21 gegenschlägt, also somit die Gegenschwingmasse 4 frei schwingen kann.
-
4A zeigt das Übertragungsteil 11 des Übertragungsgliedes 1 in Alleinstellung. Insofern wird auf die Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen.
-
4B und 4C zeigen eine mögliche Ausgestaltung der Schenkel 17 und 18 des Übertragungsteiles 11 entlang der Schnittlinien A-A (4B) und der Schnittlinien B-B (4C).
-
Wie daraus ersichtlich ist, können nach einer bevorzugten Ausführung die Schenkel 17, 18 jeweils als Winkelprofil ausgebildet sein. Die Dicke des jeweiligen Winkelprofiles ist dabei bevorzugt in Abhängigkeit der Länge der Schenkel 17, 18 dimensioniert. Je länger die Schenkel 17, 18 ausgebildet sind, desto stärker, beispielsweise dickwandinger, sind die Winkelprofile dimensioniert.
-
5A und 5B zeigen eine mögliche Ausführungsform eines Bauteiles 24, welches die eine Begrenzungsfläche 10 aufweist, an dem sich das eine Federelement 8 abstützt. Das Bauteil 24 ist bevorzugt ringförmig ausgebildet und kann durch Stanzen hergestellt sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Übertragungsglied
- 2
- Dämpfungsmittel
- 3
- axiale Richtung
- 4
- Gegenschwingmasse
- 5
- Mittelachse
- 6
- Grundkörper
- 7
- Federelement
- 8
- Federelement
- 9
- Begrenzungsfläche
- 10
- Begrenzungsfläche
- 11
- Übertragungsteil
- 12
- Fläche
- 13
- Reibmittel
- 14
- gewindeführendes Element
- 15
- Nut
- 16
- Nutboden
- 17
- Schenkel
- 18
- Schenkel
- 19
- Mitnehmerabschnitt
- 20
- Mitnehmerabschnitt
- 21
- weiteres Übertragungsteil
- 22
- Durchgangsbohrung
- 23
- Einschnitt
- 24
- Bauteil
