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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Schaltdomanordnung für ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe, umfassend ein Schaltdomgehäuse und ein im Schaltdomgehäuse um eine Längsachse drehbar und in Richtung der Längsachse axial verschiebbar angeordnetes Schaltelement, wobei am Schaltelement ein Sperrbügel angeordnet ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine Schaltdomanordnung dieser Art ist beispielsweise in der
DE 10 2010 034 283 A1 beschrieben. In einem Schaltdomgehäuse ist hier in an sich bekannter Weise eine Schaltwelle beweglich angeordnet, mit der Schaltvorgänge im Getriebe ausgeführt werden. Im Zusammenspiel mit einem auf der Schaltwelle befestigten Schaltfinger werden beispielsweise Schaltgabeln betätigt bzw. blockiert, die in Schiebemuffen von Synchronisiereinrichtungen eingreifen. Die Anordnung umfasst ferner ein Sperrelement bzw. einen Sperrbügel, das bzw. der auch als „Interlock” bezeichnet wird. Mit diesem wird das versehentliche Schalten von nicht angewählten Gängen bzw. das gleichzeitige Schalten mehrerer Gänge verhindert.
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Dadurch, dass sich das Öl im Getriebe während des Betriebs temperaturabhängig ausdehnt und wieder zusammenzieht, ist eine Entlüftung des Schaltdoms erforderlich, die es ermöglicht, dass Luft in das Schaltdomgehäuse ein- und ausströmt. Typischerweise ist die Entlüftung an einer hochgelegenen Stelle des Schaltdoms angeordnet. Um einen Ölaustritt durch die Entlüftungsöffnung zu verhindern, wird ein Barriereblech im Inneren des Schaltdomgehäuses montiert, das das spritzende Öl von der Entlüftungsöffnung fernhält. Dieses Barriereblech kann auf zwei Zapfen des zumeist aus Aluminium bestehenden Schaltdomgehäuses vernietet oder verschraubt sein.
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Für eine ordnungsgemäße und einfache sowie schnelle Montage der Anordnung ist es wichtig, dass der Sperrbügel zum Gehäuse des Schaltdoms eine definierte Relativposition einnimmt und beibehält, bis der Montagevorgang in das Getriebegehäuse abgeschlossen ist. D. h. der Sperrbügel und der Schaltdom haben jeweils eine durch die Schaltwellen(längs-)achse verlaufende Hauptbezugsebene, deren Winkel zueinander sich während der Montage nicht bzw. nur geringfügig verändern darf. Während der Montage des Schaltdoms in das Getriebe ist es also erforderlich, dass der Sperrbügel in einer definierten Ausrichtung bleibt, da ein Kulissenstift in ein Langloch eingeführt werden muss. Dieses Langloch ist bei beschlossenem Getriebegehäuse nicht mehr sichtbar. Daher ist eine Positionierhilfe erforderlich, die die grobe Orientierung sicherstellt.
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Die vorbekannten Lösungen sind unter verschiedenen Aspekten mit Nachteilen verbunden:
Für die genannten Funkionen – also für den Spritzschutz einerseits und die Verdrehsicherung andererseits – sind zwei Bauteile erforderlich.
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Bei verschraubten Barriereblechen muss die Bohrung derselben auf die Schrauben bei Verwendung selbstfurchender Schrauben abgestimmt sein; die Schrauben selber stellen wiederum weitere benötigte Bauteile dar. Beim Verschrauben des Barriereblechs besteht die Gefahr, dass das zumeist aus Aluminium bestehende Schaltdomgehäuse beim Furchen platzt. Dies kann zu Ausfällen und Leckagen führen. Schrauben können sich im Betrieb auch lockern und in das Getriebe fallen, mit entsprechenden gravierenden Folgen.
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Sofern eine Nietlösung zum Befestigen des Barriereblechs zum Einsatz kommt. ist eine kostenintensive spanende Bearbeitung am Aluminiumgehäuse erforderlich (zwei Zapfen). Auch beim Vernieten kann das Gehäuse platzen. Möglicherweise werden nicht beide Zapfen ausreichend vernietet.
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Ein weiteres praktisches Problem während der Montage besteht darin, dass dann, wenn mehrere zum Korrosionsschutz eingeölte Barrierebleche bei der Montage im Stapel bereitliegen, der Monteur versehentlich zwei Barrierebleche greifen und verbauen kann.
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DE 10 2011 081 117 B3 schlägt einen hoch bauenden Gehäuseflansch mit einem Ausleger vor, an dem die Entlüftungsbohrung angeordnet ist. Diese Lösung benötigt relativ viel Bauraum.
DE 10 2010 013 939 A1 zeigt eine Entlüftung über einen Dichtungsbereich und erfordert ein separates Dichtungselement.
DE 10 2008 061 888 A1 zeigt einen Schaltdom aus Kunststoff mit einem Rückhalteelement für ein Wälzlager einer Schaltstange, das keinen sicheren Spritzschutz darstellt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schaltdomanordnung zu schaffen, die es in einfacher Weise ermöglicht, sowohl ein Abschirmen einer Entlüftungsöffnung im Schaltdomgehäuse als auch eine Verdrehsicherung des Sperrbügels zu realisieren. Hierbei sollen die oben genannten Nachteile, die sich aus einem Verschrauben oder einem Vernieten ergeben, eliminiert werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe wird durch eine Schaltdomanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Am Sperrbügel ist mittelbar oder unmittelbar ein Spritzschutz befestigt ist, der mindestens eine Abweisfläche aufweist. Der Spritzschutz kann dabei insbesondere zwei Abweisflächen aufweisen, die in Richtung der Längsachse axial versetzt zueinander angeordnet sind. Zumindest eine Abweisfläche kann dabei eben ausgebildet sein. In diesem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass die Oberflächennormale zumindest einer Abweisfläche in Richtung der Längsachse weist.
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Der Spritzschutz weist bevorzugt formschlüssige Verbindungsmittel auf, mit denen er mit dem Sperrbügel verbunden werden kann. Diese Verbindungsmittel sind insbesondere in Form zweier U-förmiger Abschnitte ausgebildet, die entsprechende Abschnitte des Sperrbügels umgreifen. Somit kann durch Aufschieben des Spritzschutzes auf den Sperrbügel eine feste und sichere Verbindung ohne Schrauben, Nieten oder andere Befestigungselemente erreicht werden.
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Mindestens eine der Abweisflächen kann zwei seitliche Begrenzungsflächen aufweisen, die passend zu zwei im Inneren des Schaltdomgehäuses in Richtung der Längsachse verlaufenden Stegen ausgebildet sind. Die im Inneren des Schaltdomgehäuses in Richtung der Längsachse verlaufenden Stege sind dabei in einem Schnitt senkrecht auf die Längsachse vorzugsweise gerade ausgebildet und radial zur Längsachse ausgerichtet. Hiermit wird die gewünschte Verdrehsicherung des Sperrbügels sichergestellt.
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Die mindestens eine Abweisfläche ist dabei bevorzugt – im ihre Wirkung als Abschirmung der Entlüftungsöffnung zu erzielen – in einem Umfangsbereich um die Längsachse herum angeordnet, in dem die Entlüftungsöffnung im Schaltdomgehäuse angeordnet ist.
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Das Schaltelement wird zumeist durch eine Zentralschaltwelle gebildet, an der mindestens ein Schaltfinger befestigt ist.
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Der Spritzschutz ist bevorzugt als Kunststoff-Formteil ausgeführt.
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Demgemäß schlägt die Erfindung einen Spritzschutz – bevorzugt ausgeführt als Kunststoffteil – vor, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf den Sperrbügel formschlüssig und diesen umgreifend aufgeschoben wird, wobei der Spritzschutz zwei Funktionen in ein Bauteil integriert. Der vorgeschlagene Spritzschutz wird also auf das Interlock montiert und dient gleichzeitig als Rotationssicherung und als Spritzschutz.
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Die Erfindung kommt also im Getriebebereich bei Schaltdomen mit einem Verriegelungsmechanismus zum Einsatz, bei denen während der Montage eine Sicherung gegen Verdrehen gegeben sein muss und bei denen eine Abschirmung gegen Spritzöl benötigt wird; beide Funktionen werden durch ein einziges Bauteil realisiert.
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Vorteilhaft wird keine spanende Bearbeitung bei der Realisierung des Spritzschutzes und der Verdrehsicherung benötigt. Insbesondere kann auch die spanende Bearbeitung am Schaltdomgehäuse reduziert werden.
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Der aus Kunststoff bestehende Spritzschutz wird dabei zumeist per Handmontage auf den Sperrbügel aufgeschoben und durch die Zentralschaltwelle, die im Anschluss montiert wird, gegen Verlieren gesichert. Weder Schrauben noch Nieten sind hierfür erforderlich.
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Der Spritzschutz stellt also einen Ersatz für die bislang verwendeten Barrierebleche dar, die bisher als separate Bauteile am Aluminiumgehäuse des Schaltdoms befestigt wurden; der Spritzschutz hat, was seine Abweisflächen anbelangt, eine ähnliche Geometrie wie die Barrierebleche. Gleichzeitig wird die Geometrie der genannten Abweisflächen genutzt, das Kunststoffteil und wegen seiner Verbindung zum Interlock auch dieses als Sperrbügel-Positionierhilfe zum Einsatz zu bringen, indem es zwischen zwei Barrierestege im Schaltdomgehäuse geführt wird, wodurch eine Verdrehung auf der Zentralschaltwelle verhindert wird.
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Da der Spritzschutz gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung formschlüssig mit dem Sperrbügel verbunden ist, kann dieser auch nicht mehr auf der Zentralschaltwelle rotieren. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Kulissenstift, der am Ende in das geschlossene Getriebegehäuse geschraubt wird, das Langloch im Sperrbügel trifft.
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Insgesamt ergibt sich durch die Einsparung von Einzelteilen, von spanender Bearbeitung und von Montageschritten eine kostengünstigere Lösung, die dennoch die benötigte Funktionalität aufweist.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht eine Schaltwelle mit montiertem Sperrbügel und erfindungsgemäßem Spritzschutz,
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2 die Ansicht in Richtung einer Längsachse von unten in einen Schaltdom, in dem die Anordnung nach 1 moniert ist,
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3 in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spritzschutzes,
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4 die Darstellung nach 3, aus einer anderen Richtung gesehen,
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5 den Schaltdom, montiert auf einem Getriebegehäuse, in einer geschnitten Darstellung,
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6 einen Ausschnitt des Schaltdoms mit Entlüftungsöffnung und
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7 in Explosionsdarstellung die in 1 dargestellten Komponenten.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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In 1 ist ein Schaltelement 3 in Form einer Zentralschaltwelle dargestellt, die im Inneren eines Schaltdoms bzw. eines Getriebes zum Schalten von Gängen eines Zahnräderwechselgetriebes eingesetzt wird. Die Zentralschaltwelle 3 hat eine Längsachse L, um die sie bei bestimmungsgemäßem Gebrauch drehen bzw. schwenken kann; ferner kann sie sich in Richtung der Längsachse L translatorisch bewegen.
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Auf der Zentralschaltwelle
3 ist ein Sperrbügel
4 (Interlock) angeordnet, mit dem das versehentliche Schalten von nicht angewählten Gängen bzw. das gleichzeitige Schalten mehrerer Gänge verhindert wird. Dies ist an sich bekannt, wozu auf die
DE 10 2010 034 283 A1 der Anmelderin Bezug genommen wird, wo hierzu Details ausgeführt sind.
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Wesentlich ist, dass am Sperrbügel 4 ein Spritzschutz 5 befestigt ist. Der Spritzschutz 5 weist vorliegend zwei Abweisflächen 6 und 7 auf. Die beiden Abweisflächen 6, 7 sind dabei in Richtung der Längsachse L voneinander beabstandet.
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Der Einbau der in 1 skizzierten Einheit in eine Schaltdomanordnung 1 geht aus 2 hervor. Die weiteren 3 bis 6 zeigen Details der Anordnung.
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Hiernach ist insbesondere aus den 3 und 4 ersichtlich, dass der Spritzschutz 5 – als einteiliges Kunststoff-Formteil ausgebildet – die beiden Abweisflächen 6, 7 aufweist, die jeweils eben ausgebildet sind. Die obere Abweisfläche 6 ist ähnlich einem Kreissektor ausgebildet, d. h. sie hat zwei Begrenzungsflächen 10 und 11, die zur Zentralschaltwelle 3 im wesentlichen radial verlaufen. Im Schaltdomgehäuse 2 sind – was aus 2 hervorgeht – zwei Stege 12 und 13 ausgebildet, d. h. im Inneren des Schaltdomgehäuses 2 ausgeformt, die kongruent zu den Begrenzungsflächen 10, 11 ausgebildet sind. Wir also der Spritzschutz 5, montiert am Sperrbügel 4, in das Schaltdomgehäuse 2 eingebaut, liegen die Begrenzungsflächen 10, 11 der oberen Abweisfläche 6 den Stirnseiten der Stege 12 und 13 gegenüber, so dass eine Verdrehung des Spritzschutzes 5 und somit des Sperrbügels 4 um die Längsachse L nicht möglich ist.
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Die Abweisflächen 6, 7 sind mittels eines Querstegs 17 versteift. Sie bilden eine Art Labyrinthdichtung gegen den Austritt von Öl aus der Entlüftungsöffnung. Der sich ergebende Luftstrom S zwecks Entlüftung ist in 5 mit gestrichelten Linien angegeben.
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Die Befestigung des Spritzschutzes 5 am Sperrbügel 5 erfolgt mit Verbindungsmitteln 8 und 9, die als U-förmige Untergriffe ausgebildet und am Spritzschutz 5 angeformt sind. Hiermit kann der Spritzschutz 5 senkrecht zur Längsachse L auf den Sperrbügel 5 aufgeschoben werden, so dass er formschlüssig mit diesem verbunden ist.
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Das Schaltdomgehäuse 2 ist mit dem Getriebegehäuse 16 (s. 5) verbunden. An der Zentralschaltwelle 2 ist zwecks Betätigung eines Schaltelements ein Schaltfinger 15 (s. 2) angeordnet.
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Das Schaltdomgehäuse 2 weist auch eine Entlüftungsbohrung 14 (s. 2, 5 und 6) auf. Damit diese bestmöglich durch die Abweisflächen 6, 7 abgeschirmt wird, weist die Oberflächennormale N auf die Abweisflächen 6, 7 in Richtung der Längsachse L.
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Die Sequenz der Montage des Sperrbügels 4 und des Spritzschutzes 5 auf der Zentralschaltwelle 3 ergibt sich aus der Explosionsdarstellung gemäß 7.
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Zunächst wird der Spritzschutz 5 in Richtung quer zur Längsachse L der Zentralschaltwelle 3 auf den Sperrbügel 4 aufgeschoben (s. Pfeil in 7). Die Verbindungsmittel 8 und 9 untergreifen hierbei einen korrespondierenden Abschnitt am Sperrbügel 4. Dann wird die Einheit bestehend aus Sperrbügel 4 und Spritzschutz 5 auf die Zentralschaltwelle 3 in Richtung der Längsachse L aufgeschoben, wobei eine Innenbohrung 19 des Sperrbügels (s. 7) und eine Ausnehmung 20 (s. 3 und 4) des Spritzschutzes 5 fluchten und von der Zentralschaltwelle 3 durchsetzt werden.
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Nach dem Aufschieben der Teile 4 und 5 auf die Zentralschaltwelle 3 erfolgt eine Fixierung durch einen (nicht dargestellten) Sicherungsstifts, der in eine Querbohrung 18 der Zentralschaltwelle 3 eingeschoben wird.
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Die so entstandene Einheit wird dann im Schaltdomgehäuse 2 angeordnet. Die Schaltdomanordnung 1 kann dann mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden werden. Der Sperrbügel 4 samt Spritzschutz 5 bewegt sich gemeinsam mit der Zentralschaltwelle 3 samt Schaltfinger 15 auf und ab. Nur die Zentralschaltwelle 3 samt Schaltfinger 15 können um die Längsachse L schwenken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltdomanordnung
- 2
- Schaltdomgehäuse
- 3
- Schaltelement (Zentralschaltwelle)
- 4
- Sperrbügel/Sperrelement (Interlock)
- 5
- Spritzschutz
- 6
- Abweisfläche
- 7
- Abweisfläche
- 8
- Verbindungsmittel
- 9
- Verbindungsmittel
- 10
- Begrenzungsfläche
- 11
- Begrenzungsfläche
- 12
- Steg
- 13
- Steg
- 14
- Entlüftungsöffnung
- 15
- Schaltfinger
- 16
- Getriebegehäuse
- 17
- Quersteg
- 18
- Querbohrung
- 19
- Innenbohrung
- 20
- Ausnehmung
- L
- Längsachse
- N
- Oberflächennormale
- S
- Luftstrom
