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Die Erfindung betrifft eine Schaltgabel zum Verschieben einer Schiebemuffe eines Zahnräderwechselgetriebes, wobei die Schaltgabel einen Grundkörper und zwei Gabelarme zum Umgreifen der Schiebemuffe aufweist.
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Daneben betrifft die Erfindung eine Schaltvorrichtung mit einer derartigen Schaltgabel.
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Bei einem Zahnräderwechselgetriebe wird zum Auslösen eines Gangwechsels eine Schaltmuffe durch einen Schaltfinger verschoben, wodurch ein Kraftschluss erzeugt wird.
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Aus der
DE 10 2011 080 495 A1 ist eine Schaltgabel mit zwei Gabelarmen bekannt, die zum Umgreifen einer Schiebemuffe ausgebildet sind. Die Gabelarme weisen an ihren äußeren Enden Gleitschuhe auf.
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Die Schaltgabel hat die Aufgabe, die Schiebemuffe axial gegen eine Synchronisationskraft zu verschieben. Die Schaltgabel wird durch ein Schaltmaul bewegt, durch die Geometrie der Schaltgabel wird die durch das Schaltmaul in die Schaltgabel eingeleitete Kraft exzentrisch aufgebracht, aufgrund der Geometrie der Schaltgabel entsteht dabei jeweils auch ein auf die Schaltgabel einwirkendes Drehmoment und eine in radialer Richtung wirkende Reaktionskraft zwischen Schiebemuffe und Schaltgabel. Bei einer herkömmlichen Schaltgabel ist beispielsweise eine radiale Abstützung am Nutgrund der eine äußere umlaufende Nut aufweisenden Schiebemuffe vorgesehen.
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Allerdings weist ein derartiger Aufbau den Nachteil auf, dass das radiale Öffnungsmaß der Schaltgabel sehr genau toleriert sein muss, um ein bestimmtes Spiel zwischen Schiebemuffe und Schaltgabel sicherzustellen. Dadurch ist ein zusätzlicher Bearbeitungsvorgang an der Innenfläche der Schaltgabel erforderlich. Darüber hinaus benötigt die Schiebemuffe in vielen Fällen einen Freistich, um zu gewährleisten, dass die Schaltgabel nicht in den Eckenradien der Schiebemuffe aufläuft und dort verklemmt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltgabel anzugeben, die eine Abstützung der Schiebemuffe ermöglicht und die mit geringem Bauaufwand realisiert werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Schaltgabel der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass sie über wenigstens ein Abstützelement radial an einer Außenfläche der Schiebemuffe abgestützt ist.
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Die Erfindung beruht auf der Idee, dass die Schaltgabel anders als bei herkömmlichen Schaltgabeln üblich nicht mehr am Schiebemuffengrund, sondern an wenigstens einer Außenfläche der Schiebemuffe abgestützt ist. Diese Außenfläche der Schiebemuffe ist ohnehin bearbeitet, so dass eine definierte, maßhaltige Fläche vorhanden ist, so dass keinerlei zusätzliche Bearbeitungsschritte erforderlich sind. Die Schaltgabel weist wenigstens ein Abstützelement auf, das so ausgebildet ist, dass es eine radiale Abstützung der Schiebemuffe ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, dass das Abstützelement einen sich parallel zur Axialrichtung bis zu einer Außenfläche der Schiebemuffe erstreckenden Abschnitt aufweist. Dieser Abschnitt kann als Vorsprung ausgebildet sein und von der Schaltgabel, insbesondere von einem Gabelarm, axial abstehen, so dass sich die Schiebemuffe radial daran abstützt.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass der Abschnitt im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. Der quaderförmige Abschnitt, der selbstverständlich auch eine gewisse, an die Außenkontur der Schiebemuffe angepasste Krümmung aufweisen kann, bildet eine größere Anlagefläche für die Außenfläche der Schiebemuffe, so dass diese nicht punktförmig, sondern zumindest linienförmig oder flächig an dem Abschnitt anliegt, wodurch dessen Verschleiß verringert wird.
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Vorzugsweise ist der Abschnitt der erfindungsgemäßen Schaltgabel so angeordnet, dass er sich in Umfangsrichtung der Schiebemuffe erstreckt. Dementsprechend ist der Abschnitt an die Form und Größe der Schiebemuffe angepasst, so dass er die Funktion eines Abstützelements erfüllt.
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Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass das Abstützelement als an einem Gabelarm ausgebildeter Gleitschuh ausgebildet ist. Dabei ist es vorteilhaft, dass derartige Gleitschuhe zumeist ohnehin bereits vorgesehen bzw. vorhanden sind. Indem ein herkömmlicher Gleitschuh mit einem Abstützelement versehen wird, kann der Gleitschuh zusätzlich die Funktion der radialen Abstützung der Schaltmuffe übernehmen. Es ist dann lediglich eine geringe Modifikation der Geometrie des Gleitschuhs erforderlich, so dass insgesamt keine nennenswerten zusätzlichen Herstellungskosten entstehen. Die Erfindung weist somit den Vorteil auf, dass die radiale Abstützung praktisch ohne zusätzlichen Aufwand umgesetzt werden kann.
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Vorzugsweise ist der Gleitschuh der erfindungsgemäßen Schaltgabel aus einem Kunststoffmaterial durch Spritzgießen hergestellt. Durch dieses Herstellungsverfahren ist eine schnelle und kostengünstige Fertigung möglich. Der spritzgegossene Gleitschuh kann mechanisch an dem Gabelarm angebracht werden.
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Eine Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Schaltgabel sieht vor, dass der Gleitschuh durch Umspritzen des Gabelarms ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Schaltgabel integral mit einem oder mehreren Gleitschuhen hergestellt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Schaltgabel weist vorzugsweise jeder Gabelarm einen Gleitschuh auf. Es ist auch möglich, dass der Grundkörper der Schaltgabel zusätzlich wenigstens einen Gleitschuh aufweist.
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Daneben betrifft die Erfindung eine Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe für eine Brennkraftmaschine. Die Schaltvorrichtung umfasst wenigstens eine Schaltgabel der beschriebenen Art und eine damit zusammenwirkende, axial verschiebbare Schiebemuffe.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 eine herkömmliche Schaltgabel mit einer Schiebemuffe in einer perspektivischen Ansicht;
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2 eine vergrößerte Ansicht der Schaltgabel von 1, bei der sich die Schiebemuffe in einer horizontalen Position befindet;
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3 ein Detail von 2 im Bereich der Abstützung der Schiebemuffe;
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4 eine erfindungsgemäße Schaltgabel, bei der sich die Schiebemuffe in einer horizontalen Position befindet;
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5 ein Detail von 4 im Bereich der Abstützung der Schaltmuffe; und
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6 eine perspektivische Ansicht eines an einem Gabelarm angebrachten Gleitschuhs einer erfindungsgemäßen Schaltgabel.
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Die 1 bis 3 zeigen eine herkömmliche Schaltgabel 1 eines Zahnräderwechselgetriebes, umfassend einen Grundkörper 2, der eine Öffnung 3 aufweist, so dass er auf einer Getriebewelle axial verschiebbar angeordnet sein kann. Die Schaltgabel 1 kann durch ein Schaltmaul (nicht gezeigt) axial verschoben werden.
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Die Schaltgabel 1 umfasst zwei Gabelarme 4, 5, die sich von dem Grundkörper 2 erstrecken und eine Schiebemuffe 6 umgreifen. Die ringförmige Schiebemuffe 6 weist an ihrer Außenseite eine umlaufende Nut 7 auf.
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2 zeigt die Schaltgabel 1 mit horizontal angeordneter Schiebemuffe 6. Man erkennt, dass die beiden Gabelarme 4, 5 an ihren Endabschnitten jeweils einen Gleitschuh 8, 9 aufweisen, der auch als Gleitpad bezeichnet wird. Zusätzlich ist ein dritter Gleitschuh 10 im Bereich des Grundkörpers 2 vorgesehen.
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In der vergrößerten Ansicht von 3 erkennt man, dass die Schaltgabel 1 im Bereich ihres Gabelarms 5 radial am Schiebemuffengrund 11 abgestützt ist. Um ein bestimmtes, erforderliches Spiel zwischen der Schaltgabel 1 und der Schiebemuffe 6 sicherzustellen, wird eine Innenfläche 12 der Gabelarme 4, 5 bearbeitet, so dass ein aufwändiger, zusätzlicher Herstellungsschritt erforderlich ist.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltgabel 13, die im Wesentlichen wie die herkömmliche Schaltgabel 1, die anhand der 1 bis 3 erläutert wurde, aufgebaut ist. Die Schaltgabel 13 ist in 4 lediglich teilweise dargestellt. Eine Schiebemuffe 14, die der Schiebemuffe 6 entspricht, wird von Gabelarmen 15, 16 umgriffen, die sich von einem Grundkörper 17 der Schiebemuffe 13 erstrecken.
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5 ist eine vergrößerte Darstellung im Bereich der Abstützung der Schiebemuffe 14. Der Gabelarm 16 weist ein Abstützelement auf, das als Gleitschuh 18 ausgebildet ist. Der Gleitschuh 18 ist im Spritzgießverfahren hergestellt und durchsetzt eine Öffnung des Gabelarms 16, so dass er formschlüssig und sicher an dem Gabelarm 16 gehalten ist.
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In 6 erkennt man, dass der Gleitschuh 18 einen auf der Oberseite des Gabelarms 16 aufliegenden Abschnitt 19 und einen sich parallel zur Axialrichtung erstreckenden Abschnitt 20 aufweist, der sich von dem Abschnitt 19 nach außen erstreckt. Der Abschnitt 19 des Gleitschuhs 18 ist auch bei einem herkömmlichen Gleitschuh vorgesehen. Der Abschnitt 20 ist so ausgebildet, dass er als radiale Abstützung der Schiebemuffe 14 dient. Die Schiebemuffe 14 kann somit den abstehenden Abschnitt 20 berühren, so dass die Schiebemuffe 14 radial an dem Gabelarm 16 der Schaltgabel 13 abgestützt ist.
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Der gegenüberliegende Gabelarm 15 weist einen zu dem Gleitschuh 18 identischen Gleitschuh auf. Optional kann ein dritter Gleitschuh im Bereich des Grundkörpers 17 der Schaltgabel 13 vorgesehen sein.
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Da die Außenseite der Schiebemuffe 14, an der der Abschnitt 20 des Gleitschuhs 18 anliegt, ohnehin bearbeitet ist, entfällt ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt, wie er bei einer herkömmlichen Schaltgabel erforderlich ist, so dass die benötigte radiale Abstützung der Schiebemuffe ohne Mehraufwand realisiert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltgabel
- 2
- Grundkörper
- 3
- Öffnung
- 4
- Gabelarm
- 5
- Gabelarm
- 6
- Schiebemuffe
- 7
- Nut
- 8
- Gleitschuh
- 9
- Gleitschuh
- 10
- Gleitschuh
- 11
- Schiebemuffengrund
- 12
- Innenfläche
- 13
- Schaltgabel
- 14
- Schiebemuffe
- 15
- Gabelarm
- 16
- Gabelarm
- 17
- Grundkörper
- 18
- Gleitschuh
- 19
- Abschnitt
- 20
- Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011080495 A1 [0004]
