DE102017123826B4 - Decoupled switching unit - Google Patents

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Abstract

Schalteinheit (1) für ein mehrstufiges Schaltgetriebe mit einer Schaltwelle (3) und einem schwenkbar und axial verschiebbar angeordneten Schaltfinger (12), wobei der Schaltfinger (12) drehfest und axial verschiebbar auf der Schaltwelle (3) angeordnet ist, wobei der Schaltfinger (12) an einer Halterung (13) angeordnet ist, die die Schaltwelle (3) koaxial umfasst und wobei eine parallel zur Schaltwelle (3) axial verschiebbar angeordnete Schaltstange (18) vorgesehen ist, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) steht, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schaltstange (18) Anschläge (27, 28) befestigt sind, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) stehen.Switch unit (1) for a multi-stage manual transmission with a selector shaft (3) and a pivoting and axially displaceably arranged shift finger (12), the shift finger (12) being arranged in a rotationally fixed and axially displaceable manner on the selector shaft (3), the shift finger (12 ) is arranged on a holder (13) which coaxially encompasses the selector shaft (3) and wherein a selector rod (18) is provided which is axially displaceable parallel to the selector shaft (3) and which is in operative contact with the holder (13) of the selector finger (12 ), characterized in that stops (27, 28) are fastened to the shift rod (18) and are in operative contact with the holder (13) of the shift finger (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit, z.B. einen Schaltdom für ein mehrstufiges Schaltgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Schaltwelle zum Schalten von Gangstufen.The invention relates to a switching unit, e.g. a shift dome for a multi-stage manual transmission, in particular for a motor vehicle, with a shift shaft for switching gear stages.

Bekannterweise ist zum Wählen und Schalten eines Gangs eine einzige axial verschiebbar und schwenkbar angeordnete Schaltwelle vorgesehen, an welcher ein Schaltfinger fest angeordnet ist, der in eine Schaltkulisse eingreift. Zur Anbindung der Schaltwelle an einen manuellen Schalthebel oder einen Aktuator ist in der Regel am Ende der Schaltwelle ein Schalthebel fest angeordnet sowie eine Eingriffsmöglichkeit für einen Wählhebel vorgesehen.As is known, a single axially displaceable and pivotable shift shaft is provided for selecting and shifting a gear, on which a shift finger is fixedly arranged, which engages in a shifting gate. To connect the gearshift shaft to a manual gearshift lever or an actuator, a gearshift lever is generally fixed at the end of the gearshift shaft and an engagement option for a gearshift lever is provided.

Eine derartige Anbindung ist beispielsweise durch die DE 10 2007 042 212 A1 bekannt. Diese zeigt eine Schalteinheit für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer Schaltwelle, wobei ein Schalthebel zur Übertragung einer Schwenkbewegung der Schaltwelle und ein Eingriffselement zur Übertragung einer axialen Bewegung der Schaltwelle vorgesehen sind, die an der Schaltwelle aneinander anliegend auf der Schaltwelle drehfest miteinander verspannt sind.Such a connection is for example through the DE 10 2007 042 212 A1 known. This shows a shift unit for a manual transmission of a motor vehicle with a shift shaft, wherein a shift lever for transmitting a pivoting movement of the shift shaft and an engagement element for transmitting an axial movement of the shift shaft are provided, which are clamped against one another on the shift shaft in a rotationally fixed manner.

Bei Schaltwellen, die eine kombinierte Funktion aufweisen, nämlich Wählen und Schalten einer Gangstufe, besteht das Problem, dass der Schalthebel beim Wählen der Schaltgasse durch eine axiale Bewegung immer mitbewegt wird.With shift shafts that have a combined function, namely the selection and shifting of a gear stage, there is the problem that the shift lever is always moved by an axial movement when the shift gate is selected.

Gattungsgemäße Schalteinheiten gehen aus EP 2 172 676 A1 , DE 10 2007 031 075 A1 oder DE 10 2010 026 355 A1 hervor.Generic switching units go out EP 2 172 676 A1 , DE 10 2007 031 075 A1 or DE 10 2010 026 355 A1 forth.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinheit für ein mehrstufiges Schaltgetriebe zu schaffen, bei welcher die Funktionen „Schalten“ und „Wählen“ entkoppelt sind.The invention is therefore based on the object of providing a switching unit for a multi-stage manual transmission in which the “switching” and “selecting” functions are decoupled.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.

Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die Funktionen zum Wählen und Schalten von Gangstufen voneinander entkoppelt durchführbar sind. Durch diese Maßnahme müssen z.B. beim Wählen einer Schaltgasse die Massen der Schaltmittel, d. h. Schaltwelle, Schalthebel und Zusatzmasse, nicht mitbewegt werden, wodurch der Schaltkomfort erhöht wird.It is a particular advantage of the invention that the functions for selecting and shifting gear stages can be carried out in a manner that is decoupled from one another. With this measure, e.g. when choosing a shift gate, the masses of the switching means, d. H. Shift shaft, shift lever and additional mass, are not moved, which increases the shift comfort.

In vorteilhafter Weise ist die Schaltwelle schwenkbar, jedoch axial unverschiebbar in einem Schaltdomgehäuse der Schalteinheit gelagert. Ein in eine Schaltkulisse eingreifender Schaltfinger ist mittels einer Halterung drehfest mit der Schaltwelle verbunden und gegenüber der Schaltwelle axial verschiebbar auf der Schaltwelle angeordnet.In an advantageous manner, the selector shaft is pivotable, but axially immovable, in a shift dome housing of the shift unit. A shift finger engaging in a shift link is connected to the shift shaft in a rotationally fixed manner by means of a holder and is arranged on the shift shaft so as to be axially displaceable relative to the shift shaft.

Die Halterung ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und umfasst die Schaltwelle koaxial. Die Halterung weist eine Innenverzahnung auf, die in eine Außenverzahnung der Schaltwelle eingreift, wobei die Verzahnungen als Keilverzahnungen ausgebildet sind.The holder is preferably cylindrical and comprises the shift shaft coaxially. The holder has an internal toothing which engages in an external toothing of the selector shaft, the toothings being designed as splines.

Eine Axialbewegung des Schaltfingers entlang einer Drehachse der Schaltwelle wird durch eine parallel zur Schaltwelle angeordnete Schaltstange, z. B. eine zweite Schaltwelle erzeugt.An axial movement of the shift finger along an axis of rotation of the shift shaft is achieved by a shift rod arranged parallel to the shift shaft, e.g. B. generates a second switching shaft.

Die Schaltstange weist zwei in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnete Anschläge auf, die mit einer Halterung des Schaltfingers in Wirkkontakt stehen.The shift rod has two stops which are spaced apart from one another in the axial direction and are in operative contact with a holder of the shift finger.

Eine Länge l der Keilverzahnungen ist kürzer ausgebildet, als ein Abstand L zwischen den Anschlägen. Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass die Anschläge in Kontakt mit den Keilverzahnungen gelangen.A length l the splines are shorter than a distance L between the attacks. This measure prevents the stops from coming into contact with the splines.

Weitere Vorteile sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further advantages are described in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen

  • 1 die erfindungsgemäße Schalteinheit für ein mehrstufiges Schaltgetriebe im Schnitt in schematischer Darstellung und
  • 2 die Schalteinheit in der Draufsicht.
An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described below. Show it
  • 1 the switching unit according to the invention for a multi-stage manual transmission in section in a schematic representation and
  • 2nd the switching unit in plan view.

Eine Schalteinheit 1 für ein mehrstufiges Schaltgetriebe, insbesondere ein Kraftfahrzeugschaltgetriebe, weist gemäß 1 ein Schaltdomgehäuse 2 auf, in welchem eine Schaltwelle 3 schwenkbar, jedoch entlang ihrer Drehachse 3a axial unverschiebbar angeordnet ist. An einem als Gewinde 4 ausgebildeten Ende der Schaltwelle 3 ist ein doppelarmiger Schalthebel 6 vorgesehen, der zur Einleitung eines Drehmomentes fest mit der Schaltwelle 3 verbunden ist. Der Schalthebel 6 ist auf einer Abdeckplatte 9 angeordnet und mittels einer Befestigungsschraube 11 mit der Schaltwelle 3 verspannt. Der Schalthebel 6 weist gemäß 2 an einem ersten Arm 6a ein Kugelgelenk 7 zur Anbindung an manuelle Schaltelemente oder einen Aktuator auf. An einem zweiten Arm 6b ist eine Zusatzmasse 8 vorgesehen.A switching unit 1 for a multi-stage manual transmission, in particular a motor vehicle manual transmission, according to 1 a switch dome housing 2nd on in which a shift shaft 3rd pivotable, but along its axis of rotation 3a is arranged axially immovable. On one as a thread 4th trained end of the shift shaft 3rd is a double-armed gear lever 6 provided that to initiate a torque firmly with the shift shaft 3rd connected is. The gear lever 6 is on a cover plate 9 arranged and by means of a fastening screw 11 with the control shaft 3rd tense. The gear lever 6 points according to 2nd on a first arm 6a a ball joint 7 for connection to manual switching elements or an actuator. On a second arm 6b is an additional mass 8th intended.

Auf der Schaltwelle 3 ist ein Schaltfinger 12 mittels einer zylinderförmigen Halterung 13 axial verschiebbar angeordnet. Der Schaltfinger 12 greift in eine am Schaltdomgehäuse 2 angeordnete Schaltkulisse 14 ein. Die Halterung 13 umgibt die Schaltwelle 3 koaxial und weist zusammen mit der Schaltwelle 3 eine Keilverzahnung auf, indem eine Innenverzahnung 16 der Halterung 13 in eine Außenverzahnung 17 der Schaltwelle 3 eingreift.On the selector shaft 3rd is a shift finger 12 by means of a cylindrical holder 13 axially displaceable. The shift finger 12 engages in one on the switch dome housing 2nd arranged shift gate 14 a. The bracket 13 surrounds the selector shaft 3rd coaxial and points together with the selector shaft 3rd a spline on by an internal toothing 16 the bracket 13 in an external toothing 17th the control shaft 3rd intervenes.

Eine Axialbewegung zum Wählen einer Schaltgasse wird von einer parallel zur Schaltwelle 3 im Schaltdomgehäuse 2 gelagerten Schaltstange 18 oder Schaltwelle erzeugt. Die Schaltstange 18 weist vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt, insbesondere im Bereich ihrer Lagerstelle, auf. Die Lagerstelle besteht aus einem Gleitlager 19, einer Öldichtung 21 und einem Balg 22.An axial movement to select a shift gate is made by a parallel to the shift shaft 3rd in the switch dome housing 2nd stored shift rod 18th or shift shaft generated. The shift rod 18th preferably has a circular cross section, in particular in the region of its bearing point. The bearing point consists of a plain bearing 19th , an oil seal 21st and a bellows 22 .

Die Schaltstange 18 weist an einem ersten Ende 18a einer Aufnahme für eine Schaltrolle 23 eines Wählhebels 24 auf. Der Wählhebel 24 ist schwenkbar am Schaltdomgehäuse 2 gelagert und weist zu seiner Betätigung ein Kugelgelenk 26 auf, welches eine Anbindung an die Schaltelemente oder den Aktuator aufweist.The shift rod 18th points at a first end 18a a recording for a control roller 23 a selector lever 24th on. The selector lever 24th is pivotable on the switch dome housing 2nd mounted and has a ball joint for its actuation 26 on, which has a connection to the switching elements or the actuator.

Die Schaltstange 18 weist an einem zweiten Ende 18b zwei Anschlagplatten 27, 28 auf, die axial voneinander beabstandet an der Schaltstange 18 fest angeordnet sind. Die Anschlagplatten 27, 28 stehen in Wirkkontakt mit den Endbereichen der zylinderförmigen Halterung 13.The shift rod 18th points at a second end 18b two stop plates 27 , 28 on that axially spaced apart on the shift rod 18th are firmly arranged. The stop plates 27 , 28 are in active contact with the end regions of the cylindrical holder 13 .

Eine Länge l der Verzahnungen 16, 17 ist hierbei kürzer ausgebildet, als ein Abstand L zwischen den Anschlagplatten 27, 28 (I < L).A length l the gears 16 , 17th is shorter than a distance L between the stop plates 27 , 28 (I <L).

Zum Schalten einer Gangstufe, üblicherweise aus einer „Neutralposition“ wird zunächst der Wählhebel 24 geschwenkt, wodurch die Schaltstange 18 in axialer Richtung (siehe Pfeil in 1) bewegt wird, um eine Schaltgasse anzuwählen. Hierbei nehmen die Anschlagplatten 27, 28 die Halterung 13 mit und verschieben diese entlang der Verzahnungen 16, 17 auf der Schaltwelle 3.To change a gear, usually from a "neutral position", the selector lever is used first 24th pivoted, causing the shift rod 18th in the axial direction (see arrow in 1 ) is moved to select a shift gate. Here take the stop plates 27 , 28 the bracket 13 with and move them along the teeth 16 , 17th on the selector shaft 3rd .

In einem nächsten Schritt wird zum Schalten der Gangstufe die Schaltwelle 3 durch den Schalthebel 6 geschwenkt. Hierbei wird die Halterung 13 über die Verzahnungen 16, 17 mitgeschwenkt, so dass der Schaltfinger 12 in die vorgesehene Position in der Schaltkulisse 14 verbracht wird.In a next step, the selector shaft is used to shift the gear stage 3rd through the gear lever 6 pivoted. Here, the bracket 13 about the gears 16 , 17th pivoted so that the shift finger 12 in the intended position in the shift gate 14 is spent.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
SchalteinheitSwitching unit
22nd
SchaltdomgehäuseShift dome housing
33rd
SchaltwelleSelector shaft
3a3a
Drehachse (3)Axis of rotation ( 3rd )
44th
Gewindeende (3)Thread end ( 3rd )
55
 
66
SchalthebelGear lever
6a6a
Arm (6)Poor ( 6 )
6b6b
Arm (6)Poor ( 6 )
77
KugelgelenkBall joint
88th
ZusatzmasseAdditional mass
99
AbdeckplatteCover plate
1010th
 
1111
BefestigungsschraubeMounting screw
1212
SchaltfingerShift finger
1313
Halterungbracket
1414
KulisseBackdrop
1515
 
1616
Innenverzahnung (13)Internal toothing ( 13 )
1717th
Außenverzahnung (3)External toothing ( 3rd )
1818th
SchaltstangeShift rod
18a18a
EndeThe End
18b18b
EndeThe End
1919th
Gleitlagerbearings
2020th
 
2121st
ÖldichtungOil seal
2222
Balgbellows
2323
SchaltrolleSwitching roller
2424th
WählhebelSelector lever
2525th
Aufnahme (18)Admission ( 18th )
2626
KugelgelenkBall joint
2727th
AnschlagplatteStop plate
2828
AnschlagplatteStop plate
II.
Länge der Verzahnung 16, 17 Length of the toothing 16 , 17th
LL
Abstand der Anschlagplatten 27, 28 Distance of the stop plates 27 , 28

Claims (7)

Schalteinheit (1) für ein mehrstufiges Schaltgetriebe mit einer Schaltwelle (3) und einem schwenkbar und axial verschiebbar angeordneten Schaltfinger (12), wobei der Schaltfinger (12) drehfest und axial verschiebbar auf der Schaltwelle (3) angeordnet ist, wobei der Schaltfinger (12) an einer Halterung (13) angeordnet ist, die die Schaltwelle (3) koaxial umfasst und wobei eine parallel zur Schaltwelle (3) axial verschiebbar angeordnete Schaltstange (18) vorgesehen ist, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) steht, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schaltstange (18) Anschläge (27, 28) befestigt sind, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) stehen.Switching unit (1) for a multi-stage manual transmission with a selector shaft (3) and a pivoting and axially displaceably arranged shift finger (12), the shift finger (12) being arranged in a rotationally fixed and axially displaceable manner on the selector shaft (3), the shift finger (12 ) is arranged on a holder (13) which coaxially encompasses the selector shaft (3) and wherein a selector rod (18) which is axially displaceable parallel to the selector shaft (3) is provided and is in operative contact with the holder (13) of the selector finger (12 ), characterized in that stops (27, 28) are fastened to the shift rod (18) and are in operative contact with the holder (13) of the shift finger (12). Schalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (12) mittels einer der Verzahnungen (16, 17) auf der Schaltwelle (3) axial verschiebbar angeordnet ist. Switch unit after Claim 1 , characterized in that the shift finger (12) is arranged axially displaceably on the shift shaft (3) by means of one of the toothings (16, 17). Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (3) und die Schaltstange (18) in einem Schaltdomgehäuse (2) der Schalteinheit (1) gelagert sind.Switching unit according to one of the Claims 1 or 2nd , characterized in that the shift shaft (3) and the shift rod (18) are mounted in a shift dome housing (2) of the shift unit (1). Schalteinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilverzahnung (16) eine Innenverzahnung der Halterung (13) ist und dass die Außenverzahnung (17) eine Keilverzahnung der Schaltwelle (3) ist und dass eine Länge (I) der Verzahnungen (16, 17) kürzer ist, als ein Abstand (L) zwischen den Anschlägen (27, 28).Switch unit after Claim 2 , characterized in that the spline (16) is an internal toothing of the holder (13) and that the external toothing (17) is a spline of the selector shaft (3) and that a length (I) of the toothing (16, 17) is shorter, as a distance (L) between the stops (27, 28). Schalteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein doppelarmiger Schalthebel (6) auf einer Abdeckplatte (9) angeordnet ist und mittels eines als Gewinde (4) ausgebildeten Schaltwellenendes mit der Schaltwelle (3) verspannt ist.Switch unit after Claim 4 , characterized in that a double-armed shift lever (6) is arranged on a cover plate (9) and is clamped to the shift shaft (3) by means of a shift shaft end designed as a thread (4). Schalteinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (6) an einem Arm (6b) eine Zusatzmasse (8) als zusätzliche Schaltmasse trägt.Switch unit after Claim 4 or 5 , characterized in that the shift lever (6) carries an additional mass (8) as an additional shift mass on an arm (6b). Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (18) eine Aufnahme (25) zum Eingriff einer Schaltrolle (23) des Wählhebels (24) aufweist.Switching unit according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the shift rod (18) has a receptacle (25) for engaging a shift roller (23) of the selector lever (24).
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