DE102018126456A1

DE102018126456A1 - Schaltvorrichtung und Verfahren zur Montage einer Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102018126456A1
Application number: DE102018126456.9A
Authority: DE
Inventors: Uwe Schwarz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2019-04-25
Also published as: BR112020004534A2; WO2019080968A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugzahnräderwechselgetriebes mit einer Schaltwelle (1), die zum Schalten von Gängen drehbar und zum Wählen von Schaltgassen axial verschiebbar ist, einem Schaltfinger (2), der drehfest mit der Schaltwelle (1) verbunden ist, einer Schaltsperre (4), die bei eingelegtem Gang ein Wählen anderer Schaltgassen unterbindet, einem Arretiermittel (7), mittels welchem in einem ersten Zustand den Schaltfinger (2) und die Schaltsperre (4) in einer Montageschaltstellung zueinander arretierbar sind, wobei in einem zweiten Zustand des Arretiermittels (7) der Schaltfinger (2) und die Schaltsperre (4) in der Montageschaltstellung nicht arretiert sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer derartigen Schaltvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugzahnräderwechselgetriebes mit einer Schaltwelle, die zum Schalten von Gängen drehbar und zum Wählen von Schaltgassen axial verschiebbar ist, mit einem Schaltfinger, der drehfest mit der Schaltwelle verbunden ist, mit einer Schaltsperre, die bei eingelegtem Gang ein Wählen anderer Schaltgassen unterbindet, und mit einem Arretiermittel, mittels welchem in einem ersten Zustand der Schaltfinger und die Schaltsperre in einer Montageschaltstellung zueinander arretierbar sind.Montageverriegelung für Getriebekomponenten eines Schaltgetriebes. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage einer Schaltvorrichtung.
Zur Montage von Getriebekomponenten eines Schaltgetriebes, z. B. für ein Kraftfahrzeug ist es üblich, zunächst einen Schaltdom auf ein Getriebegehäuse aufzusetzen und daraufhin das Getriebegehäuse über einen Zahnrädersatz zu schieben. Hierbei müssen vorgesehene Schaltfinger und Schaltsperren gemeinsam in die Schaltmäuler der Schaltgabeln eingefädelt werden. Für eine ordnungsgemäße und einfache sowie schnelle Montage ist es wichtig, dass die vormontierte Einheit mit dem Schaltfinger und der Schaltsperre in einer definierten Relativposition zueinander stehen und diese Relativposition auch beibehalten, bis der Montagevorgang abgeschlossen ist.
Da die Schaltsperren nach dem Einfädeln in die Schaltmäuler nicht mehr zugänglich sind, muss zur Sicherstellung einer definierten Position des Schaltfingers zur Schaltsperre zwischen dem Schaltfinger und der Schaltsperre eine temporäre Verbindung geschaffen werden. Diese Verbindung wird nach der Montage von Schaltfinger und Schaltgabelsperre nicht mehr benötigt, insbesondere nachdem der Schaltdom zur Verdrehsicherung verschraubt worden ist.
Aus DE 10 2016 219 918 A1 ist bekannt, die temporäre Verbindung durch eine Schaltarretierung zu realisieren, welche die Schaltgabel bzw. ein schaltgabelfestes Bauteil oder die Schaltsperre federnd gegen den Schaltfinger vorspannt. Dazu greift die Schaltarretierung in eine Kerbe der Schaltgabelsperre ein, um eine Lage des Schaltfingers gegenüber der Schaltgabel bei der Montage zu fixieren. Auch im späteren Schaltbetrieb greift diese Arretierung jedoch immer wieder in die Kerbe ein, wodurch das Schaltgefühl negativ beeinflusst wird. Zudem muss der Sicherungsstift entfernt werden, was nach der Montage im Getriebegehäuse unter Umständen nicht möglich ist.
DE 10 2017 127 358 A1 offenbart eine Arretierung zur Reduzierung der Haltekraft bei einer Parksperre. Eine Übertragung eines derartigen Arretierungskonzepts auf eine-Montage einer Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugzahnräderwechselgetriebes nähme deutlichen Einfluss auf den vom Fahrer wahrgenommenen Schaltkraftverlauf und ist daher ungeeignet.
DE 44 41 138 A1 zeigt einen Fixierstift, der als Einstellstift die Vorpositionierung einer Schaltwelle ermöglicht. Der Fixierstift erfordert zum einen eine Bohrung im Getriebegehäuse, die aufwändig herzustellen ist und eine Abdichtung erfordert. Zum anderen ist es nicht möglich, erst den Schaltdom im Getriebegehäuse zu fixieren und dann das Getriebegehäuse über den Radsatz zu schieben, weil der im Getriebegehäuse angeordnete Fixierstift einem axialen Verschieben entgegensteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fixierung der Lage eines Schaltfingers in Bezug auf eine Schaltsperre zu schaffen, die nur während der Montage aktiv ist und die es ermöglicht, einen bereits am Getriebegehäuse befestigten Schaltdom über einen Radsatz des Getriebes zu schieben. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Montageverfahren für eine derartige Schaltvorrichtung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Das Arretierelement, das bei einer Montage eines Schaltgetriebes einen vorgesehenen Schaltfinger gegenüber einer Schaltgabelsperrefixiert, verbleibt bei Schaltbewegungen des fertig montierten Schaltgetriebes in einer Rastposition und wird somit nicht mehr bewegt. In einem ersten Zustand, in dem es die Relativposition des Schaltfingers und der Schaltsperre zueinander fixiert, befindet sich das Arretierelement lediglich temporär. Nach der Montage wird es in einen zweiten Zustand verbracht, der eine durch das Arretierelement nicht mehr beeinflusste Bewegung des Schaltfingers relativ zur Schaltsperre ermöglicht.
Durch diese Maßnahme können Schaltbewegungen gänzlich ohne Betätigung des Arretierelements durchgeführt werden, wodurch ein gutes Schaltgefühl vermittelt wird. Außerdem ist es möglich, zunächst den Schaltdom mit der Schaltwelle und das Getriebegehäuse zu verbinden und dann diese Vorrichtung gemeinsam über den Radsatz des Getriebes zu schieben. Die schaltfingernahe Anordnung der Arretierung begünstigt die einzuhaltenden Toleranzen.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Arretiermittel mittels einer Halterung an der Schaltwelle befestigt, die vorzugsweise auch gleichzeitig der Befestigung des Schaltfingers an der Schaltwelle dient.
Zur Platzersparnis ist das Arretiermittel in einer Ausnehmung der Halterung, z.B. einer Sacklochbohrung angeordnet und in Bezug auf die Drehachse der Schaltwelle radial positionierbar.
In vorteilhafter Weise ist das Arretiermittel eine kostengünstig herstellbare Blechfeder, welche eine 180°-Biegung zur Bildung eines Verriegelungskopfes und mindestens einen nach außen weisenden Nocken aufweist.
Der Nocken steht während der Montage in einer „Verriegelungsstellung“ mit einer ersten, in der Bohrung der Schaltfingerhalterung angeordneten, Rastnut. In einer Ausführungsform sind entlang der Bohrung zwei hintereinander angeordnete Rastnuten vorgesehen, in welche der Nocken des Arretierelementes federnd eingreifen kann. Zu diesem Zweck ist der Nocken an einem Schenkel der Blechfeder angeordnet. In einer anderen Ausführungsform wird die Blechfeder beim ersten Schalten so verformt, dass sie an Folgeschaltvorgängen nicht mehr teilnimmt.
Nach der Montage und einem ersten nach der Montage erfolgten Schaltvorgang wird das Arretiermittel so weit verschoben, bis der Nocken in die zweite Rastnut eingreift. In dieser „Raststellung“ in welcher das Arretiermittel so weit in die Bohrung hineinverschoben ist, dass dieses keine Funktion oder Kontakt mit Bauteilen des Schaltgetriebes aufweist, verbleibt das Arretiermittel dauerhaft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen

1 eine Schaltwelle mit Schaltgabelsperre und Schaltfingerhalterung in der Draufsicht.
2 die Schaltfingerhalterung in einer Arretierstellung des Arretiermittels im Querschnitt.
3 die geschwenkte Schaltfingerhalterung mit dem in eine Raststellung verschobenen Arretiermittel.
4 das Arretiermittel bei seiner Verlagerung von einer Verriegelungsstellung in die Rastposition.
5 die in die Neutralposition der Schaltwelle geschwenkte Schaltfingerhalterung.

Eine Schaltvorrichtung 15 eines Kraftfahrzeugzahnräderwechselgetriebes weist gemäß 1 eine Schaltwelle 1 mit einer Drehachse 1a auf, die zum Wählen von Gangstufen mittels eines Schaltdoms axial verschiebbar und schwenkbar angeordnet ist.
Mit der Schaltwelle 1 ist ein Schaltfinger 2 mittels einer Halterung 3 fest verbunden und somit zusammen mit der Schaltwelle 1 bewegbar.
Eine Schaltsperre 4 ist auf der Schaltwelle 1 angeordnet, wobei die Schaltwelle 1 mit dem Schaltfinger relativ zur Schaltsperre 4 beweglich ist.
Die Halterung 3 weist gemäß 2 in Bezug auf die Drehachse 1a der Schaltwelle 1 eine radial angeordnete Bohrung 6 in Form einer Sacklochbohrung auf, in welcher ein Arretierelement 7 verschiebbar angeordnet ist.
Das Arretierelement 7 ist als eine Blechfeder mit einer 180°-Biegung ausgebildet und weist zwei parallel angeordnete Federschenkel 5, 10 und einen im Bereich der 180°-Biegung vorgesehenen Arretiermittelkopf 12 auf. Die Federschenkel 5,10 weisen mindestens eine, vorzugsweise gemäß 2 zwei gegenüberliegend angeordnete, nach außen weisende Federvorsprünge 8 in Form von Nasen oder Nocken auf.
Die Nocken 8 greifen während der Montage federnd in eine erste von zwei Rastnuten 9, 11 der Bohrung 6 ein, wodurch der Schaltfinger 2 gegenüber der Schaltsperre 4 lagefixiert ist.
Die Rastnuten 9, 11 sind in der Bohrung 6 in Bezug auf die Drehachse 1a der Schaltwelle 1 in radialer Richtung hintereinander angeordnet. Der Arretiermittelkopf 12 des Arretierelementes 7 greift während der Montage in eine Arretiermittelrastnut 13 der Schaltsperre 4 ein, um den Schaltfinger 2 mittels des Arretierelements 7 an der Schaltsperre 4 zu fixieren.
Die Arretiermittelrastnut 13 weist mindestens eine Anlaufschräge 14, vorzugsweise zwei Anlaufschrägen 14, auf welchen der Arretiermittelkopf 12 bei einem ersten Schaltvorgang nach der Montage und dem Festschrauben einer Schraube (nicht dargestellt) zur Verdrehsicherung der Schaltgabelsperre 4, aus der Arretiermittelrastnut 13 herausgleiten kann. Hierbei wird das Arretiermittel 7 aus der ersten Montagerastnut 9 in die Bohrung 6 hinein verschoben. Die Federschenkel 5, 10 des Arretierelements 7 werden durch eine zwischen den Rastnuten 9, 11 vorgesehene Rastierkontur 16 federnd zusammengedrückt bis die Federvorsprünge 8 gemäß 4 in die zweite Betriebsrastnut 11 einrasten.
In dieser „Rastposition“ ist das Arretierelement 7 so weit in die Bohrung 6 hineinverschoben fixiert, dass dieses beim Schalten in die Neutralposition des Schaltdoms gemäß 5 keinen Kontakt mehr zur Arretiermittelrastnut 13 aufweist und somit außer Funktion ist.
Bezugszeichenliste

1: Schaltwelle
1a: Drehachse der Schaltwelle
2: Schaltfinger
3: Halterung
4: Schaltgabelsperre
5: erster Federschenkel
6: Sackloch
7: Arretiermittel
8: Federvorsprung
9: Montagerastnut
10: zweiter Federschenkel
11: Betriebsrastnut
12: Arretiermittelkopf
13: Arretiermittelrastnut
14: Anlaufschräge
15: Schaltvorrichtung
16: Rastierkontur

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016219918 A1 [0004]
DE 102017127358 A1 [0005]
DE 4441138 A1 [0006]

Claims

Schaltvorrichtung (15) eines Kraftfahrzeugzahnräderwechselgetriebes mit - einer Schaltwelle (1), die zum Schalten von Gängen drehbar und zum Wählen von Schaltgassen axial verschiebbar ist, - einem Schaltfinger (2), der drehfest mit der Schaltwelle (1) verbunden ist, - einer Schaltsperre (4), die bei eingelegtem Gang ein Wählen anderer Schaltgassen unterbindet, - einem Arretiermittel (7), mittels welchem in einem ersten Zustand der Schaltfinger (2) und die Schaltsperre (4) in einer Montageschaltstellung zueinander arretierbar sind und in einem zweiten Zustand des Arretiermittels (7) der Schaltfinger (2) und die Schaltsperre (4) in der Montageschaltstellung nicht arretiert sind, wobei das Arretiermittel (7) an der Schaltsperre (4) oder an einem schaltfingerfesten Bauteil befestigt ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretiermittel (7) in dem zweiten Zustand lageversetzt zum ersten Zustand angeordnet ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretiermittel (7) in dem zweiten Zustand im Vergleich zum ersten Zustand dauerhaft verformt ist.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretiermittel (7) als ein Federblech ausgebildet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretiermittel (7) im ersten Zustand in einer ersten Rastnut (9) gehalten und im zweiten Zustand in einer zweiten Rastnut (11) gehaltert ist.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretiermittel (7) am Schaltfinger (2) oder an einer fest mit Schaltfinger (2) verbundenen Schaltfingerhalterung (3) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretiermittel (7) in einem Sackloch (6) angeordnet ist.
Verfahren zur Montage einer Schaltvorrichtung (15) eines Kraftfahrzeugzahnräderwechselgetriebes mit folgenden Schritten: - Ein auf einer Schaltwelle (1) angeordneter Schaltfinger (2) und eine Schaltsperre (4) oder ein durch den Schaltfinger (2) betätigbares schaltgabelfestes Bauteil werden durch ein Arretiermittel (7) temporär arretiert; - ein Schaltdomgehäuse, in dem die Schaltwelle (1) gelagert ist, wird mit einem Getriebegehäuse verbunden, so dass die Schaltsperre (4) bzw. das schaltgabelfeste Bauteil sowie das Schaltdomgehäuse verdrehgesichert zum Getriebegehäuse sind; - die temporäre Arretierung wird gelöst, wobei das Arretiermittel (7) in der Schaltvorrichtung (15) verbleibt und im nachfolgenden Betrieb des Kraftfahrzeugzahnräderwechselgetriebes an Schaltvorgängen unbeteiligt ist - das Getriebegehäuse wird über den Radsatz des Getriebes geschoben, nachdem das Schaltdomgehäuse mit dem Getriebegehäuse verbunden worden ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltdom in der Neutralstellung mit dem Getriebegehäuse verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die temporäre Arretierung durch erstmaliges Schalten eines Getriebegangs gelöst und dauerhaft unterbunden wird.