DE10252191A1

DE10252191A1 - Gear selector mechanism has a ring-shaped slide plug with two diametrically-opposed pins which slide within a gearbox housing

Info

Publication number: DE10252191A1
Application number: DE2002152191
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Beer; Michael Dipl.-Ing. Drabek
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-11-09
Filing date: 2002-11-09
Publication date: 2004-06-03

Abstract

An automotive gear selector mechanism (1) has a sleeve (2) operated swivel-mount sliding lever (11) which engages with a circular groove (4) within the sleeve. The groove (4) incorporates a ring-shaped slide plug (5) with two diametrically-opposed pins (6, 7) which slide within a gearbox housing (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung eines Schaltgetriebes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 – bekannt durch die DE-A 198 43 584 der Anmelderin.The invention relates to a switching device of a manual transmission according to the preamble of claim 1 - known from DE-A 198 43 584 the applicant.

Bei dem durch die DE-A 198 43 584 bekannt gewordenen Schaltgetriebe werden die einzelnen Gänge mittels Schaltschwingen, die schwenkbar in einem Getriebegehäuse gelagert sind, geschaltet. Die Schaltschwingen sind gabelförmig ausgebildet und umfassen eine mit einer äußeren Ringnut versehene Schaltmuffe, wobei an den Enden der Schaltgabel Gleitsteine angeordnet sind, die in die Ringnut der Schaltmuffe eingreifen und diese somit axial verschieben. Durch diese axiale Verschiebung der Schalt- bzw. Schiebemuffe werden durch Einkuppeln der einen oder der anderen Zahnradstufe die Gänge geschaltet. Die Gleitsteine der Schaltschwinge liegen sich gegenüber und sind auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, die – in der Neutralstellung – durch den Mittelpunkt der Schiebemuffe verläuft. In dieser Lage greift die resultierende Schaltkraft der Schaltschwinge zentrisch an der rotierenden Schiebemuffe an und erzeugt kein Moment. Da die Schaltschwinge jedoch gehäusefest um eine parallel zur Achse der Gleitsteine verlaufende Schwenkachse gelagert ist, bewegen sich die Gleitsteine bei Verschwenkung der Schaltschwinge auf einer Kreisbahn. Die Gleitsteine greifen dann nicht mehr zentrisch an der Schiebemuffe an und erzeugen damit ein Kippmoment, welches die Schiebemuffe aus ihrer Rotationsebene zu kippen versucht. Ein solches Kippmoment ist für einen präzisen Schaltvorgang und einen geräuscharmen Lauf des Schaltgetriebes nachteilig.With the by DE-A 198 43 584 known transmission, the individual gears are switched by means of shift rockers which are pivotally mounted in a transmission housing. The shift rockers are fork-shaped and comprise a shift sleeve provided with an outer annular groove, sliding blocks being arranged at the ends of the shift fork, which engage in the annular groove of the shift sleeve and thus shift it axially. Due to this axial displacement of the shift or sliding sleeve, the gears are shifted by engaging one or the other gear stage. The sliding blocks of the shift rocker face each other and are arranged on a common axis, which - in the neutral position - runs through the center of the sliding sleeve. In this position, the resulting switching force of the rocker arm acts centrally on the rotating sliding sleeve and does not generate any torque. However, since the shift rocker is fixed to the housing about a pivot axis running parallel to the axis of the sliding blocks, the sliding blocks move on a circular path when the switching rocker is pivoted. The sliding blocks then no longer engage centrally on the sliding sleeve and thus generate a tilting moment which the sliding sleeve tries to tilt out of its plane of rotation. Such a tilting moment is disadvantageous for a precise shifting process and a low-noise running of the manual transmission.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Schaltvorgang der eingangs genannten Schalteinrichtung dahingehend zu verbessern, dass ein auf die Schiebemuffe wirkendes Kippmoment vermieden oder zumindest in seiner Wirkung vermindert wird.It is an object of the present invention Switching operation of the switching device mentioned above to improve that a tilting moment acting on the sliding sleeve avoided or at least reduced in its effect.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentanspruches 1. In die Ringnut der Schiebemuffe ist eine ringförmige Gleitvorrichtung eingesetzt, die über zwei diametral angeordnete Zapfen im Getriebegehäuse fixiert, jedoch in axialer Richtung der Schiebemuffe gleitend gelagert ist. Die erfindungsgemäße Konstruktion hat den Vorteil, dass die resultierende Schaltkraft zur Verschiebung der Schiebemuffe zentrisch an der der Schiebemuffe und damit ohne Erzeugung eines Kippmomentes angreift. Dies wird dadurch erreicht, dass die gemeinsame Achse der beiden sich diametral gegenüberliegenden Zapfen unabhängig von der Stellung der Schaltschwinge stets durch den Mittelpunkt der Schiebemuffe verläuft. Darüber hinaus ergibt sich durch die ringförmige Ausbildung der Gleitvorrichtung eine über den Umfang verteilte Anlage und somit eine gleichmäßige Einleitung der Schaltkraft in die Schiebemuffe. Dies führt auch zu einer geringeren Flächenpressung zwischen Gleitvorrichtung und Schiebemuffe.This task is solved by the features of claim 1. In the annular groove of the sliding sleeve is an annular one Sliding device used, which has two diametrically arranged pins in the gearbox fixed, but slidably mounted in the axial direction of the sliding sleeve is. The construction according to the invention has the advantage of shifting the resulting shifting force the sliding sleeve centrally on the sliding sleeve and thus without Generation of a tilting moment attacks. This is achieved that the common axis of the two is diametrically opposite Cones independently from the position of the rocker arm always through the center the sliding sleeve runs. About that also results from the annular design of the sliding device one over the scope of the distributed system and thus a uniform introduction the switching force in the sliding sleeve. This also leads to a lower one surface pressure between sliding device and sliding sleeve.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Zapfen mit einem vorzugsweise länglich in Form einer Passfeder ausgebildeten Gleitstück verbunden, welches in einer axial verlaufenden Nut des Getriebegehäuses geführt ist. Damit wird einerseits ein Kippen der ringförmigen Gleitvorrichtung um die gemeinsame Achse der Zapfen verhindert und andererseits eine lineare Gleitbahn – parallel zur Rotationsachse der Schiebemuffe – ermöglicht.According to an advantageous embodiment of the invention, the pins are preferably elongated in Form of a feather key slider connected, which in a axially extending groove of the gear housing is guided. So on the one hand a tilting of the annular Prevents sliding device around the common axis of the pin and on the other hand, a linear slideway - parallel to the axis of rotation the sliding sleeve - enables.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die als Schaltgabel ausgebildete Schaltschwinge an ihren Enden Langlöcher auf, welche die Zapfen der Gleitvorrichtung aufnehmen. Durch die Langlöcher werden die abweichenden Bewegungsbahnen von Schaltschwinge (kreisförmig) und Zapfen sowie Gleitstück (linear) kompensiert. Die Zapfen können sich somit innerhalb der Langlöcher quer zur Schwenkbewegung frei bewegen.After another advantageous one Embodiment of the invention has that designed as a shift fork Switch rocker arm at its ends on elongated holes, which the pin pick up the glider. Through the elongated holes are the different ones Trajectories of the swing arm (circular) and pin as well as slide (linear) compensated. The cones can thus within the elongated holes move freely across the swivel movement.

Nach weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist die Gleitvorrichtung entweder als geschlossener Ring ausgebildet oder aus einzelnen Ringsegmenten zusammengesetzt. Bei einem geschlossenen Ring ergibt sich eine gleichmäßige Anlage und Schaltkrafteinleitung sowie eine Fixierung und Ausrichtung der Zapfen zueinander. Bei einer Segmentbauweise ergeben sich beim Einbau bezüglich der Toleranzen Vorteile, und zwar im Hinblick auf die Lage der gemeinsamen Achse der beiden Zapfen.According to further advantageous embodiments of the Invention is the sliding device either as a closed ring trained or composed of individual ring segments. at a closed ring results in an even contact and switching force introduction as well as a fixation and alignment of the Tenon to each other. In the case of a segmental construction, the result is installation in terms of the tolerances advantages, in terms of the location of the common Axis of the two pins.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Die einzige Figur zeigt eine Schalteinrichtung 1 mit einer Schiebemuffe 2, welche um eine Achse x rotiert und auf nicht dargestellte Weise in einem Getriebegehäuse 3 (nur teilweise dargestellt) gelagert ist. Die Schiebemuffe 2 ist Teil eines bekannten, nicht dargestellten Schaltgetriebes, dessen Gänge durch axiales Verschieben, d. h. in Richtung der Rotationsachse x der Schiebemuffe 2 geschaltet werden. Die Schiebemuffe 2 weist auf ihrem Umfang eine Ringnut 4 auf, in welche ein Gleitring 5 eingesetzt ist, der sich gegenüber dem Getriebegehäuse 3 über zwei Zapfen 6, 7 und zwei Gleitstücke 8, 9 abstützt. Die beiden Zapfen 6, 7 sind diametral zueinander und auf einer gemeinsamen Achse y, senkrecht zur x-Achse, angeordnet und fest mit dem Gleitring 5 verbunden. An ihren äußeren Enden sind die Zapfen 6, 7 mit länglichen Gleitstücken 8, 9, die die Form einer Passfeder aufweisen, verbunden. Im Getriebegehäuse 3 ist eine in axialer Richtung, d. h. in Richtung der x-Achse verlaufende Längsnut 10 eingearbeitet, die das Gleitstück 8 gleitend aufnimmt und auf einer linearen Bahn, parallel zur x-Achse, führt. In analoger Weise ist das Gleitstück 9 in einer nicht dargestellten Gehäusenut aufgenommen und geführt. Zwischen dem Gleitring 5 und dem Gleitstück 9 ist ein teilweise dargestellter Arm einer Schaltschwinge 11 angeordnet. Die Schaltschwinge 11 ist gabelförmig ausgebildet und in nicht dargestellter Weise oberhalb und parallel zur y-Achse um eine Schwenkachse im Getriebe gelagert – wie aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik bekannt. Die Schaltschwinge 11 weist ein Langloch 12 auf, welches den Zapfen 7 in sich aufnimmt. In analoger Weise, jedoch nicht dargestellt, nimmt der andere Arm der Schaltschwinge 11 in einem weiteren Langloch den Zapfen 6 auf. Das Langloch 12 umfasst den Zapfen 7 in Richtung der x-Achse spielfrei, in senkrechter Richtung zur x- und y-Achse, d. h. in Richtung einer Achse z ist jedoch hinreichend Luft vorhanden. Das untere Ende der Schaltschwinge 11 mit dem Langloch 12 bewegt sich – infolge der oben genannten gehäusefesten Lagerung – auf einer strichpunktiert dargestellten Kreisbahn K. Das Gleitstück 9 dagegen, welches auch den Zapfen 7 trägt, bewegt sich auf einer durch Pfeile L dargestellten linearen, d. h. geradlinigen Bahn. Die Abweichung beider Bahnen K und L in Richtung der z-Achse wird durch das Langloch 12 kompensiert.The only figure shows a switching device 1 with a sliding sleeve 2 , which rotates about an axis x and in a manner not shown in a gear housing 3 (only partially shown) is stored. The sliding sleeve 2 is part of a known, not shown manual transmission, the gears by axial displacement, ie in the direction of the axis of rotation x of the sliding sleeve 2 be switched. The sliding sleeve 2 has an annular groove on its circumference 4 in which a slide ring 5 is used, which is opposite the gear housing 3 over two cones 6 . 7 and two sliders 8th . 9 supported. The two cones 6 . 7 are arranged diametrically to each other and on a common axis y, perpendicular to the x-axis, and fixed to the slide ring 5 connected. The cones are at their outer ends 6 . 7 with elongated sliders 8th . 9 , which have the shape of a feather key. In the gearbox 3 is a longitudinal groove running in the axial direction, ie in the direction of the x-axis 10 incorporated the slider 8th takes up sliding and leads on a linear path, parallel to the x-axis. The slider is in an analogous manner 9 received and guided in a housing groove, not shown. Between the slide ring 5 and the slider 9 is a partially shown arm of a rocker arm 11 arranged. The shift arm 11 is fork-shaped and is mounted in a manner not shown above and parallel to the y-axis about a pivot axis in the transmission - as known from the prior art mentioned at the beginning. The shift arm 11 has an elongated hole 12 on which the spigot 7 takes in. In an analogous manner, but not shown, the other arm of the rocker arm takes 11 in another slot the pin 6 on. The elongated hole 12 embraces the cone 7 in the direction of the x-axis without play, in the direction perpendicular to the x- and y-axis, ie in the direction of an axis z, however, there is sufficient air. The lower end of the rocker arm 11 with the elongated hole 12 moves - due to the above-mentioned housing-fixed storage - on a circular path K shown in dash-dotted lines. The slider 9 mind, which also the cone 7 carries, moves on a linear, ie linear path represented by arrows L. The deviation of both paths K and L in the direction of the z-axis is due to the elongated hole 12 compensated.

Beim Schaltvorgang wird die Schiebemuffe 2 durch Verschwenken der Schaltschwinge 11 aus der in der Zeichnung dargestellten Neutrallage in Richtung der x-Achse nach rechts oder links verschoben, je nachdem, welcher Gang geschaltet werden soll. Die Schaltschwinge 11 stützt sich dabei über das Langloch 12 an dem Zapfen 7 (und analog am Zapfen 6) ab und bewegt diesen infolge der Führung durch die Gleitstücke 8, 9 auf der Linearbahn L, d. h. parallel zur x-Achse und in der x-y-Ebene. Da die gemeinsame Achse y der Zapfen 6, 7 durch den Mittelpunkt M, d. h. den Schnittpunkt der Achsen x, y und z verläuft, greift die aus der Schaltbewegung resultierende Schaltkraft mittig an der Schiebemuffe 2 an und erzeugt somit kein Kippmoment, d. h. ein Moment der Schiebemuffe 2 um die Achse y. Damit ist ein leichtes und ruckfreies Verschieben der Schaltmuffe 2 zum Schalten der Gänge gewährleistet.When shifting, the sliding sleeve 2 by swiveling the shift arm 11 shifted from the neutral position shown in the drawing in the direction of the x-axis to the right or left, depending on which gear is to be shifted. The shift arm 11 supports itself over the slot 12 on the spigot 7 (and similarly on the spigot 6 ) and moves it as a result of being guided through the sliders 8th . 9 on the linear path L, ie parallel to the x-axis and in the xy-plane. Because the common axis y is the peg 6 . 7 Through the center point M, ie the intersection of the axes x, y and z, the switching force resulting from the switching movement engages in the middle of the sliding sleeve 2 and therefore does not generate a tilting moment, ie a moment of the sliding sleeve 2 around the axis y. This means that the shift sleeve can be moved easily and smoothly 2 guaranteed to shift gears.

11: Schalteinrichtungswitching device
22: Schiebemuffesliding sleeve
33: Getriebegehäusegearbox
44: Ringnutring groove
55: Gleitringsliding ring
66: Zapfenspigot
77: Zapfenspigot
88th: Gleitstückslide
99: Gleitstückslide
1010: Gehäusenuthousing groove
1111: Schaltschwingeshift rocker
1212: LanglochLong hole

Claims

Switching device ( 1 ) a manual transmission with at least one by means of a shift rocker ( 11 ) axially displaceable sliding sleeve ( 2 ) for shifting gears, whereby the shift rocker ( 11 ) in a gearbox ( 3 ) is pivoted and has a positive fit with an annular groove ( 4 ) the sliding sleeve ( 2 ) is engaged, characterized that in the ring groove ( 4 ) a ring-shaped sliding device ( 5 ) which is arranged via two diametrically arranged pins ( 6 . 7 ) non-rotatable and axially displaceable in the gear housing ( 3 ) is stored.

Switching device according to claim 1, characterized in that the pins ( 6 . 7 ) at the end with one slide each ( 8th . 9 ) are connected, which slides in the axial direction in a longitudinal groove ( 10 ) is arranged.

Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the switching rocker ( 11 ) as a shift fork with elongated holes ( 12 ) is formed, which with the pin ( 6 . 7 ) are engaged.

Switching device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sliding device as a closed sliding ring ( 5 ) is trained.

Switching device according to claim 1, 2 or 3, characterized characterized in that the sliding device consists of at least two ring segments consists.

Switching device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the slider is elongated and in the form of a feather key ( 8th . 9 ) is trained.

Switching device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the switching fork ( 11 ) between the sliding device ( 5 ) and the sliders ( 8th . 9 ) is arranged.