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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für ein Getriebe,
insbesondere für
Kraftfahrzeuge, mit einer axial verschieblichen Schaltstange und
wenigstens einer Schaltgabel, die einen Befestigungsabschnitt aufweist,
der an der Schaltstange mittels eines Stiftes festgelegt ist, der
die Schaltstange und den Befestigungsabschnitt radial durchsetzt.
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Derartige
Schaltanordnungen sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der
EP 0 878 646 A1 .
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltanordnung für ein Getriebe,
insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einer axial verschieblichen Schaltwelle und wenigstens einem
Mitnehmer, der einen Befestigungsabschnitt aufweist, der an der Schaltwelle
mittels eines Stiftes festgelegt ist, der die Schaltwelle und den
Befestigungsabschnitt radial durchsetzt.
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Folgende
Bezugnahmen auf Schaltstangen und Schaltgabeln sollen sich in gleicher
Weise auch auf Schaltwellen bzw. Mitnehmer von Schaltwellen beziehen.
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Der
Stift bietet den Vorteil einer formschlüssigen Verbindung zwischen
Schaltstange und Schaltgabel sowohl in Richtung der axialen Erstreckung
der Schaltstange als auch in Umfangsrichtung. Die Schaltgabel ist
folglich starr mit der Schaltstange verbunden.
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Die
Schaltanordnung dient in Getrieben, insbesondere in Kraftfahrzeuggetrieben,
dazu, Schaltmuffen zu versetzen, um Gänge des Getriebes ein- und
auszulegen. Die Schaltstange ist entweder über eine geeignete mechanische
Verbindung mit einem Handschalthebel verbunden, der in der Regel
im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet ist. Alternativ kann die Schaltstange
auch mit einem Aktuator verbunden sein.
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Die
Schaltgabel kann als starres Element ausgeführt sein oder als Schaltwippe
bzw. -schwinge. Der Begriff Schaltgabel soll vorliegend beide Arten
von Schalteinrichtungen beinhalten.
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Insbesondere
bei handgeschalteten Getrieben ist der Schaltkomfort häufig nicht
zufriedenstellend. Dies kann daran liegen, dass Geräusche, Vibrationen
und Schaltrauigkeiten über
die Schaltstange und die mechanische Verbindung auf den Handschalthebel
bzw. in den Innenraum des Fahrzeugs übertragen werden.
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Es
ist demzufolge die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine komfortablere
Schaltanordnung anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schaltanordnung dadurch
gelöst,
dass zwischen dem Stift und der Schaltstange (Schaltwelle) und/oder
zwischen dem Stift und dem Befestigungsabschnitt ein Elastomerelement
angeordnet ist.
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Das
Elastomerelement hat den Vorteil, dass die formschlüssige Verbindung
zwischen Schaltstange (Schaltwelle) und Schaltgabel (Mitnehmer)
im Wesentlichen aufrecht erhalten wird. Durch die elastischen Eigenschaften
des Elastomerelementes werden Vibrationen und Geräusche, die
durch die Schaltgabel (den Mitnehmer) herrühren bzw. in die Schaltgabel
(den Mitnehmer) eingeleitet werden, nicht ungedämpft an die Schaltstange (Schaltwelle) übertragen.
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Derartige
Vibrationen und Geräusche
können
beispielsweise bei Hochschaltkratzen, durch Schaltgeräusche oder
Zähigkeiten
während
des Gangeinlegens auftreten.
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Das
Elastomerelement ist dabei in die Schaltanordnung integriert, so
dass sich eine kompakte Bauweise ergibt.
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Durch
die dämpfenden
Eigenschaften des Elastomerelementes ist ferner eine Reduzierung
des Verschleißes
der Schaltverzahnung zu erwarten, insbesondere bei vergleichsweise
abrupter Betäti gung des
Handschalthebels. Demzufolge findet die vorliegende Erfindung auch
bei aktuatorisch betriebenen Getrieben Anwendung.
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Wie
eingangs erwähnt,
ist die vorliegende Erfindung auch bei Schaltschwingen, nicht nur
bei starren Schaltgabeln anwendbar. Der Begriff der Schaltgabel
soll den Begriff der Schaltschwinge vorliegend umfassen.
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Die
Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Dabei
ist es von besonderem Vorzug, wenn das Elastomerelement als Hülse ausgebildet
ist, die den Stift umgibt.
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Das
Elastomerelement kann bei dieser Bauweise einfach hergestellt und
montiert werden.
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Ferner
ist bei dieser Bauweise eine Dämpfung
von mechanischen Vibrationen etc. in allen Richtungen gewährleistet,
also nicht nur in Richtung der axialen Erstreckung der Schaltstange
(Schaltwelle).
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Dabei
ist es von besonderem Vorzug, wenn das Elastomerelement den Stift
im Bereich der Schaltstange (Schaltwelle) umgibt.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das Elastomerelement auf einfache Weise einteilig auszubilden.
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Von
besonderem Vorzug ist es dabei ferner, wenn das Elastomerelement
den Stift eng anliegend umgibt.
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Dies
ermöglicht,
dass das Elastomerelement seine Lage in Bezug auf den Stift dauerhaft
beibehält.
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Von
besonderem Vorzug ist es ferner, wenn das Elastomerelement außenumfänglich einen
oder mehrere Vorsprünge
aufweist, so dass ein oder mehrere materialfreie Zwischenräume geschaffen
sind.
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Hierdurch
wird die Dämpfungswirkung
des Elastomerelementes gesteigert. Mechanische Wirkungen auf den
Außenumfang
des Elastomerelementes werden folglich nicht nur durch die Kompressibilität des Elastomerelementes
aufgenommen, sondern auch dadurch, dass die Vorsprünge in die
Zwischenräume
ausweichen können.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Elastomerelement an dem Stift angeformt.
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Bei
dieser Ausführungsform
ergibt sich eine geringe Teileanzahl bei der Montage.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform ist
das Elastomerelement in den Befestigungsabschnitt der Schaltgabel
(des Mitnehmers) eingepresst.
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Auch
bei dieser Ausführungsform
ergibt sich ein geringer Montageaufwand, da das Elastomerelement
vormontiert werden kann.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Elastomerelement als Hülse
ausgebildet, die koaxial zur Schaltstange bzw. Schaltwelle ausgerichtet
ist, wobei eine von dem Stift radial durchsetzte Bohrung des Befestigungsabschnittes einen
größeren Innendurchmesser
als der Außendurchmesser
des Stiftes aufweist.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das Elastomerelement in der Regel in den Befestigungsabschnitt
eingepresst. Durch die koaxiale Bauweise ergibt sich eine einfache
Montierbarkeit. Ferner kann das Elastomerelement vormontiert sein.
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Es
versteht sich dabei ferner, dass bei dieser Ausführungsform das Elastomerelement
eine radiale Ausnehmung aufweist, die von dem Stift durchsetzt wird.
Dabei liegt das Elastomerelement eng um den Stift an.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
bei der Schaltanordnung mit Schaltwelle ist eine von dem Stift radial
durchsetzte Bohrung des Befestigungsabschnittes in Wählrichtung
der Schaltwelle als Langloch ausgebildet.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist gewährleistet,
dass die Schaltwelle in Wählrichtung
in Bezug auf den Mitnehmer begrenzt versetzbar ist, um jeweilige Schaltkupplungen
der Schaltanordnung (beispielsweise mittels Schaltstangen) anwählen zu
können.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine schematische Querschnittsansicht
durch die erfindungsgemäße Schaltanordnung;
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2 eine Detailansicht der 1;
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3 eine schematische Längsschnittansicht
durch eine weitere erfindungsgemäße Schaltanordnung;
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4 eine schematische Detailansicht
der 3;
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5 eine Querschnittsansicht
entlang der Linie V-V von 4;
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6 eine schematische Ansicht
einer weiteren erfindungsgemäßen Schaltanordnung;
und
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7 eine Detailansicht der 6.
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In
den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Schaltanordnung
generell mit 10 bezeichnet.
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Die
Schaltanordnung 10 weist eine Schaltstange 12 auf,
die sich in einer Richtung senkrecht zur Papierebene erstreckt und
im Querschnitt etwa kreisförmig
ausgebildet ist.
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Die
Schaltanordnung 10 weist ferner eine Schaltgabel 14 auf,
die zwei Arme zum Eingreifen in eine Umfangsnut einer Schaltmuffe
aufweist. In ihrem zentralen Bereich ist die Schaltgabel 14 mit
einem Befestigungsabschnitt 15 versehen. Der Befestigungsabschnitt 15 ist
gemäß der Darstellung
der 1 und 2 mit einer seitlichen Aufnahme
versehen, in die die Schaltstange 12 einführbar ist.
Der Befestigungsabschnitt 15 kann jedoch auch mit einer
Bohrung für
die Schaltstange 12 ausgebildet sein.
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Die
Schaltstange 12 und die Schaltgabel 14 sind miteinander über einen
Stift 16 verbunden. Der Stift 16 durchsetzt (wie
es in 2 gezeigt ist)
eine radiale Öffnung 18 in
der Schaltstange 12 sowie eine radiale Öffnung 20 in dem Befestigungsabschnitt 15 der
Schaltgabel 14.
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Die
radiale Öffnung 18 der
Schaltstange 12 zur Aufnahme des Stiftes 16 weist
einen Innendurchmesser auf, der deutlich größer ist als der Außendurchmesser
des Stiftes 16.
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In
den Zwischenraum ist ein Elastomerelement 22 in Form einer
Hülse eingelegt.
Das Elastomerelement 22 umgibt den Stift 16 und
liegt an der Innenseite der radialen Öffnung 18 der Schaltstange 12 an.
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Durch
das Elastomerelement 22 sind die Schaltstange 12 und
die Schaltgabel 14 mechanisch voneinander entkoppelt. Demzufolge
können
Vibrationen oder ruckartige Bewegungen von der Schaltgabel 14 nicht
ungedämpft
auf die Schaltstange 12 übertragen werden. Demzufolge
ist der Schaltkomfort erhöht.
Es ergibt sich eine erhebliche Komfortverbesserung, z.B. bei Hochschaltkratzen,
Schaltgeräuschen
oder Zähigkeiten
beim Schaltvorgang.
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Umgekehrt
ergibt sich eine Reduzierung des Verschleißes der Schaltverzahnung, da
harte und ruckartige Bewegungen der Schaltstange 12 nicht ungedämpft auf
die Schaltgabel 14 übertragen
werden.
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In 2 sind drei verschiedene
Ausgestaltungen des Elastomerelementes gezeigt. Auf der linken Seite
ist das Elastomerelement als Vollelement ausgebildet, das den Zwischenraum
zwischen dem Stift 16 und der Schaltstange 12 vollständig ausfüllt.
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Auf
der rechten Seite sind Ausführungsformen
gezeigt, bei denen am Außenumfang
des Elastomerelementes 22 Vorsprünge vorgesehen sind, so dass
materialfreie Zwischenräume 24, 26 geschaffen werden.
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Die
Zwischenräume
können
im Querschnitt rechteckförmig
sein, wie es bei 24 gezeigt ist, oder dreieckig, wie es
bei 26 gezeigt ist. Es sind jedoch auch andere Querschnitte
denkbar, z.B. halbrunde Querschnitte.
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Bei
diesen alternativen Ausführungsbeispielen
ist die Dämpfungswirkung
noch erhöht,
da das Material der Vorsprünge
in die materialfreien Zwischenräume 24, 26 ausweichen
kann.
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Es
versteht sich, dass bei der Darstellung der 1 und 2 der
Stift 16 gewöhnlich
in den Befestigungsabschnitt 15 eingepresst ist bzw. darin
verstemmt ist, damit der Stift 16 und das Elastomerelement 22 unverlierbar
an der Schaltanordnung 10 festgelegt sind.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung ist ein Elastomerelement 22' (das in 2 schematisch durch gestrichelte
Linien angedeutet ist) in eine erweiterte radiale Öffnung 20' des Befestigungsabschnittes 15 eingepresst.
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Bei
dieser alternativen Ausgestaltung ist in der Regel zwischen der
Schaltstange 12 und dem Stift 16 kein weiteres
Elastomerelement vorhanden. In diesem Fall würde der Stift 16 in
der Regel fest an der Schaltstange 12 festgelegt werden.
Es versteht sich, dass in diesem Fall der Innendurchmesser der radialen Öffnung 18 an
den Außendurchmesser
des Stiftes angepasst ist, um eine Presspassung oder ähnliches
zu bilden. Auch bei dieser alternativen Ausgestaltung ist gewährleistet,
dass der Stift 16 unverlierbar an der Schaltanordnung 10 gehalten
wird.
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Gemäß einer
weiteren alternativen Ausgestaltung ist ein Elastomerelement 22'' in eine Umfangsnut des Stiftes 16 eingeformt.
Bei dieser alternativen Ausgestaltung versteht sich, dass der Stift 16 starr
an dem Befestigungsabschnitt 15 festgelegt (beispielsweise
verstemmt) wird.
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3 bis 5 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Schaltanordnung 10 im
Längsschnitt.
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Gleiche
Elemente wie in den vorherigen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern
versehen.
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Ein
Elastomerelement 22''' in Form einer Hülse ist
in eine entsprechende Ausnehmung des Befestigungsabschnittes 15 der
Schaltgabel 14 eingepresst. Die Schaltwelle 12 verläuft koaxial
zu dem Elastomerelement 22''' und durchsetzt dieses.
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Der
Stift 16 ist in die Schaltwelle 12 eingepresst.
Der Befestigungsabschnitt 15 weist eine radiale Bohrung 30 zur
Aufnahme des Stiftes 16 auf, deren Innendurchmesser größer ist
als der Außendurchmesser
des Stiftes 16, wie es deutlich in 4 zu sehen ist.
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Das
Elastomerelement 22''' umschließt den Stift 16 hingegen
eng.
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Auch
bei dieser Ausführungsform
sind die Schaltstange 12 und die Schaltgabel 14 mechanisch voneinander
entkoppelt.
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Generell
ist auch denkbar, dass das Elastomerelement 22''' in
die Schaltwelle 12 eingepresst oder darin eingeformt ist.
Ferner versteht sich, dass auch andere Verbindungsarten möglich sind,
wie z.B. Kleben oder ähnliches.
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In
den 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schaltanordnung 10A gezeigt.
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Die
Schaltanordnung 10A weist eine Schaltwelle 12A auf,
die in Schaltrichtung S axial beweglich und in Wählrichtung W drehbar gelagert
ist.
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An
der Schaltwelle ist ein Mitnehmer 14A festgelegt. Bei 34 ist
ferner eine Rasteinrichtung gezeigt. In der Darstellung der
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6 befindet sich die Schaltwelle 12A in der
neutralen Position.
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Der
Mitnehmer 14A kann auf dieselbe Art und Weise an der Schaltwelle 12A festgelegt
sein, wie es oben in Bezug auf eine Schaltstange und eine Schaltgabel
erläutert
worden ist.
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Die
Schaltstange 12A ist zum Einbau in Längsrichtung des betreffenden
Getriebes ausgelegt. Alternativ kann die Schaltwelle 12A (bei
geeignetem Mitnehmer 14A) auch zum Quereinbau ausgelegt
sein, so dass in Drehrichtung geschaltet und in Axialrichtung gewählt wird.
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Die
Schaltwelle 12A der 6 dient
je nach Drehstellung (Wählstellung)
zum axialen Verschieben von parallelen Schaltstangen, an denen wiederum
Schaltgabeln, Schaltschwingen oder ähnliches festgelegt sind. Daher
ist eine Übertragung
von Vibrationen von dem Getriebe auf die Schaltwelle 12A im
Wesentlichen in Schaltrichtung S möglich.
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Dies
wird durch die erfindungsgemäße Anordnung
des Elastomerelementes 22 (oder 22', oder 22'' oder 22''')
unterbunden. Im vorliegenden Fall ist eine in dem Mitnehmer 14A vorgesehene
Bohrung 30A zur Aufnahme des Stiftes 16A als Langloch
parallel zur Schaltrichtung S ausgebildet. Hierdurch kann eine Vibrationsübertragung
in Schaltrichtung wirksam gedämpft
werden. In Wählrichtung
ist hingegen eine unmittelbare mechanische Kopplung zwischen Stift 16A und
Mitnehmer 14A vorhanden, um ein gutes Ansprechverhalten
zu gewährleisten.
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Es
versteht sich, dass bei einem Quereinbau der Schaltwelle 12A die
Bohrung auch quer zur Achse der Schaltwelle 12A ausgerichtet
sein kann, wie es in 7 schematisch
bei 30A' angedeutet
ist.
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Generell
ist es auch denkbar, die Bohrung in dem Mitnehmer 14A insgesamt
größer auszubilden als
der Außendurchmesser
des Stiftes 16A, oder kreuzförmig, durch eine Überlagerung
zweier Langlöcher.
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Die
Schaltstange 12, die Schaltwelle 12A, der Stift 16,
die Schaltgabel 14 (insbesondere der Befestigungsabschnitt 15)
und der Mitnehmer 14A sind vorliegend vorzugsweise aus
Metall hergestellt. Es kann sich jedoch auch um Metallelemente mit
einem Kunststoffüberzug
handeln.