DE19725226A1 - Kolben-Zylinder-Anordnung für die Schaltschiene eines Schaltgetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung für die Schaltschiene eines Schaltge­ triebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Lagerung von Getriebeschaltschienen erfolgt üblicherweise in Kolben-Zylinder-Anord­ nungen, wobei die Kolben als Bestandteile der Schaltschiene an deren rechts- und linkssei­ tigen Ende angeordnet sind. Eine derartige Schaltschiene ist beispielsweise in der DE-A13 41 802 offenbart, die eine hilfskraftbetätigbare Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe von Nutzfahrzeugen zeigt, mit deren Hilfe der Schaltvorgang bei einem Handschaltgetriebe servounterstützt abläuft. Dazu weist die Schaltschiene des Getriebes als Kolben ausgebil­ bete rechts- und linksseitige Enden auf, die in Zylinder axial verschieblich angeordnet sind. Diese Zylinder können dabei als Teil des Getriebegehäuses ausgebildet sein. Die Schalt­ schiene selbst trägt in einem mittleren Abschnitt zwischen den beiden kolbenartig ausgebil­ beten Enden eine Schaltgabel, die in an sich bekannter Weise auf ein Kupplungsglied des Getriebes, beispielsweise auf eine zwischen zwei Getriebezahnrädern angeordnete Schie­ bemuffe einwirkt. Die Schaltschiene trägt ferner ein Mitnehmer, in den der Schaltfinger eines Handschalthebels eingreift.

Aus der DE-A1 34 10 140 ist außerdem eine Schaltschiene für ein Handschaltgetriebe be­ kannt, das an seinen stirnseitigen Enden Kunstoffkolben zur Lagerung der Schaltschiene aufweist.

Bei Schaltschienen, die ganz oder teilweise mittels eines Servostellgliedes betätigt werden, muß ihre maximale rechts- und linksseitige Auslenkung begrenzt werden, wenn man eine zu starke mechanische Belastung und damit einen zu großen Verschleiß zwischen den rotie­ renden und feststehenden Schalteinrichtungen des Getriebes vermeiden möchte. Dazu wer­ den in der Regel auf der Schaltschiene angebrachte Schaltschienenanschläge genutzt, die die axiale Beweglichkeit der Schaltschiene begrenzen. Zur Dämpfung des Anschlagstoßes können wie bei der DE-A1 34 10 802 Federelemente vorgesehen sein.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einstellbare Anschlag- und Dämpfungsmittel für eine hilfskraftbetätigbare Schaltschiene für ein Schaltgetriebe vorzustellen. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Demnach ist bei der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung zur Lagerung der Ge­ triebeschaltschiene vorgesehen, daß die Zylinder als in der Gehäusewand einschraubbare und dadurch axial verstellbare Töpfe ausgebildet sind. Zusätzlich ist vorgesehen, daß an den in den Zylinderraum weisenden Stirnseiten von Kolben oder Zylinder ein Federelement angeordnet ist, mit denen eine Rückstellkraft zum leichteren Herausnehmen eines Getrie­ beganges auf die Schaltschiene und damit letztlich auf die Schiebemuffe des Getriebes auf­ gebracht wird. Schließlich ist Bestandteil der Kolben-Zylinder-Anordnung, daß am jeweiligen Zylinderraumboden oder an der Kolbenstirnseite ein Anschlagdämpfungsmittel vorgesehen ist. Außerdem kann vorgesehen sein, daß der Kolben ein Dichtmittel an seinem Außenum­ fang aufweist. Durch den gewählten Aufbau der Kolben-Zylinder-Anordnung der Schalt­ schiene läßt sich deren optimale rechts- und linksseitige Endanschlagposition durch axiales Verstellen der topfartigen Zylinder einjustieren. Zur Anschlagdämpfung dienen dabei das Federelement zwischen Zylinderboden und Kolben sowie am Zylinderboden angeordnete Dämpfungsmittel.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Zylinder­ topf in einer Durchgangsbohrung in der Getriebegehäuse- oder Kupplungsgehäusewand mit entsprechendem Innengewinde eingesetzt ist. Dabei kann der Zylinder von der vom Kolben abgewandten Seite des Zylinders mittels eines Werkzeugs, vorzugsweise mittels eines In­ nensechskantschlüssels, axial verstellbar ausgebildet sein. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Zylindertopf in einer mit einem entsprechen­ den Innengewinde versehenen Sacklochbohrung in der Getriebegehäuse- oder Kupplungs­ gehäusewand eingesetzt ist und mittels eines Werkzeuges, welches an dem stirnseitigen Außenumfang des Zylindertopfes anzusetzen ist axial zur Schaltschiene verstellbar ist.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß als Anschlagdämp­ fungsmittel ein gummielastischer Ring am Zylinderboden angeordnet ist, in dessen Ring­ raum beispielsweise das Federelement zwischen Zylinderboden und Kolbenstirnseite sitzt. Außerdem kann vorgesehen sein, daß dieses Federelement in einer kolbenstirnseitig einge­ brachten Bohrung eingesetzt ist und nur über einen Teil seiner Länge über die Kolbenstirn­ seite herausragt.

In einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Zylindertopf mit ei­ nem flüssigen Druckmittel gefüllt ist, das neben einem Anschlagdämpfungsmittel (gummielastischer Ring am Zylindertopfboden) oder auch allein als Dämpfungsmittel für die Axialbewegung des Kolbens dient. Dabei kann vorgesehen sein, daß der jeweilige Kolben einen Kolbenkanal aufweist, der zur Unterseite des Kolbens öffnet und zur Oberseite in einer Kolbenmulde mündet. Zusammenwirkend mit diesem Kolbenkanal und der Kolbenmulde ist dabei in dem Zylindertopf ein Topfkanal ausgebildet, der einen vorderen Bereich des Zy­ linders mit einem Bereich des Zylindertopfes verbindet.

Durch diese Kanäle, dem Kolbenkanal und dem Topfkanal, kann bei einer Axialverschiebung der Schaltschiene beispielsweise ein Hydrauliköl in dem Zylinderraum zwischen Kolbenstirn­ seite und Zylindertopfboden sowie der Kolbenmulde hin und her fließen. Die auf diese Weise erzielbare hydraulische Dämpfung der Schaltschienenbewegung kurz vor dem Auftreffen auf das elastische Dämpfungsmittel (gummielastischer Ring am Zylinderboden) erlaubt im Zu­ sammenwirken mit diesem eine bezüglich Verschleiß und Stellgenauigkeit optimale Betäti­ gung der hilfskraftbetätigbaren Schaltschiene.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine Schaltschiene mit einer Kol­ ben-Zylinder-Führungsanordnung,

Fig. 2 eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit topfförmigen und axial verstellbaren Zylindern, sowie

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2, jedoch mit einem zusätzlichen hydraulischen Dämpfungssystem.

Demnach ist in Fig. 1 in einer Übersichtsdarstellung eine in einer Kolben-Zylinder-Anord­ nung gelagerte Schaltschiene 3 dargestellt, die mittels einer Servostelleinrichtung axial ver­ schieblich angeordnet ist, wobei die hier nicht dargestellte Servostelleinrichtung in eine Mit­ nehmereinrichtung 33 an der Schaltschiene 3 eingreift. Außerdem trägt die Schaltschiene 3 eine Schaltgabel 7, die in an sich bekannter Weise mit der Schiebemuffe der Synchronisier­ einrichtung des Schaltgetriebes in Verbindung steht. Am rechts- und linksseitigen Ende der Schaltschiene 3 sind Kolben 4, 5 angeordnet, die vorzugsweise aus einem gut gleitfähigen Kunststoff gefertigt sind. Diese Kolben 4, 5 sind in topfförmig ausgebildete Zylinder 17 einge­ setzt, die ihrerseits in Durchgangslöcher oder Sacklöcher der Getriebe- oder Kupplungsge­ häusewand mittels eines Außengewindes eingeschraubt sind.

Fig. 2 zeigt einen solchen Zylindertopf 17, der in die mit einem Innengewinde 34 versehe­ nen Sacklochbohrung einer Kupplungsgehäusewand 2 mittels des Zylinderaußengewindes gehalten wird. Mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges, beispielsweise ein an den stirnseiti­ gen Außenumfang 32 des Zylindertopfes angreifender Maulschlüssel läßt sich der Zylinder­ topf 17 axial gegen die Schaltschiene 3 verstellen und so der linksseitige Kolbenanschlag am Zylinderboden 31 beziehungsweise an einem dort angeordneten Dämpfungselement, hier einem gummielastischen Ring 19 exakt einstellen. Des weiteren ist dieser Darstellung entnehmbar, daß in dem Zylinderraum 18 ein Federelement 20 zwischen dem Kolben 5 und dem Zylinderboden 31 angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Federelementes 20 läßt sich auf die Schaltschiene 3 eine Rückstellkraft aufbringen, durch die die Schiebemuffe aus der Position des eingelegten Ganges in die Richtung der Neutralposition zurückführbar ist. Dabei ist vor­ zugsweise vorgesehen, daß das Federelement 20 in einer in die Stirnseite des Kolbens 5 eingelassenen Bohrung 36 im Sinne einer Verliersicherung aufgenommen ist. Letztlich zeigt diese Darstellung am Außenumfang des Kolbens 5 einen Dichtring 22, mit dem der Zylin­ derraum 17 gegen die restliche Getriebeumgebung abdichtbar ist. Dadurch kann einerseits eine Verschmutzung der Führungsflächen der Zylinderwände verhindert werden, anderer­ seits dient die in dem Zylinderraum 18 eingeschlossene Luft während einer zum Zylinderbo­ den 31 gerichteten Kolbenbewegung als Kompressionsmittel und damit als Dämpfungsmittel für die Kolbenbewegung.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt, bei der der topfartige Zylinder 17 in einer mit einem Innengewinde 34 versehenen Durchgangsbohrung in der Kupplungsgehäusewand 2 angeordnet ist. Dieser Zylindertopf 17 ist mittels eines in eine entsprechende Öffnung 23 am rückwärtigen Zylindertopfboden einsetzbaren Innensechs­ kantwerkzeuges 24 gegenüber der Schaltschiene axial verstellbar. Auch hier ist am Boden 31 des Zylinderraumes 18 ein elastisches Dämpfungsmittel, beispielsweise ein Gummiring 19 angeordnet, mit dem die Kolbenbewegung in der Endanschlagbewegung abgedämpft wird. Zusätzlich weist auch hier der Kolben 26 an seinem Außenumfang ein Dichtmittel 22 auf, das beispielsweise als Dichtring ausgebildet sein kann. Ebenso wie bei der Kolben-Zy­ linder-Anordnung gemäß Fig. 2 ist auch hier ein Federelement 30 vorgesehen, das zwi­ schen der Stirnseite des Kolbens 26 und dem Zylinderboden 31 angeordnet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenwand des Zylindertopfes 17 zwei in axialer Richtung hintereinander angeordnete Öffnungen auf, die durch einen Topfkanal 25 mitein­ ander verbunden sind. Zudem ist in dem mit der Schaltschiene 3 verbundenen Kolben 26 ein Kolbenkanal 27 ausgebildet, der im zu dem Topfkanal 25 weisenden unteren Abschnitt des Kolbens 26 öffnet und mit einer Kolbenmulde 28 in Verbindung steht.

Zur Dämpfung der Schaltschienenbewegung ist nun der Zylinderraum 18, der Topfkanal 25, der Kolbenkanal 27 und die Kolbenmulde 29 mit einem flüssigen Druckmittel, beispielsweise einem Hydrauliköl gefüllt, das in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung zwischen dem Zy­ linderraum 18 und der Kolbenmulde 28 hin und her strömt. Auf diese Weise läßt sich die Kolbenbewegung sehr vorteilhaft im Bereich der Endanschlagbewegung und auch davor dämpfen.

Claims (8)

1. Kolben-Zylinder-Anordnung für eine Schaltschiene eines Getriebes, bei der die Schaltschiene zwei Kolben aufweist,
die in getriebe- oder kupplungsgehäusefesten Zylindern axial verschieblich gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zylinder als in die Gehäusewand (1, 2) einschraubbare Töpfe (17) ausgebildet sind,
daß zwischen den in den Zylinderraum (18) weisenden Stirnseite der Kolben (4, 5, 26) und dem jeweiligen Zylinderboden (31) ein Federelement (20, 30) angeordnet ist, und
daß am Zylinderraumboden (18, 31) oder an der Kolbenstirnseite ein Anschlagdämp­ fungsmittel (19) vorgesehen ist.

2. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylin­ der (17) in einer Durchgangsbohrung in der Kupplungs- oder Getriebegehäusewand angeordnet sind und mittels eines in eine Öffnung der rückwärtigen Zylindertopfbo­ denseite eingreifenden Werkzeuges verstellbar ausgebildet sind.

3. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlagdämpfungsmittel (19) ein gummielastischer Ring dient.

4. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (4, 5, 26) einen Kolbenkanal (27) aufweisen, der jeweils auf einer Seite am Kolbenumfang öffnet und zur anderen Seite in einer Kolbenmulde (28) mündet.

5. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 bis Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zylindertöpfe (17) jeweils einen Topfkanal (25) aufweisen, der einen vor­ deren Bereich mit einem hinteren Bereich des Zylinderraumes (18) des Zylinders (17) miteinander verbindet.

6. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (4, 5, 26) ein Dichtmittel (22) an ihrem Außen­ umfang aufweisen.

7. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kol­ ben (4, 5, 26) an ihrer Stirnseite eine axial ausgerichtete Bohrung (36) aufweisen, in der das Federelement (20, 30) teilweise aufgenommen ist.

8. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylin­ der (17) an ihrem stirnseitigen Außenumfang eine Verstellvorrichtung (32) aufweisen, mit deren Hilfe die Zylinder (4, 5, 17) axial verstellbar sind.