DE19919269B4

DE19919269B4 - Verriegelungshebel für eine Schaltschwinge

Info

Publication number: DE19919269B4
Application number: DE19919269A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Steinberger; Klaus Krämer; Arnold Trissler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: US6318205B1; DE19919269A1; BR0002379A

Abstract

Schaltungseinrichtung (1) für ein Zahnräderwechselgetriebe mit zumindest zwei Schaltschwingen (6, 7) zur axialen Verschiebung von Schiebemuffen (12, 13), wobei eine Verdrehung der in Schwenklagern (8, 9) gelagerten Schaltschwinge (6, 7) von einem ortsfest an einer Schaltwelle befestigten Schaltfinger auslösbar ist und eine Sperrung der nicht betätigten Schaltschwinge (6, 7) durch eine Sperreinrichtung (5) erfolgt, und dazu jeweils ein beweglich an der Schaltschwinge (6, 7) befestigter Verriegelungshebel (14, 15) an der Sperreinrichtung (5) angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gekröpft gestaltete, mit einem Zylinderstift (16, 17) versehene Verriegelungshebel (14, 15) in einer Ausnehmung (18, 19) der Schaltschwinge (6, 7) über den Zylinderstift (16, 17) mit dieser gekoppelt ist und der Zylinderstift (16, 17) durch eine Verprägung wenigstens einer Randzone (20a, 20b, 21a, 21b) der Ausnehmung (18, 19) in der Schaltschwinge (6, 7) lagepositioniert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Schaltschwingen sind in Zahnräderwechselgetrieben von Fahrzeugen zur axialen Verschiebung von Schiebemuffen eingesetzt, die mit Wechsel-Zahnradkupplungen zum wahlweisen Kuppeln der Eingangswelle mit der Ausgangswelle oder einer Vorgelegewelle zusammenwirken. Zahnräderwechselgetriebe mit mehr als einer Schaltschwinge benötigen eine Sperreinrichtung für die nichtbetätigte Schaltschwinge. Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsstange, über die eine Schaltschwinge mit der Sperreinrichtung verbunden ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus der EP-794 364 A2 ist eine gattungsbildende Verriegelungsstange bekannt. Als Verriegelungshebel dient ein aus einem Flachbandstahl oder Flacheisen gestalteter Hebel, der an einer Lasche der Schaltschwinge schwenkbeweglich angelenkt ist. Als Lasche ist ein radial nach außen zeigendes separates Bauteil an der Schaltschwinge stoffschlüssig befestigt. Die Befestigung des Verriegelungshebels an der Lasche erfolgt mittels einer Verschraubung oder Vernietung, wobei diese Befestigung spielbehaftet ist, um damit eine schwenkbewegliche Anordnung des Verriegelungshebels zu ermöglichen. Nachteilig erfordert diese bekannte Anordnung des Verriegelungshebels einen großen Bauteileumfang. Die durch eine Schweißung stoffschlüssig an der Schaltschwinge befestigte Lasche führt zu einer nachteiligen örtlichen Wärmeeinleitung, die sich nachteilig auf die Formgestaltung und die Festigkeit der Schaltschwinge auswirken kann. Weiterhin erfordert die gelenkige Befestigung des Verriegelungshebels an der Lasche mittels einer Schraub-, Niet- oder Bolzenverbindung eine wirksame, dauerhafte Sicherung.
Aufgabe der Erfindung
Von den Mängeln der bekannten Lösung ausgehend, ist es Aufgabe der Erfindung, einen Verriegelungshebel für eine Sperreinrichtung so zu gestalten, daß dieser einen verringerten Bauteileumfang aufweist und mit einer sicheren, dauerhaften Befestigung an der Schaltschwinge befestigt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die zuvor genannte Problemstellung wird erfindungsgemäß durch einen Verriegelungshebel gelöst, der gekröpft gestaltet endseitig mit einem Zylinderstift in einer Ausnehmung der Schaltschwinge gehalten ist. Der Zylinderstift ist lagefixiert in dem Verriegelungshebel eingepreßt und bildet mit diesem eine Einheit. Der Verriegelungshebel ist unmittelbar in der Schaltschwinge befestigt, wodurch dessen Ankoppelung keine Lasche benötigt und ebenfalls eine Schraubverbindung zwischen dem Verriegelungshebel und der Lasche entfällt, wodurch sich der erforderliche Bauteileumfang reduziert. Die Ausnehmung in der Schaltschwinge zur Aufnahme des Verriegelungshebels und des Zylinderstiftes kann vorteilhaft zusammen mit dem Herstellprozeß der Schaltschwinge erfolgen und bedarf daher weder einer Sonderbearbeitung noch einer weiteren Aufspannung. Dabei entfällt die gegenüber der bekannten Lösung erforderliche Schweißung, die zu einer nachteiligen örtlichen Einflußnahme aufgrund der Erhitzung führt. Der verringerte Bauteileumfang vereinfacht gleichzeitig den Montageaufwand und sorgt damit insgesamt für eine deutliche Kostensenkung. Erfindungsgemäß wird der Verriegelungshebel und der damit einstückig verbundene Zylinderstift in die Ausnehmung eingesetzt, bevor die Randzone der Ausnehmung zur Lagefixierung des zylindrischen Stiftes verprägt wird. Diese Montageschritte können zur Erzielung eines Kostenvorteils automatisiert werden. Die erfindungsgemäße Anbindung des Verriegelungshebels bewirkt weiterhin eine erhöhte Scherfestigkeit aufgrund einer zweischnittigen Verbindung, die sich durch den beidseitig des Verriegelungshebels überstehenden Abschnitt des Zylinderstiftes ergibt.
Zur Erzielung eines schwenkbaren Verriegelungshebels ist der Zylinderstift spielbehaftet in der Ausnehmung der Schaltschwinge eingesetzt. Außerdem sind die Verprägungen zur Lagefixierung des Zylinderstiftes so angeordnet, daß diese eine ungehinderte Verdrehung ermöglichen. Alternativ schließt die Erfindung einen drehfest in der Ausnehmung gehaltenen Zylinderstift ein, der andererseits mit Spiel in der Bohrung des Verriegelungshebels eingesetzt ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.
In vorteilhafter Weise ist der Zylinderstift so in eine Bohrung des Verriegelungshebels eingesetzt und lagepositioniert, daß dieser beidseitig mit einem übereinstimmenden Abstand aus der Verriegelungsstange austritt. Diese Maßnahme sorgt für eine funktionssichere Ankopplung und vermeidet eine Verkantung des Verriegelungshebels.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist als Zylinderstift eine Wälzkörpernadel in den Verriegelungsstift eingesetzt. Dieser in großen Serien hergestellte und damit kostengünstig zu beschaffende Zylinderstift besitzt eine hohe Maßhaltigkeit und Festigkeit und kann vorteilhaft mit dem erfindungsgemäßen Verriegelungshebel kombiniert werden.
Die Gestaltung der Ausnehmung ist erfindungsgemäß so vorgesehen, daß diese als eine die Schaltschwinge durchdringenden Öffnung für den Endbereich des Verriegelungshebels gestaltet ist. Beidseitig von der Öffnung schließt sich ein tiefenbegrenzter Abschnitt der Ausnehmung an, der für die Enden des beidseitig aus dem Verriegelungshebel austretenden Zylinderstiftes bestimmt ist. Eine derartige Gestaltung der Ausnehmung bewirkt ebenfalls eine Montagevereinfachung, da beim Einführen des Verriegelungshebels dieser durch die Zylinderstifte positioniert ist und in der Einbaulage lediglich ein Verprägen der gegenüberliegenden Randzone von der Ausnehmung erfolgen muß.
Alternativ schließt die Erfindung ebenfalls eine Ausnehmung ein, die als eine sich über die gesamte Länge der Zylinderstifte erstreckende Öffnung gestaltet ist. Eine derartige Öffnung kann durch ein Durchstanzen der Schaltschwinge kostengünstig erfolgen. Zur Lagepositionierung des Verriegelungshebels in einer derartig gestalteten Ausnehmung ist eine Mehrfachverprägung, d. h. beiderseitige Verprägung der gegenüberliegenden Randzonen erforderlich. Vorteilhaft bietet es sich an, nach erfolgter Stanzung der Ausnehmung deren Randzonen auf der zur Schiebemuffe gewandten Seite der Schaltschwinge zu verprägen. Damit erfährt der Verriegelungshebel beim Einführen in die Ausnehmung bereits eine Lageorientierung und benötigt zu seiner Lagepositionierung eine weitere Verprägung der Randzonen auf der gegenüberliegenden Seite der Schaltschwinge.
Die Ausnehmung in der Schaltschwinge sowie die Befestigung des Zylinderstiftes sind so gestaltet, daß der Verriegelungshebel zumindest über einen Winkel von > 10° schwenkbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand eines Ausführungsbeispiels ist die Erfindung in zwei Figuren dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigen:
1 in einer Draufsicht den Aufbau einer inneren Schaltungseinrichtung;
2 eine erfindungsgemäße Schaltschwinge in einer dreidimensionalen Darstellung;
3 die Schaltschwinge in der Draufsicht;
4 eine Schnittansicht der Schaltschwinge gemäß der Linie 4-4 in 3.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt in einer Draufsicht eine innere Schaltungseinrichtung 1 eines Zahnräderwechselgetriebes, die vom Aufbau weitestgehend mit der EP-A 794 364 übereinstimmt.
Die Schaltungseinrichtung 1 ist über Führungszapfen 2, 3, 4 in Aufnahmebohrungen eines nicht abgebildeten Getriebegehäuses gehalten. Die Erfindung bezieht sich auf Zusatzkomponenten einer Sperreinrichtung 5, mit der eine Sperrung einer nicht betätigten Schaltschwinge 6, 7 sichergestellt ist. Die Schaltschwingen 6, 7 sind parallel versetzt zueinander angeordnet und jeweils zur Betätigung einer Wechsel-Zahnradkupplung vorgesehen. Dabei sind die Schaltschwingen 6, 7 in Schwenklagern 8, 9 schwenkbar angeordnet und über Schaltstangen 10, 11 betätigbar. Jede Schaltschwinge 6, 7 umgreift eine Schiebemuffe 12, 13, die mit weiteren Bauteilen jeweils eine Synchronisiereinheit, d. h. eine Wechsel-Zahnradkupplung bekannter Bauart bildet. Die Sperreinrichtung 5 ist über einen Verriegelungshebel 14, 15 mit der Schaltschwinge 6, 7 verbunden. Die beispielsweise aus einem Flachband vorgestanzten Verriegelungshebel 14, 15 sind jeweils schwenkbar an der Schaltschwinge 6, 7 befestigt und mit dem von der Schaltschwinge 6, 7 abgewandten Ende formschlüssig an bzw. in der Sperreinrichtung 5 angeordnet. Für die Befestigung des Verriegelungshebels 14, 15 an der Schaltschwinge 6, 7 ist der Verriegelungshebel 14, 15 mit einem Zylinderstift 16, 17 versehen, der in einer Ausnehmung 18, 19 der Schaltschwinge 6, 7 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 18, 19 ist kreuzförmig gestaltet, wobei deren mit der Ausrichtung des Verriegelungshebels 14, 15 übereinstimmenden Bereichsgröße ausgebildet ist, um so eine Schwenkbewegung des Verriegelungshebels 14, 15 gegenüber der Schaltschwinge 6, 7 zu ermöglichen.
Die 2 zeigt die Schaltschwinge 6 in Verbindung mit dem Verriegelungshebel 14 in einem vergrößerten Maßstab dreidimensional. Die U-förmig gestaltete Schaltschwinge 6 ist an den Schenkeln 22a, 22b, die auch als Schaltmaulwangen zu bezeichnen sind, mit Aufnahmebohrungen 23a, 23b versehen, die in Verbindung mit ortsfesten der Schaltungseinrichtung 1 eingesetzten Zapfen die Schwenklager der Schaltschwinge 6 bilden. In Richtung des freien Endes der Schenkel 22a, 22b sind weiterhin Lagerbuchsen 24a, 24b vorgesehen zur Aufnahme von Zapfen, über die die Schiebemuffe 12 gelagert ist. Die 2 zeigt weiterhin den spielbehaftet in die Ausnehmung 18 eingesetzten Verriegelungshebel 14 sowie eine Hälfte des Zylinderstiftes 16, der durch Verprägungen der Randzonen 20a, 20b lagepositioniert ist. Der Verriegelungshebel 14 besitzt an dem zur Schaltschwinge 6 gerichteten Ende eine Kröpfung und benötigt daher kein separates Bauteil zur Anlenkung an die Schaltschwinge 6. An dem von der Schaltschwinge 6 abgewandten Ende ist der Verriegelungshebel 14 mit einer halbrundförmigen Sicke 25 zur formschlüssigen Ankopplung an die Sperreinrichtung 5 versehen. Versetzt zur Befestigung des Verriegelungshebels 14 bildet die Schaltschwinge 6 eine Schaltnut 26 in die formschlüssig ein Schaltfinger eingreift.
Die geometrische Anordnung und Ausbildung der Verprägungen zur Sicherung des Zylinderstiftes 16 in der Schaltschwinge 6 verdeutlicht die 3. Aufgrund der Verprägungen an den Randzonen 20a, 20b werden die Ausnehmungen 18, 19 eingeschnürt, so daß der Zylinderstift 16 sicher befestigt ist.
Die 4 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die Anordnung des Zylinderstiftes 16 an der Schaltschwinge 6 in einer Schnittansicht gemäß der Linie 4-4 in 3. Zur Schaffung der Ausnehmung 18 ist die Schaltschwinge 6 durchgestanzt. Für die Befestigung und Lagepositionierung des Zylinderstiftes 16 und damit des Verriegelungshebels 14 sind gegenüberliegende Randzonen 20a, 20b; 21a, 21b der Ausnehmung 18 beidseitig zueinander verprägt. Der Zylinderstift 16 ist dabei spielbehaftet in der Ausnehmung 18 eingesetzt. Weiterhin sind die Verprägungen an der Randzone 20a, 20b; 21a, 21b so gestaltet, daß diese ein ungehindertes Verdrehen des Zylinderstiftes 16 und des damit einstückig verbundenen Verriegelungshebels 14 ermöglichen. Alternativ kann der Zylinderstift 16 auch drehfest, starr in der Ausnehmung 16 gehalten sein und spielbehaftet in der Bohrung des Verriegelungshebels 14.

1: innere Schaltungseinrichtung
2: Führungszapfen
3: Führungszapfen
4: Führüngszapfen
5: Sperreinrichtung
6: Schaltschwinge
7: Schaltschwinge
8: Schwenklager
9: Schwenklager
10: Schaltstange
11: Schaltstange
12: Schiebemuffe
13: Schiebemuffe
14: Verriegelungshebel
15: Verriegelungshebel
16: Zylinderstift
17: Zylinderstift
18: Ausnehmung
19: Ausnehmung
20a: Randzone
20b: Randzone
21a: Randzone
21b: Randzone
22a: Schenkel
22b: Schenkel
23a: Aufnahmebohrung
23b: Aufnahmebohrung
24a: Lagerbuchse
24b: Lagerbuchse
25: Sicke
26: Schaltnut

Claims

Schaltungseinrichtung (1) für ein Zahnräderwechselgetriebe mit zumindest zwei Schaltschwingen (6, 7) zur axialen Verschiebung von Schiebemuffen (12, 13), wobei eine Verdrehung der in Schwenklagern (8, 9) gelagerten Schaltschwinge (6, 7) von einem ortsfest an einer Schaltwelle befestigten Schaltfinger auslösbar ist und eine Sperrung der nicht betätigten Schaltschwinge (6, 7) durch eine Sperreinrichtung (5) erfolgt, und dazu jeweils ein beweglich an der Schaltschwinge (6, 7) befestigter Verriegelungshebel (14, 15) an der Sperreinrichtung (5) angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gekröpft gestaltete, mit einem Zylinderstift (16, 17) versehene Verriegelungshebel (14, 15) in einer Ausnehmung (18, 19) der Schaltschwinge (6, 7) über den Zylinderstift (16, 17) mit dieser gekoppelt ist und der Zylinderstift (16, 17) durch eine Verprägung wenigstens einer Randzone (20a, 20b, 21a, 21b) der Ausnehmung (18, 19) in der Schaltschwinge (6, 7) lagepositioniert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstift (16, 17) so in eine Bohrung bzw. Ausnehmung des Verriegelungshebels (14, 15) eingesetzt ist, daß dieser beidseitig mit demselben Abstand aus dem Verriegelungshebel (14) austritt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zylinderstift (16) eine Wälzkörpernadel in den Verriegelungshebel (14, 15) eingebracht ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (18) in der Schaltschwinge (6, 7) kreuzförmig gestaltet ist mit einer mittigen für das freie Ende des Verriegelungshebels (14, 15) bestimmten Öffnung, an der sich beidseitig ein tiefenbegrenzter, für den Zylinderstift (16, 17) bestimmter Abschnitt anschließt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (18, 19) als eine sich über die gesamte Länge des Zylinderstiftes erstreckende Öffnung in der Schaltschwinge (6, 7) ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstift (16) durch eine Verstemmung oder Verprägung von gegenüberliegenden Randzonen (20a, 20b) der Ausnehmung (18, 19) auf einer Seite der Schaltschwinge (6, 7) befestigt ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstift (16, 17) durch eine Verprägung der gegenüberliegenden Randzonen (20a, 20b; 21a, 21b) beidseitig der Schaltschwinge (6, 7) gesichert ist.