DE19948422B4

DE19948422B4 - Schalteinrichtung eines Getriebes

Info

Publication number: DE19948422B4
Application number: DE1999148422
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Schübel
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: DE19948422A1

Abstract

Schalteinrichtung, für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einer längsverschiebbar und/oder schwenkbar in einem Gehäuse (2) angeordneten Übertragungswelle (6) zum Übertragen von Wähl- und/oder Schaltbewegungen, wobei die Übertragungswelle (6) mit mindestens einem Rastelement (10) zusammenwirkt, welches mit wenigstens einer Rastkontur (9) kooperiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkontur (9, 14) an einem das Gehäuse (2) zumindest teilweise ersetzenden Deckel (3, 13) ausgebildet oder angeordnet ist, und dass das Rastelement (10) an der Übertragungswelle (6) positioniert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung, insbesondere eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer längsverschiebbar und/oder schwenkbar in einem Gehäuse angeordneten Übertragswelle zum Überfragen von Wähl- und/oder Schaltbewegungen, wobei die Übertragungswelle mit mindestens einem Rastelement zusammenwirkt, welches mit einer Rastkontur kooperiert.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Schalteinrichtungen sind in Getrieben, insbesondere in schaltbaren Wechselgetrieben von Kraftfahrzeugen verbaut und sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Mit den Übertragungswellen werden Schalt- und/oder Wählbewegungen von einem Schalthebel oder Schaltgestänge auf z. B. Schaltschienen, Schaltgabeln oder ähnliche für die Gangwahl vorgesehene Schaltelemente übertragen. Übertragungswellen sind unterschiedlichen Anwendungen angepasst als Schaltwellen oder Schaltstangen, Schaltschienen bzw. als Kombinationen der vorgenannten Varianten für Schalt- und Wählbewegungen ausgelegt. Die Schalteinrichtungen sind entweder in dem Gehäuse des Getriebes verbaut oder, mit einem gesonderten Gehäuse versehen, an oder in dem Gehäuse des Getriebes angeordnet.
Für die Schalt- und Wählbewegungen sind die Übertragungswellen längsverschiebbar und manche auch längsverschiebbar sowie um die eigene Längsmittelachse schwenkbar in einem Gehäuse gelagert. Die Lagerung und das Getriebegehäuse sind nach innen und außen häufig mittels einer oder mehrerer Dichtungen abgedichtet.
Nach den Schalt- und Wählbewegungen werden die Übertragungswellen in einer gewählten Position oder in ihrer Ausgangsposition so arretiert, dass sie sich während des Betriebes des Getriebes nicht selbsttätig durch z. B. Erschütterungen aus dieser Position bewegen. Dazu wirken auf die Übertragungswellen in der Regel jeweils ein oder mehrere mittels Federn vorgespannte Arretierelemente, z. B. in der Form eines Bolzens oder einer Kugel. Die Arretierelemente sind zusammen mit der oder den Federn in einem Gehäuse als Baueinheit vereint oder einzeln in einer Bohrung des Gehäuses des Getriebes aufgenommen. Die Arretierelemente wirken dabei auf in die Übertragungswellen eingebrachte Rastkonturen bzw. auf an der Übertragungswelle befestigte Rastierhülsen oder ähnliches. Diese Rastierhülsen weisen wiederum die für die Arretierung notwendige Rastkontur auf.
Die Rastkontur ist durch eine Profilierung mit Rampenkonturen aufweisenden Erhöhungen und dem Arretierelement in der Raststellung angepassten Vertiefungen versehen. Das Arretierelement wird mittels Federkraft in der Raststellung in die Vertiefung gepresst und arretiert auf diese Weise die Übertragungswelle in der gewünschten Position. Die Position kann nur mittels gewollten Schalt- oder Wählbewegungen an der Übertragungswelle überwunden werden. Dabei steigt das Arretierelement aus der Vertiefung an der Rampenkontur der Erhöhung auf und schnappt nach dem Entfallen der Schalt- oder Wählbewegung wieder in eine Vertiefung ein. Die Profilierung ist je nachdem, ob die Übertragungswelle nur in Längsrichtung bewegt oder ob zusätzlich ge schwenkt wird, relativ einfach, in der Längsrichtung wirkend oder auch in Längs- und Umfangsrichtung wirkend, kompliziert wie ein Gebirge geformt und dreidimensional ausgebildet.
Das Gehäuse ist in dem Bereich, in dem die vorweg beschriebene Schalteinrichtung angeordnet ist, relativ kompliziert gestaltet, da dessen Konturen zweckentsprechend der Aufnahme der Schalteinrichtung angepasst sind und es für die Lagerung der Übertragungswellen, die Aufnahme der Arretierelemente und Dichtungen mit in der Regel fein bearbeitenden Bohrungen und Löchern versehen ist. In diesem Bereich des Gehäuses sind in der Regel auch noch weitere Bohrungen für Schalter, Entlüftungen und Fühler und weiterer Getriebeelemente eingebracht. Die für die Kanten, Löcher und Bohrungen notwendige spanabhebende Bearbeitung des Gehäuses oder Gehäuseteiles ist zeitaufwendig und kostenintensiv.
Eine derartige Schalteinrichtung, die gleichzeitig die gattungsbildende Art beschreibt, ist in EP 0 582 804 A1 beschrieben. In einem zweiteiligen aus einem Unterteil sowie einem Oberteil gebildeten Gehäuse ist eine Schaltwelle dreh- und längsverschiebbar mittels Lagerungen für Linear- und Schwenkbewegungen gelagert. Das Gehäuse ist an den Lagerungen mittels Dichtung abgedichtet. An der Schaltwelle ist ein Anschlag befestigt. Der Anschlag weist eine Rastkontur, hier Wellenprofil genannt, auf. Das Rastelement ist zusammen mit einem Federelement in einer Gewindehülse angeordnet und mittels dieser Gewindehülse in das Gehäuse eingeschraubt. Das Gehäuse weist außerdem noch eine Bohrung für die Aufnahme eines Ölabscheider-Entlüftungsventiles auf. Zusätzlich nimmt das Gehäuse in einem Sackloch ein Sperrglied auf.
DE 195 80 804 C1 offenbart eine tiefgezogene Rastierhülse für die Sicherung von Verstellpositionen einer dreh- und verschiebbaren Schaltwelle, welche mit einem Rastelement zusammenwirkt. Das als Kugelraste ausgebildete Rastelement ist ortsfest im Getriebegehäuse angeordnet und dazu beispielsweise in einer Bohrung verpresst. US 4537088 zeigt eine Gangwahleinrichtung, bei der ebenfalls ein Rastelement gegen eine Rastkontur vorgespannt ist. Die Rastkontur dient zur Rastierung eines Automatikwählhebels in Wählpositionen. Die Rastkontur ist auf einer Platte angeordnet, welche an eine Lenksäule angeflanscht ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung zu schaffen, mit deren Einsatz ein zeit- und kostenintensives Bearbeiten des Gehäuses oder von Teilen des Gehäuses der Schalteinrichtung oder des Getriebes insbesondere in der Massenfertigung weitestgehend entfällt.
Diese Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Unter Deckel sind dabei alle Abdeckungen zu verstehen, die das Innere eines Getriebes bzw. Getriebeteiles nach außen abdecken, Getriebesektionen, wie Kupplungsgehäuse und Zahnradgehäuse, voneinander trennen oder Anbaumodule zueinander abschirmen. Ein Deckel ist leichter zu bearbeiten als ein komplettes Gehäuse einer Schalteinrichtung oder eines Getriebes. Die Struktur eines Deckels ist nicht so kompliziert gestaltet wie die eines kompletten Gehäuses, insbesondere eines Getriebegehäuses. Der Deckel ist dadurch während seines Fertigungsprozesses von allen Seiten leicht zugänglich und somit einfacher zu behandeln. Das Einbringen von Bohrungen in das Gehäuse entfällt an dieser Stelle. Kompliziert gestaltete Strukturen am Gehäuse sind durch einen oder mehrere Deckel ersetzt, die an dem eigentlichen Gehäuse durch Aufsetzen, Verschrauben, Verschweißen oder Ähnliches befestigt sind. Der Deckel ist entweder mit der Rastkontur versehen, die durch spanabhebende Bearbeitung gefertigt ist oder, wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, spanlos durch ein Umformverfahren eingebracht ist, bzw. die Rastkontur ist spanabhebend bzw. spanlos gefertigt an dem Deckel befestigt. Als Befestigungsarten der vorgefertigten Rastkontur am Deckel sind Schweißen, Verschrauben, Verclipsen oder Ähnliches denkbar.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der gesamte Deckel in einem Umformverfahren aus Blech gefertigt ist. Ein derartig gestalteter Deckel weist gegenüber einem zumeist aus Guss gestalteten Gehäuse oder Deckel wesentliche Vorteile auf

– Der Deckel kann mit geringerem Gewicht ausgeführt werden, da Blech, insbesondere Stahlblech, im Vergleich zu Guss höhere Festigkeitswerte und bessere elastischerere Eigenschaften aufweist und demzufolge dünnwandigere Ausführungen zuläßt.
– Die Rastkontur und auch weitere Konturen sind während des Umformprozesses einzubringen oder die Rastkontur ist einzeln als Umformteil zu fertigen. Die spanende Bearbeitung entfällt oder ist auf einzelne Nachbearbeitungen beschränkt. Die Fertigung ist damit, insbesondere in der Massenfertigung, kostengünstiger.
– Durch den Umformprozeß wird die Struktur des Materials der Wandung des Deckels nicht zerstört. Verbesserte Festigkeit und geringere Anfälligkeit gegen Kerbrisse sind die Folgen.
– Die Oberfläche des Bleches, aus dem der Deckel oder die Rastkontur gefertigt ist, ist verfestigt und genügt in der Regel den Anforderungen an die Oberflächenqualität und Festigkeit bzw. Härte, die für den Kontakt mit dem Rastelement im Bereich der Rastkontur gefordert ist.
– Sollten andere Eigenschaften erforderlich sein, als der Werkstoff des Bleches und dessen Bearbeitung im Umformprozeß es zulassen, lässt sich der Deckel härten oder durch andere Verfahren, wie weitere Wärmebehandlungen oder Beschichtungen der Oberfläche, kostengünstig bearbeiten, bzw. bei einer separat am Deckel befestigten Rastkontur sind Deckel und Rastkontur kostengünstig und individuell mit unterschiedlichen Oberflächenbehandlungen versehbar.

Vorzugsweise ist vorgesehen, den Deckel gemäß Erfindung einteilig mit der Rastkontur auszuformen. Kompliziert gestaltete Strukturen des Deckels sind jedoch gemäß einer weiteren Ausgestaltung einfacher zu gestalten, wenn der Deckel zwei- oder mehrteilig aus umgeformten Blechteilen zusammengesetzt ist. Die Teile sind dann z. B. durch Fügen oder lösbar bzw. unlösbar formschlüssig miteinander verbunden. Dabei muss nicht nur die Rastkontur als separat gefertigtes Teil vorliegen, sondern es ist auch denkbar den Deckel generell aus mehreren Teilen zu bilden.
Schließlich sieht eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Deckel wenigstens eine Aufnahme für das Aufnehmen von mindestens einem Getriebeelement aufweist. Die Aufnahmen sind bevorzugt als durchgehende Löcher oder Sacklöcher beliebiger Form ausgebildet und nehmen z. B. die Übertragungswelle oder Schalter bzw. Ventile oder mehrere verschiedene dieser Getriebeelemente auf. Denkbar ist auch, dass Kunststoffteile, die beiliespielsweise Anschläge bilden, in den Aufnahmen eingschnappt sind. Die Aufnahmen sind vorzugsweise durch Stanzen oder Durchstellen gebildet. Derartig "multifunktional" gestaltete Deckel sind als Vormontageeinheit mit den Getriebeelementen versehbar. Die Montage des Getriebes ist damit vereinfacht.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Der Erfindung wird nachfolgend anhand von einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:
1 eine Teilansicht einer Schalteinrichtung eines Getriebes mit einem Ausführungsbeispiel eines in einem Umformverfahren aus Blech gefertigten einteiligen Deckels im Schnitt und
2 die Schalteinrichtung nach 1, jedoch mit einer alternativen Ausgestaltung eines Deckels.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine geschnittene Teilansicht einer Schalteinrichtung 1 mit einem Gehäuse 2 und ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Deckels 3. Der Deckel 3 ist mit einer Aufnahme 4 versehen, in der mittels eines Lagers 5 eine Übertragungswelle 6 zum Übertragen von Wähl- und Schaltbewegungen aufgenommen und gelagert ist. Der Deckel 3 sitzt auf dem Gehäuse 2. Die Schalteinrichtung 1 ist am Sitz des Deckels 3 auf dem Gehäuse 2 mittels eines Dichtringes 7 abgedichtet. Eine Dichtung 8 dichtet den Sitz der Übertragungswelle 6 in dem Deckel 3 ab. Der Deckel 3 weist eine Rastkontur 9 auf. Der Deckel 3 ist, ebenso wie eine Rastkontur 9 an dem Deckel 3 durch Umformen eines Bleches gefertigt. An der Rastkontur 9 liegt ein Rastelement 10 an. Das Rastelement 10 ist an der Übertragungswelle 6 befestigt. Der Deckel 3 weist eine weitere Aufnahme in Form eines durchgestellten Loches 11 auf. In das Loch 11 ist ein Stopfen 12 einer Getriebeentlüftung eingeschnappt.
2 zeigt die Schalteinrichtung 1 mit einer alternativen Ausgestaltung eines Deckels 13 im Bereich der Aufnahme 4. Der Deckel 13 ist in diesem Bereich zusammengesetzt. Auf das Hauptteil 3a des Deckels 13 ist ein Ring 3b aufgepreßt. Der Ring 3b nimmt die Dichtung 8 auf. Eine separat ausgebildete Rastkontur 14 ist an dem Deckel 13 angeordnet. Mit der Rastkontur 14 kooperiert das Rastelement 10, das an der Übertragungswelle 6 befestigt ist.

1: Schalteinrichtung
2: Gehäuse
3: Deckel
3a: Hauptteil
3b: Ring
4: Aufnahme
5: Lager
6: Übertragungswelle
7: Dichtring
8: Dichtung
9: Rastkontur
10: Rastelement
11: Loch
12: Stopfen
13: Deckel
14: Rastkontur

Claims

Schalteinrichtung, für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit mindestens einer längsverschiebbar und/oder schwenkbar in einem Gehäuse (2) angeordneten Übertragungswelle (6) zum Übertragen von Wähl- und/oder Schaltbewegungen, wobei die Übertragungswelle (6) mit mindestens einem Rastelement (10) zusammenwirkt, welches mit wenigstens einer Rastkontur (9) kooperiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkontur (9, 14) an einem das Gehäuse (2) zumindest teilweise ersetzenden Deckel (3, 13) ausgebildet oder angeordnet ist, und dass das Rastelement (10) an der Übertragungswelle (6) positioniert ist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkontur (9, 14) durch Umformen gebildet ist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3, 13) einteilig in einem Umformverfahren aus Blech gefertigt ist.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3, 13) wenigstens eine Aufnahme (4, 11) für das Aufnehmen von mindestens einem Getriebeelement wie z. B. eines Lagers (5), der Übertragungswelle (6) oder einer Dichtung (8), aufweist.