DE202005014599U1

DE202005014599U1 - Getriebeschaltelement mit Führungselementen aus Kunststoff

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Publication number: DE202005014599U1
Application number: DE202005014599U
Authority: DE
Original assignee: DUEHLMEYER KONSTRUKTION WERKZE; Duehlmeyer Konstruktion Werkzeug- und Formenbau GmbH
Current assignee: DUEHLMEYER KONSTRUKTION WERKZE; Duehlmeyer Konstruktion Werkzeug- und Formenbau GmbH
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2015-09-15

Abstract

Getriebeschaltelement, das zumindest einen Schienenteil (2) und einen Gabelteil (3) umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei im in einem Getriebe eingebauten Zustand des Getriebeschaltelementes (1) das Schienenteil (2) das Getriebeschaltelement (1) in Schienenteil-Längsrichtung (7) beweglich führt und mit Schaltkräften zur Erzeugung von Schaltbewegungen beaufschlagt wird, wobei das Gabelteil (3) die Schaltbewegung auf drehmomentübertragende Elemente des Getriebes überträgt und wobei an dem Schienenteil Führungselemente (8) aus Kunststoff angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Führungselement (8) aus zunächst zumindest zwei Führungselementteilen (19) besteht und daß die Führungselementteile (19) als separate Teile in einer Gebrauchsposition (17, 18) um das Schienenteil (2) herum montiert miteinander und/oder mit dem Schienenteil (2) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebeschaltelement, das zumindest einen Schienenteil und einen Gabelteil umfaßt, die miteinander verbunden sind, wobei im in einem Getriebe eingebauten Zustand des Getriebeschaltelementes das Schienenteil das Getriebeschaltelement in Schienenteil-Längsrichtung beweglich führt und mit Schaltkräften zur Erzeugung von Schaltbewegungen beaufschlagt wird, wobei das Gabelteil die Schaltbewegung auf drehmomentübertragende Elemente des Getriebes überträgt und wobei an dem Schienenteil Führungselemente aus Kunststoff angebracht sind.
Derartige Getriebeschaltelemente sind z. B. als Schaltgabel für ein Direktschaltgetriebe oder Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeuges bekannt. Bei einem aus der Praxis bekannten Getriebeschaltelement ist das Schienenteil mit dem Gabelteil stoffschlüssig, insbesondere durch Laserverschweißung, verbunden. Der Schienenteil hat eine lang gestreckte Grundform mit zwei freien Enden und dient zur Führung des Getriebeschaltelementes innerhalb eines Getriebes. Entlang einer im Getriebe vorgesehenen Führungseinrichtung ist das Getriebeschaltelement hin und her verschiebbar. Entsprechend der Verschiebung werden durch den Gabelteil drehmomentübertragende Teile des Getriebes geschaltet.
Aus der Praxis ist es alternativ auch bekannt, ein Getriebeschaltelement als einstückiges Feingussteil herzustellen.
Die DE 102 02 651 A1 betrifft ein Getriebe mit zumindest einer Schaltschiene, an der zumindest eine Schaltgabel angeordnet ist. Die Schaltschiene ist im Querschnitt rund ausgebildet. Auf die Schaltschiene ist zumindest eine Hülse aus Kunststoff als Führungselement aufgespritzt.
Aus der DE 102 25 963 A1 ist eine Schaltgabel für Getriebe bekannt, wobei diese Schaltschiene umfaßt. Endseitig ist die Schaltschiene mit Lagerelementen versehen, die vorzugsweise einteilig ausgeführt und jeweils endseitig an die Schaltschiene angeschweißt sind. Die Lagerelemente sind als hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbare Kolbenelemente ausgebildet.
Die DE 102 09 227 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel, welcher eine Schaltschiene zugeordnet ist. Bei dem Ausformen der Schaltgabel wird auch zumindest ein Teil der Schaltschiene, das einstückig mit zumindest einem Teil der Schaltgabel verbunden ist, ausgeformt. Den freien Enden der Schaltschiene können Lagerhülsen beispielsweise aus Kunststoff aufgesetzt oder angespritzt werden.
Die DE 10 2004 053 205 A1 zeigt eine druckmittelbetätigte Schaltvorrichtung, deren Schaltstange oder -schiene zumindest teilweise hohl ausgeführt ist. Je ein ringförmiger Körper ist zur Vergrößerung radialer Flächen im Bereich der axialen Enden der Schaltstange angebracht, hier kraftschlüssig oder mittels Schweiß-, Niet- oder Klebeverbindung.
Die DE 101 23 962 A1 offenbart eine Schaltvorrichtung eines Schaltgetriebes mit einem Schaltelement. Das Schaltelement ist eine Schaltschiene, der zumindest eine Gleithülse zur längsverschiebbaren Lagerung zugeordnet ist. Die Gleithülse ist auf ein freies Ende der Schaltschiene aufgesteckt.
Zusammengefaßt zeigt der bekannte Stand der Technik einteilige Führungselemente aus Kunststoff, die entweder unmittelbar an den Schienenteil angespritzt sind oder die als vorgefertigtes Einzelteil in Längsrichtung des Schienenteils auf dessen Enden aufgesteckt sind.
Als ein Hauptnachteil der bekannten Führungselemente ist anzusehen, daß ein Anspritzen relativ kostenintensiv ist, wobei zudem beobachtet wird, daß bei dem Anspritzen der Kunststoffführungen das Metall, aus dem das Schienenteil besteht, angegriffen werden kann. Die in Längsrichtung aufgesteckten Führungselemente können sich im Dauereinsatz von der vorgesehenen Gebrauchsposition lösen, was zu einem Ausfall der Schaltgabel führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebeschaltelement der eingangs genannten Art, insbesondere die Führungselemente, mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß deren Herstellung kostengünstig ist, wobei die Führungselemente zugleich auch bei einem Dauerbetrieb der Schaltgabel sicher fixiert sein sollen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jedes Führungselement aus zunächst zumindest zwei Führungselementteilen besteht und daß die Führungselementteile als separate Teile in einer Gebrauchsposition um das Schienenteil herum montiert miteinander und/oder mit dem Schienenteil verbunden sind.
Damit wird ein verbessertes Getriebeschaltelement mit insbesondere verbesserten Führungselementen zur Verfügung gestellt, die kostengünstig herzustellen sind, da diese nicht mehr an das Schienenteil angespritzt sind, wodurch auch ein Angreifen des Metalls, aus dem das Schienenteil besteht, bei dem Anspritzen vermieden ist.
Günstig im Sinne der Erfindung ist, wenn die Führungselementteile stoffschlüssig miteinander und/oder mit dem Schienenteil verbunden sind. Dies stellt eine dauerhaft feste Verbindung sicher.
Bevorzugt ist weiter vorgesehen, daß die Führungselementteile aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen und miteinander zu dem Führungselement verschweißt, vorzugsweise ultraschallverschweißt, sind. Hierdurch ist bei einfacher und schneller Fertigung das Führungselement aufgrund der erfindungsgemäßen Verbindung mit dem Schienenteil äußerst lagesicher mit diesem verbunden und bleibt auch bei einem Dauerbetrieb sicher fixiert.
Alternativ kann zur Verbindung der Führungselementteile miteinander und/oder mit der Schaltschiene auch eine Klebverbindung oder eine Rastverbindung oder dergleichen geeignete Verbindungsart gewählt werden.
Zweckmäßigerweise sind die Führungselementteile als Halbschalen ausgestaltet, die in der Gebrauchsposition um das Schienenteil herum montiert zuerst mittels Form- und/oder Reibschluß für die Erzeugung der abschließenden Verbindung zusammenhaltbar sind. In einer bevorzugten Ausfüh rung sind die Führungselemente aus zwei Halbschalen oder Führungselementteilen gebildet. Natürlich können die Führungselemente auch aus mehr als zwei Führungselementteilen zusammengesetzt sein.
Bevorzugt sind als Mittel zum ersten Zusammenhalten der Führungselementteile an diesen zusammensteckbare Paare von Zapfen und Zapfenlöchern angeformt. Bei der Fertigung des Getriebeschaltelements werden die Führungselementteile zunächst zur lockeren Befestigung an dem Schienenteil mittels des Stecker-Buchse-Prinzips miteinander verbunden. Hierbei greifen die Zapfen des einen Führungselementteils in die Zapfenlöcher des anderen Führungselementteils, so daß das Führungselement das Schienenteil in der zugeordneten Gebrauchsposition zunächst provisorisch umfaßt. Diese form- bzw. reibschlüssige Verbindung ist aber derart hinreichend, daß zur endgültigen Verbindung, beispielsweise mittels der Ultraschallschweißung, kein weiteres Hilfswerkzeug zum Halten des Führungselementes in der jeweiligen Gebrauchsposition notwendig ist.
Um zu erreichen, daß die Führungselemente eine auch bei sehr hohen Belastungen absolut verschiebesicheren Lage an dem Schienenteil erhalten, ist es günstig im Sinne der Erfindung, wenn die Führungselemente jeweils wenigstens ein Lagesicherungselement aufweisen, das mit einem dazu korrespondierenden Gegen-Lagesicherungselement an dem Schienenteil wechselwirkt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Führungselemente als Lagesicherungselement in ihrem Inneren jeweils mindestens eine Erhebung auf, die in eine dazu korrespondierende Vertiefung als Gegen-Lagesicherungselement an dem Schienenteil eingreift, so daß die Führungselemente lagesicher an dem Schienenteil angebracht sind. Mit tels dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die sichere Fixierung der Führungselemente an dem Schienenteil durch den bewirkten Formschluss zusätzlich unterstützt, so daß ein axiales Verschieben in Längsrichtung des Schienenteils gesehen sicher ausgeschlossen ist, selbst wenn hohe Kräfte einwirken.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Figurenbeschreibung erläutert. Es zeigen:
1 ein Getriebeschaltelement mit zwei daran angebrachten Führungselementen in einer perspektivischen Ansicht und
2 das Getriebeschaltelement aus 1 zusammen mit den beiden aus je zwei Halbschalen bestehenden Führungselementen vor deren Anbringung am Getriebeschaltelement, in einer perspektivischen Explosionsdarstellung.
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
1 zeigt ein Getriebeschaltelement 1, das einen Schienenteil 2 und einen Gabelteil 3 umfaßt, die miteinander verbunden sind. Im in einem Getriebe eingebauten Zustand des Getriebeschaltelementes 1 führt das Schienenteil 2 das Getriebeschaltelement 1 in Schienenteil-Längsrichtung (Doppelpfeil 7) beweglich und wird mit Schaltkräften zur Erzeugung von Schaltbewegungen beaufschlagt. Das Gabelteil 3 überträgt die Schaltbewegung auf drehmomentübertragende Elemente des Getriebes.
Das Schienenteil 2 hat eine lang gestreckte Grundform mit zwei freien Enden 9, 11. Dem Schienenteil 2 sind zwei Führungselemente 8 zugeordnet, die das Getriebeschaltelement 1 im Getriebe in Längsrichtung 7 führen. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eines der Führungselemente 8 an dem freien Ende 9 in einer ersten Gebrauchsposition 17 angeordnet, während das zweite Führungselement 8 in Längsrichtung 7 gesehen etwas beabstandet, also in der Nähe des anderen freien Endes 11 in einer zweiten Gebrauchsposition 18 angeordnet ist.
In den jeweiligen Gebrauchspositionen 17 bzw. 18 ist das jeweilige Führungselement 8 als separates Element mit dem Getriebeschaltelement 1, hier seinem Schienenteil 2, verbunden.
Der Gabelteil 3 ist im wesentlichen U-förmig und besitzt zwei Gabelschenkel 12 und 13, die über ein Rückenteil 14 einstückig miteinander verbunden sind. Der Rückenteil 14 bildet oberseitig einen ebenen Flächenbereich, der hier einen Verbindungsbereich 16 als Gegenstück zu einem Verbindungsbereich des Schienenteils 2 bildet.
Der 2 ist zu entnehmen, daß die Führungselemente 8 aus zwei Führungselementteilen 19 bestehen und in der jeweiligen Gebrauchsposition 17 bzw. 18 um das Schieneteil 2 herum montierbar und mit diesem verbindbar sind.
Die Führungselementteile 19 weisen an ihrem Außenumfang eine mittig eingebrachte Nut 21 sowie in Längsrichtung 7 gesehen jeweils seitlich beabstandet dazu Aufnahmenuten 22 auf. In ihrem Inneren 23 sind die Führungselementteile 19 im wesentlichen U-förmig mit einem Basissteg 24 und U-Schenkeln 26 ausgeführt. Im Querschnitt ist der Außenumfang des zusammengesetzten Führungselementes 8 rund, wo bei zum jeweiligen freien Ende 9 bzw. 11 weisende Endbereiche leicht angeschrägt sind, so daß quasi ein kegelstumpfförmiger Endbereich ausgebildet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser lediglich im Bereich der U-Stege 26 angeordnet. Im Bereich der Basisstege 24 ist der Endbereich als Ausnehmung ausgeführt. Da die Führungselementteile 19 aus Kunststoff bestehen, ist die dargestellte Ausgestaltung leicht spritztechnisch herstellbar.
Die Führungselementteile 19 sind in Längsrichtung 7 gesehen beidseitig offen, so daß sich die Führungselementteile 19 mit ihrem Basissteg 24 an Hochseiten 27 des Schieneteils 2 und mit ihren U-Schenkeln 26 an den Breitseiten 28 des Schienenteils 2 vorzugsweise spielfrei anlegen lassen. Der Basissteg 24 weist eine an die Hochseite 27 angepaßte Höhe auf, wobei die U-Schenkel 26 bevorzugt halb so breit sind wie die Breitseite 28 des Schienenteils 2.
Die Führungselementteile 19 sind bevorzugt nur miteinander, vorzugsweise mittels Ultraschallschweißung, verschweißt, um sie auf dem Schienenteil dauerhaft anzubringen. Bei Bedarf kann die Verschweißung auch Kontaktflächen zwischen den Führungselementteilen 19 einerseits und dem Schienenteil 2 andererseits einbeziehen. Die Führungselementteile 19 sind dazu aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt.
Im Bereich der mittig eingebrachten Nut 21 weisen die Führungselementteile 19 in ihrem Inneren 23 eine mittige Erhebung 29 auf. Die Erhebung 29 ist an den U-Schenkeln 26 angeordnet, wobei der Basissteg 24 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel erhebungsfrei ausgeführt ist.
Selbstverständlich könnte eine solche Erhebung auch an dem Basissteg 24 angeordnet sein.
Die Erhebung 19 dient als Sicherungselement 31, die ein axiales Verschieben des montierten Führungselementes 8 auch bei großen Kräften verhindert. Hierzu weist das Schienenteil 2 in den jeweiligen Gebrauchspositionen 17 und 18 zu den Sicherungselemente 31 bzw. Erhebungen 29 korrespondierend ausgeführte Aufnahmen 32 auf, die als Vertiefungen 33 an die Erhebungen 29 entsprechend angepasst sind, so daß die Erhebungen 29 in die Vertiefungen 33 bevorzugt spielfrei eingreifen. Für den Fall, daß an dem Basissteg 24 ebenfalls Sicherungselemente vorgesehen sein sollten, müßten die Hochseiten 27 des Schienenteils 2 natürlich entsprechende Aufnahmen aufweisen.
Um eine provisorische Lagesicherung zum Verschweißen der zusammengesetzten Führungselementteile 19 gewährleisten zu können, ohne daß Hilfswerkzeuge zum Halten erforderlich werden, ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Führungselementteile 19 durch Form- und/oder Reibschluss zusammengesetzt werden. Hierzu weist eines oder jedes der Führungselementteile 19 an Stirnseiten 34 seiner U-Schenkel 26 Zapfenlöcher 36 auf, in die Zapfen 35 des jeweils anderen Führungselementteils 19 hinreichend eingreifen. Die Zapfen 35 und Zapfenlöcher 36 sind so angebracht, daß die beiden Führungselementteile 19 untereinander identisch sind.

1: Getriebeschaltelement
2: Schienenteil
3: Gabelteil
4
5
6
7: Schienenteil-Längsrichtung
8: Führungselemente
9: freies Ende v. 2
10
11: freies Ende von 2
12: Gabelschenkel
13: Gabelschenkel
14: Rückenteil
15
16: Verbindungsbereich
17: Gebrauchsposition v. 8
18: Gebrauchsposition v. 8
19: Führungselementteile
20
21: Nut in 8 bzw. 19
22: Aufnahmenut in 8 bzw. 19
23: Inneres v. 8 bzw. 19
24: Basissteg v. 19
25
26: U-Schenkel v. 19
27: Hochseite v. 2
28: Breitseite v. 2
29: Erhebung
30
31: Sicherungselement
32: Aufnahme
33: Vertiefung
34: Stirnseite v. 26
35: Zapfen an 34
36: Zapfenloch in 34

Claims

Getriebeschaltelement, das zumindest einen Schienenteil (2) und einen Gabelteil (3) umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei im in einem Getriebe eingebauten Zustand des Getriebeschaltelementes (1) das Schienenteil (2) das Getriebeschaltelement (1) in Schienenteil-Längsrichtung (7) beweglich führt und mit Schaltkräften zur Erzeugung von Schaltbewegungen beaufschlagt wird, wobei das Gabelteil (3) die Schaltbewegung auf drehmomentübertragende Elemente des Getriebes überträgt und wobei an dem Schienenteil Führungselemente (8) aus Kunststoff angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Führungselement (8) aus zunächst zumindest zwei Führungselementteilen (19) besteht und daß die Führungselementteile (19) als separate Teile in einer Gebrauchsposition (17, 18) um das Schienenteil (2) herum montiert miteinander und/oder mit dem Schienenteil (2) verbunden sind.
Getriebeschaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselementteile (19) stoffschlüssig miteinander und/oder mit dem Schienenteil (2) verbunden sind.
Getriebeschaltelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselementteile (19) aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen und miteinander zu dem Führungselement (8) verschweißt, vorzugsweise ultraschallverschweißt, sind.
Getriebeschaltelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselementteile (19) miteinander und/oder mit dem Schienenteil (2) durch eine Klebverbindung oder eine Rastverbindung oder dergleichen geeignete Verbindungsart verbunden sind.
Getriebeschaltelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselementteile (19) als Halbschalen ausgestaltet sind, die in der Gebrauchsposition (17, 18) um das Schienenteil (2) herum montiert zuerst mittels Form- und/oder Reibschluß für die Erzeugung der abschließenden Verbindung zusammenhaltbar sind.
Getriebeschaltelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum ersten Zusammenhalten der Führungselementteile (19) an diesen zusammensteckbare Paare von Zapfen (35) und Zapfenlöchern (36) angeformt sind.
Getriebeschaltelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (8) jeweils wenigstens ein Lagesicherungselement (29, 31) aufweisen, das mit einem dazu korrespondierenden Gegen-Lagesicherungselement (32, 33) an dem Schienenteil (2) wechselwirkt.
Getriebeschaltelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (8) als Lagesicherungselement (29, 31) in ihrem Inneren (23) jeweils mindestens eine Erhebung aufweisen, die in eine dazu korrespondierende Vertiefung als Gegen-Lagesicherungselement (32, 33) an dem Schienenteil (2) eingreift.