DE3245529A1

DE3245529A1 - Rastierungseinrichtung

Info

Publication number: DE3245529A1
Application number: DE19823245529
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(grad.) 3180 Wolfsburg Ashauer; Reinhold 3170 Gifhorn Franz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1982-07-13
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1984-06-14
Also published as: FR2537745A1; SE431115B; DE3390086T1; GB8405252D0; GB2134998B; US4566569A; WO1984000405A1; GB2134999A; GB2134999B; GB2134998A; SE8204297D0; DE3245529C2; FR2537745B1; GB8332743D0

Description

V O L K S W A G E N W E- R K

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 Wolfsburg
- 3 -

Unsere Zeichen! K 3361
1702pt-we-sch

Rastierungs-Einrichtung

Sie Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Eastierung der Schaltstellungen einer Schaltwelle eines Sehaltgetriebes von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei solchen bekannten Rastierungseinrichtungen werden die Rastmittel durch an einer Arretierungsscheibe eingezogene/ Hocken gebildet, wobei diese die Hocken aufweisende und auf einer Terzahnung der Schaltwelle drehfest gehaltene Arretierungsscheibe unmittelbar Ton einer Feder belastet ist. Beim Schalten eines mit einer derartigen Einrichtung ausgerüsteten Schaltgetriebes muß die Arretierungsscheibe' sowohl gegenüber dem Sperrblech eine Bewegung in TJmfangsrichtung als auch gegenüber der Schaltwelle eine Bewegung in axialer Richtung ausführen. In beiden Fällen tritt gleitende Reibung auf, indem die Hocken der Arretierungsscheibe aus einer Ausnehmung des Sperrbleches heraus und in eine andere hinein gleiten müssen und die Innenverzahnung der Arretierungsscheibe auf der Außenverzahnung der Schaltwelle axial entlanggleitet. Insbesondere bei ungünstigen Toleranzlagen zwischen der Mitnehmerverzahnung einerseits und der Anordnung der Hocken und Vertiefungen andererseits können sich nun Vorspannungen ergebm, die zusammen mit der beim Schalten zu tb erwindenden gleitenden Reibung zu erheblichen Schaltschwierigkeiten, insbesondere zu einer erschwerten Schaltbetätigung, führen können.

Vorsitzender Vorstand: Dr. rer. pol. Carl H. Hahn, Vorsitzender · Horst Münzner, stellv. Vorsitzender ■ Claus Borgward · Karl-Heinz Br'am

des Aufsichtsrats: Prof. Dr. tedin. Ernst Fiala · Dr. jur. Peter Frerk · Dr. jur. Wollgang R. Habbel · Günter Hartwich · Dr. rer. pol. Werner P. Scnmrdt Karl Gustaf Ratjen Dr. rer. pol. Rolf Selowsky Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe "besteht daher darin, eine Rastierungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art zu schaffen, mit deren Hilfe eine leichtgängigere Schaltung erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Kugeln als Rastmittel wird zum einen die bei den bekannten Ausführungen vorhandene gleitende Reibung durch rollende Reibung ersetzt, wodurch die Leichtgängigkeit wesentlich verbessert wird. Darüberhinaus werden die zuvor von der Arretierungsscheibe zu erfüllenden Aufgaben der Mitnahme der Rastmittel und der Übertragung der axialen Rastkraft von der Feder auf die Rastmittel getrennt und verschiedenen Bauteilen, nämlich zum. einen der Mitnehmerscheibe und zum anderen der Anlaufsoheibe übertragen. Dadurch wird das Entstehen von Toleranzfehlern und dadurch verursachte Verspannungen weitgehend verhindert. Zum weiteren kann die gesamte Ausführung auch verschleißärmer ausgebildet werden, da die Rastmittel durch aus Wälzlagerstahl hergestellte Kugellagerkugeln gebildet sind, die mit großer Härte und ausgezeichneter Oberflächengüte versehen werden. Demgegenüber machte die Härtung der Rastierungsnocken an den Arretierungsscheiben der bekannten Ausführungen insofern Schwierigkeiten, als die Härte durch das für die Arretierungsscheibe zu verwendende Material, das eine Fertigung der Nocken durch Kaltverformung ermöglichen sollte, begrenzt war. Sowohl die Anlaufscheibe als auch die Mitnehmerscheibe können aus einfachen Bauteilen gebildet werden, die, wie beispielsweise die Anlaufscheibe, auch auf einfache Weise gehärtet werden können.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Mitnehmerscheibe auf beiden Stirnseiten mit die Ränder der die Kugeln aufnehmenden Bohrungen eindrückenden AnstauQhungen zu versehen, wobei die Anstauchungen gleichmäßig über den Umfang der Bohrung angeordnet sein können.

In der Zeichnung ist neben einer Ausführung gemäß dem Stand der Technik ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Ausführungsbeispiel dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine "bekannte Rastierungs-

einrichtung,
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Rastierungseinriehtung

gemäß der Erfindung und
Figur 3 eine Einzelheit der erfindungsgemäßen Rastierungseinrichtung in vergrößertem Maßstab.

In der Figur 1 der Zeichnung ist zunächst eine bekannte Rastierungseinrichtung dargestellt, bei der mit 1 eine Schaltwelle eines Schaltgetriebes, mit 2 ein auf einer Verzahnung 4 drehfest gehaltener Schaltfinger und mit 3 ein käfigartiges, in ümfangsrichtung durch Eingriff hier nicht gezeigter Haltemittel festgehaltenes Sperrblech bezeichnet ist, das an seinen Stirnseiten 7a und Tb Bohrungen 12 und 13 zum Durchgriff der Schaltwelle 1 aufweist. Das Sperrblech 3 liegt mit seiner Stirnseite 7a an einer Schulter 11 der Schaltwelle 1 an und ist in dieser Position durch einen Sicherungsring 10 fixiert.

An der Innenfläche der Stirnseite 7a sind mehrere, beispielsweise kegelförmig ausgebildete Ausnehmungen β vorgesehen, in die zur Festlegung der Schaltstellung der Schaltwelle 1 Socken 6 einer auf der Schaltwelle 1 drehfest gehaltenen und von einer Feder 9 axial beaufschlagten Arretierungsscheibe 5 eingreifen. Dabei ist jedem docken und jeder Schaltstellung der zur Einschaltung der Getriebegänge aus einer die Leerlaufstellung des Getriebes ergebenden Hittelstellung heraus verdrehbaren Schaltwelle je eine Ausnehmung zugeordnet.

Bei der Terdrehung der Schaltwelle zum Zwecke des Schaltens muß daher die Arretierungsscheibe 5 zvm Ausrücken der Socken 6 aus den Ausnehmungen 8 des Sperrbleches 3 entgegen der Wirkung der Feder 9 axial verschoben werden, wobei gleitende Reibung in der

BAD ORIGHMAL

Mitnehmerverzahnung auftritt. Zum anderen erfolgt auch eine Re1atiwerdrehung zwischen der Arretierungsscheibe 5 und dem Sperrblech 3, wobei die Nocken 6 an den Oberflächen der Ausnehmungen 8 bzw. der Stirnseite 7a des Sperrbleches ebenfalls reibend entlanggleiten. Dies kann, wie oben bereits ausgeführt wurde, insbesondere bei ungünstigen Schmierverhältnissen und beim Auftreten von durch Toleranzfehler bedingten Vorspannungen, zu einer erschwerten Schaltbetätigung führen.

In den Figuren 2 und 3 ist demgegenüber ein Beispiel der erfindungsgemäßen Rastierungseinrichtung dargestellt, bei der im wesentlichen, das heißt soweit gleiche oder gleichartige Bauteile vorhanden sind, die gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind. Anstelle der die Rastierungsnocken 6 aufweisenden Arretierungsscheibe 5 ist bei der Ausführung nach der Erfindung eine mittels einer Innenverzahnung 17 auf der Außenverzahnung 4 der Schaltwelle 1 drehfest gehaltene Mitnehmerscheibe 14 vorgesehen, die in Durchgangsbohrungen 15 geführte Kugeln 16 als Rastmittel aufweist. Die Kugeln 16 werden von einer von der Feder 9 belasteten Anlaufscheibe 18, die mit einer Bohrung 19 frei verdrehbar auf der Schaltwelle 1 gehalten ist, in axialer Richtung zum Eingriff in die Ausnehmungen 8 der Stirnseite 7a des Sperrbleches 3 beaufschlagt.

Bei dieser Ausführung wird also die Mitnahme funkt ion der Mitnehmerscheibe 14 von der Aufbringung der axialen Rastkraft durch die Anlaufscheibe 18 getrennt und die Möglichkeit geschaffen, die durch die bisher gleitende Reibung der Rastmittel bedingte Schwergängigkeit durch die rollende Reibung der nunmehr als Rastmittel vorgesehenen Kugeln zu reduzieren. Barüberhinaus wird das Auftreten von Verspannungen durch Toleranzfehler abgebaut und die Möglichkeit erreicht', die Bauteile verschleißfester auszuführen. So können herkömmliche, serienmäßige Kugellagerkugeln als Rastmittel verwendet werden, die mit hoher Oberflächengüte als auch großer Härte erhalten werden können.

Während des SchaltVorganges führt die Anlaufscheibe 18 lediglich eine axiale Bewegung aus, wobei es aufgrund ihrer Freigängigkeit

-Y-

keine Reibung auf der Schaltwelle 1 gibt. Die Mitnehmerscheibe führt dagegen nur eine Umfangsbewegung aus, wobei sie infolge ihrer mit Spiel versehenen Anordnung zwischen der Anlaufscheibe 18 und der Stirnseite 7 a des Sperrbleches 3 ebenfalls keine eine Reibung verursachende Berührung mit diesem Bauteil hat. Da die Mitnehmerscheibe axial nicht verstellt wird, entsteht auch keine Reibung in der Mitnehmerirerzahnung 4* 17· Somit tritt lediglich eine Reibung an den Kugeln 16 auf, die sich einerseits an der Oberfläche des Sperrbleches 3 und deren Ausnehmungen 8 und andererseits an der Anlaufscheibe 18 abwälzen, wobei es sich hierbei um die besonders verlustarme rollende Reibung handelt. Zusätzlich tritt noch eine Reibung der Kugeln 16 an den Durchgangsbohrungen 15 der Mitnehmerscheibe I4 auf, die jedoch wegen der hohen Oberflächengüte der Kugeln 16 nur sehr gering bleibt.

TTm die von der Erfindung vorgesehenen Bauteile in einer vernünftigen montagegerechten Ausführung bereitzustellen, schlägt die Erfindung weiter vor, und dies ist in der Figur 3 näher dargestellt, an den beiden Stirnseiten der Mitnehmerscheibe I4 im Bereich der Bohrungen 15 Anstauchungen 20 vorzusehen, die die Bohrungsränder bei 21 leicht eindrücken. Diese Anstauchungen 20 brauchen an sich nur einmal am Umfang vorgesehen zu sein; es ist jedoch zweckmäßig, diese gleichmäßig über den Umfang, beispielsweise zwei- oder dreimal, vorzusehen. Diese Anstauchungen 20 bzw. die dadurch verursachten Eindrückungen 21 an den Rändern der Bohrung 15 sollen dazu dienen, die in den Bohrungen geführten Kugeln 16 für Montagezwecke zu halten, so daß die Mitnehmerscheibe mit den beispielsweise drei darin über den Umfang verteilten Kugeln 16 als Montageeinheit für den Aufbau der Schaltwelle zur Verfügung steht. Dabei werden die Anstauchungen 20 an den Stirnseiten der Mitnehmerscheibe so ausgeführt, daß die Eindrückungen 21 an den Bohrungsrändern nur sofweit den Durchmesser der Bohrungen reduzieren, daß die Kugeln bei der Handhabung der aus der Mitnehmerscheibe I4 und den Kugeln bestehenden Baueinheit nicht herausfallen können. Sie lassen dagegen ein Eindrücken der Kugeln 16 in die Bohrungen 15 zur Vorbereitung der Montage zu, indem sie dabei elastisch nachgeben.

Leerseite

Claims

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 Wolfsburg

Unsere Zeichens K 3361

$7,

ASSPSfCHE

( 1I Einrichtung zur Eastierung der Schaltstellungen einer zur

Schaltung verdrehbaren Schaltwelle eines Schaltgetriebes von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeuger, gegenüber einem in Umfangsrichtung feststehenden Sperrblech, das an einer senkrecht zur Schaltwelle angeordneten Stirnseite Ausnehmungen
zum Eingriff von Sastmitteln aufweist, die von einer Feder
in Eingriffsrichtung belastet und mit der Schaltwelle in Umfangsrichtung mitnehmbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel durch Kugeln (16) gebildet sind, die in Bohrungen (15) einer auf der Schaltwelle (1) drehfest gehaltenen Mitnehmerscheibe (I4) geführt und von einer federbelasteten, gegenüber der Schaltwelle frei drehbar gehaltenen Anlaufscheibe (18) in Achsrichtung belastet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ' Mitnehmerscheibe (I4) mit Spiel zwischen der Anlaufscheibe (18) und der die Ausnehmungen (δ) aufweisenden Stirnseite (la.) des Sperrbleches (3) gehalten ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die,Mitnehmerscheibe (I4) auf beiden. Stirnseiten die Bänder der die Kugeln (16) aufnehmenden Bohrungen (15) eindrückende Anstauchungen (20) aufweist.

'orsitzender Vorstand: Dr. rer. pol. Carl H. Hahn, Vorsitzender ■ Horst Münzner, slellv. Vorsitzender ■ C:aus Borgward · Karl-Heinz Bnam

des Aufsichtsrats: Prof. Or. tectin. Ernst Fiala · Dr. jur. Peter Frerlc · Or. jur. Wollgang R. Haoüel · Günter Hartwien - .Dr: rer. pol. Werner P. Schmidt <ari Gustaf Ratjen Dr. rer. poi. Rolf Selowsky Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB

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4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anstauchungen (20) gleichmäßig über den Umfang der Bohrung (15) angeordnet sind.

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