Multifunktionshülse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe mit einer Schaltwelle, auf der eine Multifunktionshülse angeordnet ist, welche eine Schalt- und Wählkontur aufweist.
Stand der Technik
In Schaltgetrieben von Fahrzeugen wird die Schaltbewegung des Schalthebels in einem Getriebeschaltdom auf die Schaltwelle übertragen, die dann die Schaltgabel betätigt. Auf der Schaltwelle sitzt in dem Schaltdom eine Rastierungshülse, die die Schaltbewegung der Schaltwelle begrenzt. Dazu gibt bereits eine ganze Reihe von Anmeldungen.
BESTATIGUNGSKOPIE
So ist bspw. in der DE 199 24 562 eine Rastierungshülse für eine Schaltwelle beschrieben, welche mehrteilig aufgebaut ist. Die Rastierungshülse umfasst eine Hülse, eine Scheibe sowie ein Topfteil, welches wiederum aus zwei Bauteilen besteht. Das Topfteil ist über eine Trennebene zusammengefügt und mit zumindest einem Übertragungselement wie bspw. einem Schaltfinger oder einer Rastkontur verbunden.
Des weiteren geht aus der DE 10 2006 007 248 A1 eine Rastierungshülse, insbesondere zur Begrenzung der Schaltwege eines Schalthebels einer Schaltwelle eines Getriebe hervor, an die eine Rampenkontur zur Verhinderung des Wählens eines Rückwärtsgangs angeformt ist.
In den heutigen Getrieben sollen immer mehr Funktionen vereint werden. Es müssen Schalt- und Wählpositionen dargestellt werden. Zunehmend werden auch immer mehr Schalter und elektrische Funktionen in Getrieben eingesetzt. Diese Funktionen müssen genau aufeinander abgestimmt sein. Das ist mit den bis jetzt aus dem Stand der Technik bekannten Rastierungshülsen nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die immer höheren und benötigten Genauigkeiten besser abzubilden und alle notwendigen Funktionen der Schaltbetätigung eines Schaltgetriebes in einer Hülse oder Hülsengruppe zu realisieren.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe führt, dass auf der Multifunktionshülse Konturen ein- und angebracht sind, um weitere notwendige Funktionen der Schaltbetätigung eines Schaltgetriebes zu bewirken oder zu übertragen.
Dazu bildet eine erfindungsgemässe Multifunktionshülsen alle benötigten Funktionen ab und überträgt diese auf ein entsprechendes Gegenstück, wie z.B. eine Schaltgabel, am Getriebe. Diese Multifunktionshülsen sind entweder als Guss- oder Schweisskonstruktion ausgelegt. Grundsätzlich besteht die Multifunktionshülse aus zwei Halbschalen, die den zylindrischen Grundkörper bilden. Je nach Herstellungsverfahren, Schweiss oder Guss unterscheiden sich die Hülsen durch geringe für das jeweilige gewählte Herstellungsart spezifische konstruktive Gestaltungsmerkmale.
Die Multifunktionshülsen werden mittels Schweissen, Aufpressen oder Verstiften auf die Schaltwelle aufgebracht. Sollte die Genauigkeit der so entstandenen Schalteinheit noch nicht ausreichen, ist es möglich, die einzelnen Positionen zueinander nachzuarbeiten.
Mit der erfindungsgemässen Multifunktionshülse werden, wie von bisherigen Rastierungshülsen bekannt, die Schalt- und Wählkräfte über Schalt- und Wählkonturen abgebildet. Dabei dient die Schaltkontur zur Rastierung der Gänge und die Wählkontur der Rückführung der Schaltung in den Zustand „neutral". Hier besteht grundsätzlich die Möglichkeit Schalt- und Wahlkräfte gemeinsam über eine entsprechend an die Multifunktionshülse angeformte 3D- Kontur oder über eine jeweils separate Schalt- und Wählkontur abzubilden, wobei in diesem Fall an die Wählkontur eine Schlagsperre oder ein entsprechender Hebelmechanismus als Rückwärtsgangsperre angeformt ist.
In den zylindrischen Grundkörper der Multifunktionshülse ist eine Kulisse entsprechend dem Schaltbild auf den Griff des Schalthebels eingeformt. Über die Endanschläge der Kulisse werden die Schalt- und Wählwege des Schalthebels begrenzt. Die Übertragung der Schaltkräfte erfolgt durch einen oder mehrere an die Multifunktionshülse angeformten, nockenartigen Schaltfinger. In Verbindung mit der Kulisse wird über den oder die Schaltfinger die Diagonaleschaltbarkeit (zwischen 2. und 3. Gang und zwischen 4. und 5.
Gang) des Getriebes realisiert. Mittels der Kulisse erfolgt die Positionierung und Fixierung der einzelnen Gänge.
Der Rückwärtsgangschalter wird über eine separat in die Multifunktionshülse eingeformte Schaltkontur betätigt.
Um nicht geschaltete Gänge zu sperren, können sich an der Multifunktionshülse mehrere Sperrflächen befinden. Diese werden von Sperrfenstern zur Durchführung des Schaltvorgangs unterbrochen. Die Sperrfenster können wahlweise durch Stanzen, Schneiden (Laserschneiden) oder Fräsen hergestellt werden.
Des weiteren kann über eine Öffnung in der Multifunktionshülse die Seilzugeinstellung abgesteckt werden. Ebenso weist die Multifunktionshülse ein Funktionselement zur Neutralerkennung um Start, Stopp oder weitere Funktionen auszulösen, auf.
Grundsätzlich soll vom Erfindungsgedanken auch der Aufbau einer Multifunktionshülse, die aus zwei oder mehreren räumlich getrennten Hülsen, die auf der Welle verteilt sein können, aber genau zueinander positioniert sind, umfasst sein.
Figurenbeschreibung
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Figur 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemässen Multifunktionshülse;
Figur 2 eine Rückansicht der erfindungsgemässen Multifunktionshülse entsprechend Figur 1 ;
Figur 3 eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Multifunktionshülse;
Figur 4 eine Rückansicht der erfindungsgemässen Multifunktionshülse entsprechend Figur 3;
Figur 5 eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Multifunktionshülse;
Figur 6 eine Rückansicht der erfindungsgemässen Multifunktionshülse entsprechend Figur 5;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Multifunktionshülse;
Figur 8 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Multifunktionshülse.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe Multifunktionshülse 1. Diese ist als Schweisskonstruktion ausgeführt. Die Multifunktionshülse 1 ist aus zwei Halbschalen 2.1 und 2.2 aufgebaut. Die beiden Halbschalen 2.1 und 2.2 sind
zu einem Hohlzylinder, der den Grundkörper der Multifunktionshülse 1 bildet, verbunden, vorzugsweise verschweisst. In diesen zylindrischen Grundkörper der Multifunktionshülse 1 sind folgende unterschiedliche Funktionselemente ein- und angebracht:
Im oberen Bereich der Multifunktionshülse 1 ist eine 3D-Kontur 3 für Schalt- und Wählkräfte ausgeformt. Des weiteren sind mit der Multifunktionshülse im oberen Bereich ein oberer Schaltfinger 4.1 und im unteren Bereich ein unterer Schaltfinger 4.2 verbunden, vorzugsweise verschweisst. Diese dienen der Übertragung der Schaltkräfte.
In dem zylindrischen Grundkörper der Multifunktionshülse 1 sind entsprechend Figur 1 zur Realisierung des Schaltgangs drei Sperrfenster 5.1 , 5.2 und 5.3 eingebracht. Dazu eignen sich vor allem die Fertigungsverfahren Stanzen, Schneiden (Laserschneiden) und Fräsen. Zwischen den beiden Sperrfenstern 5.2 und 5.3 und zwischen dem Sperrfenster 5.3 und dem unteren Ende der Multifunktionshülse 1 liegt jeweils eine Sperrfläche 6.1 und 6.2 zur Sperrung der nichtgeschalteten Gänge.
Unter der 3D-Kontur 3 befindet sich eine kreisförmige Öffnung 7 in der Multifunktionshülse 1. Diese dient einer Seilzugeinstellung.
Auf der Rückseite der erfindungsgemässen Multifunktionshülse 1 entsprechend Figur 2, sind noch drei weitere funktionsrelevante Öffnungen vorhanden. Im oberen Bereich ist eine Kulisse 8 in den zylindrischen Grundkörper der Multifunktionshülse 1 eingeformt. Sie dient der Positionierung und Fixierung der einzelnen Gänge.
Neben der Kulisse 8 befindet sich eine Vertiefung zu einer Neutralerkennung 9 für Start/Stopp und andere Funktionen. Diese Vertiefung zur Neutralerkennung
9 ist weniger tief, als die Dicke der Halbschalen 2.1 und 2.2 der
Multifunktionshülse 1 ausgeführt. Das heisst, die Vertiefung zur
Neutralerkennung 9 durchbricht den zylindrischen Grundkörper der Multifunktionshülse 1 nicht.
Des weiteren befindet sich am unteren Ende der Multifunktionshülse 1 eine weitere Öffnung, die eine Schaltkontur 10 zum Betätigen eines Rückwärtsgangschalters ausformt.
In Figur 3 ist eine weiteren Multifunktionshülse 11 dargestellt. Diese ist als Gusskonstruktion ausgeführt. Auch diese Multifunktionshülse 11 ist aus einem grundsätzlich zylindrischen Grundkörper aufgebaut. Dieser weist in seinem mittleren Bereich eine Einschnürung 12 auf.
Entsprechend dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 und 2 sind auch in die Multifunktionshülse 11 Funktionselemente, wie eine Öffnung 7.1 zur Seilzugeinstellung, eine Neutralerkennung 9.1 , diese ist allerdings als Durchbruch des Zylinderkörpers ausgeführt, ein Schaltfinger 4.3, ein Sperrfenster 5.4 und über und unter dem Sperrfenster 5.4 jeweils eine Sperrfläche 6.3 und 6.4 und ebenfalls eine Kulisse 8.1 , vorhanden.
Im Gegensatz zum vorgehenden Ausführungsbeispiel werden die Schalt- und Wählkräfte nicht über eine gemeinsame 3D-Kontur sondern über zwei getrennte Funktionseinheiten abgebildet. Dazu ist im oberen Bereich der Multifunktionshülse entsprechend Figur 3 eine Wählkontur 13 angeformt. Unter der Wählkontur 13 ist eine Schlagsperre 14 vorgesehen. Entsprechend befindet sich auf der Rückseite der Multifunktionshülse 11 , wie in Figur 4 gezeigt, eine Schaltkontur 15.
Die Figuren 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Multifunktionshülse 16, die als Gusskonstruktion ausgeführt ist. Wie im vorgehenden Ausführungsbeispiel wird auch hier der zylindrische Grundkörper im Mittelbereich durch eine Einschnürung 12 verjüngt.
An der Multifunktionshülse 16 befinden sich entsprechend den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Funktionselemente, Kulisse 8.2, Sperrfläche 6.5 und 6.6, Sperrfenster 5.6 und Schaltfinger 4.4.
Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 befindet sich im oberen Bereich der Multifunktionshülse 16 eine 3D-Kontur 3.1 zum Abbilden der Schalt- und Wählkräfte.
Figur 7 und 8 zeigen weitere Ausführungsbeispiel einer Multifunktionshülse, die aus mehreren räumlich getrennten Hülsen 17.1 und 17.2 besteht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Hülsen 17.1 und 17.2 der Multifunktionshülse 17 als Gusskonstruktion ausgeführt.
An der oberen Hülse 17.1 befinden sich die Funktionselemente Kulisse 8.3 und 3D-Kontur 3.2.
An der unteren Hülse 17.2 befinden sich als Funktionselemente eine Sperrfläche 6.7 und 6.8, ein Schaltfinger 4.5 und ein Sperrfenster 5.7. Bei der Multifunktionshülse 17 sind die beiden Hülsen 17.1 und 17.2 auf einer nicht dargestellten Welle verteilt. Grundsätzlich soll vom Erfindungsgedanken auch der Aufbau der Multifunktionshülse 17 aus drei oder mehreren räumlich getrennten Hülsen umfasst sein.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Alle die beschriebenen Multifunktionshülsen 1 , 11 , 16 und 17.1 und 17.2 werden auf eine nicht dargestellte Welle aufgezogen und auf dieser befestigt.
Die Verbindung oder Befestigung mit oder auf der Welle kann durch
Schweissen, Aufpressen oder Verstiften realisiert werden.
Über einen nicht dargestellten Schalthebel bzw. ein Schaltgestänge, das mit dem Schalthebel verbunden ist, wird durch die Kulisse 8 in die
Multifunktionshülse 1 , 11 , 16 oder 17 eingegriffen und diese bewegt. So können die verschiedenen Funktionselemente mit einer nicht dargestellten Schaltgabel oder einem entsprechenden Funktionsteil an einem nicht dargestellten Getriebe in Wirkverbindung gebracht werden. Dabei werden die Schalt- und Wählwege des Schalthebels bzw. -gestänges über die Endanschläge in der Kulisse 8 begrenzt. Die Kulisse positioniert und fixiert auch die einzelnen Gänge.
Grundsätzlich bestehen zwei verschiedene Möglichkeiten die Schalt- und Wahlkräfte abzubilden. Dazu kann entweder eine gemeinsame 3D-Kontur 3 entsprechend den Figuren 1 , 2, 6 und 7 verwendet werden. Mit diesem Element können die Wähl- und Schaltkräfte auf das entsprechende Gegenstück am
Getriebe übertragen werden. Diese Funktionen können auch, wie die Figuren 3 und 4 zeigen, getrennt werden. Dann dient die Schaltkontur 15 der Rastierung der Gänge. Mit der Wählkontur 13 erfolgt die Rückführung der Schaltung in den
Zustand „neutral", Gasse 3/4.
Nicht geschaltete Gänge werden über die Sperrflächen 6.1 bis 6.8 gesperrt. Der Schaltvorgang wird über die in die Multifunktionshülsen 1 , 11 , 16 oder 17.1 , 17.2 eingebrachten Schaltfenster 5.1 bis 5.7 realisiert.
Die Übertragung der Schaltkräfte erfolgt durch die Schaltfinger 4.1 bis 4.5. Durch die erfindungsgemässe Gestaltung der Kulisse 8 wird in Kombination mit der Gestaltung der Schaltfinger 4.1 bis 4.5 die Diagonalschaltbarkeit der einzelnen Gänge ermöglicht.
Über die Öffnung 7 wird die Seilzugeinstellung abgesteckt.
Der Zustand „neutral" wird über die Vertiefung 9 bzw. Öffnung 9.1 erkannt. Das ist wichtig, um Funktionen wie Start, Stopp od. dgl. auszulösen.
Der Rückwärtsgangschalter wird über die Schaltkontur 10 betätigt.
Bezugszeichenliste