WO2014019728A1 - Schalteinheit - Google Patents

Schalteinheit Download PDF

Info

Publication number
WO2014019728A1
WO2014019728A1 PCT/EP2013/059812 EP2013059812W WO2014019728A1 WO 2014019728 A1 WO2014019728 A1 WO 2014019728A1 EP 2013059812 W EP2013059812 W EP 2013059812W WO 2014019728 A1 WO2014019728 A1 WO 2014019728A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
switching
locking
switching unit
unit according
lock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/059812
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter WELKER
Gerhard Kress
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN201380037162.6A priority Critical patent/CN104603507A/zh
Publication of WO2014019728A1 publication Critical patent/WO2014019728A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/38—Detents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • F16H2063/321—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by the interface between fork body and shift rod, e.g. fixing means, bushes, cams or pins

Definitions

  • the invention relates to a switching unit.
  • the switching unit has a switching element with a Rastierkontur and a shift lock for securing the position of the switching element with a housing and a locking element, wherein the locking element is biased by a spring against the Rastierkontur.
  • Generic switching units are used in particular in transmissions of motor vehicles to set switchable or movable elements in a defined position can.
  • Such a shift lock is known from DE 41 03 465 C2. It has two sleeve-shaped elements which are arranged coaxially with each other.
  • the one sleeve-shaped part is designed as a carrier element which serves a bore for receiving the other sleeve-shaped part serving as a latching element.
  • the latching element can be moved relative to the carrier element in the axial direction, since the receiving bore in the support element and the cylindrical outer periphery of the latching element form a sliding guide.
  • the latching element carries at the end remote from the carrier element a ball which can engage in a recess in a component for the purpose of latching.
  • the locking element is biased relative to the carrier element by a coil spring.
  • a generic switching unit is apparent from DE 10 2005 053 542 A1. To ensure that the shift lock moves only in the region of the Rastierkontur on the switching element and no inadmissible relative movements are possible, the switching element of this switching unit stops for the housing of the lock on. Although the attacks exclude an excessive axial displacement, but must be worked out of the material of the switching element or connected to this inseparable. In both cases, this means an increased production cost. Object of the invention
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a switching unit, which has a simple to manufacture safety mechanism for limiting the linear displacement and / or angular displacement, hereinafter summarized under relative movement having.
  • the object is achieved by a switching unit according to claim 1.
  • the maximum possible stroke of the latching element is matched to the latching contour of the switching element such that a departure from the latching contour is reliably prevented.
  • a separate stop on or on the switching element which cooperates, for example, with the housing of Heidelbergarretmaschine, so that is not required.
  • the production of the works is not necessary.
  • the production of the switching element of a tube or a flat profile is simplified.
  • the Rastierkontur on a profile which is provided at the Heidelbergend- positions with locking recesses If the shift lock from the shift end position is not moved back to the neutral gate, but beyond the shift end point, then the locking element is acted upon by the locking contour so strongly that the stroke limiting device abuts a stop and prevents further movement.
  • the shift lock on a Hubbegrenzungsmittel is not formed by the spring itself, so that it is not forced to "block” and thus is not overloaded.
  • the Hubbegrenzungsstoff is the locking element itself or directly acted upon by the locking element component of Heidelbergarret mich.
  • the stroke limitation means cooperates with a stop which forms part of the shift lock or of the shift lock receiving component.
  • the stop is formed by a part of the housing of the shift lock, for example its bottom or an inwardly projecting projection in its wall.
  • the Hubbegrenzungsmittel prevents according to the invention too strong compression of the locking element.
  • the mounting of the locking element on the housing does not necessarily ensure.
  • the shift lock on a locking element in the form of a ball which is mounted in a dome of a liftable with the ball locking bolt. Rear of the ball, the locking bolt on a neck, which serves as a stroke limiting means.
  • the approach is so long that he after the predetermined by the type of Rastierkontur, maximum allowable deflection on the housing of Wegret réelle strikes.
  • the locking element is held captive.
  • the pot wall is for example cup-shaped, with the pot wall being narrowed or constricted. It can also be the pot edge tapers or the pot bottom opposite, free pot end partially covered by a portion of the housing.
  • the spring can be supported on the opposite end of the pot bottom, the locking element is arranged.
  • the pot wall may be formed as a cylinder jacket or composed of piecewise planar extending pot wall sections. Alternatively, it consists of several spaced apart individual segments.
  • the bottom of the pot is not necessarily flat.
  • the locking element may be formed as a hollow or solid sphere. It can also be designed as a cylinder. Alternatively, it is a sleeve or other, possibly rounded, spring-loaded component.
  • the spring is a spring element which biases the locking element against the housing without the action of external forces. A force applied to the locking element from the outside shifts it towards the bottom of the pot.
  • the spring is preferably designed as a mechanical spring, in particular a helical compression spring.
  • the invention has housing on its pot wall on a stop.
  • the stop protrudes from the pot wall and thus projects laterally inwardly out of the pot wall extending essentially in the compression direction of the catch element. It is understood by lateral protrusion every lead. In particular, no right angle is required to form a stop.
  • the stop can be designed as a material thickening or have the same thickness as the pot wall.
  • the pot wall may be provided with inwardly directed exemptions.
  • the entire housing is pot-shaped and integrally formed.
  • the housing is produced from sheet metal by forming technology. It may be deep drawn, and the stop for the stroke limiting means may be formed by one or more flaps facing away from the pot wall.
  • the lock on its bottom of the pot has a central opening which is formed as a passage and tuned to the winding radius of the helical compression spring. If the opening has an inwardly facing edge, the spring is held securely.
  • the switching element is designed as a shift rod, a shift shaft or a shift rail.
  • the Rastierkontur is either introduced into the shift shaft, for example, by cutting Abhub or it is connected as separately manufactured from the switching element component with this. For this purpose, it can be arranged on a switching sleeve enclosing the switching element or fixed on the switching element as a sheet-metal forming part.
  • the Rastierkontur can be formed by a plurality of substantially mutually parallel and orthogonal to the direction of movement of the shift rail grooves, which can optionally be in the same manufacturing step as the switching element, for example by punching produced.
  • the groove depth of at least the outer grooves with respect to the contour pointing away from the Rastierkontur contour is greater than the remaining stroke, which can perform the locking element in the installed state.
  • the individual grooves are separated by bumps that are smaller than the remaining stroke, so that the shift lock can be moved into each groove.
  • the Rastierkontur may be formed in particular in switching shafts as switching elements by a plurality of circumferential detent recesses in the form of annular grooves.
  • the Rastierkontur no radial rotation is possible by the Rastierkontur.
  • the Rastierkontur only single, trough-shaped locking recesses, which can also form a backup against unwanted movement in the circumferential direction.
  • the Rastierkontur covers only a partial angle range of the switching element.
  • the switching unit has a shift fork, which is arranged on the switching element.
  • the shift lock is firmly connected to the shift fork, so that a movement of the shift fork on the shift element causes a shutdown of the Rastierkontur.
  • the shift fork is connected via a guide tube to the switching element.
  • the guide tube can have a radially oriented extension, for example in the form of a flange, on or in which the shift lock is arranged. It is particularly easy to press this in it.
  • a switching unit in which the functions locking and twisting and disassembly safety instead of several components by the shift lock alone causes.
  • the shift lock can therefore not be turned off or moved by the Rastierkontur without external securing means, so that always a defined positioning of the shift fork in the transmission is possible.
  • FIGS. 1-4 show:
  • FIG. 1 shows a first switching unit according to the invention with a schematically illustrated shift lock in longitudinal section
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the individual switching strokes according to FIG. 1,
  • Figure 3 shows a first shift lock for the switching unit of Figure 1
  • FIG. 4 shows a second shift lock for the shift unit according to FIG. 1
  • FIG. 1 shows a switching unit 1 with a switching rod as a switching element 2 and a shift lock 4, which has a locking element 5.
  • the shift lock 4 is biased against a Rastierkontur 3, which is incorporated in the switching element 2.
  • the Rastierkontur 3 has three successive in the switching direction locking recesses 8, in which the locking element 5 can latch. At the respective outer locking recesses 8, in each case a latching edge 21 connects, which merges into the outer diameter of the shift rod, without forming an outer diameter of the shift rod superior bead.
  • the shift lock 4 is firmly connected to a shift fork 13.
  • the shift fork 13 in addition to its fork-shaped body on a guide sleeve 14, via which it is connected to the stationary arranged switching rod and guided on this longitudinally displaceable.
  • the guide sleeve 14 has a transverse to its main extension direction extract 15, in which the housing 10 of the shift lock 4 is pressed. The shift lock 4 is thus firmly connected to the shift fork 13 via the wall 12 of its housing 10.
  • FIGS. 3 and 4 show two different shifting detents 4 for the shifting unit 1 according to FIG. 1.
  • a latching element 5 is held captive in the form of a ball in each case.
  • the ball is acted upon and biased by a trained as a helical compression spring spring 6.
  • Their winding diameter corresponds to the inside diameter of the Topfes, so that the Heidelbergarret ist 4 compact builds.
  • the spring 6 With its one end, the spring 6 is supported on the bottom 1 1 of the cup-shaped housing 10, and with its other end it acts on a arranged between the spring 6 and the locking element 5 locking pin 16.
  • the locking pin 16 has the locking element 5 towards a dome shape that picks up the ball.
  • the stop pin 16 On the rear side, the stop pin 16 has a step 17 in the form of an annular shoulder on which the spring 6 is supported. Inwardly, the step 17 is limited by a shaft 18 which is directed to the bottom 1 1 of the housing. The diameter of the shaft 18 corresponds approximately to the inner diameter of the spring 6, so that it is also guided on the inside and can not tilt. The shaft 18 has a directed to the bottom 1 1 blind hole 19, which reduces the weight of the locking bolt 16.
  • the locking pin 16 has a further function: it forms with its bottom end 20 which can strike the pot bottom 1 1, together with the bottom 1 1 of the housing 10, the Hubbegrenzungsstoff 7.
  • the possible maximum stroke h of the locking element 5 is determined by the length of the shaft 18, wherein the shaft length is at least chosen so that the spring 6 is not driven to block.
  • FIG 2 shows the relationship between the maximum stroke h of the locking element and the design of Rastierkontur 3.
  • the Rastierkontur 3 has, as described for Figure 1, three linearly successively arranged Rastvertie- tions 8 in trough shape, which are bounded on the outside by flanks 21. In the present case, the flanks 21 directly adjoin the outer latching recesses 8.
  • the locking recesses 8 are formed as machined diameter reductions of the shift rod.
  • the shift rod has a shaft diameter D at its non-diameter-reduced cross sections. In the locking recesses 8, which each have the same depth in the present example, the diameter of the shift rod is reduced to the value d.
  • the predetermined by the design and arrangement of the shift lock 4 maximum stroke h, which is between the position in which the locking element 5 is in a locking recess 8, and the position in which the locking pin 16 abuts the bottom 1 1, is smaller than that Difference of the diameter Dd.
  • the shift lock 4 is displaceable with respect to the switching element 2 only in a switching position range 9, which is part of the Rastierkontur 3.
  • the height difference H to be overcome which here is formed by the diameter difference Dd, exceeds the maximum stroke h of the shift lock 4 by 20%.
  • the shift lock 4 is always held in a defined position on the switching element 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schalteinheit
Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit. Die Schalteinheit weist ein Schaltele- ment mit einer Rastierkontur und eine Schaltarretierung zur Lagesicherung des Schaltelements mit einem Gehäuse und einem Rastelement auf, wobei das Rastelement mittels einer Feder gegen die Rastierkontur vorgespannt ist. Hintergrund der Erfindung
Gattungsgemäße Schalteinheiten werden insbesondere in Getrieben von Kraftfahrzeugen verwendet, um schaltbare oder bewegliche Elemente in einer definierten Position festlegen zu können.
Hierzu greift zumeist eine federvorgespannte Kugel oder ein kugelförmig ausgebildeter Abschnitt einer Hülse einer Schaltarretierung in eine Ausnehmung in dem festzulegenden Bauteil ein, so dass dieses die gewünschte Position einnimmt und erst dann wieder aus dieser Position weg bewegt werden kann, wenn hinreichend große Schaltkräfte aufgebracht werden.
Eine derartige Schaltarretierung ist aus DE 41 03 465 C2 bekannt. Sie weist zwei hülsenförmig ausgebildete Elemente auf, die koaxial zueinander angeordnet sind. Das eine hülsenförmige Teil ist als Trägerelement ausgeführt, das eine Bohrung zur Aufnahme des als Rastelement dienenden anderen hülsen- förmigen Teils dient. Das Rastelement kann relativ zu dem Trägerelement in Achsrichtung verschoben werden, da die Aufnahmebohrung im Trägerelement und der zylindrische Außenumfang des Rastelements eine Gleitführung bilden. Das Rastelement trägt an dem vom Trägerelement abgewandten Ende eine Kugel, die zwecks Verrastung in eine Ausnehmung in einem Bauteil eingreifen kann. Das Rastelement ist gegenüber dem Trägerelement durch eine Schraubenfeder vorgespannt.
Eine weitere Schaltarretierung, die ohne eine wälzgelagerte Kugel auskommt, ist aus DE 103 59 067 bekannt. Das verrundete Rastelement ist am Gehäuse durch einen Bord gehalten, der den Hub des Rastelements beim Ausfedern begrenzt.
Eine gattungsgemäße Schalteinheit geht aus DE 10 2005 053 542 A1 hervor. Um sicherzustellen, dass sich die Schaltarretierung nur im Bereich der Rastierkontur auf dem Schaltelement bewegt und keine unzulässigen Relativbewegungen möglich sind, weist das Schaltelement dieser Schalteinheit Anschläge für das Gehäuse der Arretierung auf. Die Anschläge schließen zwar ein übermäßiges axiales Verschieben aus, müssen aber aus dem Material des Schaltelements herausgearbeitet oder mit diesem unlösbar verbunden werden. In beiden Fällen bedeutet dies einen erhöhten Fertigungsaufwand. Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinheit zu schaffen, die einen unaufwändig herzustellenden Sicherungsmechanismus zur Begrenzung der Linearverschiebung und/oder Winkelverschiebung, nachfolgend unter Relativbewegung zusammengefasst, aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch eine Schalteinheit nach Anspruch 1 gelöst. Erfin- dungsgemäß ist der maximal mögliche Hub des Rastelements so auf die Rastierkontur des Schaltelements abgestimmt, dass ein Verlassen der Rastierkontur zuverlässig verhindert wird. Ein separater Anschlag auf oder an dem Schaltelement, der beispielsweise mit dem Gehäuse der Schaltarretierung zusammenwirkt, ist damit nicht erforderlich. Die Herstellung des wirkt, ist damit nicht erforderlich. Die Herstellung des Schaltelements aus einem Rohr oder einem Flachprofil ist dadurch vereinfacht.
Erfindungsgemäß weist die Rastierkontur ein Profil auf, das an den Schaltend- Stellungen mit Rastvertiefungen versehen ist. Wird die Schaltarretierung aus der Schaltendstellung nicht zurück zur Neutralgasse, sondern über den Schaltendpunkt hinaus bewegt, wird das Rastelement durch die Rastierkontur so stark beaufschlagt, dass das Hubbegrenzungsmittel an einem Anschlag anschlägt und eine weitere Bewegung verhindert. Die zu überwindende Höhendif- ferenz der von der Rastvertiefung aus gesehen muss daher größer sein als die verbleibende Strecke, um die das in der Regel auch in der Rastvertiefung vorgespannte Rastelement einfedern kann.
Zur Hubbegrenzung weist die Schaltarretierung ein Hubbegrenzungsmittel auf. Zweckmäßigerweise ist dieses nicht durch die Feder selbst gebildet, so dass diese nicht gezwungen ist, „auf Block" zu fahren und damit nicht überlastet wird. In einer ersten Ausgestaltung ist das Hubbegrenzungsmittel das Rastelement selbst oder ein unmittelbar durch das Rastelement beaufschlagtes Bauteil der Schaltarretierung. Das Hubbegrenzungsmittel wirkt mit einem Anschlag zusammen, der Teil der Schaltarretierung oder des die Schaltarretierung aufnehmenden Bauteils ist. In besonders einfacher Weise wird der Anschlag durch einen Teil des Gehäuses der Schaltarretierung, beispielsweise deren Boden oder einen in ihrer Wandung nach innen vorstehenden Vorsprung gebildet.
Das Hubbegrenzungsmittel verhindert erfindungsgemäß ein zu starkes Einfedern des Rastelements. Die Halterung des Rastelements an dem Gehäuse stellt es nicht notwendigerweise sicher. In einer Ausgestaltung weist die Schaltarretierung ein Rastelement in Form einer Kugel auf, die in einer Kalotte eines mit der Kugel hubbeweglichen Rastbolzens gelagert ist. Rückseitig zur Kugel weist der Rastbolzen einen Ansatz auf, der als Hubbegrenzungsmittel dient. Der Ansatz ist dazu so lang, dass er nach der durch die Art der Rastierkontur vorgegebenen, maximal zulässigen Einfederung an dem Gehäuse der Schaltarretierung anschlägt.
In dem Gehäuse ist das Rastelement verliersicher gehalten. Dazu ist es bei- spielsweise topfförmig ausgebildet, wobei die Topfwand verengt oder eingeschnürt sein kann. Es kann auch der Topfrand verjüngt sein oder das dem Topfboden gegenüberliegende, freie Topfende teilweise durch einen Teil des Gehäuses bedeckt sein. An dem Topfboden kann sich die Feder abstützen An dem dem Topfboden gegenüberliegenden, offenen Ende ist das Rastelement angeordnet. Die Topfwand kann als Zylindermantel ausgebildet sein oder aus stückweise eben verlaufenden Topfwandabschnitten zusammengesetzt sein. Alternativ besteht sie aus mehreren voneinander beabstandeten Einzelsegmenten. Der Topfboden ist nicht notwendigerweise plan ausgebildet. Das Rastelement kann als Hohl- oder Vollkugel ausgebildet sein. Er kann auch als ein Zylinder ausgebildet sein. Alternativ ist es eine Hülse oder ein sonstiges, möglichst verrundetes, federbeaufschlagtes Bauteil. Die Feder ist ein Federelement, das das Rastelement gegen das Gehäuse auch ohne das Einwirken äußerer Kräfte vorspannt. Eine von außen auf das Rastelement einge- brachte Kraft verschiebt es in Richtung Topfboden. Die Feder ist vorzugsweise als eine mechanische Feder, insbesondere eine Schraubendruckfeder, ausgebildet.
In einer Ausbildung der Erfindung weist Gehäuse an seiner Topfwand einen Anschlag auf. Der Anschlag kragt aus der Topfwand aus und steht somit seitlich nach innen aus der im Wesentlichen in Einfederungsrichtung des Rastelements verlaufenden Topfwand hervor. Dabei ist unter seitlichem Hervorstehen jeder Vorsprung zu verstehen. Insbesondere ist kein rechter Winkel zur Bildung eines Anschlags erforderlich. Der Anschlag kann als Materialverdickung aus- gebildet sein oder die gleiche Stärke wie die Topfwand aufweisen. Dazu kann die Topfwand mit nach innen gerichteten Freistellungen versehen sein. In einer bevorzugten Weiterbildung ist das gesamte Gehäuse topfförmig und einteilig ausgebildet.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse umformtechnisch aus Blech hergestellt. Es kann tiefgezogen sein, und der Anschlag für das Hubbegrenzungsmittel kann durch ein oder mehrere von der Topfwand weg weisende Lappen gebildet sein.
Zur Entlüftung der Arretierung kann diese mit einer oder mehreren Öffnungen versehen sein. In einer Variante besitzt die Arretierung an ihrem Topfboden eine zentrale Öffnung, die als Durchstellung ausgebildet und auf den Windungsradius der Schraubendruckfeder abgestimmt ist. Weist die Öffnung einen nach innen weisenden Rand auf, ist die Feder sicher gehalten. In einer Ausbildung der Erfindung ist das Schaltelement als eine Schaltstange, eine Schaltwelle oder eine Schaltschiene ausgebildet. Die Rastierkontur ist entweder in die Schaltwelle beispielsweise durch spanenden Abhub eingebracht oder sie ist als separat von dem Schaltelement hergestelltes Bauteil mit diesem fest verbunden. Dazu kann sie auf einer das Schaltelement umschlie- ßenden Schalthülse angeordnet sein oder als Blechumformteil an dem Schaltelement fixiert sein.
Ist ein als eine Schaltschiene ausgebildetes Schaltelement nur linear verschieblich, kann die Rastierkontur durch mehrere im Wesentlichen parallel zueinander gerichtete und orthogonal zur Bewegungsrichtung der Schaltschiene verlaufende Nuten gebildet sein, die sich gegebenenfalls im gleichen Herstellungsschritt wie das Schaltelement, beispielsweise durch Stanzen, herstellen lassen. Die Nuttiefe zumindest der äußeren Nuten in Bezug auf die von der Rastierkontur weg weisenden Kontur ist größer als der Resthub, den das Rast- element im verbauten Zustand vollziehen kann. Die einzelnen Nuten sind durch Erhebungen getrennt, die kleiner sind als der Resthub, damit die Schaltarretierung in jede Nut bewegt werden kann. Die Rastierkontur kann insbesondere bei Schaltwellen als Schaltelementen durch mehrere, umlaufende Rastvertiefungen in Form von Ringnuten ausgebildet sein. In diesem Fall ist keine radiale Verdrehsicherung durch die Rastierkontur möglich. Alternativ weist die Rastierkontur lediglich einzelne, muldenar- tige Rastvertiefungen auf, die auch eine Sicherung gegen unerwünschte Bewegung in Umfangsrichtung bilden können. In diesem Fall überdeckt die Rastierkontur nur einen Teilwinkelbereich des Schaltelements.
In einer weiteren Ausbildung weist die Schalteinheit eine Schaltgabel auf, die an dem Schaltelement angeordnet ist. Die Schaltarretierung ist mit der Schaltgabel fest verbunden, so dass eine Bewegung der Schaltgabel auf dem Schaltelement ein Abfahren der Rastierkontur bewirkt. Vorzugsweise ist die Schaltgabel über ein Führungsrohr an das Schaltelement angebunden. Das Führungsrohr kann in einer Weiterbildung einen radial gerichteten Auszug beispielsweise in Form eines Flansches aufweisen, an oder in dem die Schaltarretierung angeordnet ist. Besonders einfach ist es, diese darin zu verpressen.
Zusammenfassend wird durch die Erfindung eine Schalteinheit bereitgestellt, bei der die Funktionen Rastieren und Verdreh- und Demontagesicherheit anstatt durch mehrere Bauteile durch die Schaltarretierung allein bewirkt wird. Die Schaltarretierung kann daher von der Rastierkontur auch ohne externe Sicherungsmittel nicht abgedreht oder verschoben werden, so dass stets eine definierte Positionierung der Schaltgabel im Getriebe möglich ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Figuren 1 -4 zeigen:
Figur 1 eine erste erfindungsgemäße Schalteinheit mit einer schematisch dargestellten Schaltarretierung im Längsschnitt, Figur 2 eine schematische Darstellung der einzelnen Schalthübe nach Figur 1 ,
Figur 3 eine erste Schaltarretierung für die Schalteinheit nach Figur 1 und
Figur 4 eine zweite Schaltarretierung für die Schalteinheit nach Figur 1
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Schalteinheit 1 mit einer Schaltstange als Schaltelement 2 und einer Schaltarretierung 4, die ein Rastelement 5 aufweist. Die Schaltarretierung 4 ist gegen eine Rastierkontur 3 vorgespannt, die in das Schaltelement 2 eingearbeitet ist. Die Rastierkontur 3 weist drei in Schaltrichtung aufeinander folgende Rastvertiefungen 8 auf, in die das Rastelement 5 verrasten kann. An die jeweils äußeren Rastvertiefungen 8 schließt sich jeweils eine Rastflanke 21 an, die in den Außendurchmesser der Schaltstange übergeht, ohne eine den Außendurchmesser der Schaltstange überragenden Wulst zu bilden. Die Schaltarretierung 4 ist fest mit einer Schaltgabel 13 verbunden. Dazu weist die Schaltgabel 13 neben ihrem gabelförmigen Grundkörper eine Führungshülse 14 auf, über die sie an die ortsfest angeordnete Schaltstange angebunden und auf dieser längsverschieblich geführt ist. Die Führungshülse 14 weist einen quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung gerichteten Auszug 15 auf, in den das Gehäuse 10 der Schaltarretierung 4 verpresst ist. Die Schaltarretierung 4 ist somit fest über die Wand 12 ihres Gehäuses 10 mit der Schaltgabel 13 verbunden.
Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Schaltarretierungen 4 für die Schalteinheit 1 nach Figur 1 . In dem aus Blech tiefgezogenen Gehäuse 10 ist jeweils ein Rastelement 5 in Form einer Kugel verliersicher gehalten. Die Kugel ist durch eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Feder 6 beaufschlagt und vorgespannt. Ihr Windungsdurchmesser entspricht dem Innendurchmesser des Topfes, so dass die Schaltarretierung 4 kompakt baut. Mit ihrem einen Ende stützt sich die Feder 6 am Boden 1 1 des topfförmigen Gehäuses 10 ab, und mit ihrem anderen Ende beaufschlagt sie einen zwischen der Feder 6 und dem Rastelement 5 angeordneten Rastbolzen 16. Der Rastbolzen 16 weist zum Rastelement 5 hin eine Kalottenform auf, die die Kugel aufnimmt. Rückseitig weist der Rastbolzen 16 eine Stufe 17 in Form eines Ringabsatzes auf, an der sich die Feder 6 abstützt. Nach innen ist die Stufe 17 durch einen Schaft 18 begrenzt, der zum Boden 1 1 des Gehäuses gerichtet ist. Der Durchmesser des Schafts 18 entspricht etwa dem Innendurchmesser der Feder 6, so dass diese auch innenseitig geführt ist und nicht verkippen kann. Der Schaft 18 weist ein zum Boden 1 1 gerichtetes Sackloch 19 auf, was das Gewicht des Rastbolzens 16 vermindert.
Neben der Halterung der Kugel als Rastelement 5 und der Führung der Feder 6 übernimmt der Rastbolzen 16 eine weitere Funktion: Er bildet mit seinem bodenseitigen Ende 20, das an den Topfboden 1 1 anschlagen kann, zusammen mit dem Boden 1 1 des Gehäuses 10 das Hubbegrenzungsmittel 7. Der mögliche, maximale Hub h des Rastelements 5 wird durch die Länge des Schafts 18 bestimmt, wobei die Schaftlänge zumindest so gewählt ist, dass die Feder 6 nicht auf Block fährt.
Figur 2 zeigt den Zusammenhang zwischen dem maximalen Hub h des Rastelements und der Gestaltung der Rastierkontur 3. Die Rastierkontur 3 weist, wie zu Figur 1 beschrieben, drei linear hintereinander angeordnete Rastvertie- fungen 8 in Muldenform auf, die außenseitig von Flanken 21 begrenzt sind. Vorliegend schließen sich die Flanken 21 unmittelbar an die äußeren Rastaus- nehmungen 8 an. Die Rastvertiefungen 8 sind als spanabhebend gefertigte Durchmesserverringerungen der Schaltstange ausgebildet. Die Schaltstange weist an ihren nicht-durchmesserreduzierten Querschnitten einen Wellen- durchmesser D auf. In den Rastvertiefungen 8, die im vorliegenden Beispiel jeweils die gleiche Tiefe aufweisen, reduziert sich der Durchmesser der Schaltstange auf den Wert d. Der durch die Bauform und Anordnung der Schaltarretierung 4 vorgegebene maximale Hub h, der zwischen der Position, in der sich das Rastelement 5 in einer Rastvertiefung 8 befindet, und der Position, in der der Rastbolzen 16 am Boden 1 1 anschlägt, ist kleiner als die Differenz der Durchmesser D-d. Da- durch ist die Schaltarretierung 4 in Bezug auf das Schaltelement 2 nur in einem Schaltstellungsbereich 9 verschiebbar, der Teil der Rastierkontur 3 ist. Um eine stabile Sicherung zu gewährleisten, übersteigt die zu überwindende Höhendifferenz H, die hier durch die Durchmesserdifferenz D-d gebildet ist, den Maximalhub h der Schaltarretierung 4 um 20%. Damit ist die Schaltarretierung 4 stets in einer definierten Position auf dem Schaltelement 2 gehalten.
Bezugszeichenliste
1 Schalteinheit
2 Schaltelement
3 Rastierkontur
4 Schaltarretierung
5 Rastelement
6 Feder
7 Hubbegrenzungsmittel
8 Rastvertiefung
9 Schaltstellungsbereich
10 Gehäuse
1 1 Boden
12 Wand
13 Schaltgabel
14 Führungshülse
15 Auszug
16 Rastbolzen
17 Stufe
18 Schaft
19 Sackloch
20 bodenseitiges Ende
21 Flanke h Maximalhub
H Höhendifferenz
d Durchmesser
D Wellendurchmesser

Claims

Patentansprüche
Schalteinheit (1 ) aufweisend
- ein Schaltelement (2) mit einer Rastierkontur (3) und
- eine Schaltarretierung (4) zur Lagesicherung des Schaltelements
(2) mit einem Gehäuse (10) und einem Rastelement (5), wobei das Rastelement (5) mittels einer Feder (6) gegen die Rastierkontur
(3) vorgespannt ist,
- dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltarretierung (4) ein Hubbegrenzungsmittel (7) aufweist, welches die Einfederung des Rastelements (5) derart begrenzt, dass der Maximalhub (h) des Rastelements (5) kleiner ist als die Höhendifferenz (H) einer Rastvertiefung (8) und einer an die Rastvertiefung (8) anschließenden Flanke (21 ).
Schalteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hubbegrenzungsmittel (7) als ein das Rastelement (5) beaufschlagender Bolzen ausgebildet ist, der in einem topfförmigen Gehäuse (10) mit einem Boden (1 1 ) und einer Topfwand (12) hubbeweglich angeordnet ist, wobei der Bolzen zur Begrenzung des Hubes am Boden (1 1 ) oder an der Topfwand (12) anschlägt.
Schalteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (2) als eine Schaltwelle mit einer Rastvertiefung (8) ausgebildet ist, wobei der maximale Wellendurchmesser (D) vermindert um den Durchmesser (d) am tiefsten Punkt der Rastvertiefung (8) größer ist als der Maximalhub (h) des Rastelements (5).
4. Schalteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltarretierung (4) und eine auf dem Schaltelement (2) angeordnete Schaltgabel (13) fest zueinander angeordnet sind.
Schalteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabel (13) eine Führungshülse (14) zur Führung auf dem Schaltelement (2) aufweist, die einen radial gerichteten Auszug (15) zur Aufnahme der Schaltarretierung (4) aufweist.
Schalteinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastierkontur (3) im Querschnitt des Schaltelements (2) nur einen Teilwinkelbereich überdeckt.
Schalteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltarretierung (4) einen Rastbolzen (16) aufweist, der zwischen dem Rastelement
(5) und der Feder
(6) angeordnet ist, wobei der Rastbolzen (16) das Hubbegrenzungsmittel
(7) bildet.
8. Schalteinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalhub im verbauten Zustand kleiner als 2mm ist.
PCT/EP2013/059812 2012-08-01 2013-05-13 Schalteinheit Ceased WO2014019728A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380037162.6A CN104603507A (zh) 2012-08-01 2013-05-13 换挡单元

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012213523.5 2012-08-01
DE102012213523.5A DE102012213523A1 (de) 2012-08-01 2012-08-01 Schalteinheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014019728A1 true WO2014019728A1 (de) 2014-02-06

Family

ID=48536796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/059812 Ceased WO2014019728A1 (de) 2012-08-01 2013-05-13 Schalteinheit

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN104603507A (de)
DE (1) DE102012213523A1 (de)
WO (1) WO2014019728A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016114953A1 (de) * 2016-06-01 2017-12-07 Hilite Germany Gmbh Umschaltventil zum Steuern eines Hydraulikflüssigkeitsstroms und Pleuel für eine Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung mit einem Umschaltventil

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS519427U (de) * 1974-06-13 1976-01-23
JPS5318472U (de) * 1976-07-27 1978-02-16
DE4103465C2 (de) 1991-02-06 1996-09-05 Schaeffler Waelzlager Kg Arretiervorrichtung
KR20040035917A (ko) * 2002-10-12 2004-04-30 현대자동차주식회사 수동변속기의 디텐트 어셈블리
DE10359067A1 (de) 2003-12-16 2005-07-21 Ina-Schaeffler Kg Arretierelement
DE102005053542A1 (de) 2005-11-08 2007-05-10 Schaeffler Kg Rastvorrichtung
DE102006057462A1 (de) * 2006-12-06 2008-06-12 Schaeffler Kg Schaltvorrichtung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10006721A1 (de) * 2000-02-15 2001-08-16 Schaeffler Waelzlager Ohg Schaltvorrichtung eines Wechselgetriebes mit Dämpfungselement und Schaltwegbegrenzung
US6769325B2 (en) * 2002-02-19 2004-08-03 Zf Meritor, Llc Shift biased detent profile
DE102008050810B4 (de) * 2008-10-08 2010-11-04 Getrag Ford Transmissions Gmbh Schalteinrichtung für ein Mehrgang-Schaltgetriebe mit einer Verriegelungsvorrichtung
US8627739B2 (en) * 2009-09-15 2014-01-14 GM Global Technology Operations LLC Dual fork single shift rail assembly

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS519427U (de) * 1974-06-13 1976-01-23
JPS5318472U (de) * 1976-07-27 1978-02-16
DE4103465C2 (de) 1991-02-06 1996-09-05 Schaeffler Waelzlager Kg Arretiervorrichtung
KR20040035917A (ko) * 2002-10-12 2004-04-30 현대자동차주식회사 수동변속기의 디텐트 어셈블리
DE10359067A1 (de) 2003-12-16 2005-07-21 Ina-Schaeffler Kg Arretierelement
DE102005053542A1 (de) 2005-11-08 2007-05-10 Schaeffler Kg Rastvorrichtung
DE102006057462A1 (de) * 2006-12-06 2008-06-12 Schaeffler Kg Schaltvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN104603507A (zh) 2015-05-06
DE102012213523A1 (de) 2014-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2250405B1 (de) Schraubradgetriebe mit axial elastischer wellenlagerung und damit ausgestattete elektrische hilfskraftlenkung
WO2018091032A1 (de) Kugelgewindetrieb
WO2009153166A1 (de) Klemmvorrichtung zur lagefixierung einer verstellbaren fahrzeuglenksäule
DE10342133A1 (de) Rastvorrichtung
DE102013016289B4 (de) Verstellungsantrieb, insbesondere Höhenverstellungsantrieb, eines Fahrzeugsitzes mit einer Fangvorrichtung
WO2014019728A1 (de) Schalteinheit
WO1992011479A1 (de) Kugelraste für die sicherung von verstellpositionen eines verstellelementes, insbesondere eines schaltgestänges für kraftfahrzeuge
EP1828646B1 (de) Schaltgabel
WO2018166547A1 (de) Spindelmutter für einen kugelgewindetrieb und verfahren zur herstellung einer spindelmutter
DE102012219085A1 (de) Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes
DE102017108370B4 (de) Wälzgewindetrieb
DE102015201104B3 (de) Oldhamkupplung
WO2019120799A1 (de) Verzahnungsanordnung
DE4430922A1 (de) Arretierelement, versehen mit Maßnahmen zur Lagesicherung, die am Käfig sowie am Führungsteil vorgesehen sind
EP1454204B1 (de) Schaltarretierung
DE102021200218A1 (de) Schiebenockenanordnung
DE102013018836A1 (de) Mechanische Sperrvorrichtung, insbesondere für den Fahrzeugbereich
DE102014203519B4 (de) Arretiervorrichtung mit Abschlussteil
DE102016202266A1 (de) Kugelgewindetrieb mit Selbsthemmung
WO2019015709A1 (de) Getriebeanordnung für eine aktuatorvorrichtung zur höhenverstellung eines fahrzeugaufbaus
DE102012219084A1 (de) Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes
EP1282784A1 (de) Träger für synchronkörper einer synchronisiereinrichtung
DE102015223036A1 (de) Arretiervorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe
EP2478274B1 (de) Schalteinrichtung
DE10142189A1 (de) Vorrichtung für die Erhöhung von Schaltkräften in einem Getriebe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13725584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13725584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1