WO2017045685A1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

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WO2017045685A1
WO2017045685A1 PCT/DE2016/200431 DE2016200431W WO2017045685A1 WO 2017045685 A1 WO2017045685 A1 WO 2017045685A1 DE 2016200431 W DE2016200431 W DE 2016200431W WO 2017045685 A1 WO2017045685 A1 WO 2017045685A1
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outer sleeve
shift
switching device
inner sleeves
shift rod
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PCT/DE2016/200431
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Jochen LÖFFELMANN
Matthias Feuerbach
Wilhelm BÖHM
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • 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
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • F16H2061/243—Cams or detent arrays for guiding and providing feel
    • 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
    • F16H2063/3076—Selector shaft assembly, e.g. supporting, assembly or manufacturing of selector or shift shafts; Special details thereof

Definitions

  • the invention relates to a switching device of a motor vehicle change gear with a shift rod, two inner sleeves, which are firmly connected to the shift rod and an outer sleeve, which is connected by both inner sleeves axially and circumferentially fixed to the shift rod.
  • the invention further relates to a method for producing such a switching device. Background of the invention
  • Shift rods as part of shift devices are movable shift elements in the shift transmission, which transmit a switching movement initiated by the driver or an actuator to further downstream shift elements.
  • a sleeve on which further functional components such as Rastierkonturen, shift fingers or attacks are arranged net.
  • These further functional parts then do not need to be arranged directly on the relatively small, generally curved surface of the shift rod, but instead can be arranged on the sleeve, such as, for example, DE 10 2012 209 025 A1 or DE 10 2011 004 415 A1. Due to the larger mantle surface, more and more complex functional components can be arranged, and if necessary, it is not necessary to machine the switching rod, which is complicated and weakens it.
  • the Rastierhülse has a connection to the switching shaft betechnikstelligende inner sleeve, a cup portion and the radial distance between the cup portion and the inner sleeve bridging disc.
  • the cup part is formed from two half shells in order to also mold complicated structures into the lateral surface and to be able to produce the cup part more easily.
  • a similar Rastierhülse shows DE 198 32 786 A1.
  • the support can be made via a plurality of inner sleeves.
  • the shift rod is designed as a hollow shaft, so that the shift rod itself forms the sleeve.
  • a second inner sleeve may be provided which, as in DE 10 2011 089 052 A1, is normally spaced from the outer sleeve and prevents bending when overloaded.
  • the maximum torque that can be transmitted is not increased by the overload protection.
  • DE 10 2013 221 356 A1 shows an outer sleeve on two inner sleeves, wherein the outer sleeve firmly connected to the one inner sleeve and the other has a rotational play in order to prevent the transmission of unwanted vibrations.
  • the support during shifting takes place essentially on a sleeve.
  • Rastierhülsen can either transmit only limited switching forces or all parts must be heat treated, which is complex and takes up much space in the curing oven. This reduces the throughput and the production is expensive.
  • DE 100 07 190 A1 it is known from DE 100 07 190 A1 to harden only one insert part and to connect this with the sleeve. However, this requires an additional component, and other highly stressed areas, such as the shift finger and the area surrounding it, may need to be additionally heat-treated.
  • the object of the invention is therefore to provide a switching device of a vehicle change gear, which avoids the disadvantages mentioned above. It is to be created a switching device that allows the transmission of high switching forces in the field of stress of the manufacturing and lightweight construction. It is another object of the invention to provide a manufacturing method for such a switching device.
  • a switching device according to claim 1 and a method according to claim 10. Because the outer sleeve can be permanently supported on the shift rod via a plurality of inner sleeves, the shift device has a good force discharge from the outer sleeve to the shift rod, so that forces introduced via the shift finger or the shift fingers are well supported. The shifting forces can thus be transmitted to the shift rod via both inner sleeves during the shift. Furthermore, the arrangement of two axially mutually adjacent inner sleeves allows a good positioning of the outer sleeve to the shift rod. Under a shift rod is understood to be any elongated switching element. It can be made of solid material or weight saving as a hollow body. Their cross-sectional area can be circular-cylindrical, so that the lateral surface can be used as an inner ring of a bearing. Alternatively, their cross-section is not circular, but, for example, rectangular as in Heidelbergschie- trained.
  • the shift rod is axially and / or circumferentially movably mounted in a Getriebeschaltein- direction. If the shift rod is axially fixed, the components arranged on it are generally arranged to be axially movable. Alternatively, the shift rod is movable in the circumferential direction about its main axis as a shift shaft.
  • a switching rod designed as a central selector shaft is both rotatable and axially displaceable.
  • the inner sleeves enclose the shift rod at least partially.
  • they usually have an inner circumferential surface which is complementary to the shift rod contour, in a preferred embodiment the inner sleeves completely surround the shift rod in the circumferential direction, so that they can be subjected to high forces without deforming.
  • the inner sleeves usually have an annular flange whose width corresponds to the difference in diameter of the outer and inner sleeves.
  • the inner sleeves are firmly connected to the shift rod, whereby they are thus arranged both axially fixed and non-rotatable. For this they are, for example, welded or frictionally held on the shift rod. Especially with non-round shift rods and form-locking fuses are possible.
  • the inner sleeves may for example be pressed, shrunk, caulked or embossed on the shift rod.
  • At least two inner sleeves are provided to support the outer sleeve on the shift rod.
  • the outer sleeve should have a plurality of shift fingers, it is advantageous if each of the shift fingers is flanked axially by inner sleeves.
  • those inner sleeves, which are arranged between other inner sleeves can be provided for supporting different functional elements.
  • three inner sleeves can be sufficient without the transmittable forces and moments sinking appreciably. It can also be provided to provide more than two inner sleeves for fastening the outer sleeve even with only one shift finger.
  • the inner sleeves include all functional elements axially. It is particularly advantageous, however, if the axial distance between the shift finger and the point of force application to the inner sleeves is as low as possible, so that the lever arm is short.
  • the inner sleeves may be formed as flange sleeves, which are arranged transversely, so that their flanges are directed towards each other and axially flank the shift finger.
  • an arrangement in the same direction may also be advantageous, for example in order to save axial space
  • the inner sleeves have a flange whose end face corresponds to the enclosed cross-section of the outer sleeve, so that it can support it over as large a line contact as possible while at the same time taking up little installation space.
  • the outer sleeve can completely surround the shift rod in the circumferential direction.
  • Such an outer sleeve is stable, can be produced in one piece and is resistant to abuse forces.
  • the outer sleeve encloses the shift rod in the circumferential direction only partially.
  • it can have as a half shell a U-shaped contour with two legs. This last-mentioned variant requires less material and is usually lighter than a completely enclosing outer sleeve.
  • One or more connecting parts can stiffen the half-shell by connecting both legs and enclosing the switching rod on an axial section of the half-shell.
  • the connecting parts can also form a sleeve which is open on the rear side with the half shell by being arranged on the front side and forming a cover on one or both sides. Then they usually have fürgangsaus- recesses for the shift rod or their storage.
  • one or more stiffening elements can be provided.
  • the outer sleeve can be made in one piece or be provided in turn with one or more separately produced functional elements.
  • a functional element can be formed for example by a Rastierkontur.
  • the Rastierkontur is a resting mountains, which leads and secures against them from the outside prestressable locking element.
  • Rastierkontur provides a predetermined switching force or Wählkraftverlauf and must therefore be accurately posi- tioned and manufactured. It is particularly easy to insert into a separate sheet metal forming technically, which can be dispensed with molding in the half shell.
  • the outer sleeve usually has several functional elements.
  • the outer sleeve according to the invention has a shift finger.
  • the shift finger is intended for engagement in a shift jaw to move other switching elements. The introduction of force into the switching device therefore takes place via the shift finger.
  • the shift finger is arranged axially between two inner sleeves. As a result, the forces acting on the shift finger forces are supported evenly, so that the components deform less.
  • two inner sleeves have annular flanges which support the outer sleeve directly on the shift finger.
  • the outer sleeve may have through holes, engage in the radial projections of the flanges. By permanently deforming the radial projections, it is possible to fasten the outer sleeve to the inner sleeve.
  • the inner sleeves are uncured. The force discharge via at least two spaced apart inner sleeves gives the switching device a sufficiently good strength, so that can be dispensed with a hardening of the inner sleeves.
  • the outer sleeve is made in several parts. Can do this
  • a complete hardening of the unit thus produced takes place.
  • the unit can be firmly connected to the uncured inner sleeves. This can be done for example by Vertaumeln or riveting.
  • a Rastierkontur can be welded to the sleeve and arranged on the shift rod. It is also called Rastierhülse.
  • the sheet with the Rastierkontur the additional function of stabilizing the half shell. By fastening it to the half shell, it thus additionally stiffens it.
  • the outer sleeve is particularly easy to produce from a flat material such as a cut to length sheet metal strip.
  • the flat material is first provided with the appropriate shapes and the cutouts for the locking stops and the switch finger before bending. Then the sheet metal strip is bent semicircle into a half-shell, and at its ends the connecting parts are fastened in a form-fitting, non-positive or materially stabilizing manner.
  • a shift finger is finally placed on the outer sleeve and secured thereto by riveting and / or welding.
  • a second locking contour can be provided so that the selection and switching operation are effected by separate locking contours. The contours can also overlap, for example, to enable detection of the switching position.
  • the inner sleeves can be made by deep drawing, extrusion.
  • the inner sleeves may be connected to the shift rod by a press fit. If the switching rod has recesses such as annular grooves, the inner sleeves can also be embossed, for example.
  • Figure 1 shows a switching device according to the invention in a perspective
  • FIG 2 shows the switching device of Figure 1 in rotated and pivoted, back
  • Figure 3 shows the switching device of Figure 1 in a plan view
  • Figure 4 shows the switching device of Figure 3 in longitudinal section. Detailed description of the drawings
  • Figures 1 to 4 show a switching device 1 of a manual manual transmission of a motor vehicle.
  • the solid switching rod 2 which has a round cross-section, is surrounded by an outer sleeve 3, which is produced from a strip material and is connected to the switching rod 2 via a first inner sleeve 4 and a second inner sleeve 9.
  • the outer sleeve 3 is composed of a half-shell 7 and a connecting part 8.
  • the half-shell 4 is made of a piece of sheet steel cut to length from the strip material.
  • the desired outer contour with optionally required studs 16 or other projecting elements can be punched into the sheet immediately after being cut to length. Alternatively, a corresponding piece of sheet metal is punched out of the strip material.
  • the outer contour of the half-shell 4 is U-shaped with two legs 5 and 6, which are directed parallel to each other. Approximately in the middle between the legs 5, 6 a shift finger 13 is arranged, which actuates not shown shift mouths. On the rear side, the two legs 5, 6 of the half-shell 4 are connected to one another by the first connecting part 8 designed as a locking contour 10.
  • the connecting part 8 is arranged axially on the end of the half-shell 4 and has an axial length of less than a quarter of the total length of the half-shell 4. It stabilizes the open, U-shaped sleeve. It is lighter compared to a cylindrical sleeve.
  • the Rastierkontur 10 is made of a formed sheet, which differs in material quality and thickness of the sheet metal strip of the half-shell 4.
  • the sheet metal is a resting mountains shaped.
  • the leg connection surfaces 14 are each provided with two recesses 15 into which the nubs 16 of the half shell 4, which are formed as leg extensions, engage.
  • the knobs 16 are stamped in the recesses 15.
  • the half-shell 4 and the connecting part 8 together surround the switching rod 2 annular. Welding of the connecting part 8 with the half-shell 4 is thereby unnecessary.
  • the shift device 1 has the two inner sleeves 4, 9 produced in one piece.
  • the inner sleeves 4, 9 may be deep-drawn or extruded, for example.
  • they In addition to their collar 17 surrounding the shift rod 2 as a sleeve section, they each have a radially directed flange 18 at the end.
  • the flange 18 is an annular flange provided with projections 12, the projections 12 of which point radially here and protrude into corresponding engagement recesses of the outer sleeve 3 and are secured there, for example by caulking.
  • the inner sleeves 4, 9 are in turn secured via their collar 17 with stampings 19 in the form of double embossing in Wegstangenaus traditions 20 axially and circumferentially. Not shown is a variant in which the inner sleeves 4, 9 are secured by means of press fit.
  • the embodiment of the outer sleeve 3 has immersion openings 21, into which the switch mouths of the shift forks, which are pivoted by the shift fingers 13, can dip in order to obtain the most space-saving possible construction of the shift device 1 and the shift forks.
  • the window-like immersion openings 21 can be large because the switching forces are securely supported by both inner sleeves.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugschaltgetriebes mit einer Schaltstange (2), zwei Innenhülsen (4, 9), welche mit der Schaltstange (2) fest verbunden sind und einer Außenhülse (3), welche auf den Innenhülsen (4, 9) angeordnet ist, wobei die Außenhülse (3) mit den beiden Innenhülsen (4, 9) fest verbunden ist und axial zwischen den Innenhülsen (4,9) einen Schaftfinger (13) aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schaltvorrichtung (1).

Description

Titel
Schaltvorrichtung Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeugwechselgetriebes mit einer Schaltstange, zwei Innenhülsen, welche mit der Schaltstange fest verbunden sind und einer Außenhülse, welche durch beide Innenhülsen axial und in Umfangsrichtung fest mit der Schaltstange verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schaltvorrichtung. Hintergrund der Erfindung
Schaltstangen als Teil von Schaltvorrichtungen sind bewegbare Schaltelemente im Schaltge- triebe, die eine vom Fahrer oder einem Aktor initierte Schaltbewegung auf weitere nachgeord- nete Schaltelemente übertragen. Häufig sitzt auf der Schaltstange eine Hülse, auf der weitere Funktionsbauteile wie beispielsweise Rastierkonturen, Schaltfinger oder Anschläge angeord- net sind. Diese weiteren Funktionsteile brauchen dann nicht unmittelbar auf der relativ kleinen, in der Regel gekrümmten Oberfläche der Schaltstange angeordnet werden, sondern können wie beispielsweise DE 10 2012 209 025 A1 oder DE 10 2011 004 415 A1 zeigen, auf der Hül- se angeordnet werden. Aufgrund der größeren Manteloberfläche lassen sich mehr und kom- plexere Funktionsbauteile anordnen, und gegebenenfalls ist es nicht erforderlich, die Schalt- stange spanend zu bearbeiten, was aufwändig ist und diese schwächt.
Um eine spangebende Herstellung weitestgehend zu vermeiden, schlägt DE 199 42 562 A1 vor, eine Rastierhülse einer Schaltwelle in Differentialbauweise herzustellen. Dazu weist die Rastierhülse eine die Anbindung an die Schaltwelle bewerkstelligende Innenhülse, ein Topfteil und eine den radialen Abstand zwischen dem Topfteil und der Innenhülse überbrückende Scheibe auf. In einer Variante ist das Topfteil aus zwei Halbschalen gebildet, um auch kompli- zierte Strukturen in die Mantelfläche einformen und das Topfteil leichter herstellen zu können. Eine ähnliche Rastierhülse zeigt DE 198 32 786 A1. Insbesondere wenn die Rastierhülsen sehr lang sind, wie in DE 20 2007 008 231 U1 gezeigt, kann die Abstützung über mehrere Innenhülsen erfolgen. Alternativ wird wie in DE 10 2012 100 236 A1 die Schaltstange als Hohlwelle ausgebildet, so dass die Schaltstange selbst die Hülse bildet.
Es ist weiterhin bekannt, Hülsen vor Überlast zu schützen. Dazu kann eine zweite Innenhülse vorgesehen sein, die wie in DE 10 2011 089 052 A1 im Normalfall von der Außenhülse beabstandet ist und bei Überlast ein Verbiegen verhindert. Das maximale Moment, das über- tragen werden kann, wird durch den Überlastschutz nicht gesteigert. DE 10 2013 221 356 A1 zeigt eine Außenhülse auf zwei Innenhülsen, wobei die Außenhülse mit der einen Innenhülse fest verbunden und zur anderen ein Drehspiel aufweist, um die Übertragung von unerwünsch- ten Schwingungen zu verhindern. Auch hier erfolgt das Abstützen beim Schalten im Wesentli- chen an einer Hülse. Nachteilig an allen genannten Rastierhülsen ist, dass sie entweder nur begrenzt hohe Schalt- kräfte übertragen können oder alle Teile wärmebehandelt sein müssen, was aufwändig ist und im Härteofen viel Platz beansprucht. Dadurch sinkt der Durchsatz, und die Herstellung ist teu- er. Um dies zu vermeiden, ist es aus DE 100 07 190 A1 bekannt, lediglich ein Einlegeteil zu härten und dies mit der Hülse zu verbinden. Damit wird jedoch ein zusätzliches Bauteil benö- tigt, und andere hoch belastete Bereiche wie der Schaltfinger und der ihn umgebende Bereich müssen ggf. zusätzlich wärmebehandelt werden.
Damit sind die Anforderungen an Festigkeit und Krafteinleitung insbesondere bei längeren Rastierhülsen nur unzureichend im Stand der Technik erfüllt.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltvorrichtung eines Fahrzeugwechselgetriebes zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile vermeidet. Es soll eine Schaltvorrichtung geschaffen werden, die im Spannungsfeld des Herstellungsaufwands und des Leichtbaus die Übertragung hoher Schaltkräfte ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Ferti- gungsverfahren für eine derartige Schaltvorrichtung bereitzustellen.
Lösung der Aufgabe Die Aufgaben werden durch eine Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Dadurch dass die Außenhülse sich über mehrere Innenhülsen permanent auf der Schaltstange abstützen kann, weist die Schaltvorrichtung eine gute Kraftausleitung von der Außenhülse auf die Schaltstange auf, so dass über den oder die Schaltfinger, einge- leitete Kräfte gut abgestützt werden. Die Schaltkräfte können damit während des Schaltens über beide Innenhülsen auf die Schaltstange übertragen werden. Ferner ermöglicht die An- ordnung von zwei axial zueinander benachbarten Innenhülsen eine gute Positionierung der Außenhülse zur Schaltstange. Unter einer Schaltstange wird jedes längliche Schaltelement verstanden. Sie kann aus Voll- material oder gewichtssparend als Hohlkörper ausgebildet sein. Ihre Querschnittsfläche kann kreiszylindrisch ausgebildet sein, so dass die Mantelfläche als Innenring eines Lagers nutzbar ist. Alternativ ist ihr Querschnitt nicht kreisförmig, sondern beispielsweise wie bei Schaltschie- nen rechteckig ausgebildet.
Die Schaltstange ist axial und/oder in Umfangsrichtung beweglich in einer Getriebeschaltein- richtung gelagert. Ist die Schaltstange axial fest, sind in der Regel die auf ihr angeordneten Bauteile axial beweglich angeordnet. Alternativ ist die Schaltstange in Umfangsrichtung um ih- re Hauptachse als Schaltwelle beweglich. Eine als Zentralschaltwelle ausgebildete Schalt- stange ist sowohl verdrehbar als auch axial verschiebbar.
Die Innenhülsen umschließen die Schaltstange zumindest teilweise. Dazu weisen sie in der Regel eine Innenmantelfläche auf, die komplementär zur Schaltstangenkontur ausgebildet ist, in einer bevorzugten Ausführung umschließen die Innenhülsen die Schaltstange in Umfangs- richtung vollständig, so dass sie hohen Kräften ausgesetzt sein können, ohne sich zu verfor- men. Zur Anbindung der Außenhülse weisen die Innenhülsen in der Regel einen Ringflansch auf, dessen Breite der Durchmesserdifferenz der Außen- und Innenhülsen entspricht.
Die Innenhülsen sind fest mit der Schaltstange verbunden, wobei sie damit sowohl axial fest als auch drehfest angeordnet sind. Dazu sind sie beispielsweise verschweißt oder kraft- schlüssig an der Schaltstange gehalten. Insbesondere bei nicht-runden Schaltstangen sind auch formschlüssige Sicherungen möglich. Die Innenhülsen können beispielsweise verpresst, aufgeschrumpft, verstemmt oder auf der Schaltstange verprägt sein. Mindestens zwei Innenhülsen sind vorgesehen, um die Außenhülse an der Schaltstange ab- zustützen. Insbesondere wenn die Außenhülse mehrere Schaltfinger aufweisen sollte, ist es vorteilhaft, wenn jeder der Schaltfinger axial von Innenhülsen flankiert ist. In diesem Fall kön- nen diejenigen Innenhülsen, die zwischen anderen Innenhülsen angeordnet sind, zum Abstüt- zen verschiedener Funktionselemente vorgesehen sein. Zum Abstützen zweier Schaltfinger können somit drei Innenhülsen ausreichend sein, ohne dass die übertragbaren Kräfte und Momente nennenswert sinken. Ebenfalls kann vorgesehen sein, auch bei nur einem Schalt- finger mehr als zwei Innenhülsen zur Befestigung der Außenhülse vorzusehen.
In einer Ausbildung der Erfindung schließen die Innenhülsen dabei alle Funktionselemente axial ein. Besonders vorteilhaft ist es allerdings, wenn der axiale Abstand zwischen dem Schaltfinger und dem Krafteinleitungsort auf die Innenhülsen möglichst gering ist, so dass der Hebelarm kurz ist. Dazu können die Innenhülsen als Flanschhülsen ausgebildet sein, die ge- gensinnig angeordnet sind, so dass ihre Flansche zueinander gerichtet sind und den Schalt- finger axial flankieren. Je nach Außenhülsendesign kann allerdings auch eine gleichsinnige Anordnung von Vorteil sein, beispielsweise um axialen Bauraum zu sparen
In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Innenhülsen einen Flansch auf- weisen, dessen Stirnfläche dem eingeschlossenen Querschnitt der Außenhülse entspricht, so dass er diese über einen möglichst großen Linienkontakt abstützen kann und gleichzeitig we- nig Bauraum einnimmt.
Die Außenhülse kann ebenso wie die Innenhülsen die Schaltstange in Umfangsrichtung voll- ständig umschließen. Eine derartige Außenhülse ist stabil, einteilig herstellbar und wider- standsfähig gegen Missbrauchskräfte. Alternativ umschließt die Außenhülse die Schaltstange in Umfangsrichtung nur teilweise. Da- zu kann sie als Halbschale eine U-förmige Kontur mit zwei Schenkeln aufweisen. Diese zu- letzt genannte Variante erfordert weniger Material und ist in der Regel leichter als eine vollum- fänglich umschließende Außenhülse. Ein oder mehrere Verbindungsteile können die Halb- schale dadurch versteifen, dass sie beide Schenkel verbinden und auf einem axialen Teilab- schnitt der Halbschale die Schaltstange einschließen. Die Verbindungsteile können mit der Halbschale auch eine rückseitig offene Hülse bilden, indem sie stirnseitig angeordnet sind und einseitig oder beidseitig einen Deckel bilden. Dann weisen sie in der Regel Durchgangsaus- nehmungen für die Schaltstange oder deren Lagerung auf. Je nach Länge der Außenhülse können ein oder mehrere Versteifungselemente vorgesehen sein. Die Außenhülse kann einteilig hergestellt sein oder ihrerseits mit ein oder mehreren separat hergestellten Funktionselementen versehen sein. Ein Funktionselement kann beispielsweise durch eine Rastierkontur gebildet sein. Die Rastierkontur ist ein Rastgebirge, das ein gegen sie von außen vorspannbares Rastelement führt und sichert. Eine derartige Rastierkontur vermittelt einen vorbestimmten Schaltkraft- oder Wählkraftverlauf und muss daher genau posi- tioniert und gefertigt werden. Sie lässt sich besonders einfach in ein separates Blech umform- technisch einbringen, womit auf ein Einformen in die Halbschale verzichtet werden kann.
Weitere Funktionselemente sind beispielsweise Gassenführungen, Rampen, Sperranschläge oder ein oder mehrere Schaltfinger. Die Außenhülse weist in der Regel mehrere Funktions- elemente auf.
Die Außenhülse weist erfindungsgemäß einen Schaltfinger auf. Der Schaltfinger ist für den Eingriff in ein Schaltmaul bestimmt, um weitere Schaltelemente zu bewegen. Die Krafteinlei- tung in die Schaltvorrichtung erfolgt daher über den Schaltfinger. Der Schaltfinger ist axial zwischen zwei Innenhülsen angeordnet. Dadurch sind die auf den Schaltfinger einwirkenden Kräfte gleichmäßig abgestützt, so dass sich die Bauteile weniger verformen. Idealerweise sind weisen zwei Innenhülsen Ringflansche auf, die die Außenhülse unmittelbar am Schaltfinger abstützen.
Die Außenhülse kann Durchgangsausnehmungen aufweisen, in die Radialvorsprünge der Flansche eingreifen. Über ein dauerhaftes Verformen der Radialvorsprünge kann ein Befesti- gen der Außenhülse an der Innenhülse erfolgen. In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Innenhülsen ungehärtet. Die Kraftausleitung über mindestens zwei voneinander beabstandete Innenhülsen verleiht der Schaltvorrichtung eine hinreichend gute Festigkeit, so dass auf ein Härten der Innenhülsen verzichtet werden kann. In einer Weiterentwicklung ist die Außenhülse mehrteilig hergestellt. Dazu können
Rastierkonturen, Schaltfinger, Rampen, Sperrglieder, Gassenführungen oder andere Funkti- onselemente separat von der Außenhülse hergestellt und dann mit dieser verbunden werden. Vorzugsweise erfolgt nach dem Verbinden ein Kompletthärten der der so gefertigten Einheit. Nach dem Kompletthärten kann die Einheit mit den ungehärteten Innenhülsen fest verbunden werden. Dies kann beispielsweise durch Vertaumeln oder Vernieten erfolgen. Eine Rastierkontur kann auf der Hülse verschweißt und auf der Schaltstange angeordnet wer- den. Sie wird auch als Rastierhülse bezeichnet. Erfindungsgemäß wird auf ein geschlossen ausgebildetes Rohrtei! verzichtet. Vielmehr übernimmt in einer Ausbildung der Erfindung das Blech mit der Rastierkontur die Zusatzfunktion, die Halbschale zu stabilisieren. Durch ihre Be- festig ung an der Halbschale versteift sie diese somit zusätzlich.
Die Außenhülse ist besonders einfach aus einem Flachmaterial herstellbar wie beispielsweise aus einem abgelängten Blechstreifen. Das Flachmaterial wird zunächst vor dem Biegen mit den entsprechenden Formen und den Ausschnitten für die Sperranschläge und den Schaltfin- ger versehen. Dann wird der Blechstreifen zu einer Halbschale halbrund gebogen, und an seinen Enden werden die Verbindungsteile form-, kraft- oder stoffschlüssig stabilisierend be- festigt. Gegebenenfalls wird schließlich ein Schaltfinger auf der Außenhülse angeordnet und durch Nieten und/oder Schweißen an dieser befestigt. Eine zweite Rastierkontur kann vorge- sehen sein, damit der Wähl- und Schaltvorgang durch getrennte Rastierkonturen bewirkt wer- den. Die Konturen können auch überlagern, um beispielsweise eine Erfassung der Schaltstel- lung zu ermöglichen.
Die Innenhülsen können durch Tiefziehen, Fließpressen hergestellt sein. Die Innenhülsen können an der Schaltstange durch einen Pressverband verbunden sein. Weist die Schaltstan- ge Ausnehmungen wie Ringnuten auf, können die Innenhülsen beispielsweise auch verprägt sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher läutert. Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in einer perspektivischen
Schrägansicht,
Figur 2 die Schaltvorrichtung nach Figur 1 in gedrehter und verschwenkter, rückseitiger
Ansicht,
Figur 3 die Schaltvorrichtung nach Figur 1 in einer Aufsicht und
Figur 4 die Schaltvorrichtung nach Figur 3 im Längsschnitt. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Schaltvorrichtung 1 eines manuellen Handschaltgetriebes ei- nes Kraftfahrzeugs. Die einen runden Querschnitt aufweisende, massive Schaltstange 2 ist von einer Außenhülse 3 umgeben, welche aus einem Bandmaterial hergestellt ist und über ei- ne erste Innenhülse 4 und eine zweite Innenhülse 9 mit der Schaltstange 2 verbunden ist. Die Außenhülse 3 ist zusammengesetzt aus einer Halbschale 7 und einem Verbindungsteil 8. Die Halbschale 4 ist aus einem vom Bandmaterial abgelängten Stück Stahlblech hergestellt. Die gewünschte Außenkontur mit gegebenenfalls erforderlichen Noppen 16 oder anderen vor- springenden Elementen kann gleich nach dem Ablängen in das Blech gestanzt werden. Alter- nativ wird ein entsprechendes Blechstück mit aus dem Bandmaterial gestanzt. Noch im ebe- nen Zustand werden in das Blech Ausnehmungen wie die für eine Schaltführung 11 zum Ein- griff für einen nicht dargestellten Stift gestanzt und Profilierungen eingebracht. Anschließend wird das Stück Blech zur Halbschale 4 kaltumgeformt. Die Außenkontur der Halbschale 4 ist U-förmig mit zwei Schenkeln 5 und 6, die zueinander parallel gerichtet sind. Etwa mittig zwi- schen den Schenkeln 5, 6 ist ein Schaltfinger 13 angeordnet, der nicht dargestellte Schalt- mäuler betätigt. Rückseitig sind die beiden Schenkel 5, 6 der Halbschale 4 durch das als Rastierkontur 10 ausgebildetes erstes Verbindungsteil 8 miteinander verbunden. Das Verbindungsteil 8 ist axial endseitig an der Halbschale 4 angeordnet und weist eine Axiallänge von weniger als einem Viertel der Gesamtlänge der Halbschale 4 auf. Es stabilisiert die offene, U-förmige Hülse. Im Vergleich zu einer zylinderförmigen Hülse ist sie leichter.
Die Rastierkontur 10 ist aus einem umgeformten Blech hergestellt, das sich in Materialbe- schaffenheit und Dicke von dem Blechstreifen der Halbschale 4 unterscheidet. In das Blech ist ein Rastgebirge geprägt. Lateral weist das Rastgebirge Schenkelanschlussflächen 14 auf, die zu den Schenkeln 5, 6 parallel gerichtet sind. Die Schenkelanschlussflächen 14 sind mit je- weils zwei Ausnehmungen 15 versehen, in die die als Schenkelfortsätze ausgebildeten Nop- pen 16 der Halbschale 4 eingreifen. Um einen dauerhaften Verbund zu gewährleisten, sind die Noppen 16 in den Ausnehmungen 15 verprägt. Die Halbschale 4 und das Verbindungsteil 8 umgreifen zusammen die Schaltstange 2 ringförmig. Ein Verschweißen des Verbindungs- teils 8 mit der Halbschale 4 ist dadurch entbehrlich. Zur Anbindung der Außenhülse 3 an die Schaltstange 2 weist die Schaltvorrichtung 1 die bei- den einteilig hergestellten Innenhülsen 4, 9 auf. Die Innenhülsen 4, 9 können beispielsweise tiefgezogen oder fließgepresst sein. Neben ihrem die Schaltstange 2 komplementär um- schließenden Kragen 17 als Muffenabschnitt weisen sie jeweils endseitig einen radial gerich- teten Flansch 18 auf. Der Flansch 18 ist vorliegend ein mit Vorsprüngen 12 versehener Ring- flansch, dessen Vorsprünge 12 hier radial weisen und in entsprechende Eingriffsausnehmun- gen der Außenhülse 3 ragen und dort beispielsweise durch Verstemmen gesichert sind.
Die Innenhülsen 4, 9 sind ihrerseits über ihre Kragen 17 mit Verprägungen 19 in Form von Doppelprägungen in Schaltstangenausnehmungen 20 axial und in Umfangsrichtung gesichert. Nicht dargestellt ist eine Variante, in der die Innenhülsen 4, 9 mittels Pressverband gesichert sind.
Die Ausführungsform der Außenhülse 3 weist Eintauchöffnungen 21 auf, in die die durch die Schaltfinger 13 verschwenkten Schaltmäuler der Schaltgabeln eintauchen können, um einen möglichst platzsparenden Gesamtaufbau aus der Schaltvorrichtung 1 und den Schaltgabeln zu erhalten. Die fensterartigen Eintauchöffnungen 21 können groß ausfallen, da die Schalt- kräfte sicher über beide Innenhülsen abgestützt sind.
Liste der Bezugszahlen
1 Schaltvorrichtung
2 Schaltstange
3 Außenhülse
4 erste Innenhülse
5 erster Schenkel
6 zweiter Schenkel
7 Hatbschale
8 Verbindungsteil
9 zweite Innenhülse
10 Rasierkontur
11 Schaltführung
12 Anschlag
13 Schaltfinger
14 Schenkelanschlussfläche
15 Ausnehmung
16 Noppen
17 Kragen
18 Flansch
19 Verprägung
20 Schaltstangenausnehmung
Figure imgf000011_0001
21 Eintauchöffnung

Claims

Patentansprüche
1. Schaltvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugschaltgetriebes aufweisend
- eine Schaltstange (2)
- eine erste Innenhülse (4), welche mit der Schaltstange (2) fest verbunden ist,
- eine zweite Innenhülse (9), welche mit der Schaltstange (2) fest verbunden ist,
- eine Außenhülse (3), welche durch beide Innenhülsen {4, 9) axial und in Umfangsrichtung fest mit der Schaltstange (2) verbunden ist,
- einen Schaltfinger (13), welcher auf der Außenhülse (3) axial zwischen den Innenhülsen (4, 9) angeordnet ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (3) gehärtet ist und die beiden Innenhülsen (4. 9) ungehärtet sind.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenhül- se (4, 9) einen Kragen (17) aufweist, der dem Schaltstangendurchmesser entspricht, und ei- nen Flansch (18).
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (18) Ra- dialvorsprünge (12) aufweist, die in Durchgangsausnehmungen der Außenhülse (3) eingrei- fen.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (17) über einen Pressverband oder eine Verprägung (19) mit der Schaltstange (2) verbunden ist.
6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (17) axial mit dem Schaltfinger (13) überlappt.
7. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (3) mit den Innenhülsen (4, 9) vertaumelt oder vernietet ist.
8. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (3) durch den Mantel eines Hohlzylinders gebildet ist oder eine U- förmige Kontur aufweist.
9. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (3) ein Rastierblech (10) aufweist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Innenhülsen (4, 9) mit der Schaltstange (2) verbunden werden und eine aus mehreren Einzelteilen hergestellte, komplett gehärtete Außenhülse (3) mit den beiden Innenhülsen (4, 9) verbunden wird.
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