DE102005040485A1

DE102005040485A1 - Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schalteinrichtung

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Publication number: DE102005040485A1
Application number: DE102005040485A
Authority: DE
Inventors: Hiromi Hirase; Mitsuhide Okubo
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2025-08-27
Also published as: JP4478534B2; DE102005040485B4; JP2006064063A

Abstract

Es wird eine Schalteinrichtung angegeben, die folgendes aufweist: eine Schaltgabel (3), die in einer axialen Richtung geführt ist; einen Betätigungshebel (4), der in der axialen Richtung geführt ist, um eine Betätigungskraft auf die Schaltgabel (3) zu übertragen; ein bewegliches Teil (7), das in der axialen Richtung der Gabelstange (2) beweglich ist und in seiner Bewegung zu der einen Seite in der axialen Richtung relativ zu der Schaltgabel (3) begrenzt ist; ein Begrenzungsteil (8), das die Bewegung des Betätigungshebels (4) zu der anderen Seite hin begrenzt; ein erstes elastisches Teil (9), das zwischen der Schaltgabel (3) und dem Betätigungshebel (4) dazwischengesetzt ist, um den Betätigungshebel (4) zur anderen Seite hin vorzuspannen; und ein zweites elastisches Teil (11), das zwischen der Schaltgabel (3) und dem beweglichen Teil (7) dazwischengesetzt ist, um den Betätigungshebel (4) über das bewegliche Teil (7) zu der einen Seite hin vorzuspannen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe, um eine Schaltgabel zu bewegen, die von einer Gabelstange in einer axialen Richtung geführt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schalteinrichtung.
Bei herkömmlichen Getrieben von Kraftfahrzeugen oder dergleichen ist es üblich, die Gänge zu schalten, indem man eine Schaltgabel in einer axialen Richtung mit einer Gabelstange führt, wobei eine Kupplungshülse von der Schaltgabel bewegt wird, um die Kupplungshülse mit einem synchronisiertem Zahnrad zu verbinden. Um der Tendenz Rechnung zu tragen, daß Motoren mit höheren Ausgangsleistungen zur Verfügung stehen und der erforderliche Kraftaufwand zur Durchführung eines Schaltvorganges reduziert werden soll, wird bei einem Getriebetyp ein Synchronisationsring zwischen der Kupplungshülse und dem synchronisiertem Zahnrad dazwischengesetzt.
Wenn bei dem Getriebe die Kupplungshülse bewegt wird, so werden Schrägflächen der Kupplungshülse und des Synchronisationsringes in Kontakt miteinander gebracht. Anschließend wird ein Reibungsmoment zwischen dem Synchronisationsring und dem synchronisiertem Zahnrad erzeugt, so daß die Kupplungshülse und das synchronisierte Zahnrad miteinander synchronisiert wird.
Da die jeweiligen Abschrägungen zum Zeitpunkt eines Schaltvorganges miteinander in Kontakt gebracht werden, besteht für den Fall, daß eine übermäßige Kraft auf die Schaltgabel ausgeübt wird, beispielsweise durch einen Schaltfehler oder dergleichen, die Gefahr, daß die Schrägflächen beschädigt werden. Insbesondere dann, wenn die Schaltgabel nicht von Hand von einer Bedienungsperson betätigt wird, sondern von einem Aktuator, ist davon auszugehen, daß eine übermäßige Kraft auf die Schaltgabel ausgeübt werden kann, wenn nämlich der Aktuator mit Gewalt seine Einwirkung auf die Schaltgabel fortsetzt, bis die Schaltgabel um einen vorgegebenen Betrag bewegt wird.

In der JP-A-08-061 487 ist eine Schalteinrichtung angegeben, bei der ein Federteil zwischen einem Betätigungshebel des Aktuators und der Schaltgabel dazwischengesetzt ist. Bei der Schalteinrichtung sind eine Schaltgabel und eine Stange miteinander integriert, wobei dafür gesorgt wird, daß der Betätigungshebel des Aktuators mit der Stange in gleitendem Eingriff steht, wobei Federelemente zu beiden Seiten des Betätigungshebels in axialer Richtung vorgesehen sind.

Bei der herkömmlichen Einrichtung sind die Federelemente zwischen Flanschen dazwischengesetzt, die auf der Stange in der Weise ausgebildet sind, daß sie von dieser bzw. dem Betätigungshebel vorstehen, wobei sie um die Stange herumgewickelt sind, um den Betätigungshebel vorzuspannen.

Da bei der Schalteinrichtung jedoch die Vorspannungskräfte von beiden Federelementen auf den Betätigungshebel wirken, wenn die Schaltgabel in einer der axialen Richtungen bewegt wird, so ist es schwierig, eine Widerstandskraft zu regulieren, die in der einen oder anderen Richtung auf den Betätigungshebel wirkt.

Da ferner eine Neutralstellung des Betätigungshebels in einer Position vorgesehen ist, in der die Vorspannungskräfte der jeweiligen Federelemente ausgeglichen sind, ergibt sich das Problem, daß die Neutralstellung des Betätigungshebels nicht exakt vorbestimmt ist.

Weiterhin treten zum Zeitpunkt der Montage der Schalteinrichtung Probleme auf. Die jeweiligen Federelemente und der Betätigungshebel müssen nämlich zwischen den beiden Flanschen angeordnet werden, die an der Stange in der Weise ausgebildet sind, daß sie von dieser vorstehen.

Wenn nämlich beispielsweise die Stange so konstruiert ist, daß sie in der axialen Richtung geteilt ist, so daß geteilte Bereich der Stange zusammengebaut werden, nachdem die jeweiligen Federelemente und der Betätigungshebel daran montiert worden sind, so führt dies zu einer komplizierten Konstruktion und einer Zunahme der Mannstunden bei der Herstellung; dies bringt das Problem mit sich, daß die Herstellungskosten steigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung der genannten Art anzugeben, die mit geringerem Aufwand hergestellt werden kann und gleichwohl eine zuverlässige Konstruktion im Betrieb bildet. Weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schalteinrichtung anzugeben.

Mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung wird das Problem in zufriedenstellender Weise gelöst. Dabei werden verschiedene Ausführungsformen gemäß der Erfindung angegeben.

Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung bietet den Vorteil, daß eine Widerstandskraft in einfacher Weise reguliert werden kann, welche auf den Betätigungshebel wirkt, wenn die Schaltgabel in einer der axialen Richtungen bewegt wird, wobei zugleich ein Verschleiß der Schrägflächen der Kupplungshülse und der Synchronisationsringe vermieden wird, der sonst bei der Durchführung eines Schaltvorganges oder Gangwechsels auftritt. Ferner kann die Neutralstellung des Betätigungshebels exakt vorgegeben werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung besteht darin, daß diese mit einem Herstellungsverfahren produziert werden kann, das die Montage der Komponenten erleichtert, die an der Gabelstange angebracht werden.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Schalteinrichtung angegeben, die folgendes aufweist:
eine Schaltgabel, die von einer Gabelstange in der axialen Richtung der Gabelstange geführt ist;
einen Betätigungshebel, der von der Gabelstange in der axialen Richtung geführt ist und eine Betätigungskraft auf die Schaltgabel überträgt;
ein bewegliches Teil, das in der axialen Richtung bewegbar ist und in seiner Bewegung zu der einen Seite in der axialen Richtung relativ zu der Schaltgabel begrenzt ist;
ein Begrenzungsteil, das an dem beweglichen Teil vorgesehen ist und die Bewegung des Betätigungshebels zu der anderen Seite in der axialen Richtung begrenzt;
ein erstes elastisches Teil, das zwischen der Schaltgabel und dem Betätigungshebel dazwischengesetzt ist, um den Betätigungshebel zu der anderen Seite hin vorzuspannen; und
ein zweites elastisches Teil, das zwischen der Schaltgabel und dem beweglichen Teil dazwischengesetzt ist, um den Betätigungshebel mittels des beweglichen Teils zu der einen Seite hin vorzuspannen.

Wenn bei einer derartigen Ausführungsform die Schaltgabel in der Neutralstellung ist, wobei keine Kraft auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, so ist das bewegliche Teil in seiner Bewegung zu der einen Seite in der axialen Richtung in einem solchen Zustand begrenzt, weil das bewegliche Teil von dem zweiten elastischen Teil vorgespannt ist. Außerdem ist der Betätigungshebel in seiner Bewegung zu der anderen Seite in der axialen Richtung begrenzt, und zwar durch das Begrenzungsteil des beweglichen Teiles in einem solchen Zustand, in welchem der Betätigungshebel zu der anderen Seite in der axialen Richtung durch das erste elastische Teil vorgespannt ist.

Infolgedessen ist die Neutralstellung des Betätigungshebels in singulärer Weise so vorbestimmt, als eine Position, in der sich das bewegliche Teil innerhalb seines Bewegungsbereiches in einer Position befindet, die am nächsten zu der einen Seite in der axialen Richtung liegt, und der Betätigungshebel ist in seiner Bewegung zu der anderen Seite in der axialen Richtung durch das Begrenzungsteil begrenzt.

Wenn aus diese Zustand eine Kraft auf den Betätigungshebel in einer Richtung zu der einen Seite in der axialen Richtung ausgeübt wird, so wird die Schaltgabel von der Gabelstange derart geführt, daß sie sich zu der einen Seite in der axialen Richtung bewegt.

Wenn dies geschieht und wenn die auf den Betätigungshebel ausgeübte Kraft kleiner ist als die Vorspannungskraft des ersten elastischen Teiles, so wird das erste elastische Teil in keinem Falle verformt, und die Schaltgabel wird ohne jegliche Änderung der relativen Position zwischen dem Betätigungshebel und der Schaltgabel bewegt.

Für den Fall aber, daß die aus dem Betätigungshebel ausgeübte Kraft größer ist als die Vorspannungskraft des ersten elastischen Teiles, so wird das erste elastische Teil verformt; dadurch wird es dem Betätigungshebel ermöglicht, sich relativ zu der Schaltgabel zu bewegen, und zwar um einen Wert, der gleich dem Verformungswert des ersten elastischen Teiles ist. Es ist zu beachten, daß das zweite elastische Teil in keinem Falle im Zusammenhang mit der Bewegung des Betätigungshebels zu der einen Seite verformt wird.

Wenn andererseits eine Kraft auf den Betätigungshebel in einer Richtung zu der anderen Seite ausgeübt wird, so wird die Schaltgabel von der Gabelstange geführt, so daß sie sich zu der anderen Seite hin bewegt. Wenn dies erfolgt und die Kraft, die auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, kleiner ist als die Vorspannungskraft des zweiten elastischen Teiles, so wird die Schaltgabel ohne jegliche Veränderung der relativen Position zwischen dem Betätigungshebel und der Schaltgabel bewegt.

Für den Fall, daß die auf den Betätigungshebel ausgeübte Kraft größer ist als die Vorspannungskraft des zweiten elastischen Teiles, so wird das zweite elastische Teil verformt, und dadurch bewegt sich das bewegliche Teil relativ zu der Schaltgabel.

Da sich in einem solchen Falle der Betätigungshebel und das bewegliche Teil in integraler Weise bewegen, kann sich der Betätigungshebel relativ zu der Schaltgabel bewegen. Es darf darauf hingewiesen werden, daß das erste elastische Teil in keinem Falle im Zusammenhang mit der Bewegung des Betätigungshebels zu der anderen Seite in der axialen Richtung verformt wird.

Wenn sich somit der Betätigungshebel zu der einen Seite in der axialen Richtung bewegt, so wird das erste elastische Teil in unabhängiger Weise verformt, während dann, wenn der Betätigungshebel zu der anderen Seite in der axialen Richtung bewegt wird, so wird das zweite elastische Teil in unabhängiger Weise verformt.

Infolgedessen wird eine Widerstandskraft, die auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, wenn der Betätigungshebel zu der einen Seite hin bewegt wird, dadurch reguliert, daß die Vorspannungskraft des ersten elastischen Teiles, die auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, wenn der Betätigungshebel sich in der neutralen Stellung befindet, und der Elastizitätsmodul des ersten elastischen Teiles in geeigneter Weise vorgegeben werden.

In ähnlicher Weise wird eine Widerstandskraft, die auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, wenn der Betätigungshebel zu der anderen Seite bewegt wird, dadurch reguliert, daß die Vorspannungskraft des zweiten elastischen Teiles, die auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, wenn der Betätigungshebel ausgeübt wird, wenn der Betätigungs hebel sich in seiner Neutralstellung befindet, und der Elastizitätsmodul des zweiten elastischen Teiles in zweckmäßiger Weise vorgegeben werden.

Wenn die Schaltgabel zu der einen Seite bewegt wird, so daß eine Kupplungshülse mit einem synchronisierten Zahnrad verbunden wird, so wird ein Schaltvorgang oder Gangwechsel gemäß einem ersten Übersetzungsverhältnis oder einem Untersetzungsverhältnis realisiert, während dann, wenn die Schaltgabel zu der anderen Seite bewegt wird, so daß die Kupplungshülse mit einem synchronisiertem Zahnrad verbunden wird, ein Schaltvorgang oder ein Gangwechsel gemäß einem zweiten Übersetzungsverhältnis oder Untersetzungsverhältnis realisiert wird.

Wenn diese Situation eintritt und wenn eine Kraft, die größer ist als die Vorspannungskraft des ersten elastischen Teiles oder des zweiten elastischen Teiles, auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, so wird der Betätigungshebel relativ zu der Schaltgabel bewegt. Dadurch wird eine Kraft reduziert, die zwischen den Schrägflächen der Kupplungshülse und des Synchronisationsringes aufgebracht wird, um Beschädigungen der Schrägflächen oder Abschrägungen zu verhindern.

Es darf darauf hingewiesen werden, daß der Betätigungshebel von Hand von einer Bedienungsperson bei einer manuellen Schalteinrichtung betätigt werden kann, wobei der Betätigungshebel alternativ auch von einem Aktuator in einer automatischen Schalteinrichtung betätigt werden kann.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann diese folgendes aufweisen: einen Gabelhauptkörper, der an der Schaltgabel an der einen Seite vorgesehen ist; und eine Verlängerung, die an der Schaltgabel ausgebildet ist und die sich von dem Gabelhauptkörper aus zu der anderen Seite erstreckt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann das erste elastische Teil zwischen dem Betätigungshebel und dem Gabelhauptkörper dazwischengesetzt sein, während das zweite elastische Teil zwischen dem Betätigungshebel und einer Seite der Verlängerung an der anderen Seite dazwischengesetzt sein kann.

Da bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung die Verlängerung an der Schaltgabel in der Weise ausgebildet ist, daß sie sich von dem Gabelhauptkörper zu der anderen Seite hin erstreckt, und da das erste elastische Teil und das zweite elastische Teil zu beiden Seiten des Betätigungshebels in axialer Richtung vorgesehen sind, so sind der Gabelhauptkörper, der Betätigungshebel und der Bereich der Verlängerung an der anderen Seite in der Richtung ausgefluchtet, in der sich die jeweiligen elastischen Körper ausdehnen und zusammenziehen. Damit wird das Aufbringen von elastischen Kräften erleichtert, und es kann eine relativ einfach Konstruktion verwendet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung können das erste elastische Teil und das zweite elastische Teil jeweils Federelemente aufweisen, die um die Verlängerung herum gewickelt sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Vorspannungskräfte der Federelemente auf den Betätigungshebel um die Gabelstange herum aufgebracht. Da der Betätigungshebel von der Gabelstange in der axialen Richtung geführt ist, wird der Betätigungshebel durch die Federelemente in keiner Weise beeinträchtigt, so daß der Betätigungshebel sanft und gleichmäßig betätigt werden kann.

Wenn die Federelemente längs der Gabelstange vorgesehen sind, so ist dies unter dem Aspekt der Raumausnutzung vorteilhaft. Da ferner die Gabelstange nur durch die Federelemente hindurch eingesetzt zu werden braucht, ist die Anordnung der Federelemente an der Gabelstange einfach und leicht realisierbar.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verlängerung in Form eines Zylinders ausgebildet ist, der die Gabelstange bedeckt und der durch den Betätigungshebel hindurch eingesetzt ist.

Da bei einer derartigen Ausführungsform gemäß der Erfindung die Verlängerung der Schaltgabel längs der Gabelstange vorgesehen ist, ist dies unter dem Aspekt der Raumausnutzung vorteilhaft.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vorgesehen, daß das bewegliche Teil als ein im wesentlichen zylindrischer Bund ausgebildet sein kann, der die Verlängerung an der einen Seite bedeckt und durch den Betätigungshebel hindurch eingesetzt ist.

Ferner kann die erfindungsgemäße Schalteinrichtung einen Schaltgabel-Schnappring aufweisen, der so ausgebildet ist, daß er an der Verlängerung an der anderen Seite arretiert ist. Dabei kann das zweite elastische Teil zwischen dem Schaltgabel-Schnappring und dem Bund dazwischengesetzt sein.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist vorgesehen, daß der Betätigungshebel und das erste elastische Teil mit dem Bund in Eingriff stehen, daß eine Seite des zweiten elastischen Teiles an der anderen Seite in der axialen Richtung von dem Schaltgabel-Schnappring abgestützt ist, und daß der Bund zu der einen Seite hin von dem zweiten elastischen Teil vorgespannt ist. Dadurch kann der Betätigungshebel in exakter Weise zu der einen Seite hin vorgespannt werden.

Bei der Herstellung der Schalteinrichtung werden zunächst der Betätigungshebel und das erste elastische Teil auf dem Bund zusammengebaut, der Bund und das zweite elastische Teil werden auf die Verlängerung der Schaltgabel der Reihe nach in der angegebenen Reihenfolge von der anderen Seite in der axialen Richtung aufgesetzt, und der Schaltgabel-Schnappring wird an der Verlängerung arretiert.

Dadurch ergibt sich ein Zustand, in welchem sämtliche Komponenten, abgesehen von der Gabelstange, auf der Schaltgabel zusammengebaut sind. In diesem Falle wird der Montagevorgang erheblich vereinfacht, weil die jeweiligen Komponenten auf der Verlängerung der Schaltgabel von der anderen Seite her montiert werden können. Die Herstellung der Schalteinrichtung wird fertiggestellt, wenn die Schaltgabel mit den darauf montierten Komponenten auf der Gabelstange montiert ist.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist vorgesehen, daß Plattenteile eingebaut werden, die jeweils auf die Gabelstange aufgesetzt werden. Diese Plattenteile werden jeweils an der einen Seite an dem Schaltgabel-Schnappring und an der anderen Seite an dem Bund angebracht. Der Schaltgabel-Schnappring und der Bund können von dem zweiten elastischen Teil mittels der jeweiligen Plattenteile vorgespannt werden.

Wenn bei der Schalteinrichtung ein radial nach außen vorstehendes Teil des Schaltgabel-Schnappringes auf der Verlängerung der Schaltgabel einen kleineren Wert hat als die entsprechende radiale Dimension des zweiten elastischen Teiles, dann kann das zweite elastische Teil von dem Schaltgabel-Schnappring nicht exakt arretiert sein. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, daß das zweite elastische Teil exakt zu positionieren und zu arretieren, wenn man das erwähnte Plattenteil dazwischensetzt.

Für den Fall, daß ein radial nach außen vorstehender Bereich des Bundes, der mit dem zweiten elastischen Teil in Kontakt steht, an der anderen Seite des Bundes nicht in ausreichendem Maße eine Abstützung bildet, so kann die Vorspannungskraft des zweiten elastischen Teiles möglicherweise nicht exakt auf den Bund übertragen werden. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Vorspannungskraft des zweiten elastischen Teiles exakt auf den Bund zu übertragen, wenn man ein Plattenteil der oben genannten Art dazwischensetzt.

Wenn in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung die jeweiligen Plattenteile dazwischengesetzt sind und an das zweite elastische Teil angrenzen, so besteht keinerlei Gefahr, daß das zweite elastische Teil auf den Schaltgabel-Schnappring oder den Bund aufgleitet. Dadurch ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Schalteinrichtung im Betrieb zu gewährleisten.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist vorgesehen, daß das Begrenzungselement als Bundschnappring ausgebildet sein kann, der an dem Bund an der anderen Seite arretiert ist. Ferner kann das erste elastische Teil zwischen dem Betätigungshebel und dem Gabelhauptkörper dazwischengesetzt sein.

Bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung kann eine Seite des Betätigungshebels an der anderen Seite in axialer Richtung durch den Schnappring begrenzt sein, und der Betätigungshebel und der Gabelhauptkörper können von dem ersten elastischen Teil jeweils vorgespannt sein, und zwar in Richtungen, in denen der Betätigungshebel und der Gabelhauptkörper voneinander beabstandet werden. Dadurch kann der Betätigungshebel exakt zu der andern Seite hin vorgespannt werden.

Ferner kann ein Flanschteil an einem axialen Ende des Bundes in der Weise ausgebildet sein, daß es sich von dem Bund radial nach außen erstreckt, um die Bewegung des ersten elastischen Teiles zu der einen Seite hin zu begrenzen. Dadurch ergibt sich zum Zeitpunkt der Herstellung der Schalteinrichtung ein Zustand, in welchem das erste elastische Teil und der Schnappring an dem Bund montiert werden, indem man das erste elastische Teil von der anderen Seite auf den Bund setzt und den Bundschnappring auf dem Bund arretiert. Dadurch ist es möglich, den Montagevorgang weiter zu vereinfachen.

Ferner wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zu Herstellung einer Schalteinrichtung angegeben, die folgendes aufweist:
eine Schaltgabel, die von einer Gabelstange in der axialen Richtung der Gabelstange geführt ist;
einen Betätigungshebel, der von der Gabelstange in der axialen Richtung geführt ist und eine Betätigungskraft auf die Schaltgabel überträgt;
einen Gabelhauptkörper, der an der einen Seite in der axialen Richtung an der Schaltgabel ausgebildet ist;
eine zylindrische Verlängerung, die an der Schaltgabel ausgebildet ist und die sich von dem Gabelhauptkörper zu der anderen Seite in der axialen Richtung erstreckt, die Gabelstange bedeckt und durch den Betätigungshebel hindurch einsetzt ist;
ein bewegliches Teil, das in der axialen Richtung beweglich ist und in seiner Bewegung zu der einen Seite relativ zu der Schaltgabel begrenzt ist;
ein Begrenzungsteil, das an dem beweglichen Teil vorgesehen ist und die Bewegung des Betätigungshebels zu der anderen Seite hin begrenzt;
ein erstes Federteil, das um die Verlängerung herum gewickelt und zwischen dem Betätigungshebel und dem Gabelhauptkörper angeordnet ist, um den Betätigungshebel zu der anderen Seite hin vorzuspannen; und
ein zweites Federteil, das um die Verlängerung herum gewickelt ist und zwischen dem Betätigungshebel und einer Seite der Verlängerung an der anderen Seite vorgesehen ist, um den Betätigungshebel zu der einen Seite hin vorzuspannen.

Das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schalteinrichtung weist folgende Schritte auf: das bewegliche Teil, das erste Federteil, der Betätigungshebel und das zweite Federteil werden auf die Verlängerung von der anderen Seite her aufgesetzt, um eine Gabeleinheit zu bilden; anschließend wird die Gabeleinheit auf der Gabelstange montiert.

Da das bewegliche Teil, das erste Federteil, der Betätigungshebel und das zweite Federteil so vorgesehen sind, daß sie von der anderen Seite auf der Schaltgabel montiert werden, brauchen diese Bestandteile nur der Reihe nach von der anderen Seite her auf der Verlängerung montiert zu werden, und zwar in einem Zustand, in welchem die Schaltgabel fixiert ist. Dies macht es möglich, den Montagevorgang einfach und gleichwohl zuverlässig durchzuführen.

Da die Schaltgabel auf der Gabelstange montiert wird, nachdem alle anderen Komponenten auf der Schaltgabel zusammengebaut worden sind, kann der Montagevorgang diesbezüglich weiter vereinfacht werden. Weiterhin können derart präparierte Schaltgabeln als Module gehandhabt werden, bei denen die jeweiligen Komponenten bereits in Herstellungsfabriken oder dergleichen montiert worden sind. Dies ist bei der praktische Umsetzung besonders vorteilhaft.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, daß ein bewegliches Teil verwendet wird, das ein im wesentlichen zylindrischer Bund sein kann, der die Verlängerung an der einen Seite überdeckt, wobei das Begrenzungsteil ein Bundschnappring sein kann, der an der anderen Seite an dem Bund arretiert ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, daß das erste Federteil, der Betätigungshebel und das Begrenzungsteil an dem beweglichen Teil nacheinander in der angegebenen Reihenfolge von der andren Seite her montiert werden, um eine bewegliche Einheit zu bilden.

Gemäß der Erfindung werden das erste Federteil und der Betätigungshebel nacheinander in der angegebenen Reihenfolge von der anderen Seite in der axialen Richtung an dem Bund montiert. Anschließend wird der Bundschnappring an dem Bund von der anderen Seite in der axialen Richtung aufgesetzt, und der auf diese Weise montierte Bundschnappring wird dann so eingesetzt, daß er sich gegen die eine Seite gegen die Vorspannungskraft des ersten Federteils bewegt. Wenn dann der Bundschnappring eine entsprechende Nut in dem Bund erreicht, so wird der Bundschnappring in diese Nut eingepaßt und fixiert, so daß die bewegliche Einheit fertiggestellt ist.

Wenn der Bundschnappring in die entsprechende Nut gegen die Vorspannungskraft des ersten Federteiles eingesetzt ist, so sind die jeweiligen Komponenten der Konstruktion der beweglichen Einheit fertig montiert, ohne daß ein Lösen möglich ist.

Da der Zusammenbau der beweglichen Einheit durch die einzige Operation fertiggestellt wird, bei der der Schnappring in die Nut eingepaßt und fixiert wird, kann eine Zunahme der Montage-Mannstunde verhindert werden. Damit lassen sich die Produktionskosten in vorteilhafter Weise reduzieren.

Bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung kann die Widerstandskraft, die auf den Betätigungshebel ausgeübt wird, wenn sich die Schaltgabel axial in der einen oder anderen Richtung bewegt, in einfacher Weise reguliert werden. Zugleich kann ein Verschleiß der Schrägflächen der Kupplungshülse und des Synchronisationsringes während eines Schaltvorganges oder Gangwechsels vermieden werden. Dadurch ist es möglich, einerseits Verschleiß zu vermeiden und andererseits die Neutralstellung des Betätigungshebels exakt vorzugeben.

Wie aus den vorstehenden Darlegungen ersichtlich, ist es mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung möglich, den Montagevorgang der Komponente an der Gabelstange in einfacher Weise durchzuführen, ohne daß die Zuverlässigkeit der Schalteinrichtung im Betrieb in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

1 eine Seitenansicht im Schnitt einer Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe;

2 eine Vorderansicht der Schalteinrichtung;

3 eine teilweise auseinandergezogene Seitenansicht im Schnitt zur Erläuterung der Schalteinrichtung;

4 eine Seitenansicht im Schnitt der Schalteinrichtung zur Erläuterung des Zustandes, in welchem eine bewegliche Einheit auf einer Schaltgabel montiert ist;

5 eine teilweise auseinandergezogene Seitenansicht im Schnitt zur Erläuterung der Schalteinrichtung;

6 eine Seitenansicht im Schnitt der Schalteinrichtung in einem Zustand, in welchem ihre Bestandteile, abgesehen von einer Gabelstange, auf der Schaltgabel installiert sind;

7 eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes, in welchem eine erste Schraubenfeder aufgrund einer Belastung deformiert ist, die von einem Betätigungshebel zu der einen Seite hin in axialer Richtung aufgebracht wird;

8 eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes, in welchem eine zweite Schraubenfeder aufgrund einer Belastung deformiert ist, die auf den Betätigungshebel zu der anderen Seite hin in axialer Richtung aufgebracht wird;

9 eine Seitenansicht im Schnitt zur Erläuterung einer abgewandelten Ausführungsform der Schalteinrichtung;

10 eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes, in welchem eine kegelförmige Tellerfeder aufgrund einer Belastung deformiert ist, die auf den Betätigungshebel zu der einen Seite hin in axialer Richtung hin aufgebracht wird; und in

11 eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes, in welchem eine kegelförmige Tellerfeder aufgrund einer Belastung deformiert ist, die auf den Betätigungshebel zu der anderen Seite hin in axialer Richtung hin aufgebracht wird.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsformen gemäß der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei wird zunächst auf die 1 bis 8 Bezug genommen, die derartige verschiedene Ausführungsformen zeigen.
Im einzelnen zeigt 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe. Die 2 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt einer derartigen Schalteinrichtung. Die 3 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes, in welchem eine erste Schraubenfeder aufgrund einer Belastung deformiert wird, die auf einen Betätigungshebel aufgebracht wird, und zwar zu der einen Seite hin in axialer Richtung einer Schaltgabelstange. 4 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Zustandes, in welchem eine zweite Schraubenfeder deformiert wird, und zwar durch eine Belastung, die auf den Betätigungshebel zu der anderen Seite hin in axialer Richtung aufgebracht wird.
Die 5 ist eine teilweise auseinandergezogene Seitenansicht im Schnitt der Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe. Dabei zeigt 6 eine Seitenansicht im Schnitt der Schalteinrichtung in einem solchen Zustand, in welchem eine bewegliche Einheit auf einer Schaltgabel montiert ist. Die 7 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht im Schnitt einer derartigen Schalteinrichtung. Die 8 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt der Schalteinrichtung in einem Zustand, in welchem ihre Bestandteile, abgesehen von der Gabelstange, auf der Schaltgabel montiert sind.
Wie in 1 dargestellt, weist eine Schalteinrichtung 1 eine Schaltgabel 3, die von einer Gabelstange 2 in deren axialer Richtung geführt ist, und einen Betätigungshebel 4 auf, der eine Betätigungskraft auf die Schaltgabel 3 überträgt und von der Gabelstange 2 in der axialen Richtung geführt ist.
Die Schaltgabel 3 steht mit einer nicht dargestellten Kupplungshülse in Eingriff, und wenn ein Schaltvorgang im Schaltgetriebe ausgeführt wird, dann wird die Schaltgabel 3 in der axialen Richtung bewegt, um die Kupplungshülse mit nicht dargestellten synchronisierten Zahnrädern in Verbindung zu bringen, um einen Schaltvorgang zu erzielen. Nicht dargestellte Synchronisationsringe sind zwischen der Kupplungshülse und den synchronisierten Zahnrädern dazwischengesetzt.
Zum Zeitpunkt eines Getriebeschaltvorganges werden Abschrägungen oder Schrägflächen der Kupplungshülse und der Synchronisationsringe in Kontakt miteinander gebracht, um eine Reibungsdrehmoment zwischen den Synchronisationsringen und den synchronisierten Zahnrädern zu erzeugen und dadurch die Kupplungshülse mit dem entsprechenden Zahnrad zu synchronisieren.
Ferner kann die Schalteinrichtung von einem automatischen Typ sein, und der Betätigungshebel 4 ist an ein nicht dargestelltes Betätigungsorgan angeschlossen. Das Betätigungsorgan kann in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal von einer Steuereinheit eines Getriebes angetrieben werden, um die Schaltgabel in der axialen Richtung zu bewegen. Es können Antriebssysteme beliebiger Art als Betätigungsorgan verwendet werden, vorausgesetzt, daß der Betätigungshebel 4 in der axialen Richtung bewegt werden kann. Das Antriebssystem kann dabei eine beliebige hydraulische, pneumatische oder elektrische Einrichtung sein und als Antriebsquelle für das Betätigungsorgan verwendet werden.
Wenn dann die Schaltgabel 3 in der einen axialen Richtung der Gabelstange 2 bewegt wird, so daß die Kupplungshülse mit einem der synchronisierten Zahnräder verbunden wird, dann kann ein Getriebeschaltvorgang oder Gangwechsel gemäß einem ersten Übersetzungsverhältnis oder Untersetzungsverhältnis realisiert werden, während dann, wenn die Schaltgabel 3 in der anderen axialen Richtung bewegt wird, so daß die Kupplungshülse mit einem anderen der synchronisierten Zahnräder verbunden wird, ein Getriebeschaltvorgang oder Gangwechsel gemäß einem zweiten Übersetzungsverhältnis oder Untersetzungsverhältnis realisiert werden kann.
Wie in 1 dargestellt, weist die Schaltgabel 3 einen Gabelhauptkörper 5 und eine Verlängerung 6 auf. Der Gabelhauptkörper 5 ist an der Schaltgabel 3 an der einen Seite in der axialen Richtung angebracht und steht von der einen Seite der Gabelstange 2 vor. Die Verlängerung 6 erstreckt sich von dem Gabelhauptkörper 5 zu einer Seite des Betätigungshebels 4 an der anderen Seite in der axialen Richtung.
Wie in 2 dargestellt, hat der Gabelhauptkörper 5 bogenförmige Armteile 5a, die sich von der Seite der Gabelstange 2 in einer solchen Weise erstrecken, daß sie gabelförmig ausgebildet sind, und es sind Gabelklauen 5b auf gegenüberliegenden Flächen der distalen Enden der jeweiligen Armteile 5a in der Weise vorgesehen, daß sie von diesen vorstehen.
Außerdem ist die Verlängerung 6 in Form eines Zylinders ausgebildet, der die Gabelstange 2 bedeckt und der durch den Betätigungshebel 4 hindurch eingesetzt ist. Wie in 1 dargestellt, ist ein Gleitlager 6a an der Innenumfangsfläche der Verlängerung 6 in der Weise vorgesehen, daß es mit der Gabelstange 2 in Gleitkontakt steht.
Ferner ist ein im wesentlichen zylindrischer Bund 7 in der Weise vorgesehen, daß er die Verlängerung 6 an der einen Seite in axialer Richtung überdeckt. Der Bund 7, der als bewegliches Teil fungiert, ist in der axialen Richtung relativ zu der Verlängerung 6 bewegbar und durch den Betätigungshebel 4 eingesetzt.
Der Betätigungshebel 4 steht in Gleitkontakt mit dem Bund 7 und erstreckt sich von einer Seite der Gabelstange 2 aus, also bei der Darstellung in 1 an der Unterseite, die derjenigen Seite gegenüberliegt, an der der Gabelhauptkörper 5 vorgesehen ist. Der Bund 7 wird an dem Gabelhauptkörper 5 an der einen Seite in axialer Richtung des Bundes 7 in Anlage gebracht, so daß die Bewegung des Bundes 7 zu der einen Seite in der axialen Richtung begrenzt ist.
Es darf darauf hingewiesen werden, daß bei dieser Ausführungsform ein Stufenteil 3a an der Schaltgabel 3 ausgebildet ist, die sich im wesentlichen um ihren gesamten Umfang erstreckt, ausgenommen einen Umfangsbereich, in welchem der Gabelhauptkörper 5 vorsteht. Dadurch wird das axiale Ende des Bundes 7 mit der Schaltgabel 3 um deren gesamten Umfang in Anlage gebracht. Ferner ist bei dieser Ausführungsform ein Flanschteil 7a an dem Bund 7 an dessen axialem Ende ausgebildet, und zwar in der Weise, daß es sich radial nach außen erstreckt.
Weiterhin ist ein Bundschnappring 8 an dem Bund 7 in der Weise vorgesehen, daß er an einer Seite des Betätigungshebels 4 verriegelt ist, und zwar an der anderen Seite in der axialen Richtung, um die Bewegung des Betätigungshebels 4 zu der anderen Seite in der axialen Richtung zu begrenzen. Zu diesem Zweck ist nämlich eine Nut 7b in dem Bund 7 ausgebildet. Der Bundschnappring 8, der als Begrenzungsteil fungiert, ist in die Nut 7b eingesetzt, so daß ein vorspringender Bereich gebildet wird, der von dem Bund 7 radial nach außen vorsteht.
Weiterhin ist, wie in 1 dargestellt, eine erste Schraubenfeder 9 zwischen dem Betätigungshebel 4 und dem Gabelhauptkörper 5 dazwischengesetzt, und zwar derart, daß sie um den Bund 7 gewickelt ist. Die erste Schraubenfeder 9, die als erstes elastisches Teil fungiert, ist um die Verlängerung 6 unter Zwischenschaltung des Bundes 7 gewickelt.
Die erste Schraubenfeder 9 ist zwischen die Schaltgabel 3 und den Betätigungshebel 4 in einem solchen Zustand dazwischen gesetzt, daß diese Schraubenfeder auf eine Länge komprimiert ist, die kürzer ist als die natürliche Länge der Schraubenfeder, so daß sie normalerweise den Betätigungshebel 4 zu der anderen Seite relativ zur Schaltgabel 3 vorspannt.
Damit kann der Betätigungshebel 4 in akkurater Weise zu der anderen Seite in der axialen Richtung vorgespannt werden, indem der Betätigungshebel 4 an der anderen Seite in der axialen Richtung durch den Bundschnappring 8 begrenzt ist, so daß der Betätigungshebel 4 und der Gabelhauptkörper 5 von der ersten Schraubenfeder 9 jeweils in Richtungen vorgespannt sind, in denen sie voneinander beabstandet werden. Bei dieser Ausführungsform ist ein axiales Ende der ersten Schraubenfeder 9 in Anlage gegen das Flanschteil 7a des Bundes 7 gebracht, während ihr anderes Ende an dem Betätigungshebel 4 anliegt, der seinerseits durch den Bundschnappring 8 begrenzt ist.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Schaltgabel-Schnappring 10 an der Verlängerung 6 der Schaltgabel 3 in der Weise vorgesehen, daß er an einem Ende der Verlängerung 6 an der anderen Seite in der axialen Richtung verriegelt ist. Eine zweite Schraubenfeder 11 ist zwischen dem Schaltgabel-Schnappring 10 und dem Bund 7 dazwischengesetzt.
Zu diesem Zweck ist nämlich eine Nut 6b in der Verlängerung 6 ausgebildet, und der Schaltgabel-Schnappring 10 ist in die Nut 6b eingepaßt, so daß ein radial nach außen stehendes Teil an der Verlängerung 6 ausgebildet ist. Die zweite Schraubenfeder 11, die als zweites elastisches Teil fungiert, ist um die Verlängerung 6 der Schaltgabel 3 herumgewickelt und von dem Schaltgabel-Schnappring 10 an einem Ende abgestützt, und zwar an der anderen Seite in der axialen Richtung.
Die zweite Schraubenfeder 11 ist zwischen die Schaltgabel 3 und den Bund 7 in einem solchen Zustand dazwischengesetzt, daß diese Schraubenfeder 11 auf eine Länge komprimiert ist, die kürzer als ihre natürliche Länge ist, so daß der Bund 7 normaler weise in Richtung zu der einen Seite in axialer Richtung relativ zu der Schaltgabel 3 vorgespannt ist.
Damit ist dafür gesorgt, daß der Betätigungshebel 4 und die erste Schraubenfeder 9 mit dem Bund 7 in Eingriff stehen; ferner ist dafür gesorgt, daß die zweite Schraubenfeder 11 von dem Schaltgabel-Schnappring 10 an der anderen Seite der zweiten Schraubenfeder 11 abgestützt ist, so daß der Bund 7 in Richtung zu der einen Seite in der axialen Richtung vorgespannt ist; dadurch kann der Betätigungshebel 4 in exakter Weise zu der einen Seite in axialer Richtung vorgespannt werden.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 spannt die zweite Schraubenfeder 11 den Schaltgabel-Schnappring 10 bzw. den Bund 7 jeweils über Plattenteile 12 vor. Die Plattenteile 12, die jeweils mit einer ringförmigen Gestalt ausgebildet sind, sind jeweils an einer Seite des Schaltgabel-Schnapprings 10 an der einen Seite und an einer Seite des Bundes 7 an der anderen Seite angeordnet.
Die Plattenteile 12 sind jeweils auf die Verlängerung 6 aufgesetzt, die auf der Gabelstange 2 angeordnet ist. Die Plattenteile 12 sind gegen die jeweiligen Enden der zweiten Schraubenfeder 11 in Anlage gebracht, so daß sie normalerweise gegen den Schaltgabel-Schnappring 10 bzw. den Bund 7 angedrückt sind, und zwar durch die Vorspannungskraft, die von der zweiten Schraubenfeder 11 ausgeübt wird.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung der Schalteinrichtung 1 mit der oben beschriebenen Konstruktion erläutert. Zunächst wird, wie in 3 dargestellt, der Bund 7 auf die Verlängerung 6 der Schaltgabel 3 von der anderen Seite aufgesetzt.
Als nächstes werden, wie in 3 dargestellt, die erste Schraubenfeder 9 und der Betätigungshebel 4 nacheinander in der genannten Reihenfolge von der anderen Seite in der axialen Richtung auf den Bund 7 aufgesetzt. Dann wird, wie 3 zeigt, der Bundschnappring 8 auf den Bund 7 von der anderen Seite in der axialen Richtung aufgesetzt und zu der einen Seite in der axialen Richtung bewegt, und zwar gegen die Vorspannungskraft der ersten Schraubenfeder 9.
Wenn dann gemäß 4 der Bundschnappring 8 die Nut 7b in dem Bund 7 erreicht hat, dann wird der Bundschnappring 8 in diese Nut 7b eingesetzt, so daß eine bewegliche Einheit 13 hergestellt wird, die aus dem Bund 7, der ersten Schraubenfeder 9, dem Betätigungshebel 4 und dem Bundschnappring 8 besteht. Es darf darauf hingewiesen werden, daß diese bewegliche Einheit 13 auch dann hergestellt werden kann, wenn der Bund 7 nicht auf die Verlängerung 6 aufgesetzt ist.
Danach werden, wie in 5 dargestellt, daß erste Plattenteil 12, die zweite Schraubenfeder 11 und das zweite Plattenteil 12 von der anderen Seite in der axialen Richtung auf die Verlängerung 6 aufgesetzt, und zwar nacheinander in der genannten Reihenfolge. Anschließend wird, wie 5 zeigt, der Schaltgabel-Schnappring 10 auf die Verlängerung 6 von der anderen Seite in der axialen Richtung aufgesetzt und zu der einen Seite in der axialen Richtung bewegt, und zwar gegen die Vorspannungskraft der zweiten Schraubenfeder 11.
Wenn dann gemäß 6 der Schaltgabel-Schnappring 10 die Nut 6b in der Verlängerung 6 erreicht, so wird der Schaltgabel-Schnappring 10 in diese Nut 6b eingepaßt. In diesem Zustand sind die verschiedenen Komponenten, ausgenommen die Gabelstange 2, auf der Schaltgabel 3 zusammengebaut. Der Herstellungsvorgang der Schalteinrichtung ist beendet, wenn die Schaltgabel 3 auf die Gabelstange 2 augesetzt ist, vergleiche 1.
Bei dem Herstellungsverfahren für die Schalteinrichtung gemäß dieser Ausführungsform gilt folgendes: da die jeweiligen Komponenten auf der Schaltgabel 3 von der anderen Seite in der axialen Richtung zusammengebaut werden, brauchen die jeweiligen Komponenten nur der Reihe nach auf die Verlängerung 6 aufgesetzt werden, und zwar von der anderen Seite in der axialen Richtung, wobei die Schaltgabel 3 fixiert ist. Dadurch ist der Montagevorgang einfach und leicht durchführbar.
Da ferner die jeweiligen Schnappringe 8 und 10 so ausgelegt sind, daß sie in die jeweiligen Nutzen 7b bzw. 6b gegen die Vorspannungskräfte der Schraubenfeder 9 und 11 eingesetzt werden, so können die jeweiligen Komponenten zusammengebaut werden, ohne daß diese lose sind.
Da ferner die Montage von sämtlichen Komponenten auf der Schaltgabel 3 mit zwei Arbeitsvorgängen fertiggestellt wird, bei denen die jeweiligen Schnappringe 8 und 10 in die jeweiligen Nuten 7b und 6b eingepaßt werden, kann eine Zunahme der Montage-Mannstunden verhindert werden; damit werden die Produktionskosten in keinem Falle erhöht. Da weiterhin die Schaltgabel 3 auf die Gabelstange 2 aufgesetzt wird, nachdem sämtliche Komponenten, ausgenommen die Gabelstange 2 selbst, auf der Schaltgabel 3 montiert worden sind, wird der Montagevorgang auch diesbezüglich erleichtert.
Dabei können die Schaltgabeln 3 als Module behandelt werden, auf welche die jeweiligen Schraubenfedern 9 und 11 sowie der Betätigungshebel 4 bereits montiert worden sind, und zwar in einer Fabrik oder einem sonstigen Herstellungsunternehmen; dies ist besonders vorteilhaft in der Praxis.
Da das radial nach außen vorstehende Flanschteil 7a an dem Ende des Bundes 7 an der einen Seite in axialer Richtung ausgebildet ist, um die Bewegung der ersten Schraubenfeder 9 zu der einen Seite in der axialen Richtung zu begrenzen, kann die bewegliche Einheit 13, bei der die erste Schraubenfeder 9 und der Bundschnappring 8 auf dem Bund 7 montiert sind, unabhängig von der Schaltgabel 3 hergestellt werden; dies ist bei der praktischen Umsetzung besonders vorteilhaft.
Der Betrieb der Schalteinrichtung mit einem Aufbau der oben beschriebenen Art wird nachstehend erläutert. Wenn, wie in 1 dargestellt, die Schaltgabel 3 in ihrer neutralen Stellung ist, wobei keine Kraft auf den Betätigungshebel 4 wirkt, so ist der Bund 7 in seiner Bewegung zu der einen Seite in der axialen Richtung begrenzt in einem Zustand, in welchem er von der zweiten Schraubenfeder 11 vorgespannt ist.
Ferner ist der Betätigungshebel 4 in seiner Bewegung der zu anderen Seite in der axialen Richtung durch den Bundschnappring 8 auf den Bund 7 begrenzt und zwar in einem Zustand, in welchem der Betätigungshebel 4 zu der anderen Seite in der axialen Richtung durch die erste Schraubenfeder 9 vorgespannt ist.
Infolgedessen ist die Neutralstellung des Betätigungshebels 4 als eine Position vorbestimmt, in der der Bund 7 sich in einer Position befindet, die sich innerhalb seines Bewegungsbereiches am dichtesten an der einen Seite befindet, und der Betätigungshebel 4 ist in seiner Bewegung zu der anderen Seite durch den Bundschnappring 8 begrenzt.
Wenn in diesem Zustand eine Kraft auf den Betätigungshebel 4 zu der einen Seite in der axialen Richtung ausgeübt wird, so wird die Schaltgabel 3 in der Weise geführt, daß sie von der Gabelstange 2 zu der einen Seite geführt wird. Wenn dies der Fall ist und wenn die Kraft, die auf den Betätigungshebel 4 aufgebracht wird, kleiner ist als die Vorspannungskraft der ersten Schraubenfeder 9, so wird die erste Schraubenfeder 9 in keinem Falle deformiert, und die Schaltgabel 3 wird ohne jegliche Änderung in der relativen Positionierung zwischen dem Betätigungshebel 4 und der Schaltgabel 3 bewegt.
Für den Fall, daß die auf den Betätigungshebel 4 ausgeübte Kraft größer ist als die Vorspannungskraft der ersten Schraubenfeder 9, so wird die erste Schraubenfeder 9 gemäß 7 verformt, so daß der Betätigungshebel 4 sich relativ zu der Schaltgabel 3 um einen Betrag bewegen kann, der gleich dem Wert der Verformung der ersten Schraubenfeder 9 ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Verformung der ersten Schraubenfeder 9 nur möglich bis zu einem Zustand, in welchem die erste Schraubenfeder 9 auf Linienkontakt komprimiert ist, wobei ein Teil weggelassen ist, um einen Wert für die Verformung der ersten Schraubenfeder 9 vorzugeben.
Wenn dann die erste Schraubenfeder 9 auf Linienkontakt komprimiert worden ist, so bewegen sich der Betätigungshebel 4 und die Schaltgabel 4 zusammen. Es darf darauf hingewiesen werden, daß die zweite Schraubenfeder 11 in keinem Falle verformt wird im Zusammenhang mit einer Bewegung des Betätigungshebels 4 zu der einen Seite.
Wenn auf den Betätigungshebel 4 eine Kraft zu der anderen Seite in der axialen Richtung ausgeübt wird, so wird die Schaltgabel 3 in der Weise geführt, daß sie sich zu der anderen Seite auf der Gabelstange 2 bewegt.
Wenn dieser Fall eintritt und wenn die Kraft, die auf dem Betätigungshebel 4 ausgeübt wird, kleiner ist als die Vorspannungskraft der zweiten Schraubenfeder 11, so wird die Schaltgabel 3 bewegt, ohne daß es eine Änderung bei der relativen Position zwischen dem Betätigungshebel 4 und er Schaltgabel 3 gibt.
Für den Fall, daß die auf den Betätigungshebel 4 ausgeübte Kraft größer ist als die Vorspannungskraft der zweiten Schraubenfeder 11, so wird die Schraubenfeder 11 als zweites elastisches Teil verformt, wie es in 8 dargestellt ist; dadurch bewegt sich der Bund 7 relativ zu der Schaltgabel 3. Wenn dieser Fall eintritt, so bewegen sich der Betätigungshebel 4 und der Bund 7 zusammen, so daß sich der Betätigungshebel 4 relativ zu der Schaltgabel 3 bewegen kann.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Verformung der zweiten Schraubenfeder 11 möglich bis zu einem Zustand, in welchem die zweite Schraubenfeder 11 auf Linienkontakt zusammengedrückt ist, und nachdem die zweite Schraubenfeder 11 auf Linienkontakt zusammengedrückt worden ist, bewegen sich der Betätigungshebel 4 und die Schaltgabel 3 gemeinsam miteinander. Es darf darauf hingewiesen werden, daß die erste Schraubenfeder 9 in keinem Falle deformiert wird im Zusammenhang mit einer Bewegung des Betätigungshebels 4 zu der anderen Seite.
Wenn somit der Betätigungshebel 4 zu der einen Seite bewegt wird, so wird die erste Schraubenfeder 9 in unabhängiger Weise verformt, während dann, wenn der Betätigungshebel 4 zu der anderen Seite bewegt wird, die zweite Schraubenfeder 11 in unabhängiger Weise verformt wird.
Infolgedessen wird eine Widerstandskraft, die auf den Betätigungshebel 4 ausgeübt wird, wenn der Betätigungshebel 4 zu der einen Seite hin bewegt wird, dadurch reguliert, daß man in zweckmäßiger Weise die Vorspannungskraft der ersten Schraubenfeder 9, die auf den Betätigungshebel 4 wirkt, wenn sich der Betätigungshebel 4 in seiner Neutralstellung befindet, und den Elastizitätsmodul der ersten Schraubenfeder 9 vorgibt.
In ähnlicher Weise wird die Widerstandskraft, die auf den Betätigungshebel 4 ausgeübt wird, wenn sich der Betätigungshebel 4 zu der anderen Seite hin bewegt, dadurch reguliert, daß man die Vorspannungskraft der zweiten Schraubenfeder 11, welche auf den Betätigungshebel 4 wirkt, wenn sich der Betätigungshebel 4 in seiner Neutralstellung befindet, und den Elastizitätsmodul der zweiten Schraubenfeder 11 in geeigneter Weise vorgibt.
Wenn dann eine Kraft, die größer ist als die Vorspannungskraft der ersten Schraubenfeder 9 oder der zweiten Schraubenfeder 11, auf den Betätigungshebel 4 ausgeübt wird, so bewegt sich der Betätigungshebel 4 relativ zu der Schaltgabel 3; dadurch wird eine Kraft reduziert, die zwischen den Abschrägungen oder Schrägflächen der Kupplungshülse und des Synchronisationsringes wirkt, mit der Folge, daß Beschädigungen der Abschrägungen verhindert werden.
Da bei der Schalteinrichtung gemäß der obigen Ausführungsform die Verlängerung 6 an der Schaltgabel 3 in der Weise ausgebildet ist, daß sie sich von dem Gabelhauptkörper 5 zu der anderen Seite in der axialen Richtung erstreckt und da die erste Schraubenfeder 9 und die zweite Schraubenfeder 11 auf den beiden Seiten des Betätigungshebels 4 in axialer Richtung angeordnet sind, so sind der Gabelhauptkörper 5, der Betätigungshebel 4 und der Bereich der Verlängerung 6 auf der anderen Seite in der Richtung ausgefluchtet, in der die jeweiligen Schraubenfedern 9 und 11 sich ausdehnen bzw. kontrahiert werden. Damit wird das Aufbringen von elastischen Kräften erleichtert, und es kann eine relativ einfach Konstruktion verwendet werden.
Da außerdem die Verlängerung 6 der Schaltgabel 3 längs der Gabelstange 2 vorgesehen ist und da die Verlängerung 6 im wesentlichen mit einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist, ergibt sich in räumlicher Hinsicht eine vorteilhafte Anordnung.
Da bei der Schalteinrichtung gemäß der beschriebenen Ausführungsform die elastischen Elemente als eine erste Schraubenfeder 9 und eine zweite Schraubenfeder 11 vorgesehen sind, welche um die Gabelstange 2 gewickelt sind, werden die Vorspannungskräfte dieser Schraubenfedern 9 und 11 auf den Betätigungshebel 4 um die Gabelstange 2 herum aufgebracht, so daß sich eine gleichmäßige Beaufschlagung ergibt. Da ferner der Betätigungshebel 4 von der Gabelstange 2 in deren axialer Richtung geführt ist, wird der Betätigungshebel 4 von der ersten Schraubenfeder 9 und der zweiten Schraubenfeder 11 in keiner Weise beeinträchtigt, so daß der Betätigungshebel 4 sanft und gleichmäßig betätigt werden kann.
Da ferner die erste Schraubenfeder 9 und die zweite Schraubenfeder 11 längs der Gabelstange 2 angeordnet sind, ergibt sich in räumlicher Hinsicht eine vorteilhafte Anordnung.
Wenn bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ein radial nach außen vorstehendes Teil des Schaltgabel-Schnapprings 10 auf der Verlängerung 6 der Schaltgabel 3 kleiner ist als der entsprechende radiale Wert der zweiten Schraubenfeder 11, dann ist die zweite Schraubenfeder 11 nicht exakt mit dem Schaltgabel-Schnappring 10 verriegelt. Allerdings kann die zweite Schraubenfeder 11 durch die Zwischenschaltung des Plattenteiles 12 zwischen ihnen exakt positioniert und arretiert werden.
Für den Fall, daß ein radial nach außen vorstehender Bereich des Bundes 7, der mit der zweiten Schraubenfeder 11 auf der anderen Seite in Kontakt steht, nicht in ausreichendem Maße mit der zweiten Schraubenfeder 11 in Eingriff steht, so kann die Vorspannungskraft der zweiten Schraubenfeder 11 nicht exakt auf den Bund 7 ausgeübt werden. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Vorspannungskraft in der zweiten Schraubenfeder 11 exakt auf den Bund 7 zu übertragen, wenn das Plattenteil 12 zwischen ihnen dazwischen gesetzt ist.
Da beide Seiten der zweiten Schraubenfeder 11 von den jeweiligen Plattenteilen 12 abgedeckt sind, besteht keinerlei Gefahr, daß die zweite Schraubenfeder 11 auf den Schaltgabel-Schnappring 10 oder den Bund 7 hinaufgleitet; daher ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Schalteinrichtung zu im Betrieb erhöhen.
Da bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung 1 der beschriebenen Ausführungsform die jeweiligen Schraubenfedern 9 und 11, die um die Verlängerung 6 der Schaltgabel 3 gewickelt sind, als elastische Elemente verwendet werden, so kann der Wert, mit dem diese Elemente radial nach außen vorstehen, relativ klein gehalten werden, verglichen mit einem Fall, wenn kegelförmige Tellerfedern für den gleichen Zwecke verwendet werden. Dadurch kann der Hub des Betätigungshebels 4 relativ zu der Schaltgabel 3 relativ groß gemacht und sichergestellt werden.
Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Schalteinrichtung so vorgesehen ist, daß sie von einem automatischen Typ ist, bei dem der Betätigungshebel 4 mittels eines Betätigungsorgans oder Aktuators betätigt wird, kann die Schalteinrichtung auch von einem manuellen Typ sein, bei dem der Betätigungshebel 4 von Hand von einer Bedienungsperson betätigt wird.
Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das erste elastische Teil und das zweite elastische Teil als Schraubenfedern 9 bzw. 11 angegeben sind, können das erste und das zweite elastische Teil beispielsweise auch aus kegelförmigen Tellerfedern 109 bzw. 111 bestehen, wie es 9 zeigt.
Die 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Schraubenfedern 9 und 11 durch die kegelförmigen Tellerfedern 109 und 111 ersetzt sind, wobei die Konfiguration, abgesehen von diesen elastischen Elementen, die gleiche ist wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Durch Verwendung dieser Konfiguration können, im Vergleich mit der Bauform mit den Schraubenfedern die axialen Abmessungen der Schalteinrichtung reduziert werden. Somit können die Spezifikationen der Feder in Abhängigkeit von dem Layout der Schalteinrichtung geändert bzw. gewählt werden.
Auch in diesem Falle ist eine Verformung der kegelförmigen Tellerfedern 109 und 111 möglich, wie es die 10 und 11 zeigen, bis diese in engen Kontakt mit den anderen Komponenten gebracht werden; nachdem die kegelförmigen Tellerfedern 109 bzw. 111 mit den anderen Bauteilen in Kontakt gebracht worden sind, bewegen sich der Betätigungshebel 4 und die Schaltgabel 3 gemeinsam. Selbstverständlich ist es auch möglich, zusätzlich zu den Federelementen beispielsweise Gummielemente als elastische Körper oder elastische Elemente zu verwenden.
Während bei den beschriebenen Ausführungsformen die Verlängerung 6 als Bauteil angegeben ist, das als Zylinder ausgebildet ist und die Gabelstange 2 umgibt, so kann die Verlängerung 6 auch von der Gabelstange 2 beabstandet sein.
In einem solchen Falle kann die erste Schraubenfeder 9 zwischen dem Betätigungshebel 4 und dem Gabelhauptkörper 5 dazwischengesetzt sein, während die zweite Schraubenfeder 11 zwischen dem Betätigungshebel 4 und einer Seite der Verlängerung 6 an der anderen Seite dazwischengesetzt sein kann. Dadurch, daß der Gabelhauptkörper 5, der Betätigungshebel 4 und die Seite der Verlängerung 6 an der anderen Seite in der Richtung ausgefluchtet sind, in der sich die jeweiligen Schraubenfedern 9 und 11 ausdehnen und kontrahieren, wird das Aufbringen von elastischer Kraft erleichtert, und es kann eine relativ einfache Konfiguration geschaffen werden.
Die Neutralstellung des Betätigungshebels 4 kann in singulärer Weise vorgegeben werden, auch in einem Falle, in welchem die Verlängerung 6 nicht an der Gabelstange 3 ausgebildet ist, vorausgesetzt, daß ein bewegliches Teil in einer solchen Weise vorgesehen ist, daß es von der Gabelstange 2 geführt wird. Der Betätigungshebel 4 wird mit dem beweglichen Teil in Eingriff gebracht, und zwar derart, daß der Betätigungshebel 4 zu der anderen Seite hin von dem ersten elastischen Teil vorgespannt wird, während der Betätigungshebel 4 zu der einen Seite hin von dem zweiten elastischen Teil über das bewegliche Teil vorgespannt wird.
Da das erste elastische Teil in unabhängiger Weise verformt wird, wenn der Betätigungshebel 4 zu der einen Seite hin verschoben wird, während dann, wenn der Betätigungshebel 4 zu der anderen Seite hin verschoben wird, das zweite elastische Teil in unabhängiger Weise verformt wird, können die auf den Betätigungshebel 4 einwirkenden Widerstandskräfte reguliert werden, indem man die Vorspannungskraft, den Elastizitätsmodul und dergleichen für die jeweiligen elastischen Körper in zweckmäßiger Weise vorgibt.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist der Bundschnappring 8 als das Bauteil angegeben, das die Bewegung des Betätigungshebels 4 zu der anderen Seite hin begrenzt, während der Schaltgabel-Schnappring 10 als das Bauteil angegeben ist, das die Bewegung der zweiten Schraubenfeder 11 zu der anderen Seite hin begrenzt. Diese Bauteile zur Begrenzung des Betätigungshebels 4 und der zweiten Schraubenfeder 11 sind aber nicht auf Schnappringe eingeschränkt, vielmehr können auch andere Bauelemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion eingesetzt werden. Es versteht sich von selbst, daß die Konstruktion diesbezüglich im einzelnen modifiziert werden kann, um den jeweiligen Gegebenheiten Rechnung zu tragen.

Claims

Schalteinrichtung, die folgendes aufweist: – eine Schaltgabel (3), die von einer Gabelstange (2) in der axialen Richtung der Gabelstange (2) geführt ist; – einen Betätigungshebel (4), der von der Gabelstange (2) in der axialen Richtung geführt ist; – ein bewegliches Teil (7), das in der axialen Richtung bewegbar ist und in seiner Bewegung zu der einen Seite in der axialen Richtung relativ zu der Schaltgabel (3) eingeschränkt ist; – ein Begrenzungsteil (8), das an dem beweglichen Teil (7) vorgesehen ist und die Bewegung des Betätigungshebels (4) zu der anderen Seite in der axialen Richtung begrenzt; – ein erstes elastisches Teil (9, 109), das zwischen die Schaltgabel (3) und den Betätigungshebel (4) dazwischengesetzt ist, um den Betätigungshebel (4) zu der andern Seite hin vorzuspannen; und – ein zweites elastisches Teil (11, 111), das zwischen die Schaltgabel (3) und das bewegliche Teil (7) dazwischengesetzt ist, um den Betätigungshebel (4) über das bewegliche Teil (7) zu der anderen Seite hin vorzuspannen.
Einrichtung nach Anspruch 1, die ferner folgendes aufweist: – einen Gabelhauptkörper (5), der an der Schaltgabel (3) an der einen Seite angebracht ist; und – eine Verlängerung (6), die an der Schaltgabel (3) ausgebildet ist und sich von dem Gabelhauptkörper (5) zu der anderen Seite erstreckt, wobei das erste elastische Teil (9, 109) zwischen dem Betätigungshebel (4) und dem Gabelhauptkörper (5) dazwischengesetzt ist, und wobei das zweite elastische Teil (11, 111) zwischen dem Betätigungshebel (4) und einer Seite der Verlängerung (6) an der anderen Seite dazwischengesetzt ist.
Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Verlängerung (6) als Zylinder ausgebildet ist, der die Gabelstange (2) überdeckt und durch den Betätigungshebel (4) hindurch eingesetzt ist.
Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das erste elastische Teil (9) und das zweite elastische Teil (11) jeweils Schraubenfedern (9, 11) aufweisen, die um die Verlängerung (6) herumgewickelt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das bewegliche Teil (7) einen im wesentlichen zylindrischen Bund (7) aufweist, der die Verlängerung (6) an der einen Seite überdeckt und durch den Betätigungshebel (4) hindurch eingesetzt ist, wobei ein Schaltgabel-Schnappring (10) vorgesehen ist, der an der Verlängerung (6) an der anderen Seite verriegelt ist, und wobei das zweite elastische Teil (11, 111) zwischen dem Schaltgabel-Schnappring (10) und dem Bund (7) dazwischengesetzt ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, die ferner folgendes aufweist: Plattenteile (12), die jeweils auf die Gabelstange (2) passen und die an der einen Seite des Schaltgabel-Schnapprings (10) und an der anderen Seite des Bundes (7) vorgesehen sind, wobei der Schaltgabel-Schnappring (10) und der Bund (7) von dem zweiten elastischen Teil (11, 111) über die jeweiligen Plattenteile (12) vorgespannt sind.
Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Begrenzungsteil einen Bundschnappring (8) aufweist, der an dem Bund (7) an der anderen Seite arretiert ist, und wobei das erste elastische Teil (9, 109) zwischen dem Betätigungshebel (4) und dem Gabelhauptkörper (5) dazwischengesetzt ist.
Verfahren zum Herstellen einer Schalteinrichtung, die folgendes aufweist: – eine Schaltgabel (3), die von einer Gabelstange (2) in der axialen Richtung der Gabelstange (2) geführt ist; – einen Betätigungshebel (4), der von der Gabelstange (2) in der axialen Richtung geführt ist; – einen Gabelhauptkörper (5), der an der Schaltgabel (3) an der einen Seite in der axialen Richtung vorgesehen ist; – eine zylindrische Verlängerung (6), die an der Schaltgabel (3) ausgebildet ist und sich von dem Gabelhauptkörper (5) aus zu der anderen Seite in der axialen Richtung erstreckt, die Gabelstange (2) überdeckt und durch den Betätigungshebel (4) hindurch eingesetzt ist; – ein bewegliches Teil (7), das in der axialen Richtung bewegbar ist und in einer Bewegung zu der einen Seite hin relativ zu der Schaltgabel (3) begrenzt ist; – ein Begrenzungsteil (8), das an dem beweglichen Teil (7) vorgesehen ist und die Bewegung des Betätigungshebels (4) zu der anderen Seite hin begrenzt; – ein erstes Federteil (9), das um die Verlängerung (6) herum gewickelt und zwischen dem Betätigungshebel (4) und dem Gabelhauptkörper (5) angeordnet ist, so daß es den Betätigungshebel (4) zu der anderen Seite hin vorspannt; und – ein zweites Federteil (11), das um die Verlängerung (6) herum gewickelt und zwischen dem Betätigungshebel (4) und einer Seite der Verlängerung (6) an der anderen Seite angeordnet ist, so daß es den Betätigungshebel (4) zu der einen Seite hin vorspannt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: das bewegliche Teil (7), das erste Federteil (9), der Betätigungshebel (4) und das zweite Federteil (11), werden auf die Verlängerung (6) von der anderen Seite montiert, um eine Schaltgabeleinheit zu bilden; die Schaltgabeleinheit wird auf der Gabelstange (2) montiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das bewegliche Teil (7) einen im wesentlichen zylindrischen Bund (7) aufweist, der die Verlängerung (6) an der einen Seite bedeckt, und wobei das Begrenzungsteil (8) einen Bundschnappring (8) aufweist, der an dem Bund (7) an der andern Seite arretiert ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: das erste Federteil (9), der Betätigungshebel (4) und das Begrenzungsteil (8) an dem beweglichen Teil (7) werden nacheinander in der angegebenen Reihenfolge von der anderen Seite aufgesetzt, um eine bewegliche Einheit (13) zu bilden.