DE102017123826B4

DE102017123826B4 - Entkoppelte Schalteinheit

Info

Publication number: DE102017123826B4
Application number: DE102017123826.3A
Authority: DE
Inventors: Manoj Patil
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2037-10-14
Also published as: DE102017123826A1

Abstract

Schalteinheit (1) für ein mehrstufiges Schaltgetriebe mit einer Schaltwelle (3) und einem schwenkbar und axial verschiebbar angeordneten Schaltfinger (12), wobei der Schaltfinger (12) drehfest und axial verschiebbar auf der Schaltwelle (3) angeordnet ist, wobei der Schaltfinger (12) an einer Halterung (13) angeordnet ist, die die Schaltwelle (3) koaxial umfasst und wobei eine parallel zur Schaltwelle (3) axial verschiebbar angeordnete Schaltstange (18) vorgesehen ist, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) steht, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schaltstange (18) Anschläge (27, 28) befestigt sind, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) stehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit, z.B. einen Schaltdom für ein mehrstufiges Schaltgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Schaltwelle zum Schalten von Gangstufen.
Bekannterweise ist zum Wählen und Schalten eines Gangs eine einzige axial verschiebbar und schwenkbar angeordnete Schaltwelle vorgesehen, an welcher ein Schaltfinger fest angeordnet ist, der in eine Schaltkulisse eingreift. Zur Anbindung der Schaltwelle an einen manuellen Schalthebel oder einen Aktuator ist in der Regel am Ende der Schaltwelle ein Schalthebel fest angeordnet sowie eine Eingriffsmöglichkeit für einen Wählhebel vorgesehen.
Eine derartige Anbindung ist beispielsweise durch die DE 10 2007 042 212 A1 bekannt. Diese zeigt eine Schalteinheit für ein Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer Schaltwelle, wobei ein Schalthebel zur Übertragung einer Schwenkbewegung der Schaltwelle und ein Eingriffselement zur Übertragung einer axialen Bewegung der Schaltwelle vorgesehen sind, die an der Schaltwelle aneinander anliegend auf der Schaltwelle drehfest miteinander verspannt sind.
Bei Schaltwellen, die eine kombinierte Funktion aufweisen, nämlich Wählen und Schalten einer Gangstufe, besteht das Problem, dass der Schalthebel beim Wählen der Schaltgasse durch eine axiale Bewegung immer mitbewegt wird.
Gattungsgemäße Schalteinheiten gehen aus EP 2 172 676 A1 , DE 10 2007 031 075 A1 oder DE 10 2010 026 355 A1 hervor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinheit für ein mehrstufiges Schaltgetriebe zu schaffen, bei welcher die Funktionen „Schalten“ und „Wählen“ entkoppelt sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die Funktionen zum Wählen und Schalten von Gangstufen voneinander entkoppelt durchführbar sind. Durch diese Maßnahme müssen z.B. beim Wählen einer Schaltgasse die Massen der Schaltmittel, d. h. Schaltwelle, Schalthebel und Zusatzmasse, nicht mitbewegt werden, wodurch der Schaltkomfort erhöht wird.
In vorteilhafter Weise ist die Schaltwelle schwenkbar, jedoch axial unverschiebbar in einem Schaltdomgehäuse der Schalteinheit gelagert. Ein in eine Schaltkulisse eingreifender Schaltfinger ist mittels einer Halterung drehfest mit der Schaltwelle verbunden und gegenüber der Schaltwelle axial verschiebbar auf der Schaltwelle angeordnet.
Die Halterung ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und umfasst die Schaltwelle koaxial. Die Halterung weist eine Innenverzahnung auf, die in eine Außenverzahnung der Schaltwelle eingreift, wobei die Verzahnungen als Keilverzahnungen ausgebildet sind.
Eine Axialbewegung des Schaltfingers entlang einer Drehachse der Schaltwelle wird durch eine parallel zur Schaltwelle angeordnete Schaltstange, z. B. eine zweite Schaltwelle erzeugt.
Die Schaltstange weist zwei in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnete Anschläge auf, die mit einer Halterung des Schaltfingers in Wirkkontakt stehen.
Eine Länge l der Keilverzahnungen ist kürzer ausgebildet, als ein Abstand L zwischen den Anschlägen. Durch diese Maßnahme wird verhindert, dass die Anschläge in Kontakt mit den Keilverzahnungen gelangen.
Weitere Vorteile sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen

1 die erfindungsgemäße Schalteinheit für ein mehrstufiges Schaltgetriebe im Schnitt in schematischer Darstellung und
2 die Schalteinheit in der Draufsicht.

Eine Schalteinheit 1 für ein mehrstufiges Schaltgetriebe, insbesondere ein Kraftfahrzeugschaltgetriebe, weist gemäß 1 ein Schaltdomgehäuse 2 auf, in welchem eine Schaltwelle 3 schwenkbar, jedoch entlang ihrer Drehachse 3a axial unverschiebbar angeordnet ist. An einem als Gewinde 4 ausgebildeten Ende der Schaltwelle 3 ist ein doppelarmiger Schalthebel 6 vorgesehen, der zur Einleitung eines Drehmomentes fest mit der Schaltwelle 3 verbunden ist. Der Schalthebel 6 ist auf einer Abdeckplatte 9 angeordnet und mittels einer Befestigungsschraube 11 mit der Schaltwelle 3 verspannt. Der Schalthebel 6 weist gemäß 2 an einem ersten Arm 6a ein Kugelgelenk 7 zur Anbindung an manuelle Schaltelemente oder einen Aktuator auf. An einem zweiten Arm 6b ist eine Zusatzmasse 8 vorgesehen.
Auf der Schaltwelle 3 ist ein Schaltfinger 12 mittels einer zylinderförmigen Halterung 13 axial verschiebbar angeordnet. Der Schaltfinger 12 greift in eine am Schaltdomgehäuse 2 angeordnete Schaltkulisse 14 ein. Die Halterung 13 umgibt die Schaltwelle 3 koaxial und weist zusammen mit der Schaltwelle 3 eine Keilverzahnung auf, indem eine Innenverzahnung 16 der Halterung 13 in eine Außenverzahnung 17 der Schaltwelle 3 eingreift.
Eine Axialbewegung zum Wählen einer Schaltgasse wird von einer parallel zur Schaltwelle 3 im Schaltdomgehäuse 2 gelagerten Schaltstange 18 oder Schaltwelle erzeugt. Die Schaltstange 18 weist vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt, insbesondere im Bereich ihrer Lagerstelle, auf. Die Lagerstelle besteht aus einem Gleitlager 19, einer Öldichtung 21 und einem Balg 22.
Die Schaltstange 18 weist an einem ersten Ende 18a einer Aufnahme für eine Schaltrolle 23 eines Wählhebels 24 auf. Der Wählhebel 24 ist schwenkbar am Schaltdomgehäuse 2 gelagert und weist zu seiner Betätigung ein Kugelgelenk 26 auf, welches eine Anbindung an die Schaltelemente oder den Aktuator aufweist.
Die Schaltstange 18 weist an einem zweiten Ende 18b zwei Anschlagplatten 27, 28 auf, die axial voneinander beabstandet an der Schaltstange 18 fest angeordnet sind. Die Anschlagplatten 27, 28 stehen in Wirkkontakt mit den Endbereichen der zylinderförmigen Halterung 13.
Eine Länge l der Verzahnungen 16, 17 ist hierbei kürzer ausgebildet, als ein Abstand L zwischen den Anschlagplatten 27, 28 (I < L).
Zum Schalten einer Gangstufe, üblicherweise aus einer „Neutralposition“ wird zunächst der Wählhebel 24 geschwenkt, wodurch die Schaltstange 18 in axialer Richtung (siehe Pfeil in 1) bewegt wird, um eine Schaltgasse anzuwählen. Hierbei nehmen die Anschlagplatten 27, 28 die Halterung 13 mit und verschieben diese entlang der Verzahnungen 16, 17 auf der Schaltwelle 3.
In einem nächsten Schritt wird zum Schalten der Gangstufe die Schaltwelle 3 durch den Schalthebel 6 geschwenkt. Hierbei wird die Halterung 13 über die Verzahnungen 16, 17 mitgeschwenkt, so dass der Schaltfinger 12 in die vorgesehene Position in der Schaltkulisse 14 verbracht wird.
Bezugszeichenliste

1: Schalteinheit
2: Schaltdomgehäuse
3: Schaltwelle
3a: Drehachse (3)
4: Gewindeende (3)
5
6: Schalthebel
6a: Arm (6)
6b: Arm (6)
7: Kugelgelenk
8: Zusatzmasse
9: Abdeckplatte
10
11: Befestigungsschraube
12: Schaltfinger
13: Halterung
14: Kulisse
15
16: Innenverzahnung (13)
17: Außenverzahnung (3)
18: Schaltstange
18a: Ende
18b: Ende
19: Gleitlager
20
21: Öldichtung
22: Balg
23: Schaltrolle
24: Wählhebel
25: Aufnahme (18)
26: Kugelgelenk
27: Anschlagplatte
28: Anschlagplatte
I: Länge der Verzahnung 16, 17
L: Abstand der Anschlagplatten 27, 28

Claims

Schalteinheit (1) für ein mehrstufiges Schaltgetriebe mit einer Schaltwelle (3) und einem schwenkbar und axial verschiebbar angeordneten Schaltfinger (12), wobei der Schaltfinger (12) drehfest und axial verschiebbar auf der Schaltwelle (3) angeordnet ist, wobei der Schaltfinger (12) an einer Halterung (13) angeordnet ist, die die Schaltwelle (3) koaxial umfasst und wobei eine parallel zur Schaltwelle (3) axial verschiebbar angeordnete Schaltstange (18) vorgesehen ist, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) steht, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schaltstange (18) Anschläge (27, 28) befestigt sind, die in Wirkkontakt mit der Halterung (13) des Schaltfingers (12) stehen.
Schalteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (12) mittels einer der Verzahnungen (16, 17) auf der Schaltwelle (3) axial verschiebbar angeordnet ist.
Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (3) und die Schaltstange (18) in einem Schaltdomgehäuse (2) der Schalteinheit (1) gelagert sind.
Schalteinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilverzahnung (16) eine Innenverzahnung der Halterung (13) ist und dass die Außenverzahnung (17) eine Keilverzahnung der Schaltwelle (3) ist und dass eine Länge (I) der Verzahnungen (16, 17) kürzer ist, als ein Abstand (L) zwischen den Anschlägen (27, 28).
Schalteinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein doppelarmiger Schalthebel (6) auf einer Abdeckplatte (9) angeordnet ist und mittels eines als Gewinde (4) ausgebildeten Schaltwellenendes mit der Schaltwelle (3) verspannt ist.
Schalteinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (6) an einem Arm (6b) eine Zusatzmasse (8) als zusätzliche Schaltmasse trägt.
Schalteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (18) eine Aufnahme (25) zum Eingriff einer Schaltrolle (23) des Wählhebels (24) aufweist.