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Dokumentenidentifikation DE102006028784A1 27.12.2007
Titel Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Meixner, Christian, 85049 Ingolstadt, DE;
Schenker, Mario, 85049 Ingolstadt, DE;
Märkl, Johann, 85049 Ingolstadt, DE
DE-Anmeldedatum 23.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028784
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse F16H 63/30(2006.01)A, F, I, 20060623, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16H 57/04(2006.01)A, L, I, 20060623, B, H, DE   F16C 33/74(2006.01)A, L, I, 20060623, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen, mit zumindest einer in einem Getriebegehäuse in Querwänden verschiebbar gelagerten Schaltstange, mittels der Übersetzungsstufen im Getriebegehäuse schaltbar sind. Zur Erzielung einer montagegünstigen und funktionssicheren Konstruktion wird vorgeschlagen, dass die Schaltstange (24) einenends eine ölraumtrennende Querwand (20) des Wechselgetriebes (12) durchdringt und mittels einer auf die Schaltstange (24) aufgespritzten Kunststoffbüchse (32) in der korrespondierenden Durchgangsbohrung (20a, 38) der Querwand (20) des Wechselgetriebes (12) geführt und abgedichtet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Allgemein ist es bekannt, bei Schaltvorrichtungen mit Schaltstangen in Blechkonstruktion auf die Enden der Schaltstangen Kunststoffbüchsen zu deren Lagerung in entsprechenden Querwänden des Getriebegehäuses aufzuspritzen (vgl. DE 196 01 623 C2). Die Schaltstangen können dabei bei automatisierten Wechselgetrieben mit elektrohydraulisch gesteuerten Gangstelleinheiten über entsprechende Anschlussmittel direkt mit den Gangstelleinheiten verbunden sein (z. B. DE 103 42 389 A1).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine herstellungstechnisch günstige und für automatisierte Wechselgetriebe besonders geeignete Schaltvorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Schaltstange einenends eine ölraumtrennende Querwand des Wechselgetriebes durchdringt und mittels einer auf die Schaftstange aufgespritzten Kunststoffbüchse in der korrespondierenden Durchgangsbohrung der Querwand des Wechselgetriebes geführt und abgedichtet ist.

Insbesondere kann dabei die Kunststoffbüchse eine radial äußere, umlaufende Ringnut aufweisen, in die ein mit der Durchgangsbohrung zusammenwirkender Dichtring eingesetzt ist. Somit können in vorteilhafter Weise den unterschiedlichen Konstruktionsanforderungen gerecht werdende Materialien für die Kunststoffbüchse (Verarbeitbarkeit, Verschleißbeständigkeit, Gleiteigenschaften) und den Dichtring (insbesondere Dichteigenschaften) verwendet werden.

Der Dichtring kann insbesondere eine in beiden Verschieberichtungen abdichtende Konfiguration aufweisen, insbesondere wenn an den besagten Ölraum des Wechselgetriebes bzw. die ölraumtrennende Querwand ein weiterer Ölraum z. B. für Nasskupplungen, hydraulische Steuerungen, etc. anschließt.

Dabei kann der Dichtring am äußeren Umfang zwei in beide Verschieberichtungen wirkende, umlaufende Dichtvorsprünge aufweisen, die neben relativ geringen Verschiebekräften eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Schaltstange im Querschnitt betrachtet z. B. rechteckförmig ausgeführt sein, so dass der Dichtring bezüglich seines Außenumfanges auf einfache Weise rotationssymmetrisch ausgeführt werden kann.

Des weiteren kann die Schaltstange außerhalb der ölraumtrennenden Querwand des Getriebegehäuses liegende Funktionsmittel tragen, wobei die Durchgangsbohrung in der Querwand und die Kunststoffbüchse der Schaltstange im Durchmesser so groß ausgelegt sind, dass die Funktionsmittel durch die Durchgangsbohrung hindurch mit der Schaltstange als Montageeinheit montierbar sind.

Insbesondere können die Funktionsmittel an der Schaltstange befestigte Positionsgeber und/oder mit einer Gangstelleinheit verbindbare Anschlussmittel sein, die in einem Vormontageschritt mit der Schaltstange lösbar oder unlösbar verbunden und anschließend als Montageeinheit durch die Durchgangsbohrung hindurch in das Getriebegehäuse einbaubar sind.

Bei einem automatisierten Geschwindigkeits-Wechselgetriebe mit 5 oder 6 Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang können z. B. drei Schaltstangen für die Vorwärtsgänge und eine Schaltstange für den Rückwärtsgang durch die ölraumtrennende Querwand in entsprechenden Durchgangsbohrungen hindurchgeführt sein.

Schließlich kann zumindest in eine der Durchgangsbohrungen der ölraumtrennenden Querwand – bevorzugt in alle Durchgangsbohrungen – eine Lagerbüchse aus Stahl eingesetzt sein, mittels der die Dauerhaltbarkeit der Schaltstangenlagerungen und -abdichtung erhöht werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Ansicht eines Antriebsaggregates für Kraftfahrzeuge mit automatisiertem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, mit einer eine ölraumtrennende Querwand durchdringenden Schaltstange;

2 eine Schnittansicht der teilweise dargestellten, ölraumtrennenden Querwand und der Schaltstange des Wechselgetriebes gemäß 1;

3 eine Schnittansicht gemäß Linie III-III der 2 durch die ölraumtrennende Querwand und die Schaltstange; und

4 einen Querschnitt durch den Dichtring der Kunststoffbüchse der Schaltstange in vergrößerter Darstellung.

Die 1 zeigt als Übersichtsskizze ein Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine 10 und einem nachgeschalteten Geschwindigkeits-Wechselgetriebe 12. Die Aggregate 10, 12 können soweit nicht beschrieben bekannter Bauart sein.

In dem als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführten Wechselgetriebe 12 sind in einem ersten Getrieberaum 14 nicht näher beschriebene Kupplungseinrichtungen (z. B. eine hydraulisch betätigte Doppelkupplung) und elektrohydraulische Steuerungseinrichtungen bzw. Gangstelleinheiten 16 angeordnet.

In dem zweiten Getrieberaum 18, der durch eine ölraumtrennende Querwand 20 des Gehäuses 22 des Wechselgetriebes 12 abgeteilt ist, sind in nicht ersichtlicher Weise die Getriebewellen, die zur Bildung der Übersetzungsstufen erforderlichen Zahnradsätze, Synchronkupplungen etc. positioniert.

Ferner sind im Wechselgetriebe 12 Schaltstangen 24 (es ist nur eine Schaltstange 24 dargestellt) verschiebbar gelagert, die in bekannter Weise Schaltgabeln 26 tragen und mit den Synchronkupplungen des Wechselgetriebes 12 in bekannter Weise zur Schaltung von Übersetzungsstufen zusammenwirken. Die Schaltstangen 24 sind innerhalb des Getrieberaumes 14 mit den Gangstelleinheiten 16 verbunden und können somit aus einer Neutralstellung heraus in beide Verschieberichtungen verschoben werden.

Der Abtrieb zu den angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeuges kann über eine Ausgangswelle 28 des Wechselgetriebes 12 und/oder über ein nicht dargestelltes, vorderes Differenzial erfolgen.

Die Schaltstangen 24 sind in Durchgangsbohrungen 20a der ölraumtrennenden Querwand 20 und anderenends in einer (oder mehreren) Querwand 30 des Gehäuses 22 des Wechselgetriebes 12 axial verschiebbar gelagert.

In den Getrieberäumen 14, 18 kann unterschiedliches Getriebe- oder Hydrauliköl eingefüllt sein, so dass an den durchgeführten Getriebewellen und Schaltstangen 24 entsprechende Lagerungen und Abdichtungen vorgesehen sind.

Dazu ist gemäß den 2 und 3 im Bereich der ölraumtrennenden Querwand 20 die Schaltstange 24 mit einer Kunststoffbüchse 32 umspritzt, die somit mit ihrem rotationssymmetrischen Außenumfang eine Lagerung für die durch die Querwand 20 hindurchgeführte Schaltstange 24 bildet. Die zweite Lagerung (vgl. 1) der Schaftstange 24 in der Querwand 30 kann in nicht näher dargestellter Weise eine die Schaltstange 24 unverdrehbar führende, Wälzlagerung sein.

Die Kunststoffbüchse 32 weist an ihrem Außenumfang und in ihrer senkrechten Mittelebene liegend eine Außennut 32a auf, in die ein elastischer Dichtring 36 (vgl. 4) eingesetzt ist. Der Dichtring 36 weist zur zuverlässigen Abdichtung in beiden Verschieberichtungen der Schaltstange 24 zwei ringförmig umlaufende, im wesentlichen nur eine Linienberührung herstellende Dichtvorsprünge 36a, 36b auf.

Ferner ist in die Durchgangsbohrung 20a eine Lagerbüchse 38 aus Stahl eingesetzt, die mit dem Dichtring 36 bzw. dem Außenumfang der Kunststoffbüchse 32 entsprechend zusammenwirkt.

Die Schaltstange 24 trägt an ihrem in den Getrieberaum 14 ragenden Bereich – wie insbesondere die 2 zeigt – zwei durch Permanentmagnete gebildete Positionsgeber 40, 42, die mittels eines Polbleches 44 mit der Schaltgabel 24 fest verbunden sind und als Funktionsmittel einer an sich bekannten Auswerteschaltung zur Gangerkennung dienen, z. B. in Verbindung mit benachbart angeordneten Reedschaltern oder elektrischen Messspulen als Positionssensoren.

Des weiteren ist die Schaltgabel 24 über Anschlussmittel 46, 48 (vgl. 3) mit der Gangstelleinheit 16 bzw. mit deren Stellkolben 16a trieblich verbunden. Die Anschlussmittel können wie dargestellt ein hakenförmiges Verbindungsteil 46 am Stellkolben 16a und eine in die Schaltgabel 24 eingearbeitete, durchgehende Ausnehmung 48 sein, wobei das Verbindungsteil 46 bei der Montage der Gangstelleinheit 16 quer zur Verschieberichtung der Schaltstange 24 in die Ausnehmung 48 eingeschoben wird. Die Anschlussmittel 46, 48 können aber auch anderweitig ausgeführt sein, z. B. mit einem Anschlussflansch an der Schaltstange 24.

Die lichte Weite der Durchgangsbohrung 20a bzw. der Lagerbüchse 38 ist nun so groß ausgelegt, dass die Schaltstange 24 mit den vormontierten Positionsgebern 40, 42 und gegebenenfalls angeordneten Anschlussmitteln (Ausnehmung 48, Flansch, etc.) durch die Durchgangsbohrung 20a bzw. die Lagerbüchse 38 der ölraumtrennenden Querwand 20 hindurch einführbar und im Getrieberaum 18 des Wechselgetriebes 12 montierbar ist.


Anspruch[de]
Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen, mit zumindest einer in einem Getriebegehäuse in Querwänden verschiebbar gelagerten Schaltstange, mittels der Übersetzungsstufen im Getriebegehäuse schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (24) einenends eine ölraumtrennende Querwand (20) des Wechselgetriebes (12) durchdringt und mittels einer auf die Schaltstange (24) aufgespritzten Kunststoffbüchse (32) in der korrespondierenden Durchgangsbohrung (20a, 38) der Querwand (20) des Wechselgetriebes (12) geführt und abgedichtet ist. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbüchse (32) eine radial äußere, umlaufende Ringnut (32a) aufweist, in die ein mit der Durchgangsbohrung (20a, 38) zusammenwirkender Dichtring (36) eingesetzt ist. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (36) eine in beide Verschieberichtungen abdichtende Konfiguration aufweist. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (36) am äußeren Umfang zwei in beide Verschieberichtungen wirkende, umlaufende Dichtvorsprünge (36a, 36b) aufweist. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (24) im Querschnitt betrachtet vorzugsweise rechteckförmig und die Kunststoffbüchse (32) bezüglich ihres Außenumfanges rotationssymmetrisch ausgeführt ist. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (24) außerhalb der ölraumtrennenden Querwand (20) des Getriebegehäuses (22) liegende Funktionsmittel (40, 42, 44, 48) trägt und dass die Durchgangsbohrung (20a, 38) in der Querwand (20) und die Kunststoffbüchse (32) der Schaltstange (24) im Durchmesser so groß ausgelegt sind, dass die Funktionsmittel (40, 42, 44, 48) durch die Durchgangsbohrung (20a, 38) hindurch mit der Schaltstange (24) als Montageeinheit montierbar sind. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsmittel an der Schaltstange (24) befestigte Positionsgeber (40, 42) und/oder mit einer Gangstelleinheit (16) verbindbare Anschlussmittel (46, 48) sind. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schaltstangen für Vorwärtsgänge und für wenigstens einen Rückwärtsgang des Wechselgetriebes (12) durch die ölraumtrennende Querwand (20) in entsprechenden Durchgangsbohrungen (20a, 38) hindurchgeführt sind. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest eine der Durchgangsbohrungen (20a) der Querwand (20) eine Lagerbüchse (38) aus Stahl, vorzugsweise Edelstahl, oder aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium, einsetzbar ist.






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