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Dokumentenidentifikation DE102006028787A1 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 102006028787
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 61/28(2006.01)A, L, I, 20060623, B, H, DE   F16H 57/04(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 verschiebbar gelagerten Schaltstange, mittels der Übersetzungsstufen schaltbar sind, wobei die Schaltstange einenends mit einer elektrohydraulisch steuerbaren Gangstelleinheit mit einem Stellkolben trieblich verbunden ist. Zur Schaffung einer fertigungstechnisch günstigen und montageleichten Schaltvorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Schaltstange (24) in Nähe der Gangstelleinheit (16) in einer Querwand (20) des Wechselgetriebes (12) verschiebbar gelagert ist und dass die triebliche Verbindung zwischen der Schaltstange (24) und dem Stellkolben (16a) der im Getriebegehäuse (22) befestigten Gangstelleinheit (16) durch eine in Verschieberichtung der Schaltstange (24) formschlüssig wirkende Steckverbindung (46, 48) hergestellt ist.

Beschreibung[de]

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

Eine Schaltvorrichtung der gattungsgemäßen Art zeigt die DE 103 42 389 A1, bei der mehrere Schaltstangen eines automatisierten Schaltgetriebes mit einer einheitlichen Gangstelleinheit mit je Schaltstange einem Stellkolben trieblich verbunden sind. In einer Ausführungsvariante (10) sind die im Querschnitt rotationssymmetrisch ausgeführten Schaltstangen in Aufnahmebohrungen der Stellkolben eingesteckt und mittels in Umfangsnuten einfedernder Sicherungsringe gehalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die eine fertigungstechnisch günstige Verbindung zwischen der zumindest einen Schaltstange und der Gangstelleinheit ergibt und eine besonders einfache Montage ermöglicht.

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 in Nähe der bzw. unmittelbar benachbart zur Gangstelleinheit in einer Querwand des Wechselgetriebes verschiebbar gelagert ist und dass die triebliche Verbindung zwischen der Schaltstange und dem Stellkolben der im Getriebegehäuse befestigten Gangstelleinheit durch eine nur in Verschieberichtung der Schaltstange formschlüssig wirkende Steckverbindung hergestellt ist. Dies ermöglicht eine Verschiebung der Schalttange mit fertigungstechnisch einfachen Mitteln am Stellkolben und an der Schaltstange, weil die Verbindung an sich keine Führung der in der besagten Querwand verschiebbar geführten Schaltstange bewirken muss und lediglich in der Verschieberichtung formschlüssig auszulegen ist. Dementsprechend einfach kann auch die Montage der Gangstelleinheit sein, die an die bereits im Getriebegehäuse montierte Schaltstange unter Herstellung der Steckverbindung herangeschoben und befestigt wird.

In baulich besonders einfacher Weise kann die Steckverbindung durch eine ineinander greifende Haken-Ausnehmung-Verbindung gebildet sein.

Des weiteren kann die Steckverbindung so ausgebildet sein, dass die Gangstelleinheit nach Montage der Schaltstange in einer definierten Montagerichtung zur Herstellung der trieblichen Verbindung in das Getriebegehäuse einschiebbar und befestigbar ist. Die Montagerichtung kann insbesondere – wenn das Getriebegehäuse einen seitlichen oder unteren Deckel aufweist – von der Seite des Deckels her quer zur Verschieberichtung der Schaltstange sein.

Herstellungstechnisch günstig kann an dem Stellkolben der Gangstelleinheit ein hakenförmiges Verbindungsteil befestigt sein, welches mit einer korrespondierenden Ausnehmung in der Schaltstange entsprechend zusammenwirkt.

Ferner kann die Schaftstange im Querschnitt bevorzugt rechteckförmig ausgeführt sein und/oder kann die Schaltstange eine die Schmalseite der Schaltstange durchdringende, ösenförmige Ausnehmung aufweisen, in die bei der Montage der Gangstelleinheit das hakenförmige Verbindungsteil in einfacher Weise eingeschoben wird. Die Konstruktion kann jedoch auch umgekehrt ausgeführt sein, mit einem Haken an der Schaltstange und einer entsprechenden Ausnehmung am Stellkolben der Gangstelleinheit.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Wechselgetriebe mehrere entsprechend angeordnete Schaltstangen zur Schaltung mehrerer Übersetzungsstufen aufweisen, die jeweils mit einer Haken-Ausnehmung-Verbindung mit den Gangstelleinheiten verbunden sind.

Dabei können in an sich bekannter Weise die Gangstelleinheiten zu einer Baueinheit verbunden sein, wobei die Schaltstangen derart ausgerichtet sind, dass sämtliche Stellkolben der Gangstelleinheit in einer einheitlichen Montagerichtung mit den korrespondierenden Schaltstangen trieblich verbindbar sind.

Schließlich können zur Erzielung einer besonders schnellen und einfachen Montage an den Stellkolben der Gangstelleinheiten hakenförmige Verbindungsteile befestigt und an den mehreren Schaltstangen ösenförmige Ausnehmungen vorgesehen sein, wobei die Verbindungsteile und die Ausnehmungen in einer Montagestellung so ausgerichtet sind, dass die Baueinheit der Gangstelleinheiten in einer definierten Montagerichtung unter Herstellung sämtlicher trieblicher Verbindungen mit den Schaltstangen in das Getriebegehäuse einschiebbar und anschließend befestigbar ist.

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 in Querwänden des Getriebegehäuses verschiebbar gelagerten Schaltstange und einer Gangstelleinheit;

2 die triebliche Verbindung zwischen dem Stellkolben der Gangstelleinheit und der Schaltstange gemäß 1 in vergrößerter Darstellung;

3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der 2 durch den Stellkolben und die Schaltstange; und

4 grob schematisch eine Baueinheit mit Gangstelleinheiten, die trieblich mit vier nur abschnittsweise dargestellten Schaltstangen des Wechselgetriebes zusammenwirken.

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. Die Rastierung der Schaltstangen 24 zum Getriebegehäuse 22 in der Neutralstellung und in den beidseitigen Gangstellungen ist ebenfalls nicht dargestellt.

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.

So ist die dargestellte Schaltstange 24 (vgl. 2 und 3) in Nähe der Gangstelleinheit 16 mit einer durch Umspritzen hergestellten Kunststoffbüchse 32 in der Durchgangsbohrung 20a bzw. einer in die Durchgangsbohrung 20a eingesetzten Lagerbüchse 38 verschiebbar gelagert und mittels eines Dichtringes 36 abgedichtet.

Die triebliche Verbindung zwischen der im Getrieberaum 14 befestigten Gangstelleinheit 16 und der in diesen Getrieberaum 14 einragenden Schaltstange 24 erfolgt über eine nur in Verschieberichtung der Schaltstange 24 wirksame Steckverbindung, die sich aus einem hakenförmigen Verbindungsteil 46 und einer ösenförmigen Ausnehmung 48 zusammensetzt.

Das hakenförmige Verbindungsteil 46 ist an dem Stellkolben 16a der Gangstelleinheit 16 mittels Schrauben 45 befestigt und ragt quer zur Verschieberichtung der Schaltstange 24 in die Ausnehmung 48 ein (vgl. insbesondere 3). Die Gangstelleinheit 16 kann somit in einer Montagerichtung gemäß dem Pfeil 43 quer zur Verschieberichtung der Schaltstange 24 in das Getriebegehäuse 22 bzw. in den Getrieberaum 14 unter Herstellung der trieblichen Verbindung zur Schaltstange 24 eingeschoben und dann in nicht ersichtlicher Weise mittels Schrauben befestigt werden.

Die ösenförmige Ausnehmung 48 durchdringt wie aus 2 ersichtlich die Schmalseite der im Querschnitt betrachtet rechteckförmigen Schaltstange 24.

Zwischen der trieblichen Verbindung 46, 48 und der Kunststoffbüchse 32 sind an der Schaltstange 24 noch über ein Polblech 44 befestigte Positionsgeber 40, 42 (2) einer nicht weiter dargestellten, elektrischen Gangerkennungsschaltung der Schaltvorrichtung angeordnet.

Gemäß 4 sind vier Gangstelleinheiten 16 zu einer Baueinheit 50 zusammengefasst (vereinfacht dargestellt), die wiederum in der besagten Montagerichtung 43 in den Getrieberaum 14 einschiebbar und mittels nicht dargestellter Schrauben befestigbar ist.

Die im Getriebegehäuse 22 bzw. im Getrieberaum 18 bereits montierten vier Schaltstangen (einheitlich mit 24 bezeichnet) sind in deren Neutralstellung (vorgegeben durch die an den Schaltstangen 24 vorgesehenen Rastierungen – nicht ersichtlich) justiert. Ferner sind die Stellkolben 16a der Gangstelleinheiten 16 so voreingestellt, dass bei der Montage der Baueinheit 50 die hakenförmigen Verbindungsteile 46 in der Montagerichtung 43 betrachtet in einer Flucht mit den jeweiligen, ösenförmigen Ausnehmungen 48 liegen.

Durch Einschieben der Baueinheit 50 mit den Gangstelleinheiten 16 in den Getrieberaum 14 können somit die Verbindungsteile 46 der Stellkolben 16a in einer einheitlichen Montagerichtung in die Ausnehmungen 48 einfahren und eine in Verschieberichtung der Schaltstangen 24 formschlüssig wirkende Verbindung herstellen. Die Baueinheit 50 wird anschließend im Getriebegehäuse 22 befestigt.

Anstelle durchgehender Ausnehmungen 48 können in die Schaltstangen 24 auch einseitig angeordnete Vertiefungen eingearbeitet sein, in die die hakenförmigen Verbindungsteile 46 einragen könnten. In kinematischer Umkehr könnten entsprechende Ausnehmungen an den Stellkolben 40 und hakenförmige Anformungen an den Schaltstangen 24 vorgesehen sein.

Gegebenenfalls kann auch eine andere Montagerichtung der Baueinheit 50 vorgesehen sein, wobei die Verbindungsteile 46 und die Ausnehmungen 48 entsprechend zueinander ausgerichtet sein müssen.


Anspruch[de]
Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen, mit zumindest einer in einem Getriebegehäuse verschiebbar gelagerten Schaltstange, mittels der Übersetzungsstufen schaltbar sind, wobei die Schaltstange einenends mit einer vorzugsweise elektrohydraulisch steuerbaren Gangstelleinheit mit einem Stellkolben trieblich verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (24) in einer Querwand (20) des Wechselgetriebes (12) verschiebbar gelagert ist und dass die triebliche Verbindung zwischen der Schaltstange (24) und dem Stellkolben (16a) der im Getriebegehäuse (22) befestigten Gangstelleinheit (16) durch eine in Verschieberichtung der Schaltstange (24) formschlüssig wirkende Steckverbindung (46, 48) hergestellt ist. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (46, 48) durch eine ineinander greifende Haken-Ausnehmung-Verbindung gebildet ist. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung (46, 48) so ausgebildet ist, dass die Gangstelleinheit (16) nach Montage der Schaltstange (24) in einer definierten Montagerichtung (43) zur Herstellung der trieblichen Verbindung (46, 48) in das Getriebegehäuse (22) einschiebbar und befestigbar ist. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stellkolben (16a) der Gangstelleinheit (16) ein hakenförmiges Verbindungsteil (46) angeordnet ist, welches mit einer korrespondierenden Ausnehmung (48) in der Schaltstange (24) zusammenwirkt. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Querschnitt bevorzugt rechteckförmig ausgeführte Schaltstange (24) eine die Schmalseite der Schaltstange (24) durchdringende, ösenförmige Ausnehmung (48) aufweist. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselgetriebe (12) mehrere entsprechend angeordnete Schaltstangen (24) zur Schaltung mehrerer Übersetzungstufen aufweist, die mit einer Haken-Ausnehmung-Verbindung (46, 48) mit den Gangstelleinheiten (16) verbunden sind. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangstelleinheiten (16) zu einer Baueinheit (50) verbunden sind und dass die Schaltstangen (24) derart ausgerichtet sind, dass sämtliche Stellkolben (16a) der Gangstelleinheiten (16) in einer einheitlichen Montagerichtung (43) mit den korrespondierenden Schaltstangen (24) trieblich verbindbar sind. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stellkolben (16a) der Gangstelleinheiten (16) hakenförmige Verbindungsteile (46) angeordnet sind, dass an den mehreren Schaltstangen (24) ösenförmige Ausnehmungen (48) vorgesehen sind und dass die Verbindungsteile (46) und die Ausnehmungen (48) in einer Montagestellung so ausgerichtet sind, dass die Baueinheit (50) der Gangstelleinheiten (16) in einer definierten Montagerichtung (43) unter Herstellung sämtlicher trieblicher Verbindungen (46, 48) mit den Schaltstangen (24) in das Getriebegehäuse (22) einschiebbar und anschließend befestigbar ist.






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