DE19926248A1 - Gleitschuh eines Schaltelementes einer Schaltvorrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Gleitschuh (9) eines Schaltelementes (8) einer Schalteinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, der separat aus Kunststoff gefertigt und mit dem Schaltelement (8) verbunden ist, ist mit einer Armierung (10) versehen.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Gleitschuh eines Schaltelementes einer Schaltein­ richtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, der separat aus Kunststoff gefertigt und mit dem Schaltelement verbunden ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Gleitschuhe sind hauptsächlich an Schaltschwingen und insbesonde­ re an Schaltgabeln von Schalteinrichtungen handgeschalteter Getriebe in Kraftfahrzeugen angeordnet. Die Schaltgabeln greifen mit den Gleitschuhen in eine Nut einer Schiebemuffe ein. Die Schiebemuffe dreht sich in der Regel beim Schalten unter reibendem Kontakt zum Gleitschuh relativ zur Schaltgabel. Bei Schaltvorgängen wird über die Gleitschuhe eine Verschiebekraft von der Schaltgabel auf die Schiebemuffe übertragen. Die Belastung der Gleitschuhe wird verstärkt, wenn zur Verschiebekraft noch Schaltstöße hinzukommen. Die Schaltstöße entstehen durch Fehler beim Schalten oder beim Betätigen der Kupplung des Kraftfahrzeuges bzw. durch Verschleiß der Synchronisierein­ richtung. Aufgrund der an ihn gestellten hohen Anforderungen, sollte der Gleit­ schuh insbesondere

• - verschleißfest und mit Selbstschmier- oder Gleiteigenschaften ausgeführt sein,
• - sich einfach und kostengünstig, insbesondere in der Massenfertigung, her­ stellen lassen,
• - fest und sicher an dem Schaltelement sitzen sowie
• - hohe Stoß- und Scherbelastungen ertragen.

Gleitschuhe aus Kunststoff sind in der Regel relativ verschleißfest und weisen gute Selbstschmier- oder Gleiteigenschaften auf. Sie sind einfach und kosten­ günstig herzustellen und haben ein geringes Gewicht. Den Anforderungen an einen festen und sicheren Sitz am Schaltelement sowie an eine hohe Wider­ standsfähigkeit gegen Stoß- und Scherbelastung sind sie jedoch nur bedingt gewachsen. Aufgrund ihrer Verschleißfestigkeit sowie guten Selbstschmier- und Gleiteigenschaften werden sie trotz teilweiser mangelhafter Festigkeitsei­ genschaften zunehmend in modernen Schaltgetrieben eingesetzt. Damit derar­ tige Gleitschuhe trotz der hohen Belastungen zum Einsatz kommen können, werden nach dem bisherigen Erkenntnisstand zwei Konzepte bei deren An­ wendung verfolgt, wobei jedes Konzept für sich, mit Sicht auf die gestellten Anforderungen, nur eine Kompromißlösung darstellt.

Das eine Konzept sieht vor, den Gleitschuh zum Schaltelement auswechselbar zu gestalten. So ist z. B. in DE 195 39 967 A1 eine Kunststoffgleitbacke be­ schrieben, die auf ein Schaltgabelende aufgesteckt wird und die im Bedarfsfall gegen eine neue ausgetauscht werden kann. Ist der Gleitschuh infolge hoher Belastung zerbrochen oder abgeschert, wird er ausgewechselt. Der Einsatz von auswechselbaren Gleitschuhen ist an sich vorteilhaft. Im Falle einer Repa­ ratur muß dann beispielsweise nicht das gesamte Schaltelement, sondern nur ein relativ billiges Bauteil ausgewechselt werden. Die mit dem Wechsel des Gleitschuhes verbundenen Reparaturarbeiten sind allerdings sehr kosteninten­ siv, da das Getriebe geöffnet werden muß. Mit Sicht auf den Einsatz von war­ tungsfreien Getrieben, der zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist eine derarti­ ge Lösung nicht zufriedenstellend.

Das zweite Konzept sieht vor, derartige Gleitschuhe in die Wandung oder den Körper des Schaltelementes einzubetten. In DE 40 17 955 A1 ist z. B. eine Schaltgabel beschrieben, bei deren Fertigung die Gleitschuhe in den Werkstoff des Grundkörpers eingebettet werden. Der Gleitschuh ist somit zumindest teil­ weise, insbesondere seitlich, von Metall umgeben und damit widerstandsfähi­ ger gegen Belastung. Der Fertigungsaufwand für die Herstellung von Schalte­ lementen mit eingebetteten Gleitschuhen ist entsprechend höher und somit wird die Fertigung des Schaltelementes teuerer.

Mit der Anwendung der vorgenannten Konzepte wird der Kostenvorteil, der bei der Herstellung von Gleitschuhen aus Kunststoff entsteht, durch die entstehen­ den Kosten bei Reparaturen oder bei der weiteren Fertigung der Schaltele­ mente, zumindest teilweise zunichte gemacht.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Gleitschuhe zu schaffen, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Belastung aufweisen, die notfalls dennoch wech­ selbar sind und die sich kostengünstig herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 da­ durch gelöst, daß der Gleitschuh mit mindestens einer Armierung versehen ist. Eine oder mehrere Armierungsteile sind vorzugsweise vom Kunststoff des Gleitschuhs umschlossen. Dabei kann die Armierung den Kern des Gleitschu­ hes bilden oder den Gleitschuh partiell verstärken. Derartige Gleitschuhe sind, insbesondere in der Massenfertigung, relativ einfach und kostengünstig zu fertigen. Als Werkstoffe für die Armierung dienen z. B. Glasfasern oder Metalle, vorzugsweise Stahlblech. Derartig ausgebildete Teile sind belastbar und wi­ derstandsfähig gegen Stöße bzw. gegen Scherbeanspruchung, da die Armie­ rung den notwendigen Widerstand bietet. Hohe Kräfte werden durch den Wi­ derstand der Armierung abgefangen, der Kunststoff wird am Fließen oder am Abscheren gehindert. Komplizierte Formen der Armierung lassen sich relativ einfach verwirklichen, wenn die Armierung, wie eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, durch mindestens ein in einem Umformverfahren geformtes Blechteil gebildet ist. Durch Ziehen, Biegen oder Falten von Blech sind nahezu beliebige Formen bei kostengünstiger Fertigung realisierbar.

Mit dem Einsatz einer Armierung erhält der Gleitschuh einen sicheren Festsitz am Schaltelement. Auf den Gleitschuh wirkende Belastungen werden von der Armierung aufgenommen und der eigentliche Sitz des Gleitschuhs am Schal­ telement ist durch den entsprechend gestalteten Kunststoff abgesichert. So sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, den Gleitschuh mit einem armierten Steckelement in ein Loch des Schaltelementes einzustecken und mit minde­ stens einem Schnappelement zu sichern. Gleitschuh, Steckelement und Schnappelement sind in ihrer Form beliebig, dem Anwendungsfall angepaßt zu gestalten. Die Steckelemente sind einstückig mit dem Gleitschuh ausgebildete und von dem Gleitschuh ausgehende sowie durch Armierungen verstärkte Ab­ schnitte, deren Querschnittskontur der Ausführung des Loches angepaßt ist. Die Schnappelemente sind beispielsweise als federnde Schnappnasen oder Krallen bzw. Wulste ausgebildet. Derartige Elemente bieten einerseits einen sicheren Sitz des Gleitschuhes am Schaltelement und ermöglichen anderer­ seits im Notfall den einfachen Austausch des Gleitschuhes.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Gleitschuhe an einer Schaltgabel anzuordnen. Die Schaltgabel ist mit zwei Gleitschuhen ver­ sehen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und mittels eines Steckelementes in einem Durchbruch der Wandung der Schaltgabel aufge­ nommen sind. Das Steckelement ist durch einen von dem Gleitschuh abste­ henden armierten Abschnitt gebildet. An dem freien Ende des Abschnittes sind ein oder mehrere Schnappelemente in Form von Schnappnasen oder eines umlaufenden Wulstes ausgebildet. Die Schnappnasen oder der Wulst hinter­ greifen die Wandung der Schaltgabel in radialer Richtung und sichern somit den Sitz des Gleitschuhes an der Schaltgabel. Ein definierter und ausgerich­ teter Sitz des Gleitschuhes ist durch eine plane an einem axial aus dem Gleit­ schuh hervorstehenden Vorsprung ausgebildete Fläche abgesichert. Mit dieser Fläche liegt der Gleitschuh an der Wandung der Schaltgabel plan an.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß der Kunststoff des Gleitschuhes durch einen thermoplastischen Werkstoff gebildet ist. Vorzugs­ weise ist ein Polyamid mit Glasfaseranteilen einzusetzen, wobei jedoch auch alle anderen denkbaren Kunststoffe einsetzbar sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles eines Gleitschuhes gemäß Erfindung im Schnitt und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltgabel mit Gleitschu­ hen gemäß Erfindung, teilweise geschnitten dargestellt.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

In Fig. 1 ist ein Gleitschuh 1 dargestellt. Den Kern des Gleitschuhs 1 bildet eine Armierung 2. Die Armierung 2 ist als ein gebogenes Blechbiegeteil ausge­ bildet und mit Kunststoff umspritzt. Von dem Gleitschuh 1 steht ein Abschnitt ab, der das Steckelement 3 bildet. Die Armierung 2 bildet auch den Kern des Steckelementes 3. An dem freien Ende des Steckelementes 3 sind gleichmäßig am Umfang verteilt mehrere Schnappelemente in Form von Schnappnasen 4 ausgebildet. Die Schnappnasen 4 sind radial nach innen durch einen Freiraum 4a freigestellt. Beim Einführen des Steckelementes 3 in ein Loch der Wandung eines nicht dargestellten Schaltelementes weichen die Schnappnasen 4 ela­ stisch in den Freiraum 4a aus. In ihrer Endposition federn die Schnappnasen 4 dann wieder auf und hintergreifen die Wandung radial. An dem Gleitschuh 1 sind weiterhin Aussparungen 5 und Durchbrüche 6 vorgesehen. Derartige Aus­ sparungen 5 und Durchbrüche 6 dienen verschiedenen Zwecken, wie z. B. zur Fertigungserleichterung, zur Reduzierung des Gewichtes und des Materialver­ brauches bei der Fertigung und zum Verbessern der Schmierverhältnisse wäh­ rend des reibenden Kontaktes der Gleitschuhe zur Schiebemuffe. An dem Gleitschuh ist an einem in axialer Richtung hervorstehenden Vorsprung 7 eine plane Fläche 7a ausgebildet. Die plane Fläche 7a sichert eine definierte Anla­ ge des Gleitschuhes 1 an der Wandung des nicht dargestellten Schaltelemen­ tes ab.

Fig. 2 zeigt eine Schaltgabel 8, an deren Ende jeweils ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel eines Gleitschuhes 9 angeordnet ist. Der Gleitschuh 9 ist mit einer Armierung 10 versehen und steckt mit einem Steckelement 11 in einem Durchgangsloch 8a der Schaltgabel 8. Die Armierung 10 bildet auch den Kern des Steckelementes 11. Der Gleitschuh 9 stützt sich über die Armierung 10 und das Steckelement 11 unter Last in dem Durchgangsloch 8a ab und ist in axialer Richtung mittels eines umlaufenden Wulstes 11a gegen Verlieren gesi­ chert. Der Wulst 11a ist an dem freien Ende des Steckelementes 11 ausgebil­ det und hintergreift in radialer Richtung die Wandung 8b der Schaltgabel 8. Die definierte Anlage des Gleitschuhes 9 an der Wandung 8b ist durch eine an einem Vorsprung 12 ausgebildete plane Fläche 12a abgesichert.

Bezugszeichen

1

Gleitschuh

2

Armierung

3

Steckelement

4

Schnappnase

4

a Freiraum

5

Aussparung

6

Durchbruch

7

Vorsprung

7

a plane Fläche

8

Schaltgabel

8

a Durchgangsloch

8

b Wandung

9

Gleitschuh

10

Armierung

11

Steckelement

11

a Wulst

12

Vorsprung

12

a plane Fläche

Claims (6)

1. Gleitschuh (1, 9) eines Schaltelementes (8) einer Schalteinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, der separat aus Kunststoff gefertigt und mit dem Schaltelement (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleit­ schuh (1, 9) mit mindestens einer Armierung (2, 10) versehen ist.

2. Gleitschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (2, 10) durch mindestens ein in einem Umformverfahren geformtes Blechteil gebildet ist.

3. Gleitschuh nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein Schnappelement (4, 11a), mit dem der Gleitschuh (1, 9) im Zusammenwir­ ken mit einem armierten Steckelement (3, 11) in einem Loch (8a) des Schaltelementes (8) zumindest gegen Verlieren gesichert ist.

4. Gleitschuh nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - der Gleitschuh (9) ist einem weiteren Gleitschuh (9) gegenüberliegend angeordnet, wobei das Schaltelement durch eine Schaltgabel (8) gebil­ det ist,
• - jeder der Gleitschuhe (9) ist mittels des Steckelementes (11) in einem Durchgangsloch (8a) einer Wandung (8b) der Schaltgabel (8) aufge­ nommen,
• - das Steckelement (11) ist durch einen von dem Gleitschuh (9) abste­ henden armierten Abschnitt gebildet,
• - an dem freien Ende des Steckelementes (11) ist das Schnappelement (4, 11a) in Form wenigstens einer Schnappnase (4) oder eines umlau­ fenden Wulstes (11a) ausgebildet, wobei die Schnappnase (4 oder 11a) die Wandung (8b) in radialer Richtung hintergreifen und
• - der Gleitschuh (9) liegt an der Wandung (8b) mit wenigstens einer pla­ nen Fläche (12a) an, wobei die plane Fläche (12a) an einem axial aus dem Gleitschuh (9) hervorstehenden Vorsprung (12) ausgebildet ist.

5. Gleitschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff durch einen thermoplastischen Werkstoff gebildet ist.

6. Gleitschuh nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ther­ moplastische Werkstoff ein Polyamid mit Glasfaseranteilen ist.