DE102005054001B4 - Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) für ein Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einer axial verschiebbaren und radial verdrehbaren Schaltwelle (2) und mit einem Schaltfinger (3), der mit der Schaltwelle (2) verbunden ist und einen Schaltfingerkopf (8) aufweist, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen von Schaltgabeln (19, 20, 21, 22) bringbar ist, wobei der Schaltfingerkopf (8) in eine erste Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2) in die erste Richtung bewegt wird und wobei der Schaltfingerkopf (8) in einer zweiten, der ersten Richtung entgegen gesetzten Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2) in die zweite Richtung bewegt wird. Erfindungsgemäß ist ein Inverter 11 vorgesehen, durch den bei Bewegung der Schaltwelle (2) in die erste Richtung der Schaltfingerkopf (8) in die zweite Richtung bewegbar ist und umgekehrt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen.
  • In der DE 197 41 633 C1 ist eine Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe offenbart, die eine axial verschiebbare und radial verdrehbare Schaltwelle aufweist, an der drehfest ein Schaltfinger befestigt ist. Der Schaltfinger weist einen Schaltfingerkopf auf, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen von Schaltgabeln gebracht werden kann. Dabei lässt sich in dem Wechselgetriebe durch eine Schaltgabel eine Schiebemuffe längs einer Getriebewelle verschieben, um ein auf der Getriebewelle sitzendes Losrad drehfest mit der Getriebewelle zu verbinden und somit einen Gang des Wechselgetriebes einzulegen.
  • Um den Schaltfingerkopf mit einer Schaltgabel des Wechselgetriebes in Eingriff zu bringen, ist die Schaltwelle je nach Ausführung der Schaltvorrichtung axial zu verschieben oder radial zu verdrehen. Beispielsweise wird in der EP 0 694 715 A2 eine Schaltvorrichtung vorgestellt, bei der das Auswählen einer Schaltgabel über eine Verdrehung der Schaltwelle erfolgt. Ist durch Drehung der Schaltwelle eine Schaltgabel ausgewählt, so dass der Schaltfingerkopf in die Nut des Schaltarmes der entsprechenden Schaltgabel greift, kann durch ein axiales Verschieben der Schaltwelle und somit auch des Schaltfingerkopfes die Schaltgabel verschoben werden.
  • Üblicherweise lassen sich in einem Wechselgetriebe durch eine Schaltgabel zwei Gänge einlegen. Dabei sitzen die Losräder von diesen Gängen nebeneinander auf einer gleichen Getriebewelle, wobei durch Verschieben der Schiebemuffe durch die Schaltgabel in die eine Richtung der eine Gang und durch Verschieben der Schiebemuffe in die andere Richtung der andere Gang eingelegt werden kann. In dem in der EP 0 694 715 A2 offenbarten Wechselgetriebe lassen sich beispielsweise ein erster und zweiter Gang durch eine Schaltgabel und ein dritter und vierter Gang durch eine andere Schaltgabel einlegen.
  • Aufgrund der drehfesten Verbindung des Schaltfingers, der auch in axialer Richtung fest mit der Schaltwelle verbunden ist, bewegt sich der Schaltfingerkopf immer in die gleiche Richtung wie die Schaltwelle selbst. Wird so die Schaltwelle axial in eine erste Richtung verschoben, so bewegt sich auch der Schaltfinger axial in diese erste Richtung. Entsprechend bewegt sich der Schaltfingerkopf in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung, wenn die Schaltwelle axial in diese zweite Richtung bewegt wird.
  • Die DE 1 221 070 B zeigt eine Schaltvorrichtung mit einer Schaltwelle und mit einem mit der Schaltwelle verbundenen Schaltfinger, der in einem mittleren Bereich um eine Schaltfingerachse wie eine Wippe schwenkbar gelagert ist. Ein an einem der Schaltwelle abgewandten Ende weist der Schaltfinger einen Schaltfingerkopf auf, der durch entsprechende Drehung der Schaltwelle mit einer von mehreren Schaltstangen in Eingriff gebracht werden kann. Bei dieser Schaltvorrichtung bewegt sich der Schaltfingerkopf in die jeweils andere Richtung, wenn die Schaltwelle axial verschoben wird. Auch die DE 198 163 85 A1 zeigt eine Schaltvorrichtung, bei der durch einen wippenartigen Hebel eine Schaltrichtungsumkehr zwischen Schaltwelle und Schaltfingerkopf stattfindet.
  • In Kraftfahrzeugen wird die Schaltwelle durch eine äußere Schaltvorrichtung axial verschoben und verdreht. Die äußere Schaltvorrichtung verbindet dabei die Schaltwelle bei einem Handwechselgetriebe mit einem Handschalthebel, dessen Schaltwege in der Regel durch ein konventionelles H-Schaltbild vorgegeben werden. Durch Führen des Handschalthebels durch eine Neutralgasse des H-Schaltbildes lässt sich dabei eine von mehreren Schaltgassen auswählen, die quer zur Neutralgasse verlaufen. Durch Bewegen des Handschalthebels innerhalb einer Schaltgasse wird ein Gang eingelegt bzw. geschaltet. Üblicherweise sind dabei einer Schaltgasse zwei aufeinanderfolgende Gänge zugeordnet, wobei in dem H-Schaltbild die geraden Gänge auf der einen Seite der Neutralgasse und die ungeraden Gänge auf der anderen Seite der Neutralgasse jeweils nebeneinander angeordnet sind.
  • Durch die Anordnung der einzelnen Gänge in dem oben beschriebenen H-Schaltbild werden der Konstruktion und Auslegung des Wechselgetriebes enge Grenzen gesetzt. Bei einem H-Schaltbild beispielsweise, bei dem die Gänge 1, 3, 5 bezogen auf die Neutralgasse auf einer Seite liegen, werden die den Gängen 1, 3, 5 zugeordneten Schaltgabeln im Wechselgetriebe ausgehend von einer Neutralposition immer in eine gleiche Richtung verschoben. Dies führt dazu, dass die Losräder der Gänge 1, 3, 5, jeweils bezogen auf die dem Gang zugeordnete Schaltgabel immer auf der gleichen Seite liegen müssen, unabhängig davon, ob eine Schaltvorrichtung gemäß der EP 0 694 715 A1 oder Schaltvorrichtung gemäß der DE 1 221 070 B mit Schaltrichtungsumkehr zum Einsatz kommt. Dadurch lassen sich die einzelnen Losräder bzw. die einzelnen Zahnradpaare, die jeweils aus einem Losrad und einem mit dem Losrad kämmenden Festrad bestehen, nicht beliebig anordnen. Es liegt auf der Hand, dass dies bei der Konstruktion möglichst kleiner oder kurzer Getriebe nachteilig ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe bereitzustellen, durch die eine möglichst flexible Anordnung von Zahnradpaaren im Wechselgetriebe möglich ist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einer Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen entnommen werden.
  • Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schaltfinger als Wippe ausgebildet ist und um eine Wippenachse schwenkbar mit der Schaltwelle verbunden ist, und dass ein Inverter vorgesehen ist, der bei axialer Bewegung der Schaltwelle die Bewegung des Schaltfingers eingrenzt, sodass der Schaltfinger eine Drehbewegung in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle entweder um eine erste Schaltfingerachse oder um eine zweite Schaltfingerachse vollzieht, wobei die Wippenachse zwischen der ersten Schaltfingerachse und der zweiten Schaltfingerachse liegt.
  • Durch den Inverter ist somit die Möglichkeit gegeben, die ansonsten feste Koppelung zwischen der Bewegung des Schaltfingerkopfes und der Schaltwelle zu lösen und damit gemäß obiger Ausführungen die den einzelnen Gängen des Wechselgetriebes zugeordneten Zahnradpaare flexibler anordnen zu können. Wenn die Schaltwelle beispielsweise nach links verschoben wird, so kann mittels des Inverters der Schaltfingerkopf eine Bewegung nach rechts vollziehen. Zumindest weist die Bewegung des Schaltfingerkopfes dabei eine axiale Komponente nach rechts auf.
  • Der Inverter ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass er nur für eine oder einzelne Schaltgabeln im Wechselgetriebe die Schaltrichtung umkehrt. Für diese Schaltgabeln bewegt sich der Schaltfingerkopf bezogen auf die Bewegung der Schaltwelle in eine entgegengesetzte Richtung. Für die übrigen Schaltgabeln hingegen bewegen sich Schaltfingerkopf und Schaltwelle in jeweils gleicher Richtung.
  • Erfindungsgemäß hängt die Richtung, in der bei axialer Bewegung der Schaltwelle sich der Schaltfingerkopf bewegt, von einer Drehstellung der Schaltwelle ab. Dabei wird durch Drehung der Schaltwelle eine Schaltgabel ausgewählt. Ist die Schaltgabel ausgewählt, steht Schaltfingerkopf mit dieser Schaltgabel in Eingriff, so dass durch axiale Bewegung des Schaltfingerkopfes die Schaltgabel in axialer Richtung bewegt wird.
  • Bei axialer Bewegung der Schaltwelle grenzt der Inverter eine Bewegung des Schaltfingers ein, so dass der Schaltfinger eine Drehbewegung in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle entweder um eine erste Schaltfingerachse oder um eine zweite Schaltfingerachse vollzieht. Um eine entgegen gesetzte Bewegungsrichtung für den Schaltfingerkopf zu realisieren, liegt dabei die Wippenachse zwischen der ersten Schaltfingerachse und der zweiten Schaltfingerachse.
  • Wird beispielsweise von einem H-Schaltbild ausgegangen, wie es oben bereits beschrieben wurde, bei dem die Gänge 1, 3, 5 bezogen auf die Neutralgasse auf einer Seite liegen, kann die Bewegung der Schaltgabel beispielsweise des dritten Ganges durch den Inverter umgekehrt werden. Während sich in diesem Fall die Schaltgabeln des ersten und fünften Gangs in eine erste Richtung bewegen, wenn der Handschalthebel ausgehend von der Neutralgasse in den jeweiligen Schaltgassen bewegt wird, um einen Gang einzulegen, bewegt sich die Schaltgabel zum Einlegen des dritten Ganges in die zweite, der ersten Richtung entgegen gesetzte Richtung, obwohl der Handschalthebel beim Einlegen des dritten Ganges die gleiche Bewegung vollzieht wie beim Einlegen des ersten oder fünften Ganges. Somit kann im Wechselgetriebe das Losrad des Zahnradpaares für den dritten Gang bezogen auf eine Gangschaltkupplung, durch die dieser Gang eingelegt werden kann, auf einer Seite angeordnet werden, die von der Seite verschieden ist, auf der die Gangschaltkupplung für das Losrad des ersten oder fünften Ganges angeordnet ist.
  • Vorzugsweise verläuft die Wippenachse senkrecht zur Drehachse der Schaltwelle. Zudem kann die Wippenachse von der Drehachse der Schaltwelle beabstandet sein. Wird die Schaltwelle axial verschoben, so verschiebt sich auch die Wippenachse und somit der Schaltfinger im Bereich der Wippenachse im gleichen Sinne wie die Schaltwelle. Jedoch gilt dies nicht für den Schaltfingerkopf, da sich dessen Bewegung einerseits aus der Axialverschiebung der Wippenachse und andererseits aus einer Drehung des Schaltfingerkopfes um die Wippenachse zusammensetzt.
  • Die erste Schaltfingerachse kann zwischen Wippenachse und Schaltfingerkopf angeordnet sein. Wenn die Schaltwelle mit der Wippenachse in die erste Richtung axial verschoben wird, dreht sich der Schaltfinger, soweit der Inverter nur eine Drehbewegung des Schaltfingers um die erste Schaltfingerachse zulässt, nur um diese Schaltfingerachse, so dass der Schaltfingerkopf sich in die zweite Richtung axial bewegt. Wird hingegen der Schaltfinger durch den Inverter so begrenzt, dass nur eine Drehbewegung um die zweite Schaltfingerachse möglich ist, werden Wippenachse und Schaltfingerkopf axial in die gleiche Richtung verschoben.
  • Vorzugsweise legt der Schaltfingerkopf in axialer Richtung der Schaltwelle betraglich einen gleichen Weg zurück, unabhängig davon, ob sich die Schaltwelle um ein bestimmtes Maß in die erste oder die zweite Richtung bewegt. Somit kommt es durch den Inverter, soweit sich die Schaltwelle in einer Stellung befindet, in der es zu einer Schaltrichtungsumkehrung kommt, nicht zu einer Verkürzung oder Verlängerung der Schaltwege der Schaltgabeln. Durch die Auslegung der Abstände zwischen der ersten Schaltfingerachse und der Wippenachse einerseits und zwischen der zweiten Schaltfingerachse und der Wippenachse andererseits die Geometrie des Schaltfingers so abgestimmt werden, dass bei axialer Verschiebung der Wippenachse um einen bestimmten Verschiebeweg der Schaltfingerkopf betraglich jeweils den gleichen axialen Weg zurücklegt.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Inverter ein zylinderförmiges Gehäuse auf, das konzentrisch zur Schaltwelle angeordnet ist. Während die Schaltwelle drehbar und verschiebbar ist, steht das zylinderförmige Gehäuse fest. Das zylinderförmige Gehäuse ist dabei so ausgebildet, dass es in Abhängigkeit der Drehstellung der Drehachse entweder die erste Schaltfingerachse oder die zweite Schaltfingerachse festlegt.
  • Der Schaltfinger kann einen Zapfen mit einer Längsachse aufweisen, die zur Festlegung der ersten Schaltfingerachse dient, wobei wenigstens ein Zapfenende des Zapfens durch eine erste Öffnung in einer Mantelfläche des Gehäuses greift. Zudem kann ein dem Schaltfingerkopf abgewandtes Ende des Schaltfingers in eine zweite Öffnung in der Mantelfläche des Gehäuses greifen, wobei vorzugsweise der Schaltfingerkopf an diesem abgewandten Ende einen Abstützkopf aufweist. Dabei können Ränder, die die erste und die zweite Öffnung begrenzen, in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle entweder den Zapfen oder das abgewandte Ende axial fixieren. Ist beispielsweise durch die Ränder der zweiten Öffnung den Abstützkopf axial fixiert, so soll sich der Schaltfinger nur um die zweite Schaltfingerachse drehen können. Wird hingegen der Zapfen durch die Ränder der ersten Öffnung axial fixiert, dreht sich bei einer axialen Verschiebung der Schaltwelle der Schaltfinger um die erste Schaltfingerachse.
  • Anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung mit einer Schaltwelle und mit einem Schaltfinger;
  • 2 in perspektivischer Ansicht die Schaltvorrichtung der 1 mit einem Inverter;
  • 3 im Querschnitt die Schaltvorrichtung der 2 mit Schaltgabeln;
  • 4 die Schaltvorrichtung der 2 in einer anderen perspektivischen Ansicht;
  • 5 den Inverter in einer ersten Draufsicht; und
  • 6 den Inverter in einer zweiten Draufsicht.
  • 1 zeigt eine Schaltvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird und eine Schaltwelle 2 und einen Schaltfinger 3 umfasst. Weitere Bauteile der Schaltvorrichtung, wie beispielsweise Schaltgabeln, sind in 1 nicht abgebildet. Die Schaltwelle 2 lässt sich um eine Drehachse 4 verdrehen und längs der Drehachse 4 axial verschieben. Der Schaltfinger 3 ist über ein Drehlager 5 verschwenkbar mit der Schaltwelle 2 verbunden, wobei der Schaltfinger als Wippe ausgebildet ist. Das Drehlager 5 legt dabei eine Wippenachse 6 fest, um die der Schaltfinger 3 verschwenkt werden kann. Die Schwenkachse 6 verläuft dabei senkrecht zur Drehachse 4 der Schaltwelle 2. Das Drehlager 5 ist in einem gekröpften Bereich 7 der Schaltwelle 2 angeordnet, so dass die Drehachse 4 und die Wippenachse 5 voneinander beabstandet sind.
  • An einem Ende weist der wippenförmige Schaltfinger einen Schaltfingerkopf 8 auf, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen der in 1 nicht dargestellten Schaltgabeln gebracht werden kann. An einem dem Schaltfingerkopf abgewandten Ende 9 weist der Schaltfingerkopf einen erweiterten Bereich in Form eines Abstützkopfes 10 auf.
  • Wird die Schaltwelle 2 in eine erste Richtung X1 axial geschoben, verschiebt sich mit der Schaltwelle 2 auch das Drehlager 5 und somit die Wippenachse 6 in Richtung X1. Ein Inverter 11, der in 2 dargestellt ist und auf den später näher eingegangen wird, schränkt dabei die Bewegung des Schaltfingers 3 in Abhängigkeit einer Drehstellung der Schaltwelle 2 in unterschiedlicher Weise ein. Bei einer ersten Drehstellung der Schaltwelle 2 fixiert der Inverter 11 den Schaltfinger derart, dass bei einer axialen Verschiebung der Schaltwelle 2 der Schaltfinger 3 eine Drehbewegung um eine erste Schaltfingerachse 12 vollzieht. In einer zweiten Drehstellung der Schaltwelle 2 steht durch den Inverter 11 der Abstützkopf 10 still, so dass bei axialer Verschiebung der Wippenachse 6 der Schaltfinger 3 sich um eine zweite Schaltfingerachse 13 dreht.
  • In 1 ist durch gestrichelte Linien eine in Richtung X1 verschobene Schaltwelle 2 angedeutet. Durch diese Verschiebung bewegt sich der Schaltfingerkopf 8 auf einer Kreisbahn mit einem Radius R1 in die axiale Richtung X2, wenn sich der Schaltfingerkopf 3 um die erste Schaltfingerachse 12 dreht. Die entsprechende Position des Schaltfingerkopfes 8 lässt sich anhand des durch gestrichelte Linien gekennzeichneten Schaltfingerkopfes 8a erkennen. Entsprechend der Drehbewegung um die erste Schaltfingerachse 12 bewegt sich der Schaltfinger 3 mit dem anderen Ende 9 in die erste Richtung X1 (siehe Abstützkopf 10a, dargestellt in gestrichelten Linien). Zur Verdeutlichung ist die Schaltfingerachse 12 in ihrer Lage als feststehend angenommen worden. In Einbaulage erfolgt allerdings eine Verschiebung der Schaltfingerachse 12 in einer in der Papierebene liegenden Richtung senkrecht zur Richtung X1 bzw. X2. Ursache dafür ist, dass die mit der Schaltwelle 2 drehfest verbundene Wippenachse 6 in Einbaulage ausschließlich in Richtung X1 bzw. X2 verschiebbar ist und daher eine Verschiebung der Schaltfingerachse 12 kinematisch resultieren muss.
  • Ist hingegen durch den Inverter 11 der Abstützkopf 10 axial fixiert, ergibt sich bei axialer Verschiebung der Schaltwelle 2 eine Drehung des Schaltfingers 3 um die zweite Schaltfingerachse 13. In diesem Fall wird der Schaltfingerkopf 8 ebenso wie die Schaltwelle 2 in die Richtung X1 bewegt (vgl. Schaltfingerkopf 8b), wobei der Schaltfingerkopf 8 sich auf einer Kreisbahn bewegt, deren Radius in der 1 mit R2 gekennzeichnet ist. Zur Verdeutlichung ist analog zur Beschreibung im vorherigen Absatz die zweite Schaltfingerachse 13 in ihrer Lage als feststehend angenommen worden. Auch hier resultiert aus der Kinematik, dass die zweite Schaltfingerachse 13 in einer Richtung verschiebbar sein muss.
  • 2 zeigt die Schaltvorrichtung 1 mit dem Inverter 11 in einer perspektivischen Ansicht. Der Inverter 11 weist ein zylinderförmiges Gehäuse 14 auf, das konzentrisch zur Drehachse 4 der Schaltwelle 2 angeordnet ist. Das Gehäuse 14 umfasst eine erste Stirnwand 15 und eine zweite Stirnwand 16, die durch eine abgestufte Mantelfläche 17 miteinander verbunden sind. An einer Seite weist das Gehäuse 14 eine große Aussparung 18 auf, durch die der Schaltfingerkopf 8 greift und in der, wie in 23 zu erkennen, Enden von vier Schaltgabeln 19 bis 22 Platz finden.
  • 3 zeigt die Schaltvorrichtung 1 im Querschnitt und die Schaltgabeln 19 bis 22, wie sie radial zur Drehachse 4 angeordnet sind. In Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle 2 wirkt der Schaltfingerkopf 8 mit einer dieser Schaltgabel 19, 20, 21, 22 zusammen, wobei er in eine Nut eines Schaltarms der ausgewählten Schaltgabel greift. Liegt beispielsweise der Schaltfingerkopf 8 in der Nut der Schaltgabel 21, so kann durch axiales Verschieben der Schaltwelle 2, was in der Darstellung der 3 einem Verschieben der Schaltwelle entweder in die Zeichenebene hinein oder aus der Zeichenebene hinaus entspricht, die Schaltgabel 21 entsprechend verschoben werden.
  • 2 zeigt, dass der Inverter 11 einen ringförmigen Anschlag 23 umfasst, durch den die Schaltgabeln axial fixiert werden, die in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle 2 nicht ausgewählt sind bzw. nicht mit dem Schaltfingerkopf 8 zusammenwirken.
  • 4 zeigt die Schaltvorrichtung 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht. Im Vergleich zur 2 sind in 4 weitere Bauteile dargestellt bzw. sichtbar. Durch einen Wählhebel 24 lässt sich eine Drehung der Schaltwelle um ihre Drehachse 4 einleiten. Ein Schaltgewicht 25 ist um eine Schwenkachse 26 drehbar gelagert. Eine Drehung des Schaltgewichts 25 wird durch einen Schalthebel 27 eingeleitet, wodurch die Schaltwelle 2 über eine in 4 zum Teil verdeckten Zapfen 28 axial verschoben wird. An der Stirnseite 16 ist eine Raste 29 vorgesehen, durch die axiale Endpositionen der Schaltwelle 2 vorgegeben werden.
  • Die 5 und 6 zeigen verschiedene Ansichten des Inverters 11, wobei insbesondere Bezug genommen wird auf die Mantelfläche 17. Die Mantelfläche 17 weist eine erste Öffnung 30 und in Umfangsrichtung um etwa 90° versetzt eine zweite Öffnung 31 auf (vgl. auch 2 und 4). Wie den 2 und 4 zu entnehmen ist, greift durch die Öffnung 30 ein Zapfen 32 mit einer Längsachse, die mit der ersten Schaltfingerachse 12 zusammenfällt. Der Zapfen 32 lässt sich innerhalb der Öffnung 30 bewegen, wobei in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle 2 bzw. in Abhängigkeit der Stellung des Zapfens 32 in Umfangsrichtung Y der Zapfen sich innerhalb der Öffnung 30 in axialer Richtung X1, X2 bewegen lässt. Befindet sich beispielsweise der Zapfen in Stellung 33a (vgl. 6), dann ist eine axiale Bewegung des Zapfens 32 ausgeschlossen. In den Punkten 33b, 33c hingegen kann der Zapfen 32 in axialer Richtung X1, X2 innerhalb der Öffnung verschoben werden. Eine axiale Fixierung des Zapfens 32 ist wiederum im Punkt 33d gegeben.
  • Entsprechend der verschiedenen Stellungen 33a bis 33d des Zapfens 32 in Umfangsrichtung Y lassen sich auch für den Abstützkopf 9 in der Öffnung 31 vier verschiedene Stellungen 34a bis 34d unterscheiden. Während die Stellungen 34a, 34d des Abstützkopfes 9 in der Öffnung 31 eine Bewegung in die Richtungen X1, X2 zulassen, wird in den Stellungen 34b, 34c der Abstützkopf 9 axial fixiert. Da Abstützkopf 9 und Zapfen 32 drehfest zueinander angeordnet sind und die einzelnen Stellungen 33a bis 33d einerseits und 34a bis 34d andererseits miteinander korrespondieren (wenn Zapfen 32 sich beispielsweise in Stellung 33a befindet, befindet sich Abstützkopf 9 in Stellung 34a), dreht sich bei axialer Verschiebung der Schaltwelle 2 der Schaltfinger 3 entweder um die erste Schaltfingerachse 12 oder die zweite Schaltfingerachse 13. Befinden sich beispielsweise Zapfen 32 in Stellung 33a und der Abstützkopf 9 in der Stellung 34a, dreht sich, da der Zapfen 32 axial fixiert ist und ein axiales Verschieben des Abstützkopfes 9 möglich ist, der Schaltfinger 3 um die erste Schaltfingerachse 12. In den Stellungen 33b bzw. 34b lässt sich Zapfen 32 axial verschieben, nicht jedoch der Abstützkopf 9, so dass nun bei axialer Verschiebung der Schaltwelle 2 der Schaltfinger 3 um die zweite Schaltfingerachse 13 dreht.
  • Die unterschiedlichen Stellungen 33a bis 33d bzw. 34a bis 34d gehen mit unterschiedlichen Drehstellungen der Schaltwelle 2 einher. Jeder Drehstellung kann dabei eine Schaltgabel zugeordnet werden, die mit dem Schaltfingerkopf 8 in Eingriff steht.
  • Bei der vorgestellten Schaltvorrichtung handelt es sich um eine Schaltvorrichtung für ein 7-Gang-Wechselgetriebe mit sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang R, wobei in einem H-Schaltbild mit vier parallelen Schaltgassen die geraden und ungeraden Gänge jeweils nebeneinander angeordnet sind. Gänge 1 und 2 sind in einer ersten Schaltgasse, Gänge 3 und 4 in einer zweiten Schaltgasse und Gänge 5 und 6 sind in einer dritten Schaltgasse angeordnet. Der Gang 7 und der Rückwärtsgang R liegen sich in einer vierten Schaltgasse gegenüber.
  • Wenn der Schaltfingerkopf 8 mit der Schaltgabel 19 in Eingriff steht, können durch axiales Verschieben der Schaltwelle 2 die Gänge 1 und 2 des Wechselgetriebes eingelegt werden. In der entsprechenden Drehstellung der Schaltwelle 2 befindet sich der Zapfen 32 in der Stellung 33a und der Abstützkopf 10 in der Stellung 34a. Beim Einlegen des Ganges 1 oder 2 dreht sich der Schaltfinger um den axial fixierten Zapfen 32 bzw. um die erste Schaltfingerachse 12 mit der Folge, dass der Schaltfingerkopf 8 sich in entgegen gesetzte Richtung bewegt wie die Schaltwelle 2.
  • Durch Schaltgabel 20 sind die Gänge 3 und 4, durch die Schaltgabel 21 die Gänge 5 und 6 und durch die Schaltgabel 22 der Gang 7 sowie der Rückwärtsgang einlegbar. Während beim Schalten/Einlegen der Gänge 3, 4, 5 und 6 der Schaltfinger 3 aufgrund des axial fixierten Abstützkopf 10 sich um die zweite Schaltfingerachse 13 dreht, dreht sich der Schaltfinger 3 beim Einlegen der Gänge 7 und Rückwärtsgang um die erste Schaltfingerachse 12. Entsprechend kommt es zu einer Schaltrichtungsumkehr, wenn die Gänge 1, 2, 7 und R eingelegt werden.
  • 1
    Schaltvorrichtung
    2
    Schaltwelle
    3
    Schaltfinger
    4
    Dehachse
    5
    Drehlager
    6
    Wippenachse
    7
    Geköpfter Bereich
    8
    Schaltfingerkopf
    9
    Ende
    10
    Abstützkopf
    11
    Inverter
    12
    Erste Schaltfingerachse
    13
    Zweite Schaltfingerachse
    14
    Gehäuse
    15
    Erste Stirnwand
    16
    Zweite Stirnwand
    17
    Mantelfläche
    18
    Aussparung
    19
    Schaltgabel
    20
    Schaltgabel
    21
    Schaltgabel
    22
    Schaltgabel
    23
    Anschlag
    24
    Wählhebel
    25
    Schaltgewicht
    26
    Drehachse
    27
    Schalthebel
    28
    Zapfen
    29
    Raste
    30
    Erste Öffnung
    31
    Zweite Öffnung
    32
    Zapfen
    33
    Stellung (33a bis 33d)
    34
    Stellung (34a bis 34d)

Claims (8)

  1. Schaltvorrichtung (1) für ein Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einer axial verschiebbaren und radial verdrehbaren Schaltwelle (2) und mit einem Schaltfinger (3), der mit der Schaltwelle (2) verbunden ist und einen Schaltfingerkopf (8) aufweist, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen von Schaltgabeln (19, 20, 21, 22) bringbar ist, wobei der Schaltfingerkopf (8) in eine erste Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2) in die erste Richtung axial verschoben wird und wobei der Schaltfingerkopf (8) in einer zweite, der ersten Richtung entgegen gesetzten Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2) in die zweite Richtung axial verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (3) als Wippe ausgebildet ist und um eine Wippenachse (6) schwenkbar mit der Schaltwelle (2) verbunden ist, und dass ein Inverter (11) vorgesehen ist, der bei axialer Bewegung der Schaltwelle (2) die Bewegung des Schaltfingers (3) eingrenzt, sodass der Schaltfinger (3) eine Drehbewegung in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle (2) entweder um eine erste Schaltfingerachse (12) oder um eine zweite Schaltfingerachse (13) vollzieht, wobei die Wippenachse zwischen der ersten Schaltfingerachse (12) und der zweiten Schaltfingerachse (13) liegt.
  2. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenachse (6) senkrecht zur Drehachse (4) der Schaltwelle (2) verläuft.
  3. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenachse (6) von der Drehachse 4 der Schaltwelle (2) beabstandet ist.
  4. Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfingerkopf (8) in axialer Richtung der Schaltwelle (2) betraglich einen gleichen Weg zurücklegt, unabhängig davon, ob sich die Schaltwelle (2) um ein bestimmtes Maß in die erste oder die zweite Richtung bewegt.
  5. Schaltvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter (11) ein zylinderförmiges Gehäuse (14) aufweist, das konzentrisch zur Schaltwelle (2) angeordnet ist.
  6. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (3) einen Zapfen (32) mit einer Längsachse aufweist, der zur Festlegung der ersten Schaltfingerachse (12) dient, wobei wenigstens ein Zapfenende des Zapfens (32) durch eine erste Öffnung (30) in einer Mantelfläche (17) des Gehäuses (14) greift.
  7. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (3) an einem dem Schaltfingerkopf (8) abgewandeten Ende (9) einen Abstützkopf (10) aufweist, der zur Festlegung der zweiten Schaltfingerachse (13) dient und in eine zweite Öffnung (31) in der Mantelfläche (17) des Gehäuses (14) greift.
  8. Schaltvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Öffnung (30, 31) begrenzende Ränder in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle (2) entweder den Zapfen (32) oder den Abstützkopf (10) axial fixieren.
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