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Die
Erfindung betrifft ein Schaltsystem für ein Schaltgetriebe, mit einem
bewegbaren Schaltteil, das durch eine Schalteinheit betätigbar ist,
mit einem Übertragungselement,
das eine mit dem bewegbaren Schaltteil in Eingriff bringbare Anlagefläche und
Mittel aufweist, durch die das Übertragungselement
mit einem verschiebbaren Zahnrad im Schaltgetriebe gekoppelt ist,
wobei durch Verschieben des Zahnrads von einer Neutralstellung in
eine Einrückstellung
ein Gang des Schaltgetriebes eingelegt werden kann.
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Ein
derartiges Schaltsystem ist in der
DE 10 2004 041 195 A1 offenbart.
Das Schaltteil ist dabei translatorisch bewegbar. Das Schaltteil
wirkt dabei mit der Anlagefläche
derart zusammen, dass durch eine Verschiebung des Schaltteils das Übertragungselement
in Form einer Welle um eine Drehachse gedreht wird. Während an
einem ersten Wellenende ein drehfest mit der Welle verbundenes Betätigungselement
angeordnet ist, das die Anlagefläche
für das Schaltteil
ausbildet, ist an einem anderen Wellenende ein drehfest mit der
Welle verbundener Arm vorgesehen, der in eine Ringnut des Zahnrads
greift. Durch Schieben des Schaltteils dreht sich aufgrund des Eingriffs
zwischen Schaltteil und Betätigungselement
die Welle um ihre Drehachse mit der Folge, dass der drehfeste Arm
ausgelenkt wird und dabei das Zahnrad längs einer das Zahnrad tragenden
Zwischenwelle verschiebt.
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Durch
das Verschieben entlang der Zwischenwelle kommt das Zahnrad mit
einem anderen Zahnrad in Eingriff, so dass die beiden Zahnräder miteinander
kämmen.
Ist dies der Fall, so ist in dem in der
DE 10 2004 041 195 A1 offenbarten
Schaltgetriebe ein Rückwärtsgang
eingelegt.
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Beim
Einlegen des Rückwärtsganges
kann nun der Fall auftreten, dass aufgrund ungünstiger Drehwinkelpositionen
ein Zahn des einen Zahnrads auf einen Zahn des anderen Zahnrads
stößt und ein weiteres
Verschieben bis in die Einrückstellung,
in der die Zahnräder
miteinander kämmen,
unmöglich bzw.
nur schwer möglich
erschwert ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schaltsystem gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 so auszubilden, dass ein Verschieben des Zahnrads
von der Neutralstellung in die Einrückstellung zum Einlegen eines
Ganges möglichst
einfach und komfortabel erfolgen kann.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einem Schaltsystem
gemäß Anspruch
1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung können
den Unteransprüchen
entnommen werden.
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Das
Schaltsystem nach Anspruch 1 zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen
der Neutralstellung und der Einrückstellung
des Zahnrads das Übersetzungsverhältnis einer
Verschiebegeschwindigkeit des Zahnrads zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des
Schaltteiles wenigstens ein lokales Extremum aufweist. Das Übersetzungsverhältnis kann
dann ein lokales Extremum aufweisen, wenn das Zahnrad mit einem
anderen Zahnrad im Schaltgetriebe in Eingriff kommt.
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Wird
beispielsweise das bewegbare Schaltteil durch die Schalteinheit
mit einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit betätigt, wird
das Zahnrad aufgrund des lokalen Extremums des Übersetzungsverhältnisses
in einer Stellung zwischen Neutralstellung und Einrückstellung
im Vergleich zu den übrigen Stellungen
zwischen Neutralstellung und Einrückstellung schneller bzw. langsamer
verschoben. Ist, wie in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das lokale Extremum
ein lokales Minimum, so weist bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit
des Schaltteiles die Verschiebegeschwindigkeit ein lokales Minimum auf.
Mit dem lokalen Minimum der Verschiebegeschwindigkeit geht eine
erhöhte
Kraft einher, mit der das Zahnrad verschoben wird. Diese Stellung,
an der die Kraft zum Verschieben des Zahnrads am größten wird,
kann vorzugsweise die Stellung sein, bei der das Zahnrad mit dem
anderen Zahnrad des Schaltgetriebes in Eingriff kommt. Somit wird
das Zahnrad langsam, aber mit großer Kraft auf das andere Zahnrad
geschoben, wodurch ein mögliches
Verblocken der Zahnräder
reduziert werden kann.
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Auch
ist es möglich,
dass das Übersetzungsverhältnis ein
lokales Maximum aufweist, wenn das Zahnrad mit dem anderen Zahnrad
in Eingriff kommt. Dabei trifft das Zahnrad mit vergleichsweise
hoher Geschwindigkeit auf das andere Zahnrad, wobei die kinetische
Energie des Zahnrads einem möglichen Verblocken
der beiden Zahnräder
trotz geringer Kraft entgegenwirkt.
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Es
sei an dieser Stelle betont, dass die Bewegung des Schaltteils nicht
zwangsläufig
mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgt. Aber auch bei einer
nicht konstanten Bewegungsgeschwindigkeit des Schaltteils, die beispielsweise
bei einer handgeführten
Schalteinheit gegeben ist, lassen sich aufgrund des lokalen Extremums
des Übersetzungsverhältnisses
die oben beschriebenen positiven Effekte beim Einrücken des
Zahnrads erzielen.
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Durch
die gezielte Beeinflussung des Übersetzungsverhältnisses
lässt sich
der Schaltvorgang zum Einlegen eines Ganges auf die jeweiligen Bedürfnisse
maßschneidern.
In dem Ausführungsbeispiel,
in dem das Übersetzungsverhältnis ein
lokales Minimum aufweist, können
vor dem Punkt, an dem das Zahnrad beim Verschieben mit dem anderen Zahnrad
in Eingriff kommt, hohe Verschiebegeschwindigkeiten eingestellt
werden, was die Schaltzeiten verkürzt.
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Das Übertragungselement
kann als Hebel ausgebildet sein, der um eine Drehachse schwenkbar
gelagert ist. An einem Hebelende kann dabei das Schaltteil mit der
Anlagefläche
zusammenwirken, wobei durch die Kraft des Schaltteils auf die Anlagefläche ein
Moment um die Drehachse erzeugt wird. An einem anderen Hebelende
weist der Hebel die Mittel auf, durch die er mit dem verschiebbaren
Zahnrad gekoppelt ist. Diese Mittel können beispielsweise einen Bolzen
umfassen, der mit dem Hebel fest verbunden ist und in eine Ringnut
des Zahnrads greift. Bei Drehung des Hebels um seine Drehachse wird der
Bolzen rotatorisch bewegt, wodurch das Zahnrad verschoben wird.
Der Bolzen bewegt sich dabei in der Ringnut.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
die Bewegung des Schaltteiles translatorisch. Beispielsweise kann
das Schaltteil ebenfalls ein Bolzen oder ein Stift sein, der durch
eine translatorisch bewegte Schaltstange geführt wird. Das Schaltteil kann auch
rotatorisch bewegt werden. Auch kann die Bewegung des Schaltteils
eine Überlagerung
einer Rotation und einer translatorischen Bewegung sein.
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Beim
Verschieben des Zahnrads in die Einrückstellung kann das Schaltteil
entlang der Anlagefläche
gleiten. Ein derartiges Gleiten entlang der Anlagefläche ist
beispielsweise dann gegeben, wenn sich das Schaltteil translatorisch
bewegt und es sich bei dem Übertragungselement
um einen schwenkbaren Hebel handelt. Durch die Kontur der Anlagefläche und/oder
durch die Kontur des Schaltteils kann Einfluss auf das Übersetzungsverhältnis genommen werden.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt
die Anlagefläche
im Querschnitt eine Kurve mit einem Wendepunkt dar, den ein Kontaktpunkt
zwischen Schaltteil und Anlagefläche
passiert, wenn das Zahnrad von der Neutralstellung in die Einrückstellung
verschoben wird. In dem Ausführungsbeispiel, in
dem das Übertragungselement
als ein um eine Drehachse schwenkbarer Hebel ausgebildet ist, liegt die
Kurve in einer (Schnitt-)Ebene senkrecht zur Drehachse des Hebels.
In diesem Wendepunkt weist die Steigung der Kurve ein Extremum auf.
Dies bedeutet aber auch, dass beispielsweise bei einem translatorisch
bewegten Schaltteil der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des
Schaltteils und der Kurve ein Extremum annimmt. Ist dieser Winkel sehr
klein, führt
eine Bewegung des Schaltteils beispielsweise um die Strecke Δx nur zu
einem sehr kleinen Verdrehwinkel des als Hebel ausgeführten Übertragungselements.
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Das
Schaltteil kann zumindest in einem Bereich, mit dem es an der Anlagefläche des Übertragungselements
anliegt, konvex ausgebildet sein. Durch die Konvexität des Schaltteils
und durch das Entlanggleiten des Schaltteils an der profilierten
Anlagefläche
kann sich der wirksame Hebelarm des Schaltteils (Abstand des Kontaktpunktes
zur Drehachse) verändern.
Diese Veränderung
des Schaltarmes beeinflusst das Drehmoment, das das Schaltteil auf
den Hebel ausübt.
Das Verändern
des Dreh moments durch eine Veränderung
des Hebelarms kann somit zur gezielten Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
eingesetzt werden.
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Zudem
kann der Hebelarm auch dadurch gezielt beeinflusst werden, indem
der Kontaktpunkt sich nicht nur auf der Anlagefläche des Hebels, sondern auch
auf der vorzugsweise konvex ausgebildeten Oberfläche des Schaltstifts entlang
bewegt. Bewegt sich beispielsweise aufgrund der Kontur der Anlagefläche der
Kontaktpunkt auf der Oberfläche
des Schaltstifts in eine von der Drehachse wegweisenden Richtung,
so lässt
sich der Hebelarm gegenüber einer
Ausführung,
bei der der Kontaktpunkt nicht auf der Oberfläche des Schaltstifts wandert,
gezielt vergrößern.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist
die Kurve vor und nach dem Wendepunkt jeweils ein lokales Extremum
auf, wobei das Schaltteil die beiden Extrema passiert, wenn das
Zahnrad von der Neutralstellung in die Einrückstellung verschoben wird.
In den lokalen Extrema weist die Steigung der Kurve wie auch beim
Wendepunkt ein Extremum auf. Während
jedoch die Steigung der Kurve in den lokalen Extrema Null, weist
die Steigung der Kurve im Wendepunkt ein lokales Maximum auf.
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Das
verschiebbare Zahnrad kann ein auf einer Zwischenwelle drehbar gelagertes
Zwischenrad sein. Somit kann durch Verschieben des Zahnrads in die
Einrückstellung
ein Rückwärtsgang
des Schaltgetriebes einlegbar sein, wobei das Schaltgetriebe wenigstens
eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, bei dem bei
eingerücktem
Zwischenrad ein Drehmoment von einem auf der Eingangswelle sitzenden
Zahnrad auf ein auf der Ausgangswelle sitzendes Zahnrad bei entsprechender
Richtungsumkehr übertragen
wird.
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Anhand
eines in der Zeichnung ausgeführten Ausführungsbeispiels
wird die Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Schaltsystem mit einem verschiebbaren Zahnrad in einer Neutralstellung;
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2 einen
Ausschnitt des Schaltsystems in Neutralstellung;
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3 das
Schaltsystem mit dem Zahnrad in einer ersten Zwischenstellung;
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4 den
Ausschnitt des Schaltsystems in der ersten Zwischenstellung;
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5 das
Schaltsystem mit dem Zahnrad in einer zweiten Zwischenstellung;
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6 den
Ausschnitt des Schaltsystems in der zweiten Zwischenstellung;
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7 das
Schaltsystem mit dem Zahnrad in einer Einrückstellung;
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8 den
Ausschnitt des Schaltsystems in Einrückstellung;
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9 einen
Ausschnitt des erfindungsgemäßen Schaltsystems
im Vergleich zu einem herkömmlichen
Schaltsystem; und
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10 einen
Hebel des Schaltsystems in perspektivischer Ansicht.
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1 zeigt
ein Schaltsystem 1, das einen Hebel 2 und ein
Schaltteil 3 umfasst. Der Hebel 2 ist drehbar
um eine Drehachse 4 gelagert, wobei sich die Drehachse 4 senkrecht
zur Zeichenebene der 1 erstreckt. Das Schaltteil 3 in
Form eines Stiftes oder Pins weist einen kreisrunden Querschnitt
mit einer Abflachung 5 auf.
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Der
Schaltstift 3 ist mit einer in 1 nicht dargestellten
Schalteinheit verbunden. Durch diese Schalteinheit lässt sich
der Schaltstift 3 in eine Richtung X1 und
in eine dazu entgegen gesetzte Richtung X2 bewegen.
Wird der Schaltstift 3 in Richtung X2 bewegt,
gleitet er mit seiner Abflachung 5 nahezu spaltfrei an
einer Sperrfläche 6 des
Hebels 2 entlang. Dadurch ist Hebel 2 in seiner
Drehposition fixiert, auch wenn aus gehend von der in 1 gezeigte
Stellung der Schaltstift in Richtung X2 bewegt
wird
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An
einem schaltstiftseitigen Ende 7 weist der Hebel 2 eine
Nut oder Kerbe 8 auf, die mit dem Schaltstift 3 zusammenwirkt,
wenn er in Richtung X2 bewegt wird. Die
Nut oder Kerbe 8 bildet dabei für den Schaltstift 3 eine
Anlagefläche 9.
Wird der Schaltstift 3 in die Richtung X1,
d.h. in der Darstellung der 1 nach links,
verschoben, so erzeugt der Schaltstift 3 ein Drehmoment
um die Drehachse 4 im Uhrzeigersinn. Das Drehmoment entspricht
dabei dem Produkt aus einer Kraft, mit der der Schaltstift 3 in
Richtung X1 gegen die Anlagefläche 9 drückt, und aus
einem Hebelarm 1. Der Hebelarm 1 entspricht, in einer
Richtung Y gesehen, einem Abstand zwischen der Drehachse 4 und
einem Kontaktpunkt 10 zwischen der Anlagefläche 9 und
dem Schaltstift 3. Die Richtung Y ist senkrecht zu den
Richtungen X1, X2.
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1 zeigt
des weiteren ein Zahnrad 11, dass drehbar auf einer Welle
oder Zwischenwelle 12 gelagert ist. Das Zahnrad 11 kann
um eine Drehachse 13 drehen, die parallel zur Richtung
X1 oder X2 ist. Das
Zahnrad 11 weist eine umlaufende Ringnut 14 auf.
In diese Ringnut 14 greift ein Stift oder Bolzen 15,
der mit dem Hebel 2 an einem zahnradseitigen Ende 16 fest
verbunden ist. Aufgrund der Koppelung zwischen Bolzen 15 und
Ringnut 14 wird das Zahnrad 11 in die Richtung
X2 verschoben, wenn der Schaltstift 3 in
Richtung X1 gedrückt
wird. Alternativ zu einer Kopplung von Ringnut 14 am Zahnrad 11 und
Bolzen 15 am Hebel 2, kann das Zahnrad 11 ebenso
mit einem umlaufenden Steg und das Ende 16 des Hebels 2 mit
einer maulförmigen
Einkerbung versehen werden (hier nicht gezeigt). Die maulförmige Einkerbung
umgreift dabei den umlaufenden Steg und stellt somit die Kopplung
her. In einer weiteren Ausführungsform
kann auf den umlaufenden Steg verzichtet werden, indem die maulförmige Einkerbung
direkt den Radkörper
des Zahnrads 11 umgreift.
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Des
weiteren zeigt 1 eine nur schemenhaft dargestellte
Welle 17 mit mehreren Außenverzahnungen oder Zahnrädern, von
denen eine bzw. eines mit dem Bezugszeichen 18 versehen
ist. Die Welle 17 kann sich um eine Drehachse 19 drehen, die
parallel zur Drehachse 13 verläuft.
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In
der Darstellung der 1 ist unterhalb des Zahnrads 11 ein
Teil einer Schiebemuffe 20 abgebildet, die auf einer weiteren
Welle (nicht dargestellt) sitzt. Die Schiebemuffe 20 ist
dabei drehfest mit der weiteren Welle verbunden. Die Schiebemuffe 20 weist
eine mit 21 bezeichnete Außenverzahnung auf.
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1 zeigt
das Zahnrad 11 in einer Neutralstellung. In dieser Neutralstellung
wirkt das Zahnrad 11 weder mit der Außenverzahnung 21 der
Schiebemuffe noch mit der Außenverzahnung
bzw. mit dem Zahnrad 18 der Welle 17 zusammen.
Erst wenn das Zahnrad 11 in Richtung X2 verschoben wird,
kommt es zu einem Eingriff zwischen Zahnrad 11 und Zahnrad 18 und
später
zu einem Eingriff zwischen dem Zahnrad 11 und der Außenverzahnung 21 der
Schiebemuffe 20, was die 3 bis 8 in
detaillierter Form zeigen.
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2 stellt
eine Vergrößerung des
schaltstiftseitigen Endes 7 des Hebels 2 dar.
Zu erkennen ist die Nut oder Kerbe 8 mit der Anlagefläche 9.
Die Anlagefläche 9 weist
dabei eine besondere Kontur auf, die besonders deutlich in 9 zu
erkennen ist. Der 2 ist zu entnehmen, dass der
Kontaktpunkt 10 zwischen Schaltstift 3 und Anlagefläche 9 oberhalb
einer Mittelachse 22 des Schaltstifts 3 liegt.
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Die 3, 5 und 7 entsprechen
der 1, zeigen jedoch das Schaltsystem 1 und
das Zahnrad 11 in von der Neutralstellung (1)
abweichenden Stellungen. Dies gilt sinngemäß auch für die 4, 6, 8,
die einen Ausschnitt des schaltstiftseitigen Endes 7 des
Hebels 2 gemäß 2 zeigen,
jedoch auch hier in jeweils unterschiedlichen Stellungen des Schaltsystems 1.
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3 zeigt
das Schaltsystem 1 und das Zahnrad 11 in einer
ersten Zwischenstellung. In dieser ersten Zwischenstellung kommt
es zu einem Zahnkontakt 23 zwischen dem Zahnrad 11 und
dem Zahnrad 18 der Welle 17 (siehe fettgedruckter
Pfeil). Ausgehend von der Neutralstellung wird die erste Zwischenstellung
gemäß 3 dadurch
erreicht, dass der Schaltstift 3 in Richtung X1 um
wenige Millimeter, beispielsweise um 3,8 mm verschoben wird. Diese
Verschiebung um 3,8 mm bedingt eine Drehung des Hebels 2 um
die Drehachse 4. Dies führt über den
Bolzen 15 und die Ringnut 14 zu einer Verschiebung
des Zahnrads 11 in Richtung X2.
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Bei
Drehung im Uhrzeigersinn wird das schaltstiftseitige Ende 7 des
Hebels 2 nicht nur in Richtung X1,
sondern auch nach unten, also entgegen der Richtung Y. Relativ gesehen
bedeutet dies, dass der sich lediglich in Richtung X1,
X2 bewegende Schaltstift 3 in der
Kerbe 9 in Richtung Y bewegt.
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Der 4 ist
zu entnehmen, dass der Kontaktpunkt 10 zwischen Anlagefläche 9 und
Schaltstift 3 nun unterhalb der Mittelachse 22 liegt.
Dies bedingt eine Vergrößerung des
Hebelarmes I im Vergleich zu einem Hebelarm I eines Schaltsystems,
bei dem der Kontaktpunkt 10 auf der Mittelachse verharrt.
Aufgrund des größeren Hebelarmes
steht am Zahnrad 11 in der ersten Zwischenstellung (vgl. 3)
eine größere Kraft
zur Verfügung.
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In 5 ist
eine zweite Zwischenstellung des Zahnrads 11 dargestellt,
in der es mit der Außenverzahnung 21 der
Schiebemuffe 20 in Zahnkontakt (vgl. Pfeil 23)
tritt. In 6 ist zu erkennen, dass dabei
der Kontaktpunkt 10 geringfügig unterhalb der Mittelachse 22 des
Schaltstifts 3 liegt. Entsprechend ist der Hebelarm I im
Vergleich zum Hebelarm I' des Schaltsystems,
bei dem der Kontaktpunkt 10 auf dem Schaltteil nicht wandert,
in der ersten Zwischenstellung (vgl. 3, 4)
kleiner geworden ist. Gegenüber
Neutralstellung soll nun der Schaltstift 3 in Richtung
X1 um 5 mm verschoben sein.
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7 zeigt
das Zahnrad 11 in eingerückter Stellung. In dieser eingerückten Stellung
kämmt das Zahnrad 11 sowohl
mit der Außenverzahnung 18 der Welle 17 als
auch mit der Außenverzahnung 21 der Schiebemuffe 20.
In dieser Einrückstellung
kann ein Drehmoment von der Welle 17 auf die weitere Welle (nicht
dargestellt) übertragen
werden, die die Schiebemuffe 20 trägt. Beispielsweise kann die
Welle 17 eine Eingangswelle und die Welle, auf der die
Schiebemuffe 20 sitzt, eine Ausgangswelle eines Schaltgetriebes
sein. Das Zahnrad 11 kann dabei einem Rückwärtsgang zugeordnet werden,
der eingelegt ist, wenn sich das Zahnrad 11 in Einrückstellung
befindet. Aufgrund des Zahnrads 11 kommt es in dem Schaltgetriebe
zu der für
den Rückwärtsgang
erforderlichen Richtungsumkehr.
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Wie 8 zu
entnehmen ist, liegt der Kontaktpunkt 10 oberhalb der Mittelachse 22 des
Schaltteils 3. Dies bedeutet einen vergleichsweise kleinen Hebelarm
und kleine Kräfte
zum Verschieben des Zahnrads 11.
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9 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt des
schaltstiftseitigen Endes 7 des Hebels 2. Neben der
geschwungenen Anlagefläche 9 ist
eine geradlinige Anlagefläche 9' eingezeichnet.
Eine derartige, konturlose Anlagefläche 9' weist ein herkömmlicher Hebel 2 auf.
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In
der 9 sind für
die einzelnen Stellungen, die oben beschrieben worden sind, die
einzelnen Kontaktpunkte zwischen Anlagefläche 9 und Schaltstift 3 eingezeichnet.
Beispielsweise ist der Kontaktpunkt 101 dargestellt,
der den Kontaktpunkt 10 in der Neutralstellung gemäß 1 darstellen soll.
Entsprechend wird der Kontaktpunkt in der ersten Zwischenstellung
(vgl. 3) mit 103 gekennzeichnet.
Analogis gilt für
die Kontaktpunkte 105 (vgl. 5,
zweite Zwischenstellung) und Kontaktpunkt 107 (vgl. 7,
Einrückstellung).
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Des
weiteren zeigt 9 die entsprechenden Kontaktpunkte,
die sich bei den verschiedenen Stellungen des Zahnrads 11 bei
einer herkömmlichen Anlagefläche 9' ergeben. So
kennzeichnet das Bezugszeichen 10'1 den Kontaktpunkt
zwischen Schaltstift 3 und Anlagefläche 9' in Neutralstellung des Zahnrads 11.
Entsprechendes gilt für
die Kontaktpunkte 10'3 , 10'5 und 10'7 .
Da sich die Anlagenflächen 9, 9' in der Einrückstellung
(vgl. 7) nicht unterscheiden, fallen die Kontaktpunkt 107 , 10'7 hier
zusammen.
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Der
Vergleich der Lage der Kontaktpunkte zwischen der Anlagenfläche 9 und
der Anlagefläche 9' zeigt, dass
beispielsweise der Hebelarm L bei geschwungener Anlagenfläche 9 in
der ersten Zwischenstellung, in der es zu einem ersten Zahnkontakt zwischen
dem Zahnrad 11 und dem Zahnrad 18 der Welle 17 kommt,
größer ist
als bei geradliniger Anlagenfläche 9'. Der größere Hebelarm
resultiert daraus, dass der Kontaktpunkt 103 in
Y-Richtung gesehen weiter von der Drehachse 4 entfernt
ist. Dies bedeutet, wie oben bereits ausgeführt, eine größere Kraft
am Zahnrad 11 in der ersten Zwischenstellung. Zu erkennen
ist weiter, dass ausgehend von der ersten Zwischenstellung (vgl.
Kontaktpunkt 103 ) der Kontaktpunkt
zwischen Anlagefläche 9 und
Pfeilstift 3 einen Wendepunkt der Anlagenfläche 9 durchläuft. In
dem Wendepunkt bzw. in dem Bereich des Wendepunktes weist die Anlagenfläche 9 einen
Winkel auf, der sich deutlich von der Senkrechten zur Richtung X1 bzw. zur Anlagenfläche 9' unterscheidet. Mit anderen Worten:
im Bereich des Wendepunktes weist der Winkel zwischen der Steigung
der Anlagenfläche 9 und
der Richtung X1 ein lokales Minimum auf.
Dies bedingt. dass bei einem bestimmten Verschiebeweg Δx des Schaltstifts 3 sich
der Hebel 2 nur um einen vergleichsweise kleinen Drehwinkel
dreht, was zu einer großen
Kraft am Zahnrad 11 führt.
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10 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht den Hebel 2. Der Hebel 2 lässt sich
aus einem Blech stanzen, das nach dem Blechstanzen entsprechend
gebogen oder gekröpft
wird. Zu erkennen ist, dass ein mittlerer Bereich 24 des
Hebels 2 in einer anderen Ebene liegt als das schaltstiftseitige
Ende 7 oder das zahnradseitige Ende 16. Der mittlere
Bereich 24 ist durch Kröpfungen 25, 26 von
den jeweiligen Enden 7, 16 getrennt. Der Bolzen 15 ist
in eine runde Ausstanzung am zahnradseitigen Ende 16 des Hebels 2 eingepresst.
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- 1
- Schaltsystem
- 2
- Hebel
- 3
- Schaltteil/Schaltstift
- 4
- Drehachse
- 5
- Abflachung
- 6
- Sperrflächel
- 7
- Ende
- 8
- Nut/Kerbe
- 9
- Anlagefläche
- 10
- Kontaktpunkt
- 11
- Zahnrad
- 12
- Welle/Zwischenwelle
- 13
- Drehachse
- 14
- Ringnut
- 15
- Bolzen
- 16
- Ende
- 17
- Welle
- 18
- Außenverzahnung/Zahnrad
- 19
- Drehachse
- 20
- Schiebemuffe
- 21
- Außenverzahnung
- 22
- Mittelachse
- 23
- Zahnkontakt
- 24
- mittlerer
Bereich
- 25
- Kröpfung
- 26
- Kröpfung
- X1
- Richtung
- X2
- Richtung
- Y
- Richtung
- I
- Hebelarm