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Die
Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe nach
der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Automatisierte
Schaltgetriebe bestehen hinsichtlich ihrer Hauptkomponenten aus
konventionellen, gegebenenfalls auch manuell betätigbaren Schaltgetrieben, bei
denen das Betätigen
der Schalt- und/oder Anfahrkupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe
sowie das Wählen
und Schalten von Getriebegängen über entsprechende
Betätigungsmittel
automatisiert erfolgt. Diese Betätigungsmittel sind üblicherweise
als hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Stellzylinder oder
als elektrische Aktuatoren ausgebildet, welche auf Stellmittel für die genannten
Getriebefunktionen einwirken. Die Stellmittel können am oder im Getriebe angeordnet
sein. Das Hauptgetriebe kann dabei derart ausgebildet sein, dass
nur ein Schaltaktuator für
die hohen Kraftanforderungen der Schaltvorgänge bei Nkw-Getrieben benötigt wird,
da das Anwählen
entsprechender Schaltelemente durch einen Wählaktuator mit geringeren Kraftanforderungen
realisierbar ist. Zur Erhöhung
der Gangzahl des Hauptgetriebes weisen solche Schaltgetriebe noch
eine Vorschaltgruppe und/oder eine Nachschaltgruppe auf.
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Aus
dem Stand der Technik sind Schaltgetriebe bekannt, bei denen das
Schalten und Wählen von
so genannten Getriebestellern ausgeführt wird. Bei einem Getriebesteller
können
alle für
die Durchführung
einer Schaltung notwendigen Betätigungsmittel,
Sensoren, (Magnet-)Ventile sowie eine elektronische Steuereinrichtung
in einem Mechatronik-Modul zusammengefasst sein. Ein Getriebesteller
kann in einer entsprechenden Aussparung eines Getriebegehäuses separat
montierbar sein. Mittels geeigneter Einstelllehren können die
Betätigungsmittel
so ausgerichtet werden, dass beim vertikalen Einfahren des Getriebestellers
in das Getriebegehäuse die
Verbindungen zwischen den Kol benstangen der Betätigungsmittel und den Schaltschienen
hergestellt werden. Das gleiche gilt entsprechend für die Verbindung
der Wähleinrichtung.
In der
EP 0 541 035
B1 ist ein Getriebeschaltsystem offenbart, bei welchem
das Schalten und Wählen
von einem Getriebesteller ausgeführt
wird, welcher separat in ein Getriebegehäuse montierbar ist.
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Nachteil
des Standes der Technik ist, dass sich bei der Montage eines Getriebestellers
die über Einstelllehren
ausgerichteten Betätigungsmittel
erneut verschieben können,
wodurch das Eingreifen der Kolbenstangen in Aussparungen der Schaltschienen
erschwert bzw. verhindert wird.
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Die
DE 10 2005 001 551
A1 offenbart eine als Einschienenschalteinrichtung ausgeführte Schalteinrichtung
für ein
Schaltgetriebe mit einem Wähl- und
einem Schaltaktuator, umfassend eine Schaltwelle, welche Schaltgabeln
bzw. Schaltschwingen umfasst, die in Schiebemuffen zum Schalten
der Gänge
eingreifen. Die Schaltbewegung ist durch eine axiale Bewegung der
Schaltwelle durchführbar
und die Wählbewegung
ist von der Schaltbewegung kinematisch entkoppelt. Die Wählmechanik
der Schalteinrichtung umfasst einen auf der Schaltwelle relativ zu
dieser verdrehbar und axial auf der Schaltwelle arretiert angeordneten
Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring. Der Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring
weist einen Schaltfinger auf, der in entsprechende Nuten der Schaltgabelarme
eingreift. Des Weiteren weist die Wählmechanik ein vom Wählaktuator
in Verdrehrichtung antreibbares und axial nicht bewegliches Wählblech
bzw. Verriegelungsteil auf, welches die Wählbewegung auf den Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring und
somit auf den Schaltfinger überträgt. Durch
dieses Wählblech
werden die Schaltgabeln bzw. Schaltschwingen der nicht zu schaltenden
Gänge blockiert.
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In
der nicht vorveröffentlichten
Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen 10 2005 021 761.3
wird ein Mehrgruppengetriebe beschrieben, welches einen Getriebesteller
aufweist. Der Getriebesteller ist modular aufge baut und umfasst
ein Sensor-Modul, ein Modul, welches eine Aufbau- und Verbindungstechnik
und eine Steuereinheit umfasst, ein Magnetventile-Modul und ein
Wähl-Modul.
Die verschiedenen Module sind in einer Getriebetasche angeordnet,
welche durch einen Deckel verschließbar ist.
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In
der nicht vorveröffentlichten
Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen 10 2006 030 793.3
wird eine Schalteinrichtung für
ein Schaltgetriebe, welche Betätigungsmittel
für das
Schalten und Wählen
aufweist, beschrieben. Die Wählbewegung wird
von einem Wählaktuator
ausgeführt,
welcher mit einer Mitnehmernase eines Wählbleches in Verbindung steht.
Der Anker des Wählaktuators
besteht aus einem Permanentmagneten und die Endanschläge des Wählaktuators
sind aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet, wodurch der
Anker des Wählaktuators
in einer für
die Montage des Wählaktuators
definierten Position fixiert wird. Der Wählaktuator wird in vertikaler
Richtung und liegend montiert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung
für ein
Schaltgetriebe anzugeben, bei der die Blindmontage eines an oder
in einem Getriebegehäuse
anzubringenden Betätigungsmittels
ohne zusätzliche
Vorrichtungen problemlos ermöglicht
wird und die korrekte Montage des Betätigungsmittels während des
Montagevorgangs überprüft werden
kann.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine, auch die
kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisende, gattungsgemäße Schalteinrichtung
gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Schalteinrichtung weist
mindestens ein Betätigungsmittel
auf, welches separat an oder in einem Getriebegehäuse eines Schaltgetriebes
angebracht wird. Bei der Montage des Betätigungsmittels am Getriebegehäuse, muss dieses
in entsprechende Vorrichtungen einer Schalt- bzw. Wählmechanik eingreifen. In der
nachfolgenden Beschreibung wird als Betätigungsmittel der Schalteinrichtung
ein Wählaktuator
angenommen.
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Eine
Wählmechanik
der Schalteinrichtung umfasst einen auf einer Schaltwelle verdrehbar
und axial auf der Schaltwelle arretiert angeordneten Mitnehmer-
bzw. Schaltfingerring, welcher einen Schaltfinger aufweist. Des
Weiteren weist die Wählmechanik
ein Wählblech
auf, welches die Wählbewegung auf
den Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring und somit auf den Schaltfinger überträgt. Am Wählblech
ist ein Element angeordnet, beispielsweise eine Mitnehmernase, welches
vorzugsweise mit dem Wählblech
aus einem Stück
gefertigt ist. Das Wählblech
ist in Umfangsrichtung zur Schaltwelle verdrehbar und axial zur
Schaltwelle nicht beweglich angeordnet. Ein Anker des am Getriebegehäuse montierten
Wählaktuators
weist eine Einhakstelle auf, welche mit der Mitnehmernase des Wählbleches
in Verbindung steht. Durch das Betätigen des Wählaktuators werden die Mitnehmernase
und dadurch auch das Wählblech
in Umfangsrichtung zur Schaltwelle bewegt. Das Wählblech ist dabei so ausgebildet,
dass die Schaltgabeln bzw. Schaltschwingen der nicht zu schaltenden
Gänge blockiert
werden.
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Erfindungsgemäß ist die
Einhakstelle des Wählaktuators
derart ausgebildet, dass eine Blindmontage des Wählaktuators sicher gewährleistet
ist und die korrekte Montage des Wählaktuators während des
Montagevorgangs einfach überprüft werden kann.
Die Einhakstelle besteht aus zwei Platten, die durch einen Steg
miteinander verbunden und am Anker des Wählaktuators angeordnet sind.
Die Platten sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Ebenso ist
es denkbar, dass die Platten beispielsweise eine rechteckige oder
quadratische Form aufweisen. Die erste Platte ist vom Gehäuse des
Wählaktuators
weiter entfernt als die zweite Platte und weist auf einer Seite
eine Abplattung auf, welche beispielsweise bis zum Steg hin ausgebildet
ist. Der Anker und die Einhakstelle können beispielsweise aus einem
Bauteil gefertigt sein. Der Anker des Wählaktuators weist eine Verdrehsicherung
auf, welche beispielsweise im Gehäuse des Wählaktuators angeordnet ist.
Durch die Verdrehsicherung wird eine rotatorische Bewegung des Ankers
relativ zum Gehäuse
des Wählaktuators
verhindert, während
eine translatorische Bewegung des Ankers ausführbar ist. Der Anker des Wählaktuators
kann durch eine Endlagenfixierung in seiner jeweiligen axialen Endlage
fixiert werden. Zur Überwindung
der axialen Endlagenfixierung ist ein entsprechender Kraftaufwand
notwendig. Die Abplattung der ersten Platte ist bei der Montage
des Wählaktuators
der Mitnehmernese des Wählbleches zugewandt.
Der Wählaktuator
wird im Wesentlichen in vertikaler Richtung und stehend in eine
entsprechende Aussparung im Getriebegehäuse montiert. Eine Prüfung, ob
die Mitnehmernase des Wählbleches
korrekt in die Einhakstelle eingeführt ist, erfolgt durch eine
haptische Rückmeldung.
Befindet sich der Wählaktuator
in seiner vorbestimmten Montageposition, dann wird er über geeignete
Befestigungselemente, welche am Gehäuse des Wählaktuators angeordnet sind,
mit dem Getriebegehäuse
fest verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise über Schraubverbindungen
realisiert werden.
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Beider
Montage des Wählaktuators
werden verschiedene Montageschritte durchlaufen. Vor der Montage
des Wählaktuators
wird der Anker des Wählaktuators
in seine axial ausgefahrene Endlage gebracht und über eine
Endlagenfixierung in dieser Position gehalten. Unter der axial ausgefahrenen Endlage
des Ankers wird diejenige Endlage verstanden, bei der die Einhakstelle
des Ankers vom Gehäuse
des Wählaktuators
am weitesten entfernt ist. Anschließend wird der Wählaktuator
im Wesentlichen in vertikaler Richtung und stehend in eine entsprechende
Aussparung im Getriebegehäuse
eingeführt.
Die Abplattung der ersten Platte der Einhakstelle ist hierbei der
Mitnehmernase des Wählbleches
zugewandt. Durch die Aussparung im Getriebegehäuse ist die Position des Wählaktuators
und die Position des Ankers und somit auch die Position der Einhakstelle
zur Mitnehmernase des Wählbleches
vorgegeben. Der Wählaktuator
wird solange in vertikaler Richtung in die Aussparung im Getriebegehäuse bewegt,
bis die zweite Platte der Einhakstelle mit der Mitnehmernase des
Wählbleches
in Kontakt kommt, wodurch ein mechanischer Widerstand beim Montagevorgang
erzeugt wird. Der so ins Getriebegehäuse eingeführte Wählaktuator wird nun vorzugsweise
um 180 Grad um seine Rotationsachse (Achse des Ankers) gedreht,
wodurch die Abplattung der ersten Platte auf die der Mitnehmernase
des Wählbleches
abgewandte Seite gedreht wird und das Wählblech dadurch mit der Einhakstelle
und somit mit dem Anker des Wählaktuators
formschlüssig
verbunden wird. Anschließend
wird durch vertikales Anheben des Wählaktuators geprüft, ob die
Einhakstelle und somit der Anker des Wählaktuators mit dem Wählblech formschlüssig verbunden
ist, wobei der Formschluss gewährleistet
ist, wenn ein vollständiges
Herausziehen des Wählaktuators
aus dem Getriebegehäuse verhindert
wird. Beim Vorliegen eines Formschlusses zwischen dem Wählaktuator
und dem Wählblech, wird
der Wählaktuator
in seine vorbestimmte Montageposition heruntergedrückt und
mit dem Getriebegehäuse
fest verbunden.
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Durch
die oben genannten Maßnahmen
vereinfacht sich eine Blindmontage des Wählaktuators. Durch die spezielle
konstruktive Ausführung
der Einhakstelle des Ankers kann durch eine sofortige haptische
Rückmeldung
erkannt werden, ob die Mitnehmernase des Wählbleches in die Einhakstelle
richtig eingeführt
wurde. Somit wird eine einfache Prüfmöglichkeit des Formschlusses
von Mitnehmernase und Einhakstelle und somit von Wählblech
und Wählaktuator
ermöglicht.
Durch die sichere Montage des Wählaktuators
und die einfache Prüfmöglichkeit
des Formschlusses von Einhakstelle und Mitnehmernase, kann die Anzahl
von Rückmontagefällen entsprechend
verringert werden.
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Im
Folgenden wird das Grundprinzip der Erfindung an Hand einer Zeichnung
beispielhaft näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
Wählaktuator
mit erfindungsgemäßer Einhakstelle,
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2 einen
Ausschnitt einer Schalteinrichtung mit dem Wählaktuator aus der 1 und
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3 eine
schematische Schnittdarstellung einer Schalteinrichtung mit dem
Wählaktuator
aus 1.
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Die 1 zeigt
einen Wählaktuator 2 für eine Schalteinrichtung
eines Schaltgetriebes. Der Wählaktuator 2 umfasst
ein Gehäuse 30 und
einen Anker 4. Der Anker 4 des Wählaktuators 2 weist
eine Verdrehsicherung auf, welche beispielsweise im Gehäuse 30 des
Wählaktuators 2 angeordnet
ist (hier nicht gezeigt). Eine rotatorische Bewegung des Ankers 4 relativ
zum Gehäuse 30 des
Wählaktuators 2 wird
durch die Verdrehsicherung verhindert, während eine translatorische
Bewegung des Ankers 4 ausführbar ist. Der Anker 4 des
Wählaktuators 2 kann durch
eine Endlagenfixierung in seiner jeweiligen axialen Endlage fixiert
werden. Zur Überwindung
der Endlagenfixierung ist ein entsprechender Kraftaufwand notwendig.
Der Anker 4 des Wählaktuators 2 weist
eine Einhakstelle 6 auf. Die Einhakstelle 6 besteht
aus zwei Platten 8, 10, die durch einen Steg 12 miteinander
verbunden und am Anker 4 des Wählaktuators 2 angeordnet
sind. Erfindungsgemäß ist die Einhakstelle 6 des
Wählaktuators 2 derart
ausgebildet, dass eine Blindmontage des Wählaktuators 2 sicher
gewährleistet
ist. Die erste Platte 10 ist vom Gehäuse 30 des Wählaktuators 2 weiter
entfernt als die zweite Platte 8 und weist auf einer Seite
eine Abplattung auf, welche beispielsweise bis zum Steg 12 hin ausgebildet
ist. Der Anker 4 und die Einhakstelle 6 können beispielsweise
aus einem Bauteil gefertigt sein.
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Die 2 zeigt
den Wählaktuator 2 in
Verbindung mit einer Schalteinrichtung 22 für ein Schaltgetriebe.
Eine Wählmechanik
der Schalteinrichtung 22 umfasst einen auf einer Schaltwelle 32 verdrehbar und
axial auf der Schaltwelle 32 arretiert angeordneten Mitnehmer-
bzw. Schaltfingerring 16, welcher einen Schaltfinger aufweist.
Des Weiteren weist die Wählmechanik
ein Wählblech 18 auf,
welches die Wählbewegung
auf den Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring 16 und somit auf
den Schaltfinger überträgt. Am Wählblech 18 ist
ein Element 14 angeordnet, beispielsweise eine Mitnehmernase,
welches vorzugsweise mit dem Wählblech 18 aus
einem Stück
gefertigt ist. Das Wählblech 18 ist
in Umfangsrichtung zur Schaltwelle 32 verdrehbar und axial
nicht beweglich angeordnet. Bei montiertem Wählaktuator 2 steht
die Einhakstelle 6 mit der Mitnehmernase 14 des
Wählbleches 18 in
Verbindung. Durch das Betätigen
des Wählaktuators 2 werden
bei formschlüssiger
Verbindung zwischen Mitnehmernase 14 und Einhakstelle 6,
die Mitnehmernase 14 und dadurch auch das Wählblech 18 in
Umfangsrichtung zur Schaltwelle 32 bewegt. Das Wählblech 18 ist
dabei so ausgebildet, dass die Schaltgabeln bzw. Schaltschwingen 20 der nicht
zu schaltenden Gänge
blockiert werden.
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Die 3 zeigt
den Wählaktuator 2 in
montiertem Zustand. Bei der Montage des Wählaktuators 2 werden
verschiedene Montageschritte durchlaufen. Vor der Montage des Wählaktuators 2 wird
der Anker 4 des Wählaktuators 2 in
seine axial ausgefahrene Endlage gebracht und über die Endlagenfixierung in dieser
Position gehalten. Unter der axial ausgefahrenen Endlage des Ankers 4 wird
diejenige Endlage verstanden, welche der Anker 4 einnimmt,
wenn die Einhakstelle 6 am weitesten vom Gehäuse 30 des Wählaktuators 2 entfernt
ist. Anschließend
wird der Wählaktuator 2 im
Wesentlichen in vertikaler Richtung und stehend in eine entsprechende
Aussparung im Getriebegehäuse 28 eingeführt. Durch
die Aussparung im Getriebegehäuse 28 ist
die Position des Wählaktuators 2 und
die Position des Ankers 4 und somit auch die Position der
Einhakstelle 6 zur Mitnehmernase 14 des Wählbleches 18 vorgegeben.
Die Abplattung der ersten Platte 10 der Einhakstelle 6 ist der
Mitnehmernase 14 des Wählbleches 18 zugewandt.
Der Wählaktuator 2 wird
solange in vertikaler Richtung in die Aussparung im Getriebegehäuse 28 bewegt,
bis die zweite Platte 8 der Einhakstelle 6 mit der
Mitnehmernase 14 des Wählbleches 18 in
Kontakt kommt, wodurch ein mechanischer Widerstand beim Montagevorgang
erzeugt wird. Der so ins Getriebegehäuse 28 eingeführte Wählaktuator 2 wird nun
vorzugsweise um 180 Grad um seine Rotationsachse gedreht, wodurch
die Abplattung der ersten Platte 10 auf die der Mitnehmernase 14 des
Wählbleches 18 abgewandte
Seite gedreht wird und das Wählblech 18 dadurch
mit der Einhakstelle 6 und somit mit dem Anker 4 des
Wählaktuators 2 formschlüssig verbunden
wird. Anschließend
wird durch vertikales Anheben des Wählaktuators 2 geprüft, ob die
Einhakstelle 6 und somit der Anker des Wählaktuators 2 mit
dem Wählblech 18 formschlüssig verbunden
ist, wobei der Formschluss gewährleistet
ist, wenn ein vollständiges
Herausziehen des Wählaktuators 2 aus dem
Getriebegehäuse 28 nicht
möglich
ist. Beim Vorliegen eines Formschlusses zwischen dem Wählaktuator 2 und
dem Wählblech 18,
wird der Wählaktuator 2 in
seine vorbestimmte Montageposition heruntergedrückt und über geeignete Befestigungselemente 34, 36,
welche am Gehäuse 30 des
Wählaktuators 2 angeordnet
sind, mit dem Getriebegehäuse 28 fest
verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise über Schraubverbindungen 24, 26 realisiert werden.
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- 2
- Betätigungsmittel,
Wählaktuator
- 4
- Anker
- 6
- Einhakstelle
- 8
- zweite
Platte
- 10
- erste
Platte mit Abplattung
- 12
- Steg
- 14
- Mitnehmernase
- 16
- Mitnehmer-
bzw. Schaltfingerring
- 18
- Wählblech
- 20
- Schaltgabel,
Schaltschwinge
- 22
- Schalteinrichtung
- 24
- Schraubverbindung
- 26
- Schraubverbindung
- 28
- Getriebegehäuse
- 30
- Gehäuse vom
Betätigungsmittel,
Gehäuse vom
Wählaktuator
- 32
- Schaltwelle
- 34
- Befestigungselement
- 36
- Befestigungselement