DE102007008084A1

DE102007008084A1 - Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes

Info

Publication number: DE102007008084A1
Application number: DE102007008084A
Authority: DE
Inventors: Michael Drabek; Philipp Werdin
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-02-17
Filing date: 2007-02-17
Publication date: 2008-08-21

Abstract

Es wird eine Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, vorgeschlagen, welche einen drehbar gelagerten Sperrhebel (1) aufweist, der an seinen Enden jeweils eine Aufnahme bzw. Nut (2, 3) für ein Sperr- bzw. Verriegelungselement (4, 5) eines Schaltelementes aufweist, wobei der Sperrhebel (1) durch ein Federelement (6, 8) in einer neutralen Position gehalten wird, bei der eine Bewegung des Sperrhebels (1) nahe der Selbsthemmung zugelassen ist, und wobei bei Betätigung eines Schaltelementes das diesem Schaltelement zugeordnete Verriegelungselement in Richtung auf den Drehpunkt des Sperrhebels (1) bewegt wird und gegen die Fläche des Sperrhebels (1) drückt, wodurch wegen der entstehenden Querkraft eine Drehbewegung des Sperrhebels (1) verursacht wird, durch die das Verriegelungselement des anderen Schaltelementes in die entsprechende Nut (2) des Sperrhebels (1) aufgenommen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Insbesondere in Doppelkupplungsgetrieben kann ein Fehlerfall dazu führen, dass neben einem eingelegten Gang in einem Teilgetriebe ein weiterer Gang eingelegt werden kann. Aus dem Stand der Technik bekannte Verriegelungen mit bekannten Randbedingungen sind nicht in der Lage, das Risiko des Ansynchronisierens vollständig zu vermeiden.
Aus der DE 102004036498 A1 der Anmelderin ist eine Einrichtung zur Rastierung und Verriegelung für Mehrfachkupplungsgetriebe, insbesondere für Doppelkupplungsgetriebe bekannt, bei der jeweils die Schaltstangen eines Teilgetriebes gegenseitig verriegelt werden, wobei die Funktionen Verriegelung und Rastierung mit denselben Bauteilen realisierbar sind.
Hierbei weist die Einrichtung zur Rastierung und Verriegelung zwei miteinander in kinematischem Zusammenhang bzw. in Wirkverbindung stehende Bolzen auf, welche über ein Federelement miteinander verbunden sind. Sie ist zwischen den Schaltstangen eines Teilgetriebes eines Doppelkupplungsgetriebes derart angeordnet, dass für den Fall der Rastierung die Bolzen über das Federelement gegen auf den Schaltstangen vorgesehene Nuten gedrückt werden und dass für den Fall der Verriegelung der für die Schaltung benötigte, der Schaltstange zugeordnete Bolzen aus der Nut der Schaltstange gegen die Kraft des Federelementes herausgedrückt wird, wodurch der weitere, der anderen Schaltstange zugeordnete Bolzen in der Nut hineingedrückt bleibt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, anzugeben, welche einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Zudem soll die erfindungsgemäße Einrichtung dem nicht geschalteten Gang geringstmögliche Bewegungsräume in Schaltrichtung gestatten.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird eine Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes vorgeschlagen, welche einen drehbar gelagerten Sperrhebel aufweist, der vorzugsweise als Wippe ausgebildet ist, wobei der Sperrhebel an seinen Enden jeweils eine Aufnahme bzw. Nut für ein Sperr- bzw. Verriegelungselement eines Schaltelementes aufweist. Gemäß der Erfindung wird der Sperrhebel durch ein Federelement in einer neutralen Position gehalten, bei der eine Bewegung des Sperrhebels nahe der Selbsthemmung zugelassen ist.
Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Aufnahmen bzw. Nuten für die Sperr- bzw. Verriegelungselemente der Schaltelemente derart ausgebildet sind, dass eine Bewegung des verriegelten Schaltelementes in Schaltrichtung vermieden wird bzw. dass das Verriegelungselement in der Nut hineingedrückt bleibt.
Die Aufnahmen bzw. Nuten sind vorzugsweise kreisbogenförmig ausgebildet, wobei sich die beiden Enden des Kreisbogens um einen definierten Anteil senkrecht zur Bewegungsrichtung der Sperr- bzw. Verriegelungselemente erstrecken. Dadurch wird gewährleistet, dass eine Bewegung des verriegelten Schaltelementes in Schaltrichtung in einer Kraft resultiert, die senkrecht zur Kontaktfläche der Nut wirkt, so dass keine Querkräfte entstehen, die ein Aufbiegen der Verriegelung bzw. eine Drehbewegung des Sperrhebels zur Folge haben könnten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Federelement, durch das der Sperrhebel in der neutralen Position gehalten wird, als beidseitig wirkende Schenkelfeder ausgeführt.
Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Sperrhebel durch eine Einrichtung zentriert bzw. in der neutralen Position gehalten, welche eine Radialfeder umfasst, die in im Sperrhebel und in dessen Anbindungsteil eingebrachten Aufnahmebohrungen angeordnet ist, wobei die Aufnahmebohrungen in der Neutralstellung des zu zentrierenden Sperrhebels fluchten.
Vorzugsweise ist der Sperrhebel auf einer Passschraube drehbar gelagert. Wenn der Sperrhebel die Neutralstellung verlässt, verschieben sich die Bohrungen gegeneinander, wodurch die Radialfeder eine Rückstellkraft in Richtung der Neutralstellung aufbaut.
Durch diese Konzeption wirken sich ein ungleichmäßiges Setzen der Feder bzw. Fertigungstoleranzen derselben nicht auf die Neutralstellung des Sperrhebels aus. Da sich die Feder selbst zentriert, entfällt eine extra Einspannung de Feder, wodurch weitere Ungenauigkeitseinflüsse in vorteilhafter Weise vermieden werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Sperrhebels und der Sperr- bzw. bzw. Verriegelungselemente zweier Schaltelemente gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in der neutralen Position;
2 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung eines Sperrhebels und der Sperrelemente zweier Schaltelemente gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in der neutralen Position;
3 eine schematische Draufsicht des Sperrhebels, in einer Position, bei der ein Schaltelement verriegelt ist und
4 eine schematische Darstellung des einen Endes des Sperrhebels im Sperrfall.
Bezug nehmend auf 1 umfasst die erfindungsgemäße Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes einen drehbar gelagerten Sperrhebel 1, der als Wippe ausgebildet ist, wobei der Sperrhebel 1 an seinen Enden jeweils eine Aufnahme bzw. Nut 2, 3 für ein Sperr- bzw. Verriegelungselement 4 bzw. 5 eines Schaltelementes aufweist. Bei dem gezeigten Beispiel wird der Sperrhebel 1 durch eine beidseitig wirkende Schenkelfeder 6 in einer neutralen Position gehalten, bei der eine Bewegung des Sperrhebels 1 nahe der Selbsthemmung zugelassen ist. Der Sperrhebel ist vorzugsweise über eine Passschraube 7 drehbar gelagert.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sperrhebel 1 durch eine Einrichtung zentriert bzw. in der neutralen Position gehalten, welche eine Radialfeder 8 umfasst, die in im Sperrhebel 1 und in dessen Anbindungs teil 11 eingebrachten Aufnahmebohrungen 9, 10 angeordnet ist, wobei gemäß der Erfindung die Aufnahmebohrungen 9, 10 in der Neutralstellung des Sperrhebels 1 fluchten. Für den Fall, dass der Sperrhebel 1 die Neutralstellung verlässt, verschieben sich die Bohrungen 9, 10 gegeneinander, wodurch die Radialfeder 8 eine Rückstellkraft in Richtung der Neutralstellung aufbaut.
Die im 2 gezeigte Radialfeder 8 ist als zylindrisches Drahtbiegeteil ausgeführt; es ist aber auch möglich, die Radialfeder als spiralförmig gewickeltes Blech, als Gummiteil mit Einschnürung und Kugelkopf oder als Spiral-Knickfeder auszubilden.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt: In der Neutralstellung, die in 1 dargestellt ist, ist eine Drehbewegung des Sperrhebels 1 nahe der Selbsthemmung zugelassen. Diese Auslegung nahe der Selbsthemmung ist notwendig, da sich andernfalls nicht die in 3 und 4 gezeigte Überdeckung im Sperrfall ergeben würde.
Wenn ein Schaltelement geschaltet wird, bewegt sich das entsprechende Verriegelungselement 5 in Richtung auf den Drehpunkt des Sperrhebels 1 bzw. auf die Passschraube 7 (in Richtung des Pfeils gemäß 3) und drückt gegen die Fläche des Sperrhebels 1, wodurch wegen der entstehenden Querkraft eine Drehbewegung des Sperrhebels 1 verursacht wird, durch die das Verriegelungselement 4 des anderen Schaltelementes, wie in 3 gezeigt wird, in die entsprechende Nut 2 des Sperrhebels 1 aufgenommen wird; dadurch ist eine Bewegung des Schaltelementes, welches das Sperr- bzw. Verriegelungselement 4 aufweist, in Schaltrichtung nicht mehr möglich, solange das andere Schaltelement geschaltet bleibt.
Gemäß der Erfindung sind die Aufnahmen bzw. Nuten 2, 3 für die Sperr- bzw. Verriegelungselemente 4, 5 der Schaltelemente kreisbogenförmig ausgebildet, wobei sich die beiden Enden des Kreisbogens um einen definierten Anteil senkrecht zur Bewegungsrichtung der Sperr- bzw. Verriegelungselemente 4, 5 erstrecken.
Dies wird anhand 4 veranschaulicht, wobei die Anteile mit 12 bzw. 13 bezeichnet sind. Hierbei entsteht der Vorteil, dass das Verriegelungselement 4 des verriegelten Schaltelementes bei einer in Schaltrichtung wirkenden Kraft auf eine senkrecht zur Bewegungsrichtung des Verriegelungselementes liegenden Fläche drückt, sodass keine Querkräfte entstehen, die ein Aufbiegen der Verriegelung bzw. eine Drehbewegung des Sperrhebels 1 zur Folge haben könnten.
Die erfindungsgemäße Konzeption kann zudem auch bei Schaltungen realisiert werden, bei denen sich die Sperrelemente der Schaltelemente axial bewegen.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile der erfindungsgemäßen Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion der Einrichtung, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.

1: Sperrhebel
2: Nut
3: Nut
4: Verriegelungselement
5: Verriegelungselement
6: Schenkelfeder
7: Passschraube
8: Radialfeder
9: Aufnahmebohrung
10: Aufnahmebohrung
11: Anbindungsteil
12: senkrecht zur Bewegungsrichtung eines Verriegelungselementes angeordneter Anteil
13: senkrecht zur Bewegungsrichtung eines Verriegelungselementes angeordneter Anteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004036498 A1 [0003]

Claims

Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen drehbar gelagerten Sperrhebel (1) aufweist, der an seinen Enden jeweils eine Aufnahme bzw. Nut (2, 3) für ein Sperr- bzw. Verriegelungselement (4, 5) eines Schaltelementes aufweist, wobei der Sperrhebel (1) durch ein Federelement (6, 8) in einer neutralen Position gehalten wird, bei der eine Bewegung des Sperrhebels (1) nahe der Selbsthemmung zugelassen ist, wobei bei Betätigung eines Schaltelementes das diesem Schaltelement zugeordnete Verriegelungselement in Richtung auf den Drehpunkt des Sperrhebels (1) bewegt wird und gegen die Fläche des Sperrhebels (1) drückt, wodurch wegen der entstehenden Querkraft eine Drehbewegung des Sperrhebels (1) verursacht wird, durch die das Verriegelungselement des anderen Schaltelementes in die entsprechende Nut (2) des Sperrhebels (1) aufgenommen wird.
Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen bzw. Nuten (2, 3) für die Sperr- bzw. Verriegelungselemente (4, 5) der Schaltelemente derart ausgebildet sind, dass eine Bewegung des verriegelten Schaltelementes in Schaltrichtung vermieden wird.
Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen bzw. Nuten (2, 3) für die Sperr- bzw. Verriegelungselemente (4, 5) kreisbogenförmig ausgebildet sind, wobei sich die beiden Enden des Kreisbogens um einen definierten Anteil (12, 13) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Sperr- bzw. Verriegelungselemente (4, 5) erstrecken, so dass eine Bewegung des verriegelten Schaltelementes in Schaltrichtung in einer Kraft resultiert, die senkrecht zur Kontaktfläche der Nut (2, 3) wirkt, wodurch keine Querkräfte entstehen, die ein Aufbiegen der Verriegelung bzw. eine Drehbewegung des Sperrhebels (1) bewirken können.
Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (1) als Wippe ausgebildet ist.
Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als beidseitig wirkende Schenkelfeder (6) ausgeführt ist.
Einrichtung zur gegenseitigen Verriegelung zweier Schaltelemente eines Getriebes, nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Radialfeder (8) ausgebildet ist, die in im Sperrhebel (1) und in dessen Anbindungsteil (11) eingebrachtes Aufnahmebohrungen (9, 10) angeordnet ist, wobei die Aufnahmebohrungen (9, 10) in der Neutralstellung des zu zentrierenden Sperrhebels (1) fluchten.