DE102007042805A1

DE102007042805A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102007042805A1
Application number: DE200710042805
Authority: DE
Inventors: Philippe Ott
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-12
Also published as: WO2009033932A2; WO2009033932A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit zumindest einer Schaltwelle (4), mit wenigstens einem Mitnehmer (13), mit wenigstens zwei Übertragungsgliedern (17), mit wenigstens zwei Schiebemuffen (18, 19) und mit wenigstens einer Sperreinrichtung (20), wobei in der Schaltvorrichtung - die Schaltwelle (4) mit dem Mitnehmer (13) verbunden sowie mit Mitnehmer (13) relativ zu einer Lagerung (25) der Schaltwelle (4) entlang der Längsachse (22) der Schaltwelle (4) längs verschiebbar und um die Läng (20) zumindest ein Sperrglied (23, 24) aufweist, welches mit der Schaltwelle (4) um die Längsachse (22) der Schaltwelle (4) schwenkbar, aber relativ zu der Lagerung (25) längs nicht verschiebbar gehalten ist, - die Schaltwelle (4) relativ zu dem Sperrglied (23, 24) längs verschiebbar ist, - über den Mitnehmer (13) wahlweise eine wieder trennbare Wirkverbindung zwischen einem der Übertragungsglieder (17) und der Schaltwelle (4) herstellbar und gleichzeitig mittels der Sperreinrichtung (20) das andere Übertragungsglied (17) gegen eine Wirkverbindung mit der Schaltwelle (4) vorübergehend sperrbar ist, - jedes der Übertragungsglieder (17) jeweils mit einer der Schiebemuffen (18, 19) mechanisch gekoppelt ist, und dabei durch das mit dem Mitnehmer (12) in der Wirkverbindung stehende Übertragungsglied (17) Bewegungen von der Schaltwelle (4) über den Mitnehmer (13) zum Übertragungsglied (17) auf die Schiebemuffe (18, 19) ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit zumindest einer Schaltwelle, mit wenigstens einem Mitnehmer, mit wenigstens zwei Übertragungsgliedern, mit wenigstens zwei Schiebemuffen und mit wenigstens einer Sperreinrichtung wobei in der Schaltvorrichtung

– die Schaltwelle mit dem Mitnehmer verbunden sowie mit Mitnehmer relativ zu einer Lagerung der Schaltwelle entlang der Längsachse der Schaltwelle längs verschiebbar und um die Längsachse schwenkbar ist,
– die Sperreinrichtung zumindest ein Sperrglied aufweist, welches mit der Schaltwelle um die Längsachse der Schaltwelle schwenkbar aber relativ zu der Lagerung längs nicht verschiebbar gehalten ist,
– die Schaltwelle relativ zu dem Sperrglied längsverschiebbar ist,
– über den Mitnehmer wahlweise eine wieder trennbare Wirkverbindung zwischen einem der Übertragungsglieder und der Schaltwelle herstellbar und gleichzeitig mittels der Sperreinrichtung das andere Übertragungsglied gegen eine Wirkverbindung mit der Schaltwelle vorübergehend sperrbar ist,
– jedes der Übertragungsglieder jeweils mit einer der Schaltmuffen mechanisch gekoppelt ist, und dabei durch das mit dem Mitnehmer in der Wirkverbindung stehende Übertragungsglied Bewegungen von der Schaltwelle über den Mitnehmer zum Übertragungsglied auf die Schiebemuffe übertragbar sind.

Hintergrund der Erfindung
Derartige Schaltvorrichtungen sind Bestandteil von Zahnräderwechselgetrieben. Ein Beispiel eines derartigen Zahnräderwechselgetriebes ist in DE 196 09 209 A1 beschrieben und ist beispielsweise aus einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle sowie einer Vorgelegewelle gebildet. Die Vorgelegewelle steht in bekannter Weise über Zahnradpaarungen mit der Eingangswelle und auch mit der Ausgangswelle in getrieblicher Verbindung. Zwischen der Eingangswelle und wahlweise der Vorgelegewelle oder der Ausgangswelle ist mittels der Zahnkupplungen eine wieder trennbare Kupplungsverbindung herstellbar. Außerdem werden die Vorgelegewelle und die Ausgangswelle über derartige Zahnkupplungen miteinander gekuppelt.
Die zuvor genannte Kupplungsverbindung zwischen den einzelnen Anordnungen ist jeweils durch Schiebemuffen hergestellt, von denen jede drehfest mit einer der Welle aber auf dieser Welle verschiebbar verbunden ist. Durch Verschieben in axialer Richtung, also in Längsrichtung der jeweiligen Welle, wird die Schiebemuffe mit einer Kupplungsverzahnung eines Zahnrades oder Wellenabschnittes in Eingriff gebracht. Dadurch wird die wieder trennbare Kupplungsverbindung zwischen der Welle mit Schiebemuffe und dem Zahnrad oder Wellenabschnitt hergestellt. Die Schiebemuffen stehen dazu in Wirkverbindung mit einem Übertragungsglied. Derartige Übertragungsglieder sind Schaltga beln, Schaltschwingen oder ähnliches.
Schaltgabeln sind in der Regel mit längsverschiebbaren Schaltschienen verbundenen. Die Schaltschienen sind parallel zu den Getriebewellen angeordnet und längsverschiebbar gelagert. Beim Schalten eines Ganges wird die Schaltschiene mit Schaltgabel mittels eines Mitnehmers längs verschoben. Da die Schaltgabel in die Schiebemuffe greift, wird diese ebenfalls axial mitgenommen und die zuvor genannte Kupplungsverbindung hergestellt oder wieder getrennt. Es gibt auch Anordnungen, in denen die Schaltgabel verschiebbar auf einer bewegungsfesten Schiene sitzt und somit die Schaltgabel direkt mittels des Mitnehmers längs verschiebbar ist.
Schaltschwingen sind mittels Schwenklager(n) um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse ist quer und beabstandet zu derjenigen Getriebewelle ausgerichtet, auf der die mit der Schaltschwinge gekoppelte Schiebemuffe sitzt. Beim Schalten eines Ganges wird die Schaltschwinge mittels eines Mitnehmers um die Schwenkachse geschwenkt und dadurch das von der Schwenkachse entfernte Ende beziehungsweise die von der Schwenkachse entfernten Enden der Schaltschwinge ausgelenkt. Da die auslenkbaren Enden der Schaltschwingen an der Schiebemuffe angreifen, wird die Schwenkbewegung an der Schiebemuffe in eine axiale Bewegung umgesetzt und die oben beschriebene trennbare Verbindung zwischen der Getriebewelle und einem Zahnrad bzw. einem Wellenabschnitt hergestellt bzw. wieder getrennt.
Die Mitnehmer sind beispielsweise Schaltfinger, die die Schaltbewegungen entweder längsbeweglich oder durch Schwenken auf die Schiebemuffe übertragen und diese in Längsrichtung bewegen. Oft sind Schaltfinger kombiniert längsverschiebbar und schwenkbar. Es ist auch denkbar, dass mehrere Übertragungsglieder allerdings zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit ein und demselben Mitnehmer betätigbar sind. Die Mitnehmer sind dann beispielsweise an einer Zentralschaltwelle fest und mit dieser schwenkbar und/oder axialverschiebbar. Die Zentralschaltwelle ist entweder parallel zu den Getriebewellen oder quer zu den Getriebewellen ausgerichtet. Wenn die Zentralschaltwelle parallel zu den Getriebewellen verläuft, wird diese zum Wählen geschwenkt und zum Schalten längs verschoben. Wenn die Zentralwelle quer zu den Getriebewellen angeordnet ist, wird diese zum Wählen längs verschoben und zum Schalten geschwenkt.
Über den Mitnehmer wird eine wieder trennbare Wirkverbindung zwischen einem der Übertragungsglieder und der Schaltwelle hergestellt, indem der Mitnehmer der Längs- oder Schwenkbewegung der Schaltwelle folgt und mit Nuten, Ausnehmungen oder Vorsprüngen an dem Übertragungsglied zunächst in Eingriff gebracht wird, dann das Übertragungsglied entweder längs mitnimmt oder dieses schwenkt, dann nach einiger Zeit das Übertragungsglied entweder längs wieder mit zurücknimmt oder zurückschwenkt und schließlich von dem Eingriff mit dem Übertragungsglied getrennt wird.
Mit den Sperreinrichtungen sind beim Wählen einer Gasse oder beim Schalten eines Ganges die anderen nicht angewählten oder zu schaltenden Schaltstangen oder Schaltschwingen gegen Schwenken beziehungsweise axiales Auslenken gesperrt. Eine derartige Sperreinrichtung ist in DE 101 15 354 A1 beschrieben und steht in Wirkverbindung mit einer Schaltwelle, an der mehrere Mitnehmer ausgebildet sind. Die Mitnehmer können, wie anfangs schon beschrieben, mit Schaltstangen, Schaltschienen, Schaltgabeln oder Schaltschwingen gekoppelt werden.
Die Sperreinrichtung selbst ist aus einem oder mehreren Sperrsegment(en) gebildet. Das Sperrsegment und die Schaltwelle sind zwar drehfest miteinander gekoppelt, jedoch ist die Schaltwelle relativ zu dem längs ortsfest gehaltenen Sperrsegment verschiebbar. Das Sperrsegment weist an seinem schwenkbaren Ende Vorsprünge, Ausnehmungen, Nadeln sowie Aussparungen auf, die beim Sperren mit Nuten in den Schaltstangen bzw. mit Nuten in Verriegelungsstangen von Schaltschwingen korrespondieren.
Die Schaltwelle und das Sperrsegment nach DE 101 15 354 A1 sind über einen in eine Nut eingreifenden Querbolzen schwenkfest miteinander gekoppelt.
Der Querbolzen ist in der Nut in die Richtungen frei beweglich, in welche das Sperrglied relativ zur Schaltwelle verschiebefest angeordnet ist. Die Nut ist dazu in einer Hülse ausgebildet. Der Querbolzen steht quer von der Schaltwelle ab. Die Hülse ist drehbar in einer Lagerkonsole der Schaltvorrichtung gelagert. In Längsrichtung ist die Hülse fest. An der Hülse sitzt das Sperrglied. Bei Längsbewegungen der Schaltwelle fährt der Querbolzen ungehindert in der Nut entlang. Mit der Länge der Nut können z. B. die Längen des Wegs beim Wählen festgelegt werden, indem die Enden der Nut in Längsrichtung als Anschläge vorgesehen sind. Beim Schwenken der Schaltwelle nimmt der in die Nut eingreifende Bolzen die Hülse mit, da die Abmessungen in der Nut quer zur Längsrichtung kaum größer sind als die Abmessung des Bolzens in diese Schwenkrichtung. Da das Sperrglied an der Hülse fest ist, wird dieses mit der schwenkenden Hülse mitgenommen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltvorrichtung zu schaffen, deren Sperreinrichtung einfach gestaltet ist und die in vorhandenen Getriebekonstruktionen gegen andere Sperreinrichtungen austauschbar ist.
Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst.

– Das Sperrglied oder die Sperrglieder sind nicht an einer Konsole, sondern an der Schaltwelle selbst schwenkbeweglich gelagert. Dazu weist das Sperrglied vorzugsweise wenigstens zwei der Lagerstellen auf. Die Lagerstelle ist mit einem Schiebesitz zum Beispiel durch Gleitlagerungen oder Führungsaugen beliebig gestaltbar. Da die Sperreinrichtung in Schwenkbewegungen der Schaltwelle folgt, stützt sich das Sperrglied bei Schwenkbewegung oder Relativbewegung zur Schaltwelle an der Schaltwelle ab. Dementsprechend sind die Anforderungen an die Lagerstellen gering, so dass diese einfach herzustellen sind. Eine bevorzugte Ausführung der Lagerstellen ist ein zylindri scher Abschnitt an der Schaltwelle, dessen Länge zumindest dem maximalen Verschiebeweg der Schaltwelle längs entspricht. Dieser Abschnitt wird von einem Auge Sperrgliedes teilweise umgriffen. Das Auge ist beispielsweise ein zylindrisches Loch in einem Blechabschnitt. Die schwenkfeste Koppelung des Sperrgliedes zur Schaltwelle ist bevorzugt durch einen Querbolzen in einer Längsnut hergestellt. Dabei ist der Querbolzen entweder am Sperrglied oder an der Schaltwelle ausgebildet und dementsprechend die Längsnut entweder an oder in der Schaltwelle beziehungsweise am Sperrglied ausgebildet. Die Längsnut ist parallel zur Längsachse der Schaltwelle ausgerichtet. Der Querschnitt der Schaltwelle am Lagersitz kann aber auch von der zylindrischen Form abweichen und zum Beispiel ein Mehrkant sein. Durch den Mehrkant an der Schaltwelle und durch eine mit dem Mehrkant korrespondierende Innenkontur an dem Sperrglied ist die schwenkfeste Mitnahme in Schwenkrichtung ohne zusätzliche Maßnahmen gesichert.
– Die Schaltvorrichtung weist zwei konstruktiv identische oder diesbezüglich voneinander abweichende Sperrglieder auf, die miteinander verbunden sind. Dabei sind die Sperrglieder in die Längsrichtungen, in die die Schaltwelle verschiebbar ist, zueinander benachbart und zueinander beabstandet. Die schwenkfeste Koppelung des Sperrgliedes zur Schaltwelle ist bevorzugt durch einen Querbolzen in einer Längsnut hergestellt. Dabei ist der Querbolzen entweder am Sperrglied oder an der Schaltwelle ausgebildet und dementsprechend die Längsnut entweder an oder in der Schaltwelle beziehungsweise am Sperrglied ausgebildet. Querbolzen und Längsnut sind vorzugsweise zwischen den in Längsrichtung zueinander benachbarten Sperrgliedern ausgebildet.
– Das Sperrglied ist ein Führungskreuz aus mindestens zwei sich kreuzenden Führungsbahnen. Die Führungsbahnen sind beispielsweise Führungsnuten in einer Hülse, die sich kreuzen oder sind durch seitliche Stege begrenzte Führungsbahnen gebildet.
– Das Sperrglied weist mindestens einen mit der Schaltwelle schwenkbaren Hebel auf. Der Hebel ist zumindest endseitig Im Querschnitt U-förmig ausgebildet und auf das Übertragungsglied so schwenkbar, dass jeder der Schenkel des U-förmigen Profils das Übertragungsglied dann in einer Längsrichtung hintergreift, wenn das Übertragungsglied gesperrt ist.

Sperreinrichtungen mit derartigen Merkmalen sind einfach und sehr genau herstellbar. Sie sind in Schaltvorrichtungen gegen die bisher üblichen und anfangs beschriebenen Sperreinrichtungen austauschbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 die Gesamtansicht einer inneren Schaltung mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,
2 die Gesamtansicht der Zentralschaltwelle mit Sperreinrichtung aus der inneren Schaltung nach 1,
3 die Sperreinrichtung in einem Längsschnitt entlang der Längsachse der Zentralschaltwelle,
4 der Querschnitt der Sperreinrichtung, geschnitten entlang der Linie IV-IV nach 3,
5 eine Draufsicht auf die innere Schaltung nach 1 mit einem Teilschnitt, mit dem die schwenkfeste Verbindung zwischen Sperrglied und Schaltwelle beschrieben ist,
6 eine Schnittdarstellung der inneren Schaltung nach 1, entlang der Längsachse der Schaltwelle geschnitten,
7 einen Querschnitt der inneren Schaltung nach 1, geschnitten entlang der Linie VII (XI)-VII (XI) entsprechend 6, mit dem eine gesperrte Schaltschwinge dargestellt ist,
8 einen Teilschnitt durch die Sperreinrichtung entlang der Linie VIII-VIII nach 7,
9 einen Querschnitt der inneren Schaltung nach 1, geschnitten entlang der Linie IX (XIII)-IX (XIII) entsprechend 6,
10 einen Teilschnitt durch die Sperreinrichtung entlang der Linie X-X nach 9, mit dem die Stellung eines Querbolzens im Mittelpunkt der Kreuzung dargestellt ist,
11 den Querschnitt wie nach 7, entlang der Linie XI-XI, indem jedoch die Schaltschwinge freigegeben dargestellt ist,
12 einen Teilschnitt durch die Sperreinrichtung nach 11 entlang der Linie XII-XII,
13 den Querschnitt der inneren Schaltung wie nach 9, entlang der Linie XIII-XIII, indem jedoch der Querbolzen in Längsrichtung der Schaltwelle gesperrt dargestellt ist und
14 einen Teilschnitt durch die Sperreinrichtung nach 13 entlang der Linie XIV-XIV.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Die 1, 5 und 6 zeigen eine innere Schaltung 1. Die innere Schaltung 1 ist mit zwei Schaltschienen 2, 3 versehen. An der Schaltschiene 2 ist eine Schaltgabel 5 fest. An der Schaltschiene 3 ist eine Schaltgabel 6 befestigt. Zur inneren Schaltung gehören weiterhin die Schaltschwingen 7 und 8. Die Schaltschwinge 7 ist um die Schwenkachse 9 und die Schaltschwinge 8 ist um die Schwenkachse 10 schwenkbar. Die Schwenkachsen 9 und 10 sind quer zu den Längsachsen der Schaltschienen 2 und 3 ausgerichtet. Die Schaltschienen 2 und 3 sind in einer Querkonsole 11 längsbeweglich gelagert. Die Längsachsen der Schaltschienen 2 und 3 verlaufen zueinander parallel. Die Schaltschwingen in 7 und 8 sind an Längskonsolen 12 schwenkbeweglich gelagert.
Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist aus:

– der Schaltwelle 4 in Form einer Zentralschaltwelle,
– mindestens drei Mitnehmern 13 (siehe auch die 2, 3, 4 und 5) in Form von Schaltfingern 14, 15, 16,
– vier Übertragungsgliedern 17 in Form der Schaltgabeln 5 und 6 sowie in Form der der Schaltschwingen 7 und 8,
– aus vier Schiebemuffen, von denen nur die mit den Schaltschwingen 7 und 8 gekoppelten Schiebemuffen 18 und 19 in den 7 und 9 beziehungsweise 11 und 13 durch Kreise symbolisch angedeutet sind,
– aus einer Sperreinrichtung 20.

Die Längsachse 22 der Schaltwelle 4 ist parallel zu den Längsachsen der Schaltschienen 2 und 3 ausgerichtet.
1, 2 und 5 – Die Mitnehmer 13 sind als die Schaltfinger 14, 15 und 16 an einer gemeinsamen Platte 21 aus Blech ausgebildet. An dieser Platte 21 ist weiterhin ein Führungselement 49 ausgebildet, welches eine nicht dargestellte Kulisse abfährt. Die Platte 21 ist an der Schaltwelle 4 fest. Die Schaltwelle 4 ist aus einem Rundmaterial und weist demzufolge einen weitestgehend zylindrische Außenquerschnitt auf. Die Schaltwelle 4 ist in der Querkonsole 11 mittels einer Lagerung 25 entlang ihrer Längsachse 22 verschiebbar und um die Längsachse 22 schwenkbar gelagert.
2 – Die Sperreinrichtung 20 weist zwei Sperrglieder 23 und 24 auf, die mit der Schaltwelle 4 um die Längsachse 22 schwenkbar aber relativ zu der Lagerung 25 (5) längst nicht verschiebbar gehalten sind, so dass die Schaltwelle 4 relativ zu den axial ortsfesten Sperrgliedern 23 und 24 längsbeweglich ist.
Zum Wählen wird die Schaltwelle 4 um ihre Längsachse 22 geschwenkt. Je nach Position der Schaltwelle 4 wird einer der Mitnehmer 13 dabei mit einem der Übertragungsglieder 17 in eine Wirkverbindung gebracht, indem einer der Schaltfinger 14, 15 oder 16 in eine der Ausnehmungen 26, 27 oder 28 (siehe insbesondere 5) geschwenkt wird. Gleichzeitig wird mittels der Sperreinrichtung 20 mindestens eines der Übertragungsglieder 17 gegen eine Wirkverbindung mit der Schaltwelle 4 gesperrt. Das Prinzip ist anhand von zwei Beispielen mit den 6, 7 bis 14 näher dargestellt.
3 und 4 – Jedes der Sperrglieder 23 und 24 ist an den Lagerstellen 34 und 35 mittels Laschen 30 und 31 an der Schaltwelle 4 gelagert. Die Laschen stehen quer zur Längsrichtung ab und sind in Längsrichtung zueinander beabstandet. An den Laschen 30 und 31 sind in Längsrichtung durchgehende Löcher 32 mit innenzylindrischem Querschnitt ausgebildet. Die Laschen 30 und 31 umgreifen zylindrischer Querschnitte der Schaltwelle 4 an dem jeweiligen zylindrischen Querschnitt der Lagerstelle 34 und 35.
3, 4, 5 und 6 – Die Sperreinrichtung 20 ist mit der Schaltwelle 4 über ei nen in eine Nut 33 (Längsnut) eingreifenden Querbolzen 51 schwenkfest gekoppelt. Der Querbolzen 51 ist in diesem Fall in der Schaltwelle 4 befestigt. Die Nut 33 ist als Längsnut in einem Längssteg 50 ausgebildet. Der Längssteg 50 verbindet die Sperrglieder 23 und 24 in Längsrichtung, so dass sich die Nut 33 längs sowohl zwischen den Sperrgliedern 23 und 24 als auch den Lagerstellen 34 und 35 erstreckt (siehe insbesondere 6).
2, 3, 4, 10 und 14 – Das Sperrglied 23 ist durch zwei Paare aus Stegen 36 und 37 gebildet. Jedes Paar weist jeweils einen Steg 36 und 37 auf, die sich in Längsrichtung, also gleichgerichtet mit der Längsachse 22, mit Abstand zueinander und parallel zueinander ausgerichtet gegenüberliegen. Die Paare selbst sind in quer zur Längsachse zueinander beabstandet, wobei einem Steg 36 des einen Paares ein Steg 36 des anderen Paares und einem Steg 37 des einen Paares ein Steg 37 des anderen Paares gegenüberliegt. Durch diese Anordnung der Stege ist ein Führungskreuz 38 (10 und 14) gebildet. Das Führungskreuz 38 weist die Führungsbahnen 39 und 40 auf. Die Führungsbahn 39 verläuft quer zur Längsachse 23 und ist in eine Längsrichtung durch zwei Stege 36 und in die andere Längsrichtung durch zwei Stege 37 begrenzt. Die Führungsbahn 40 ist mit der Längsachse 22 gleichgerichtet und quer zur Längsachse jeweils durch eines der Paare begrenzt. Die Führungsbahnen 39 und 40 kreuzen sich an einer Kreuzung 41.
6 zeigt die innere Schaltung entlang der Längsachse 22 längs geschnitten. Das Sperrglied 23 ist der Schaltschwinge 7 zugeordnet. Die Schaltschwinge 7 ist beispielsweise zum Schalten eines dritten und vierten Gangs vorgesehen. Die 9 und 13 zeigen beide den gleichen Querschnitt durch die Schaltschwinge 7 und die Sperreinrichtung 20 am Sperrglied 23, jedoch in unterschiedlichen Betriebszuständen.
An der Schaltschwinge 7 steht senkrecht ein Sperrbolzen 46 in das Führungskreuz 38 hinein. Der Sperrbolzen 46 sitzt in einem Verbindungsteil zur Schaltschwinge 7 fest an der Schaltschwinge 7.
6 – Die Führungsbahn 40 ist in der Darstellung in Längsrichtung von links nach rechts verlaufend abgebildet. Der Sperrbolzen 46 steht in der Darstellung nach 6 der Mitte 41a der Kreuzung 41. Die Führungsbahn 39 erstreckt sich senkrecht in die Bildebene nach 6 hinein und senkrecht aus dieser heraus. Wenn der Sperrbolzen 46 auf der Mitte 41a der Kreuzung 41 steht, kann die Schaltwelle 4 zum Schalten beispielsweise des dritten oder vierten Ganges längs und dazu die Schaltschwinge 7 mit dem Sperrbolzen 46 um die Schwenkachse 9 geschwenkt werden. Der Sperrbolzen 46 durchfährt dabei eine von den zwei sich in unterschiedliche Längsrichtungen erstreckenden Hälften, der sich dem Mittelpunkt der Kreuzung 41 anschließenden Führungsbahn 40. Wenn der Sperrbolzen 46 in dem Führungskreuz 38 außerhalb der Kreuzung 41 steht, kann Sperreinrichtung 20 nicht um die Schwenkachse 22 geschwenkt werden.
9 und 13 – zeigen den Querschnitt der inneren Schaltung 1 mittig der Schaltschwinge 7 und des Führungskreuzes 38. Die Führungsbahn 39 ist in der Darstellung in Längsrichtung von links nach rechts verlaufend abgebildet. Die Führungsbahn 40 erstreckt sich senkrecht in die Bildebene nach 9 und 13 hinein und senkrecht aus dieser heraus.
9 und 10 – Der Sperrbolzen 46 steht in der Darstellung nach 9 auf der Mitte 41a der Kreuzung 41. Wenn der Sperrbolzen 46 auf der Mitte 41a der Kreuzung 41 steht, kann die Sperreinrichtung 20 um die Schwenkachse 22 geschwenkt werden. Einer der Schaltfinger 14, 15 oder 16 geht dabei eine Wirkverbindung mit entweder einer der Schaltgabeln 5 oder 6 bzw. mit einer der Schaltschwingen 7 oder 8 ein.
13 und 14 – Wenn das Sperrglied 23 mit der Schaltwelle 4 beim Wählen um die Längsachse 22 geschwenkt wird, fährt je nach Schwenkrichtungssinn eine sich der Mitte 41a der Kreuzung anschließende Hälfte (in 13 die im Bild linke Hälfte) der Führungsbahn 39 an dem mit der Schaltschwinge 7 unbeweglichen Sperrbolzen 46 entlang. Mit dem Sperrbolzen 46 in dem Führungskreuz 38 außerhalb der Kreuzung 41 kann die Schaltschwinge 7 nicht geschwenkt werden. Der dritte oder vierte Gang können nicht versehentlich eingelegt werden.
2 und 3 – Das Sperrglied 24 ist an einem Hebel 42, der zumindest einseitig als ein U-Profil ist, ausgebildet. Der Hebel 42 geht von dem Längssteg 50 aus und ist mit diesem um die Längsachse 22 der Schaltwelle 4 schwenkbar aber nicht längsverschiebbar. Das U-Profil weist einen Quersteg 43 auf, der mit der Längsachse 22 gleichgerichtet ist. Von dem Quersteg 43 gehen senkrecht die Schenkel 44 und 45 des U-Profils ab.
11 und 12 – Das Sperrglied 24 steht über der Schaltschwinge 8. Die Schaltwelle 4 ist so geschwenkt, dass das Sperrglied 24 zur Schaltschwinge 8 berührungslos ist. Die Schaltschwinge 8 kann aus dieser Position zum Schalten des fünften oder sechsten Ganges von dem Sperrglied 24 nicht behindert um die Schwenkachse 10 in Richtungen des Doppelpfeils geschwenkt werden.
7 und 8 – der Hebel 42 wird mit der schwenkenden Schaltwelle 4 um die Längsachse 22 so über einen Abschnitt 48 der Schaltschwinge 8 geschwenkt, dass jeder der Schenkel 44 und 47 des U-Profils den Abschnitt 48 in einer der Längsrichtungen hintergreift. Die Schaltschwinge 8 ist gegen Schwenkbewegungen in Richtungen des Doppelpfeils um die Schwenkachse 10 gesperrt.
Die Sperrglieder 23 und 24 werden beim Wählen einer Gasse gleichzeitig geschwenkt, da diese beide an der schwenkbaren Sperreinrichtung 20 fest miteinander verbunden sind. Welches der Sperrglieder 23 und 24 sperrt, hängt von der Gasse ab, die gewählt wird. Anders gesagt – welche der Schaltschwingen 7 oder 8 gegen das Einlegen eines dritten, vierten, fünften oder sechsten Ganges gesperrt wird, hängt von der Schwenkrichtung ab, in welche die Schaltwelle 4 und damit die Sperreinrichtung 20 um die Schwenkachse 22 geschwenkt wird und hängt von der Schwenkposition ab, in der die Schaltwelle 4 mittels Arretierelementen 47 gehalten wird. Es sind ff. Betriebszustände vorgesehen:

– Es ist eine der Schaltschwingen 7 oder 8 ist gegen das Schwenken um die Schwenkachse 9 oder 10 gesperrt (Beispiel siehe 8 oder 14). Die andere der Schaltschwingen 7 oder 8 ist für das Schalten eines der Gänge frei (Beispiel siehe 10 oder 12). In diesem Fall sind die Schaltschienen 2 und 3 gegen Längsbewegungen und somit gegen das Einlegen von Gängen über die Schaltgabeln 5 oder 6 mittels einer Weiteren nicht näher beschriebenen Sperreinrichtung gesperrt.
– Es sind beide Schaltschwingen 7 und 8 mittels der Sperreinrichtung 20 gegen das Schwenken um die Schwenkachse 9 beziehungsweise 10 gesperrt. Eine der Schaltwellen 2 oder 3 ist auch gesperrt die andere zum Einlegen eines Ganges längs verschiebbar.
– Wenn eines der Sperrglieder 23 beziehungsweise 24 oder wenn beide Sperrglieder 23 und 24 sperren, ist die Schaltwelle 4 mit den Schaltfingern längsverschiebbar. Die Sperreinrichtung 20 ist, wie anfangs schon erwähnt, längst nicht verschiebbar zum Getriebegehäuse ortsfest gehalten. Gänge werden durch Längsverschieben der Schaltwelle geschaltet.

1: Innere Schaltung
2: Schaltschiene
3: Schaltschiene
4: Schaltwelle
5: Schaltgabel
6: Schaltgabel
7: Schaltschwinge
8: Schaltschwinge
9: Schwenkachse
10: Schwenkachse
13: Mitnehmer
16: Schaltfinger
17: Übertragungsglied
18: Schiebemuffe
19: Schiebemuffe
20: Sperreinrichtung
21: Platte
22: Längsachse
23: Sperrglied
24: Sperrglied
25: Lagerung
26: Ausnehmung
27: Ausnehmung
28: Ausnehmung
29: Lasche
30: Lasche
31: Lasche
32: Loch
33: Nut
34: Lagerstelle
35: Lagerstelle
36: Steg
37: Steg
38: Führungskreuz
39: Führungsbahn
40: Führungsbahn
41: Kreuzung
41a: Kreuzungsmitte
42: Hebel
43: Quersteg
44: Schenkel
45: Schenkel
46: Sperrbolzen
47: Arretierelement
48: Abschnitt der Schaltschwinge 8
49: Führungselement
50: Längssteg
51: Querbolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19609209 A1 [0002]
- DE 10115354 A1 [0008, 0010]

Claims

Schaltvorrichtung mit zumindest einer Schaltwelle (4), mit wenigstens einem Mitnehmer (13), mit wenigstens zwei Übertragungsgliedern (17), mit wenigstens zwei Schiebemuffen (18, 19) und mit wenigstens einer Sperreinrichtung (20) wobei in der Schaltvorrichtung – die Schaltwelle (4) mit dem Mitnehmer (13) verbunden sowie mit Mitnehmer (13) relativ zu einer Lagerung (25) der Schaltwelle (4) entlang der Längsachse (22) der Schaltwelle (4) längs verschiebbar und um die Längsachse (22) schwenkbar ist, – die Sperreinrichtung (20) zumindest ein Sperrglied (23, 24) aufweist, welches mit der Schaltwelle (4) um die Längsachse (22) der Schaltwelle (4) schwenkbar aber relativ zu der Lagerung (25) längs nicht verschiebbar gehalten ist, – die Schaltwelle (4) relativ zu dem Sperrglied (23, 24) längsverschiebbar ist, – über den Mitnehmer (13) wahlweise eine wieder trennbare Wirkverbindung zwischen einem der Übertragungsglieder (17) und der Schaltwelle (4) herstellbar und gleichzeitig mittels der Sperreinrichtung (20) das andere Übertragungsglied (17) gegen eine Wirkverbindung mit der Schaltwelle (4) vorübergehend sperrbar ist, – jedes der Übertragungsglieder (17) jeweils mit einer der Schiebemuffen (18, 19) mechanisch gekoppelt ist, und dabei durch das mit dem Mitnehmer (12) in der Wirkverbindung stehende Übertragungsglied (17) Bewegungen von der Schaltwelle (4) über den Mitnehmer (13) zum Übertragungsglied (17) auf die Schiebemuffe (18, 19) übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (23, 24) zumindest einmal an der Schaltwelle (4) mit der Schaltwelle (4) schwenkbeweglich gelagert ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (23, 24) an wenigsten zwei Lagerstellen (34, 35) gelagert ist, wobei die Lagerstellen (34, 35) in die Richtungen zueinander beabstandet sind, in die das Sperrglied (23, 24) relativ zur Schaltwelle (4) verschiebefest gehalten ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstelle (34, 35) jeweils durch einen zylindrischen Abschnitt an der Schaltwelle (4) gebildet ist, der zu dem Sperrglied längsverschiebbar in ein innenzylindrisches Loch (32) an dem Sperrglied (23, 24) eingreift.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, in der die Sperreinrichtung (20) mit der Schaltwelle (4) über einen in eine Nut (33) eingreifenden Querbolzen (51) schwenkfest gekoppelt ist, wobei der Querbolzen (51) in der Nut (33) in die Richtungen beweglich ist, in wel che das Sperrglied (23, 24) relativ zur Schaltwelle (4) verschiebefest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (33) sich zwischen den Lagerstellen (34, 35) erstreckt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (33) in dem Sperrglied (23, 24) ausgebildet ist und der Querbolzen (51) von der Schaltwelle (4) absteht.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung zwei der Sperrglieder (23, 24) aufweist, wobei die Sperrglieder (23, 24) in die Richtungen, in die die Schaltwelle (4) verschiebbar ist, zueinander beabstandet sind.
Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung zwei der Sperrglieder (23, 24) aufweist, welche miteinander verbunden sind, wobei die Sperrglieder (23, 24) in die Richtungen, in die die Schaltwelle (4) verschiebbar ist, zueinander beabstandet sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 7 in der die Sperreinrichtung (20) mit der Schaltwelle (4) über einen in eine Nut (33) eingreifenden Querbolzen (51) schwenkfest gekoppelt ist, wobei der Querbolzen (51) in der Nut (33) in die Richtungen beweglich ist, in welche das Sperrglied (23, 24) relativ zur Schaltwelle verschiebefest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (33) sich zwischen Lagerstellen (34, 35) für das Sperrglied (23, 24) erstreckt.
Sperreinrichtung für eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (23) ein Führungskreuz (38) aus mindestens zwei sich kreuzenden Führungsbahnen (39, 40) aufweist, wobei die Führungsbahnen (39, 40) an einer Kreuzung (41) ineinander übergehen und dabei – eine erste der Führungsbahnen (40) in Längsrichtung der Schaltwelle ausgerichtet ist, und somit in Schwenkrichtung des Sperrgliedes (23) seitlich begrenzt ist – eine zweite Führungsbahn (39) in Schwenkrichtung des Sperrgliedes (23) ausgerichtet ist und somit in Längsrichtung der Schaltwelle (4) seitlich begrenzt ist und dass wenigstens eines der Übertragungsglieder (17) mit einem Sperrbolzen (46) versehen ist der zumindest zeitweise in der Führungskreuz (38) eingreift
Sperreinrichtung für eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (24) zumindest einen mit der Schaltwelle (4) schwenkbaren Hebel (42) aufweist, dessen Querschnitt zumindest endseitig durch ein U- Profil beschriebenen ist und der so über eines der Übertragungsglieder schwenkbar ist, dass jeweils ein Schenkel (44, 45) des U-Profil das Übertragungsglied (17) in eine der Längsrichtungen der Schaltwelle (4) hintergreift.