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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für
die Wähl- und Schaltbetätigung von Mehrstufenschaltgetrieben
insbesondere in Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von
Anspruch 1.
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In
Fahrzeugen werden sowohl in Handschaltgetrieben, wie auch in automatisierten
Getrieben in großem Umfang Schaltvorrichtungen eingesetzt,
bei denen die zum gewünschten Gang gehörigen Komponenten
des Antriebsstranges durch das Verschieben einer Schaltmuffe kraft-
bzw. drehmomentübertragend miteinander verbunden werden. Dabei
greift eine Schaltgabel oder Schaltschwinge in eine aussenliegende
Umfangsnut der axial verschiebbaren Schaltmuffe ein und eine am
Innenumfang der Schaltmuffe liegende Verzahnung stellt beim Einlegen
eines Ganges eine formschlüssige Verbindung zwischen dem
zugehörigen Losrad und einer Getriebewelle her.
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Der
gesamte Schaltvorgang umfasst dabei in der Regel zwei Bewegungen,
nämlich eine Wählbewegung und eine Schaltbewegung.
Mit der Wählbewegung wird eine bestimmte Schaltgabel ausgewählt,
die zum Einlegen des neuen Ganges verschoben werden soll. Dieser
Vorgang wird auch als Gassenwahl bezeichnet. Mit der Schaltbewegung
wird dann die ausgewählte Schaltgabel und mit ihr die dazugehörige
Schaltmuffe verschoben. Dadurch ist der Kraftfluß mit der
gewünschten Übersetzung im Antriebsstrang hergestellt
und der neue Gang eingelegt.
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Es
gibt Schaltvorrichtungen mit je einer Schaltstange für
eine Schaltgabel. Bei diesen Schaltvorrichtungen ist die Schaltgabel
starr mit der jeweiligen Schaltstange verbunden. Durch die Wählbewegung
wird ein Mitnahmeelement, welches wiederum starr mit der zugehörigen
Schaltstange verbunden ist, ausgewählt, indem ein Schaltfinger
in die Mitnahmeposition des gewünschten Mitnahmeelementes bewegt
wird. Bei der nachfolgenden Schaltbewegung wird die starre Einheit
aus Mitnahmeelement, Schaltstange, Schaltgabel und die Schaltmuffe
axial verschoben. Ausführungsbeispiele dieser Art von Schaltvorrichtungen
sind beispielsweise aus der
WO 2007/065611 A1 und aus der
DE 10 2005 000 886 A1 bekannt.
Bei diesen Ausführungen sind ein relativ großer
Bauraum und viele Bauteile erforderlich, weil jeder Schaltmuffe
und Schaltgabel eine separate Schaltstange zugeordnet ist, wobei
jede Schaltstange axialen Bewegungsraum erfordert.
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Andere
Schaltvorrichtungen werden deshalb so ausgeführt, dass
alle Schaltgabeln des Getriebes axial verschiebbar auf nur einer
Schaltstange angeordnet sind. Dadurch besteht ein geringerer Bauraum-
und Bauteilbedarf und die Masse des gesamten Getriebes ist reduziert.
Eine derartige Lösung ist aus der
DE 11 2005 001 381 T5 bekannt.
Dabei wird durch eine Wählbewegung die für den
gewünschten Gang zu schaltende Schaltgabel formschlüssig
mit der Schaltstange verbunden, während die nicht angewählten
Schaltgabeln auf der Schaltstange axial verschiebbar bleiben. Die
nachfolgende Schaltbewegung erfolgt durch das axiale Verschieben
der einen Schaltstange, wodurch die angewählte Schaltgabel über
die formschlüssige Verbindung mit verschoben wird, während
die nicht angewählten Schaltgabeln in ihrer Position stehen
bleiben. Die verschobene Schaltgabel stellt über die ihr
zugeordnete Schaltmuffe die drehmomentübertragende Verbindung
in der entsprechenden Übersetzung her, d. h. der gewünschte
Gang ist eingelegt.
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Bei
der Ausführung gemäß der
DE 11 2005 001 381 T5 ist
jedoch ein großer Bauraum für Auswahl- und Führungselemente
erforderlich.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung der vorgenannten
Art zu schaffen, die mit geringem Bauaufwand, geringem Bauraumbedarf
und einer einfachen Steuerung ein sicheres Umschalten der Gänge
gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
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Die
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für die
Wähl- und Schaltbetätigung von Mehrstufenschaltgetrieben
von Kraftfahrzeugen weist eine entlang einer Mittelachse verschiebbare,
wenigstens zwei Schaltgabeln tragende Schaltstange auf, wobei zur
Gangwahl jeweils eine der Schaltgabeln mittels einer Wählstange
und ersten Formschlusselementen mit der Schaltstange formschlüssig
verbindbar ist, und wobei die Mittelachse der Wählstange
in der gleichen Richtung wie die Mittelachse der Schaltstange angeordnet
ist. Durch diese Anordnung der Wählstange im Bezug auf
die Schaltstange wird der erforderliche Bauraum deutlich kleiner.
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In
bevorzugten Ausführungen ist die Wählstange koaxial
zur Schaltstange angeordnet. Eine besonders bevorzugte Ausführung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange als Hohlwelle ausgebildet
ist, und dass die Wählstange in der Hohlwelle dreh- oder
schwenkbar um ihre Mittelachse angeordnet ist. Bei einer anderen
bevorzugten Ausführung ist die Schaltstange als Hohlwelle
ausgebildet und die Wählstange ist in der Hohlwelle axial
verschiebbar angeordnet.
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Beide
letztgenannten Ausführungen zeichnen sich durch eine weitere
Reduzierung des benötigten Bauraumes aus. Die Anzahl der
Bauteile der gesamten Schaltvorrichtung ist ebenfalls geringer als bei
den bekannten Ausführungen aus dem Stand der Technik.
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Vorzugsweise
ist die Wählstange mit Funktionsflächen versehen,
die mit den ersten Formschlusselementen zusammenwirken, sodass durch
Verdrehen oder axiales Verschieben der Wählstange die ersten
Formschlusselemente radial verschiebbar sind und so der Formschluss
zwischen Schaltstange und Schaltgabeln über die ersten
Formschlusselemente herstellbar ist. D. h. die Gassenwahl erfolgt
bei der vorliegenden Erfindung durch die Wählstange, die
in der hohlen Schaltstange geführt und gegenüber
dieser verdrehbar oder axial verschiebbar ist. Die Außenkontur
der Wählstange ist so ausgebildet, dass in Abhängigkeit
der Stellung der Wählstange die ersten Formschlusselemente
radial in zugeordnete Ausnehmungen in der entsprechenden Schaltgabel geschoben
werden.
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Die
Funktionsflächen werden beispielsweise durch an der Mantelfläche
der zylinderförmigen Wählstange angeordnete Nuten
mit variabler Tiefe gebildet, in denen die ersten Formschlusselemente beim
Verdrehen oder beim axialen Verschieben der Wählstange
gleiten. Dabei werden die ersten Formschlusselemente wegen des variablen
Tiefenverlaufes der Nut oder Ausnehmung in radialer Richtung verschoben,
sodass eine formschlüssige Verbindung zwischen Schaltstange
und Schaltgabel entsteht. Bei einer verdrehbaren Wählstange
verläuft die Nut mit variabler Tiefe in Umfangsrichtung.
Bei einer axial verschiebbaren Wählstange verläuft
die Nut mit variabler Tiefe in Richtung der gemeinsamen Mittelachse von
Schaltstange und Wählstange.
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Bei
der Ausführung mit der axial verschiebbaren Wählstange
können die Funktionsflächen auch durch Wülste
am Umfang der Wählstange gebildet sein, auf denen die ersten
Formschlusselemente beim axialen Verschieben der Wählstange
gleiten. So kann die Wählstange als Hohlwelle bzw. als
Rohr ausgeführt sein, bei dem die Wülste in Kaltverformverfahren
ausgebildet wurden. Eine andere Möglichkeit zur Ausbildung
der Funktionsflächen an der Wählstange ist eine
Ausführung der Wählstange als Drehteil mit unterschiedlichen
Durchmessern über dessen Länge, wobei die unterschiedlichen
Wählstangendurchmesser beim axialen Verschieben der Wählstange
bewirken, dass die an der Wählstange anliegenden ersten
Formschlusselemente in radialer Richtung verschoben werden. Die Übergänge
des Wählstangendurchmessers von kleinen auf große Durchmesser,
und umgekehrt, können beispielsweise so ausgebildet sein,
dass sich kegelstumpfförmige Übergangsbereiche
an der Wählstange ergeben, an deren Mantelflächen
die ersten Formschlusselemente beim axialen Verschieben der Wählstange
entlang gleiten und dabei in radialer Richtung verschoben werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung ist mit einer Sperrvorrichtung zum Halten der
nicht ausgewählten Schaltgabeln ausgestattet. Eine solche
Sperrvorrichtung sieht vorzugsweise zweite Formschlusselemente vor,
mit denen ein Formschluss zwischen der zugehörigen, nicht
ausgewählten Schaltgabel und einem ortsfesten Teil herstellbar
ist. Die zweiten Formschlusselemente sind dazu durch die axiale
Verschiebung der Wählstange zwischen einer Sperrposition
und einer Mitnahmeposition verschiebbar, wobei in der Sperrposition
ein Formschluss zwischen der Schaltgabel und einem ortsfesten Teil
und in der Mitnahmeposition ein Formschluss zwischen der Schaltgabel
und der Schaltstange besteht.
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Der
Formschluss zwischen der Schaltstange und einer Schaltgabel in der
Mitnahmeposition wird durch die ersten Formschlusselemente hergestellt, während
der Formschluss zwischen einer Schaltgabel und einem ortsfesten
Teil in der Sperrposition durch die zweiten Formschlusselemente
hergestellt wird.
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Um
das Umschalten zwischen Mitnahmeposition und Sperrposition zuverlässig
zu gewährleisten werden die zweiten Formschlusselemente
vorzugsweise durch dieselbe Wählbewegung der Wählstange
betätigt wie die ersten Formschlusselemente. D. h. immer
wenn ein erstes Formschlusselement von einer Mitnahmeposition in
eine Nichtmitnahmeposition bewegt wird, dann wird das dazugehörige
zweite Formschlusselement zwangsläufig in die Sperrposition
bewegt.
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Dadurch
wird erreicht, dass sich jede Schaltgabel jederzeit in einer definierten
Position befindet. Entweder ist die Schaltgabel formschlüssig
mit der Schaltstange verbunden und entsprechend der Schaltstangenposition
positioniert, oder die Schaltgabel ist formschlüssig mit
einem ortsfesten Teil verbunden und auf der Schaltstange axial frei
beweglich. Das ortsfeste Teil kann beispielsweise das Getriebegehäuse
sein.
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Weitere
Aspekte der Erfindung betreffen die Betätigung der Wählstange
und der Schaltstange. Dazu sind ein erster Aktuator zur Betätigung
der Wählstange und ein zweiter Aktuator zur Betätigung der
Schaltstange vorgesehen. In einer möglichen Ausgestaltung
sind der erste und der zweite Aktuator im Bereich desselben Endes
der Schaltstange angeordnet. In einer anderen möglichen
Ausgestaltung ist der erste Aktuator im Bereich des einen Endes
der Schaltstange angeordnet und der zweite Aktuator ist im Bereich
des anderen Endes der Schaltstange angeordnet.
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Die
Mehrzahl der möglichen Anordnungen der Aktuatoren eröffnet
eine vorteilhafte konstruktive Freiheit, wonach die Aktuatoren je
nach Bauraumanforderungen, Getriebekonfiguration und Umgebungsbedingungen
angeordnet werden können, ohne die Funktion der Schaltvorrichtung
einzuschränken.
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Die
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung Isst sich mit
verschiedenen Arten von Aktuatoren sowohl für die Schaltstange,
als auch für die Wählstange betreiben. Die Schaltstange
und die Wählstange können beispielsweise pneumatisch,
elektromotorisch, hydraulisch, manuell oder mit einem Elektromagneten
betätigt werden. Einfache Aktuatoren mit nur zwei Schaltstellungen
können beispielsweise bei 3- oder 4-Gang-Getrieben für
die Betätigung der Wählstange verwendet werden,
weil dabei in der Regel nur zwei Endstellungen der Wählstange
einstellbar sein müssen.
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Vorzugsweise
sind der erste und der zweite Aktuator elektronisch ansteuerbar
und mit einer Steuereinheit signalübertragend verbunden.
Bei der Steuereinheit kann es sich um eine zentrale Steuereinheit
des Kraftfahrzeuges oder um eine lokale Steuereinheit handeln, die
beispielsweise direkt dem Getriebe zugeordnet ist.
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Die
beschriebenen Merkmale und weitere Vorteile sind in der nachfolgenden
Beschreibung des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles und
in den Figuren selber verdeutlicht.
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Es
zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung in schematischer Darstellung;
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2 die
vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes aus der 1 mit
der nicht angewählten Schaltgabel;
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3A die
schematische Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen
Schalteinrichtung in einer Neutralstellung;
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3B die
schematische Darstellung aus 3A in
der Schaltstellung für den 1. Gang;
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3C die
schematische Darstellung aus 3A in
der Schaltstellung für den 2. Gang;
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3D die
schematische Darstellung aus 3A in
der Schaltstellung für den 3. Gang;
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3E die
schematische Darstellung aus 3A in
der Schaltstellung für den 4. Gang;
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4A einen
Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
mit Sperrvorrichtung in der Sperrposition und
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4B einen
Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
mit Sperrvorrichtung in der Mitnahmeposition.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist zentral die Wählstange 2 angeordnet.
Die in der Schaltstange 1 geführte und relativ
zu dieser verschiebbare Wählstange 2 weist dieselbe
Mittelachse 10 auf wie die Schaltstange 1. Die
Wählstange 2 und die Schaltstange 1 sind
entlang der gemeinsamen Mittelachse 10 unabhängig
voneinander verschiebbar.
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Die
hohle Schaltstange 1 wird mittels eines ersten Aktuators
in Form einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 22 entlang
der Mittelachse 10 zwischen drei Stellungen verschoben.
Dazu sind an der Kolben-Zylinder-Einheit 22 zwei Schalt-
und eine dazwischen liegende Neutralstellung vorgesehen.
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Die
Wählstange 2 ist antriebsseitig entlang der Mittelachse 10 zentral
durch einen zylinderförmigen Druckraum 23 der
Kolben-Zylinder-Einheit 22 hindurch nach außen
geführt. Ein an die Kolben-Zylinder-Einheit 22 anschließend
angeordneter zweiter, elektromagnetischer Aktuator 20 betätigt
die Wählstange 2, indem er die Wählstange 2 zwischen
zwei Stellungen entlang der Mittelachse 10 hin und her verschiebt.
An den Ein- und Austrittsstellen der Wählstange 2 zum
Druckraum 23 sind Abdichtungen 21 vorgesehen.
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Auf
der Schaltstange 1 sind die Schaltgabeln 3, 13 verdrehfest
und axial verschiebbar gelagert. Jede der beiden Schaltgabeln 3, 13 ist
mit der Schaltstange 1 in je drei Stellungen verschiebbar.
In dieser Darstellung ist die antriebsseitige Schaltgabel 3 nicht angewählt
und die Schaltgabel 13 ist angewählt. D. h. zwischen
der Schaltgabel 3 und der Schaltstange 1 besteht
keine formschlüssige Verbindung, weil die ersten Formschlusselemente 4 innen
am kleinen Durchmesser der Wählstange 2 anstehen
und nicht nach außen in die Ausnehmung 6 der Schaltgabel 3 hineinragen.
Die in der Ausnehmung 6 angeordnete Ringfeder 5 drückt
die ersten Formschlusselemente 4 radial in Rich tung Mittelachse 10 in
eine Nichtmitnahmeposition. Dagegen besteht zwischen der Schaltgabel 13 und
der Schaltstange 1 eine formschlüssige Verbindung über
die radial nach außen verschobenen ersten Formschlusselemente 14,
die in die Ausnehmung 16 der Schaltgabel 13 hineinragen.
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Der
in 2 dargestellte, vergrößerte
Ausschnitt aus der 1 zeigt beispielhaft zwei radial verschiebbar
angeordnete erste Formschlusselemente 4, die in je einer Öffnung 7 in
der Schaltstange 1 geführt und radial verschiebbar
angeordnet sind. Die ersten Formschlusselemente 4 sind
als Stift ausgeführt und dienen der formschlüssigen
Verbindung zwischen der dazugehörigen Schaltgabel 3 und
der Schaltstange 1. Über den Umfang der Schaltstange 1 können
im Bereich jeder Schaltgabel 3, 13 ein oder mehrere
erste Formschlusselemente 4, 14 angeordnet sein.
So können beispielsweise über den Umfang der Schaltstange 1 im
Bereich jeder Schaltgabel 3, 13 drei im Abstand
von je 120 Grad verteilt angeordnete Öffnungen 7 angeordnet
sein, denen jeweils ein erstes Formschlusselement 4, 14 zugeordnet
ist. Eine Ringfeder 5 ist derart in der Ausnehmung 6 angeordnet,
dass die der Schaltgabel 3 zugehörigen Formschlusselemente 4 von
der Ringfeder 5 radial in Richtung Mittelachse 10 gedrückt
werden. Die Ausnehmung 6 ist eine, entlang des Innenumfanges
der Nabe der Schaltgabel 3 verlaufende, ringförmige
Nut. Anstatt einer Ringfeder ist es auch möglich, jedem Formschlusselement
eine eigene Schraubendruckfeder zuzuordnen, die in einer eigenen
Ausnehmung in Form einer Bohrung in der Nabe der Schaltgabel angeordnet
wird und nur das ihr zugeordnete Formschlusselement radial in Richtung
der Mittelachse drückt.
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Da
die Funktion der ersten Formschlusselemente 4, 14 unabhängig
von deren Anzahl je Schaltgabel 3, 13 an jedem
Formschlusselement 4, 14 gleich ist, wird die
Funktion im Folgenden nur anhand eines Formschlusselementes 4 beschrieben.
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Das
erste Formschlusselement 4 wird beim axialen Verschieben
der Wählstange 2 von der Funktionsfläche 12 der
Wählstange radial in eine Ausnehmung 6 der dazugehörigen
Schaltgabel 3 geschoben. Die in der Ausnehmung 6 angeordnete
Ringfeder 5 ist mit dem Formschlusselement 4 derart
wirkverbunden, dass das erste Formschlusselement 4 immer
an die Wählstange 2 angedrückt wird.
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Beim
axialen Verschieben der Wählstange 2 aus der in 2 dargestellten
Position nach rechts in eine Mitnahmeposition wird das Formschlusselement 4 von
der Funktionsfläche 12 radial nach außen
verschoben gegen den Druck der Ringfeder 5. In der äußeren
Position bewirkt das Formschlusselement 4 den Formschluss
zwischen der Schaltstange 1 und der Schaltgabel 3,
sodass die Schaltgabel 3 beim Verschieben der Schaltstange 1 mitgenommen
wird und über eine nicht dargestellte Schaltmuffe ein Gang
eingelegt wird. Beim axialen Verschieben der Wählstange 2 aus
der Mitnahmeposition zurück in die dargestellte Position
bewirkt die Ringfeder 5 die Rückstellung des ersten
Formschlusselementes 4 in radialer Richtung hin zur Mittelachse 10.
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In
den 3A bis 3E sind
verschiedene Wähl- und Schaltstellungen einer erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung schematisch dargestellt. In den 3B bis 3E ist
zum Zwecke der Übersichtlichkeit nur die obere Hälfte
der symmetrischen Bauteile dargestellt.
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Über
die Schaltgabel 3 werden der dritte und der vierte Gang
geschaltet und über die Schaltgabel 13 werden
der erste und der zweite Gang geschaltet. In 3A steht
die Schaltstange 1 in der Neutralposition, d. h. es ist
kein Gang geschaltet. Die Wählstange 2 steht in
einer Position, in der die Schaltgabel 13 angewählt
ist. D. h. die Schaltgabel 13 ist über die ersten
Formschlusselemente 14 formschlüssig mit der Schaltstange 1 verbunden.
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3B zeigt
die Schaltanordnung mit dem geschalteten ersten Gang. Dazu ist die
Schaltstange 1 und mit ihr die Schaltgabel 13 gegenüber
ihrer Position in 3A nach rechts verschoben. Die
Wählstange 2 steht in dersel ben Position wie in 3A. Es
besteht Formschluss zwischen der Schaltgabel 13 und der
Schaltstange 1.
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3C zeigt
die Schaltanordnung mit dem geschalteten zweiten Gang. Dazu ist
die Schaltstange 1 gegenüber der in 3A gezeigten
Neutralposition nach links verschoben. Die Wählstange 2 steht in
derselben Position wie in 3A. Es
besteht Formschluss zwischen der Schaltgabel 13 und der Schaltstange 1.
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3D zeigt
die Schaltanordnung mit dem geschalteten dritten Gang. Dazu ist
die Schaltstange 1 gegenüber der in 3A gezeigten
Neutralposition nach rechts verschoben. Die Wählstange 2 ist
gegenüber ihrer Position in 3A nach
rechts verschoben. Es besteht Formschluss zwischen der Schaltgabel 3 und
der Schaltstange 1. Dagegen ist der Formschluss zwischen
der Schaltgabel 13 und der Schaltstange 1 aufgehoben,
so dass die Schaltstange 1 relativ zu der Schaltgabel 13 axial
verschiebbar ist.
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3E zeigt
die Schaltanordnung mit dem geschalteten vierten Gang. Dazu ist
die Schaltstange 1 gegenüber der in 3A gezeigten
Neutralposition nach links verschoben. Die Wählstange 2 ist
gegenüber ihrer Position in 3A nach
rechts verschoben, gegenüber der Position in 3D aber
gleich geblieben. Es besteht Formschluss zwischen der Schaltgabel 3 und
der Schaltstange 1.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst auch Schaltvorrichtungen mit mehr
als zwei Schaltgabeln oder Schaltschwingen, z. B. für 6-Gang-Getriebe. Dabei
ist die Wählstange mit einer entsprechenden Außenkontur
versehen, über deren Funktionsflächen eine entsprechende
Anzahl an Formschlusselementen für die vorgegebene Anzahl
von Schaltgabeln betätigt wird. Des weiteren wird dazu
ein Aktuator für die Wählbewegungen der Wählstange
vorgesehen, der in der Lage ist, eine Anzahl an verschiedenen Wählstellungen
anzusteuern, die zumindest der Anzahl an vorgesehenen Schaltgabeln
entspricht.
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Die 4A und 4B zeigen
schematisch einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen
Schalteinrichtung mit einer Sperrvorrichtung gemäß den Ansprüchen
6 bis 8.
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Die
Funktionsweise und das Zusammenwirken der Schaltstange 1,
der Wählstange 2, der Schaltgabel 3 und
der ersten Formschlusselemente 4 entspricht im Wesentlichen
der Funktionsweise aus der Beschreibung zu den 1 bis 3. Die Ausnehmung 6 in der Schaltgabel 3 ist
im Gegensatz zu den Ausführungen in den 1 bis 3 jedoch durchgehend, z. B. als Durchgangsbohrung 6 ausgebildet.
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Die
Sperrvorrichtung wird im Wesentlichen durch zweite Formschlusselemente 8 und
durch wenigstens ein ortsfestes Teil 9 gebildet. Die Ringfeder 5 ist
in einer Ausnehmung 11 in dem ortsfesten Teil 9 angeordnet
und wirkt direkt auf das zweite Formschlusselement 8 und über
dieses auch auf das erste Formschlusselement 4.
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Die
Anzahl an Sperrvorrichtungen 8, 9 an jeder Schaltgabel 3 kann
der Anzahl an ersten Formschlusselementen 4 entsprechen,
so dass an jedem ersten Formschlusselement 4 ein zweites
Formschlusselement 8 anliegt. Es können also über
den Umfang der Schaltstange 1 im Bereich jeder Schaltgabel 3, 13 ein
oder mehrere Sperrvorrichtungen 8, 9 angeordnet
sein.
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Es
ist jedoch auch möglich, über den Umfang einer
Schaltgabel mehrere erste Formschlusselemente 4, 14 entsprechend 2 anzuordnen
und nur bei einem dieser ersten Formschlusselemente 4, 14 eine
Sperrvorrichtung 8, 9 entsprechend 4A vorzusehen.
Dabei wird anstatt der Ringfeder 5 zumindest für
die Sperrvorrichtung 8, 9 eine Schraubendruckfeder
eingesetzt, weil die Feder bei deren zweiten Formschlusselementen 8 weiter
außen am Umfang angreifen muss, als bei den ersten Formschlusselementen 4 ohne
Sperrvorrich tung 8, 9. Die Formschlusselemente 4, 14,
denen keine Sperrvorrichtung 8, 9 zugeordnet ist,
können entweder gemeinsam mittels einer teilweise offen
stehenden Ringfeder oder einzeln von jeweils einer Schraubendruckfeder
radial in Richtung Mittelachse 10 auf die Wählstange 2 gedrückt
werden.
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So
können die Sperrvorrichtungen 8, 9 über den
Umfang der Schaltstange 1 verteilt in beliebiger Anzahl
und an beliebigen Stellen angeordnet werden. Die Anordnung kann
vorteilhaft so gewählt werden, dass als ortsfestes Teil 9 ein
bereits vorhandenes Teil des nicht dargestellten Getriebegehäuses genutzt
wird, in dem die für die Sperrvorrichtung benötigte
Ausnehmung 11 vorgesehen wird.
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In 4A ist
die Sperrstellung dargestellt. Die Schaltstange 1 ist gegenüber
der formschlüssig mit dem ortsfesten Teil 9 verbundenen
Schaltgabel 3 axial verschiebbar. Die Ringfeder 5 drückt
das erste Formschlusselement 4 und das zweite Formschlusselement 8 radial
in Richtung der Mittelachse 10 auf die Wählstange 2.
Beim Verschieben der Schaltstange 1 bleibt die Schaltgabel 3 in
dieser Position stehen und die ersten und zweiten Formschlusselemente 4 und 8 werden
voneinander weg verschoben. Die Formschlusselemente 4 und 8 sind
an ihren Stirnseiten mit einer Phase versehen oder abgerundet, um beim
Verschieben ein Verkanten an den Kanten der Öffnung 7 in
der Schaltstange 1 und an der Ausnehmung 6 in
der Schaltgabel 3 zu vermeiden.
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In 4B ist
die Mitnahmestellung dargestellt. Die Schaltgabel 3 ist
formschlüssig mit der Schaltstange 1 verbunden
und wird von dieser beim axialen Verschieben zum Einlegen eines
Ganges mitgenommen. Die Wählstange 2 ist gegenüber
ihrer Stellung in 4A nach rechts verschoben, so
dass die Formschlusselemente 4 und 8 von dem Bereich der
Wählstange 2 mit dem größeren
Durchmesser radial nach außen verschoben sind, gegen den
Federdruck der Ringfeder 5.
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Das
erste Formschlusselement 4 stellt den Formschluss zwischen
der Schaltgabel 3 und der Schaltstange 1 her,
während das zweite Formschlusselement 8 ganz in
die Ausnehmung 11 hinein verschoben ist, so dass es keine
Sperrung bewirkt.
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Beim
Verschieben der Schaltstange 1 mit der Schaltgabel 3 zum
Schalten eines Ganges gleitet das zweite Formschlusselement 8 mit
seinem abgerundeten Ende in axialer Richtung weg von dem ersten Formschlusselement 4 und
entlang der äußeren Umfangsfläche der
Schaltgabel 3.
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Das
ortsfeste Teil 9 kann auch mit einem größeren
Abstand zur Schaltgabel 3 angeordnet sein, als es in 4A und 4B dargestellt
ist. Dabei müssen die zweiten Formschlusselemente 8 entsprechend
länger ausgebildet und in der Ausnehmung 11 ausreichend
geführt sein, um die gewünschte Sperrwirkung zuverlässig
zu bewirken.
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- 1
- Schaltstange
- 2
- Wählstange
- 3
- Schaltgabel
- 4
- erstes
Formschlusselement
- 5
- Ringfeder
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Öffnung
- 8
- zweites
Formschlusselement
- 9
- ortsfestes
Teil
- 10
- Mittelachse
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Funktionsfläche
- 13
- Schaltgabel
- 14
- erstes
Formschlusselement
- 15
- Ringfeder
- 16
- Ausnehmung
- 20
- Aktuator
- 21
- Abdichtungen
- 22
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 23
- Druckraum
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/065611
A1 [0004]
- - DE 102005000886 A1 [0004]
- - DE 112005001381 T5 [0005, 0006]