DE102008042960B4

DE102008042960B4 - Anordnung zum Betätigen zumindest einer Schaltgabel in einem Getriebe

Info

Publication number: DE102008042960B4
Application number: DE102008042960.0A
Authority: DE
Inventors: Heinz Reichert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: US20100095797A1; JP2010096352A; US8015896B2; JP5592633B2; DE102008042960A1

Abstract

Anordnung zum Betätigen zumindest einer Schaltgabel (1) in einem Getriebe eines Fahrzeuges, mit zumindest einer Betätigungseinrichtung (3), welche die auf einer Schaltschiene (8) gelagerte Schaltgabel (1) zum Ausführen einer zumindest axial gerichteten Schaltbewegung betätigt, wobei eine bidirektionale oder unidirektionale Anfederung der Schaltgabel (1) mittels zumindest einer Biegefeder (12) vorgesehen ist, derart dass die Schaltbewegung der Betätigungseinrichtung (3) angefedert auf die Schaltgabel (1) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hebelplatte (11) um einen etwa quer zur Schaltschiene (8) ausgerichteten Lagerbolzen (15) drehbar an der Schaltgabel (1) gelagert ist, wobei die Hebelplatte (11) über die Biegefeder (12) an der Schaltgabel (1) vorgespannt ist, so dass eine von der Betätigungseinrichtung (3) auf die Hebelplatte (11) übertragene Schaltbewegung über die Biegefeder (12) auf die Schaltgabel (1) übertragbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betätigen zumindest einer Schaltgabel in einem Getriebe eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift US 6 619 153 B2 ist ein Schaltsystem mit einer federbelasteten Schaltgabelanordnung zum Schalten verschiedener Geschwindigkeitsbereiche bei einem Getriebe bekannt. Dazu wird die auf einer Schaltschiene axial verschiebbar gelagerte Schaltgabel von einer Betätigungseinrichtung betätigt. Durch die axiale Verschiebung der Schaltgabel wird eine mit der Schaltgabel in Wirkverbindung stehende Hülse zum Einstellen eines gewünschten Geschwindigkeitsbereiches bei dem Getriebe bewegt. Die Schaltgabel ist auf der Schaltschiene über eine Schraubenfeder gelagert, welcher als Druckfeder ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine bidirektionale Anfederung der Schaltbewegung an der Schaltgabel realisiert.
Ferner ist aus der Druckschrift US 4 529 080 eine ähnliche Anordnung zum Betätigen einer Schaltgabel für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges bekannt. Auch bei dieser Anordnung wird die Schaltgabel über eine Druckfeder an einer Schaltschiene gelagert. Somit wird ebenfalls eine bidirektionale Anfederung der Schaltbewegung in der Schaltgabel realisiert.
Beiden bekannten Anordnungen liegt der Nachteil zugrunde, dass aufgrund des verwendeten Druckfedersystems ein erheblicher axialer Bauraumbedarf besteht, um die bidirektionale Anfederung zu realisieren. Dadurch wird in nachteiliger Weise auch der Bauraumbedarf eines Getriebes erhöht, in das die Anordnung eingebaut wird.
Aus der Druckschrift US 4 498 350 A ist ein Schaltmechanismus zum Verschieben eines Schaltelements bekannt, welcher eine Vorspanneinrichtung aufweist, die in Form von Federklammern ausgebildet ist.
Weitere Schaltmechanismen sind in der DE 199 61 096 B4 , DE 10 05 385 B , DE 28 15 202 A1 , DE 11 55 354 A , DE 690 07 749 T2 und der EP 0 695 892 B1 offenbart.
Eine Anordnung zum Betätigen einer Schaltgabel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird durch die Druckschrift DD 39 903 A1 offenbart.
Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zum Betätigen zumindest einer Schaltgabel in einem Getriebe eines Fahrzeuges der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, die bei gleich bleibender Anfederungscharakteristik der Schaltgabel einen minimalen axial Bauraum benötigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Somit wird eine Anordnung zum Betätigen zumindest einer Schaltgabel in einem Getriebe eines Fahrzeuges mit zumindest einer Betätigungseinrichtung vorgeschlagen, welche die auf einer Schaltschiene gelagerte Schaltgabel zum Ausführen einer zumindest axial gerichteten Schaltbewegung betätigt, wobei eine bidirektionale oder unidirektionale Anfederung der Schaltgabel vorgesehen ist. Die bidirektionale oder unidirektionale Anfederung der Schaltgabel ist mittels zumindest einer Biegefeder oder dergleichen vorgesehen.
Die verwendete Biegefeder, welche z.B. als Schenkelfeder, gefederte Klammer oder dergleichen ausgebildet sein kann, hat gegenüber den beim Stand der Technik verwendeten Druckfedern den erheblichen Vorteil, dass kein zusätzlicher axialer Bauraum an der Schaltgabel erforderlich ist, um die Schaltbewegung von der Betätigungseinrichtung angefedert auf die Schaltgabel zu übertragen. Es sind auch andere Federelemente oder dergleichen einsetzbar, die diesen axialen Bauraumvorteil realisieren.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Hebelplatte oder dergleichen um einen etwa quer zur Schaltschiene ausgerichteten Lagerbolzen drehbar an der Schaltgabel gelagert ist, wobei die Hebelplatte über die Biegefeder an der Schaltgabel vorgespannt ist, so dass eine von der Betätigungseinrichtung auf die Hebelplatte übertragene Schaltbewegung über die Biegefeder auf die Schaltgabel übertragbar ist. Es sind auch andere konstruktive Ausgestaltungen möglich, die eine entsprechende Übertragung der Schaltbewegung von der Betätigungseinrichtung auf die Schaltgabel realisieren.
Um eine Kraftübertragung von der Hebelplatte auf die Schaltgabel über die Biegefeder oder dergleichen zu realisieren, kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schenkel der Biegefeder jeweils an einem Mitnehmerstift oder dergleichen der Hebelplatte anliegen. Es sind auch andere Wirkverbindungen zwischen der Biegefeder und der Hebelplatte verwendbar.
Beispielsweise kann gemäß einer nächsten Weiterbildung der Erfindung die Betätigungseinrichtung eine an einer Schaltwelle befestigte Führungsplatte oder dergleichen umfassen, welche über zumindest eine Ausnehmung mit zumindest einem Betätigungsstift der Hebelplatte in Wirkverbindung steht. Durch diese Art der Betätigung wird möglichst bauraumsparend eine Kraftübertragung von der Betätigungseinrichtung auf die Schaltgabel realisiert, so dass auch das Getriebe, indem die erfindungsgemäße Anordnung vorgesehen wird, kürzer und kompakter gebaut werden kann.
Es ist vorzugsweise denkbar, dass mit der Führungsplatte der Betätigungseinrichtung mehrere Schaltgabeln betätigt werden, indem zum Beispiel mehrere Ausnehmungen vorgesehen sind. Jede Ausnehmung kann derart ausgeführt sein, dass aus einer Drehbewegung der Führungsplatte eine Axialbewegung der Schaltgabel resultiert. Dies wird z.B. durch einen winkligen Verlauf der Ausnehmung ermöglicht. Es sind jedoch auch andere Verläufe bei der Ausnehmung denkbar. Werden zwei Schaltgabeln mittels der Führungsplatte der Betätigungseinrichtung betätigt, dann ist es beispielsweise möglich, dass eine der beiden Schaltgabeln als bidirektional oder unidirektional angefederte Schaltgabel und die andere der beiden Schaltgabeln als Schaltgabel ohne Anfederung ausgebildet ist. Mit der angefederten Schaltgabel wird vorzugsweise eine Schaltmuffe bzw. eine Klauenkupplung ohne Synchronisiereinrichtungen betätigt, während mit der nicht angefederten Schaltgabel vorzugsweise eine Schaltmuffe bzw. eine Klauenkupplung betätigt wird, die eine Synchronisier- und/oder Sperrsynchronisiereinrichtung aufweist. Natürlich ist es auch möglich, dass beide zu betätigende Schaltgabeln als bidirektional oder unidirektional angefederte Schaltgabeln ausgebildet sind, oder dass eine der beiden Schaltgabeln als bidirektional angefederte Schaltgabel und die andere der beiden Schaltgabeln als unidirektional angefederte Schaltgabel ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung kann bei beliebigen Getrieben eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Schaltgabel zum Zubeziehungsweise Abschalten eines Kriechganges bei einem Allradverteilergetriebe eingesetzt werden, um eine entsprechende Schaltmuffe oder dergleichen zu betätigen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Betätigen von Schaltgabeln;
2 eine Einzelteilansicht der zu betätigenden Schaltgabel;
3 eine detaillierte Ansicht gemäß 2; und
4 eine vergrößerte Ansicht einer an der Schaltgabel drehbar gelagerten Hebelplatte mit einer Biegefeder.

In 1 ist eine mögliche Ausführungsvariante einer Anordnung zum Betätigen von Schaltgabeln 1, 2 exemplarisch dargestellt, wobei die Schaltgabeln auf einer Schaltschiene 8 zumindest axial verschiebbar gelagert sind. Es ist auch möglich, dass nur eine Schaltgabel oder auch weitere Schaltgabeln betätigt werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst eine Betätigungseinrichtung 3, die eine an einer Schaltwelle 4 befestigte Führungsplatte 5 aufweist. Die Führungsplatte 5 umfasst bei der gezeigten Ausführungsvariante zwei Ausnehmungen 6, 7, wobei die Ausnehmungen 6, 7 jeweils einer zu betätigenden Schaltgabel 1, 2 zugeordnet sind. In jeder Ausnehmung 6, 7 ist ein Betätigungsstift 9, 10 der zugeordneten Schaltgabel 1, 2 geführt. Die Schaltgabel 1 ist hier als bidirektional angefederte Schaltgabel ausgebildet, während die Schaltgabel 2 hier keine Anfederung aufweist. Eine Schwenkbewegung der Führungsplatte 5 wird über den in der Ausnehmung 7 geführten Betätigungsstift 10 auf die Schaltgabel 2 übertragen. Der Betätigungsstift 10 kann hierfür direkt an der Schaltgabel 2 befestigt sein. Der Betätigungsstift 9 ist, wie aus den 2 bis 4 ersichtlich ist, an einer schwenkbar beziehungsweise drehbar an der Schaltgabel 1 gelagerten Hebelplatte 11 befestigt. Die Hebelplatte 11 ist über einen Lagerbolzen 15, der etwa quer zur Schaltschiene 8 ausgerichtet ist, an der Schaltgabel 1 gelagert. Somit wird eine Schwenkbewegung der Führungsplatte 5 über den in der Ausnehmungen 6 geführten Betätigungsstift 9 auf die Hebelplatte 11 übertragen.
Eine Biegefeder 12 ist hier zur bidirektionalen Anfederung der Schaltgabel 1 vorgesehen. Die Biegefeder 12 kann als federnde Klammer, Bügel, Schenkelfeder oder dergleichen ausgebildet sein. Die Biegefeder 12 stützt sich mit ihren Schenkeln an Mitnehmerstiften 13, 14 der Hebelplatte 11 ab, welches insbesondere aus 4 ersichtlich ist. Somit wird eine Schwenkbewegung der Hebelplatte 11 über die Biegefeder 12 auf die Schaltgabel federnd übertragen, so dass sich die Schaltgabel 1 in axialer Richtung zum Betätigen einer Schiebemuffe oder dergleichen bewegt. Die Schwenkbewegung der Hebelplatte 11 ist durch einen Doppelpfeil in 4 angedeutet.
Durch die Verwendung der Biegefeder 12 und des damit verbundenen Übertragungsmechanismus zum Ausführen der Axialbewegung der Schaltgabel 1 bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anordnung wird eine bidirektionale Schaltgabelanfederung mit minimalem axialem Bauraumbedarf realisiert.

Claims

Anordnung zum Betätigen zumindest einer Schaltgabel (1) in einem Getriebe eines Fahrzeuges, mit zumindest einer Betätigungseinrichtung (3), welche die auf einer Schaltschiene (8) gelagerte Schaltgabel (1) zum Ausführen einer zumindest axial gerichteten Schaltbewegung betätigt, wobei eine bidirektionale oder unidirektionale Anfederung der Schaltgabel (1) mittels zumindest einer Biegefeder (12) vorgesehen ist, derart dass die Schaltbewegung der Betätigungseinrichtung (3) angefedert auf die Schaltgabel (1) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hebelplatte (11) um einen etwa quer zur Schaltschiene (8) ausgerichteten Lagerbolzen (15) drehbar an der Schaltgabel (1) gelagert ist, wobei die Hebelplatte (11) über die Biegefeder (12) an der Schaltgabel (1) vorgespannt ist, so dass eine von der Betätigungseinrichtung (3) auf die Hebelplatte (11) übertragene Schaltbewegung über die Biegefeder (12) auf die Schaltgabel (1) übertragbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegefeder (12) Schenkel aufweist, die jeweils an einem Mitnehmerstift (13, 14) der Hebelplatte (11) anliegen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (3) eine an einer Schaltwelle (4) befestigte Führungsplatte (5) umfasst, welche über zumindest eine Ausnehmung (6) mit zumindest einem Betätigungsstift (9) der Hebelplatte (11) in Wirkverbindung steht.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (6) derart ausgeführt ist, dass aus einer Drehbewegung der Führungsplatte (5) eine angefederte Axialbewegung der Schaltgabel (1) resultiert.
Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegefeder (12) als Schenkelfeder oder federnde Klammer ausgeführt ist.