-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für
ein mehrstufiges Schaltgetriebe, mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit
einer derartigen Schaltvorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeuggetriebe.
-
Aus
der
DE 102 53 471
A1 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, die zur Betätigung
eines mehrstufigen Schaltgetriebes, bei dem es sich insbesondere um
ein Handschaltgetriebe handeln kann, geeignet ist. Das jeweilige
Schaltgetriebe ist dabei so ausgestaltet, dass Gänge einer
Schaltgasse einer Schaltkulisse, in der ein Handschalthebel verstellbar
ist, durch zumindest zwei voneinander getrennte Schalteinrichtungen
geschaltet werden. Die derselben Schaltgasse zugeordneten Gänge
sind somit nicht zwangsgekoppelt, sondern durch die getrennten bzw.
separaten Schalteinrichtungen voneinander entkoppelt. Eine derartige
Konfiguration ergibt sich bspw. bei einem sog. Doppelkupplungsgetriebe,
das eine mit angetriebenen Rädern eines Fahrzeugs antriebsverbindbare
Ausgangswelle und zwei mit einer Brennkraftmaschine antriebsverbindbare über
zwei separate Kupplungen mit der Ausgangswelle kuppelbare Eingangswellen
aufweist. Die beiden einer Schaltgasse zugeordneten Gänge
sind dann unterschiedlichen Eingangswellen zugeordnet. Ein derartiges
Doppelkupplungsgetriebe ermöglicht extrem kurze Schaltzeiten
mit entsprechend kurzen Lastunterbrechungszeiten.
-
Die
für ein derartiges Schaltgetriebe geeignete Schaltvorrichtung
ist dabei so ausgestaltet, dass ein Verstellen des in der Schaltkulisse
verstellbaren Handschalthebels in einer quer zu den Schaltgassen verlaufenden
Wählgasse der Schaltkulisse ein Auswählen von
Schaltgassen ermöglicht, während ein von der Wählgasse
ausgehendes Verstellen des Handschalthebels in einer solchen Schaltgasse
ein Einlegen des jeweiligen Gangs bewirkt.
-
Aus
der
DE 102 06 561
A1 ist ein Schaltwalzengetriebe bekannt, bei dem Schaltgabeln
an ihren Eingriffsflächen zu Haupt- und Nebenbetätigungselementen
abgeschrägt sind. Hierdurch kann bei einem Wirkeingriff,
der während einer Axialverlagerung einer Schaltwelle erfolgt,
die jeweilige Schaltgabel verlagert werden, sodass ein eingelegter
Gang bereits in der Wählphase vorgespannt wird.
-
Aus
der
EP 0 300 843 B1 ist
ein Schaltgetriebe bekannt, bei dem zur Betätigung von
Schaltgleitelementen Steuerfinger vorgesehen sind. An Angriffsflächen
zwischen den Steuerfingern und den Schaltgleitelementen ist jeweils
eine Schrägfläche vorgesehen, die auf einer Seite
eines Schaltgleitelements positioniert ist. Durch die Anordnung
dieser Schrägflächen an einer entsprechenden Position
des Schaltgleitelements soll während einer Axialbewegung
einer Schaltwelle eine Rückstellung des Schaltgleitelementes
in eine Ausgangsposition bewirkt werden.
-
Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für eine Schaltvorrichtung der Eingangs genannten Art bzw.
für ein damit ausgestattetes Fahrzeuggetriebe eine verbesserte
oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich
insbesondere dadurch auszeichnet, dass ein erhöhter Schaltkomfort
erzielt wird und/oder dass kürzere Schaltzeiten realisierbar
sind.
-
Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände
der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Verstellbewegung
des Handschalthebels in der Wählgasse bereits dazu zu verwenden,
einen Teil eines Schaltvorgangs durchzuführen. Erreicht
wird dies dadurch, dass in der Wählgasse für die
Schaltgassen Auswahlpositionen vorgesehen werden, in denen jeweils
eine Schaltgasse die Wählgasse kreuzt. Wenn der Handschalthebel
beim Verstellen in der Wählgasse in eine solche Auswahlposition überführt
wird, bewirkt er dabei direkt oder indirekt ein Voreinlegen der
beiden Gänge, die der jeweiligen Schaltgasse zugeordnet
sind, die in der betreffenden Auswahlposition die Wählgasse
kreuzt. Das Voreinlegen der beiden Gänge charakterisiert
sich dadurch, dass bei beiden Schalteinrichtungen jeweils ein Lüftungsspiel
reduziert wird. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass
die jeweilige Schalteinrichtung zum Einlegen eines Gangs einen Schaltweg aufweist,
der in einem ersten Teil das Lüftungsspiel überwindet
und erst in einem zweiten Teil die Synchronisation und Zwangskopplung
der betroffenen Getriebekomponenten, wie z. B. Radsätze,
Eingangswelle und Ausgangswelle, bewirkt. Durch die Verlagerung
zumindest eines wesentlichen Abschnitts des ersten Teils des Schaltwegs
in den Auswahlvorgang, der beim Verstellen des Handschalthebels
in der Wählgasse erfolgt, wird der anschließend beim
Verstellen des Handschalthebels in der jeweiligen Schaltgasse durchgeführte
Schaltvorgang verkürzt, da dann bestenfalls nur noch der
zweite Teil des Schaltwegs realisiert werden muss. Da der erste Teil
des Schaltwegs, der zur Überwindung des Lüftungsspiels
dient, etwa 20% des gesamten Schaltwegs ausmacht, ergibt sich für
den Schaltvorgang eine entsprechende Schaltwegverkürzung
in der Schaltgasse und damit eine signifikante Schaltzeitverkürzung
und eine damit einhergehende Komfortverbesserung für sportlich
ambitionierte Fahrer. Die vorgestellte Schaltvorrichtung begünstigt
somit dynamische Schaltvorgänge.
-
Die
Schaltvorrichtung kann gezielt so ausgelegt werden, dass das Voreinlegen
der der jeweiligen Schaltgasse zugeordneten Gänge das jeweilige
Lüftungsspiel im Wesentlichen vollständig eliminiert.
In der Folge muss durch den nachfolgenden Schaltvorgang, also durch
das Verstellen des Handschalthebels in der ausgewählten
Schaltgasse zum einen oder zum anderen Gang, nur noch der zweite
Teil des Schaltwegs überwunden werden.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform kann die Schaltvorrichtung
so ausgestaltet sein, dass das Einlegen des einen Gangs der ausgewählten Schaltgasse
das Lüftungsspiel der dem anderen Gang der ausgewählten
Schaltgasse zugeordneten Schalteinrichtung wieder herstellt. Hierdurch
kann beim nicht eingelegten Gang die Reibung in der Schalteinrichtung
reduziert werden.
-
Eine
konventionelle Schaltvorrichtung, wie sie z. B. aus der Eingangs
genannten
DE 102 53
471 A1 bekannt ist, umfasst eine Schaltfingerwelle, die mit
dem Handschalthebel so gekoppelt ist, dass ein Verstellen des Handschalthebels
in der Wählgasse eine axiale Verschiebung der Schaltfingerwelle
bewirkt, während ein Verstellen des Handschalthebels in
einer der Schaltgassen ein Verdrehen der Schaltfingerwelle um deren
Längsmittelachse bewirkt. Diese Schaltfingerwelle durchsetzt
jeweils eine Öffnung von Schaltstangen aufweisenden Schaltrahmen
und weist pro Schaltrahmen zumindest einen Schaltfinger auf. Die
Schaltrahmen weisen jeweils zumindest eine bzgl. der Längsmittelachse
der Schaltfingerwelle radiale Aussparung im Bereich der jeweiligen Öffnung auf.
Dieser Aussparung ist zumindest ein Schaltfinger der Schaltfingerwelle
zugeordnet. Durch axiales Verschieben der Schaltfingerwelle können
die Schaltfinger mit den Aussparungen der Schaltrahmen in Eingriff
gebracht werden bzw. außer Eingriff gebracht werden. Durch
Drehen der Schaltfingerwelle um deren Längsmittelachse
kann dann der jeweilige Schaltfinger eine Verstellung des zugehörigen Schaltrahmens
quer zur Schaltfingerwelle bewirken, wenn er sich mit dessen Aussparung
in Eingriff befindet.
-
Zur
Realisierung des Voreinlegens wird für einen derartigen
Aufbau der Schaltvorrichtung entsprechend einer Weiterbildung vorgeschlagen,
zumindest einem Schaltfinger einen Sperrnocken zuzuordnen, der bei
in die zugeordnete Ausnehmung bzw. Aussparung eingreifendem Schaltfinger
mit einem am zugehörigen Schaltrahmen ausgebildeten Widerlager
zusammenwirkt. Hierdurch wird erreicht, dass bereits das axiale
Einfahren des Schaltfingers bzw. des Sperrnockens zum Auswählen
des jeweiligen Schaltrahmens, also beim Einstellen der Auswahlposition
eine Kopplung zwischen Sperrnocken und Widerlager erfolgt, die dazu
genutzt werden kann, den jeweiligen Schaltrahmen teilweise quer
zur Längsmittelachse der Schaltfingerwelle zu verstellen.
Hierdurch erfolgt das Voreinlegen des dem jeweiligen Schaltrahmen
zugeordneten Ganges. Das Voreinlegen erfolgt somit unabhängig
vom jeweiligen Schaltfinger und wird durch den speziell dafür
vorgesehenen Sperrnocken in Verbindung mit dem damit zusammenwirkenden
Widerlager realisiert.
-
Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
-
Es
zeigen, jeweils schematisch,
-
1 eine
stark vereinfachte Schaltkulisse,
-
2 eine
stark vereinfachte Prinzipdarstellung eines mehrstufigen Schaltgetriebes,
-
3 eine
vereinfachte, perspektivische Darstellung einer Schaltvorrichtung,
-
4 eine
perspektivische Teilansicht einer anderen Schaltvorrichtung,
-
5 einen
stark vereinfachten Längsschnitt einer Schaltvorrichtung,
-
6 eine
vergrößerte, perspektivische Detailansicht der
Schaltvorrichtung aus 4,
-
7 einen
Längsschnitt der Schaltvorrichtung wie in 5,
jedoch bei einer anderen Ausführungsform.
-
Entsprechend 1 umfasst
eine Schaltkulisse 1 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
eine Wählgasse 2 und mehrere Schaltgassen 3,
welche die Wählgasse 2 jeweils in einer Auswahlposition 4 kreuzen
und denen jeweils zwei Gänge G1–G6 zugeordnet
sind. Außerdem weist die Schaltkulisse 1 im gezeigten
Beispiel zwei weitere Schaltgassen 5 auf, welche die Wählgasse 2 nicht kreuzen,
sondern von dieser ausgehen. Diesen weiteren Schaltgassen 5 sind
im Beispiel ein Rückwärtsgang R und ein weiterer
Vorwärtsgang G7 zugeordnet. Die einzelnen Schaltgassen 3, 5 erstrecken
sich dabei senkrecht zur Wählgasse 2. In der Schaltkulisse 1,
also in den Schaltgassen 3, 5 und in der Wählgasse 2 ist
ein Handschalthebel 6 verstellbar, der hier durch einen
Kreis symbolisch angedeutet ist und eine Mittelstellung oder Leerlaufstellung
einnimmt, in welcher er sich in der Auswahlposition 4 der
mittleren Schaltgasse 3 befindet, die den Gängen
G3 und G4 zugeordnet ist. Die hier vorgestellte Schaltkulisse 1 wird
aufgrund der Anordnung der einzelnen Gassen 2, 3, 5 zueinander
auch als H-Kulisse oder als Mehrfach-H-Kulisse bezeichnet.
-
Die
Schaltkulisse 1 bildet einen Bestandteil eines mehrstufigen
Schaltgetriebes 7, das in 2 vereinfacht
dargestellt ist. Beim Schaltgetriebe 7, bei dem es sich
insbesondere um ein Handschaltgetriebe handelt, werden die einzelnen
Gänge G1 bis G6 bzw. bis G7 mit wenigstens zwei Schalteinrichtungen 8, 9 oder
Schaltelementen 8, 9 geschaltet. Im Beispiel sind
vier Schaltelemente 8, 8', 9, 9 vorgesehen. Der
siebte Gang G7 ist mit Klammern bezeichnet (G7), da er bei dieser
Ausführungsform optional vorgesehen sein kann. Das Schaltgetriebe 7 ist
dadurch charakterisiert, dass die Gänge einer Schaltgasse 3 nicht
wie bei herkömmlichen Schaltgetrieben von einer gemeinsamen
Schalteinrichtung geschaltet werden, sondern jedem Gang in einer
Schaltgasse ist ein eigenes Schaltelement 8, 9 zugeordnet.
Die Schaltbewegung beider Gänge ist damit nicht zwangsgekoppelt
und kann unabhängig von einander auch in zeitlicher Überschneidung
ablaufen. Jede Schalteinrichtung 8, 9 ist daher
jeweils zwei Gängen zugeordnet, die nicht in der gleichen
Schaltgasse 3 liegen. Die Radsatzanordnung entspricht demnach
eher der eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei die gezeigte Anordnung
nur beispielhaft ist. Das Schaltelement 8 für
die Gänge G2 und G6 sowie das Schaltelement 8' für
die Gänge G7 und R liegen hierbei auf einer Getriebeeingangswelle 10.
Das Schaltelement 9 für die Gänge G4
und G5 sowie das Schaltelement 9' für die Gänge
G1 und G3 liegen hierbei auf einer Getriebeausgangswelle 12.
Die jeweilige Schalteinrichtung 8, 8', 9, 9' umfasst
insbesondere eine Synchroneinrichtung.
-
In 2 sind
ferner eine Kupplung 13 und eine Antriebswelle 14,
z. B. in Form einer Kurbelwelle 14, als Symbol für
die Antriebskopplung des Getriebes 7 mit einer Brennkraftmaschine 11 wiedergegeben.
-
Das
Betätigen des Getriebes 7 bzw. das Einlegen und
Auslegen der einzelnen Gänge G1–G6 erfolgt mit
Hilfe der Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9'.
Der Anwender, also insbesondere der Führer eines mit dem
Getriebe 7 ausgestatteten Fahrzeugs, betätigt dabei
den Handschalthebel 6 der Schaltkulisse 1. Zur Kopplung
der Schaltkulisse 1 mit den Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' ist
eine Schaltvorrichtung 15 gemäß 3 vorgesehen.
Eine derartige Schaltvorrichtung 15 umfasst eine Schaltfingerwelle 16,
die parallel zu ihrer Längsmittelachse 17 entsprechend
einem Doppelpfeil 18 axial verschiebbar ist und die entsprechend
einem Doppelpfeil 19 um ihre Längsmittelachse 17 drehbar
ist. Diese Schaltfingerwelle 17 ist dabei mit dem Handschalthebel 6 gekoppelt,
derart, dass ein Verstellen des Handschalthebels 6 in der
Wählgasse 2 eine axiale Verschiebung 18 der
Schaltfingerwelle 16 bewirkt, während ein Verstellen
des Handschalthebels 6 in einer der Schaltgassen 3, 5 ein
Verdrehen 19 der Schaltfingerwelle 16 bewirkt.
-
Die
Schaltfingerwelle 16 durchsetzt mehrere Öffnungen 20,
die in Schaltrahmen 21 ausgebildet sind. Jeder Schaltrahmen 21 weist
zumindest eine Schaltstange 22 auf. Im Beispiel ist jeder
Schaltrahmen 21 mit zwei Schaltstangen 22 ausgestattet.
Die Schaltrahmen 21 sind entsprechend Pfeilen 23 quer zur
Schaltfingerwelle 16 bzw. quer zu deren Längsmittelachse 17 verstellbar.
Die Schaltstangen 22 sind mit den Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' gekoppelt,
um diese bei einer Querverstellung des jeweiligen Schaltrahmens 21 zu
betätigen.
-
Die
Schaltfingerwelle 16 weist je Schaltrahmen 21 zumindest
einen Schaltfinger 24 auf, der drehfest mit der Schaltfingerwelle 16 verbunden
ist. Ferner weist jeder Schaltrahmen 21 zumindest eine Ausnehmung 25 auf,
die im Bereich der jeweiligen Öffnung 20 bzgl.
der Längsmittelachse 17 radial angeordnet ist.
Jeder Ausnehmung 25 ist zumindest ein Schaltfinger 24 zugeordnet.
Durch Längsverstellung 18 der Schaltfingerwelle 16 werden
die einzelnen Schaltfinger 24 mit den zugehörigen
Ausnehmungen 25 in Eingriff gebracht bzw. außer
Eingriff gebracht. Befindet sich der Handschalthebel 6 in
einer seiner Auswahlpositionen, sind zumindest zwei Schaltfinger 24 bei
zwei verschiedenen Schaltrahmen 21 mit deren Ausnehmungen 25 in
Eingriff gebracht, während die übrigen Schaltfinger 24 von
den anderen Schaltrahmen 21 entkoppelt sind. Durch eine
Drehverstellung 19 der Schaltfingerwelle 16 wird
in der einen Drehrichtung über den jeweiligen Schaltfinger 24 der eine
Schaltrahmen 21 quer zur Schaltfingerwelle 16 bewegt,
um den jeweils zugehörigen Gang einzulegen. Wird jedoch
die Schaltfingerwelle 16 in die andere Richtung verdreht,
wird der andere Schaltrahmen 21 zum Einlegen des jeweils
zugehörigen Ganges quer verstellt. Die Ausnehmungen 25 sind
so gestaltet, dass der zugehörige Schaltfinger 24 den Schaltrahmen 21 nur
aus seiner Mittelstellung heraus in Richtung des zugehörigen
Ganges und wieder in die Mittelstellung zurück verstellen
kann. Bei Drehung in gegengesetzter Richtung schwenkt der Schaltfinger 24 aus
seiner Ausnehmung 25 heraus und der Schaltrahmen 21 bleibt
in der Mittelstellung (Neutralstellung) stehen. Ein ungewolltes
Verschieben wird darüber hinaus über den Kontakt
von Sperrnocken im Schaltrahmen 21 sichergestellt, die weiter
unten noch näher erläutert werden.
-
Bei
der hier vorgestellten, erfindungsgemäßen Schaltvorrichtungen 15 erfolgt
bereits beim Verstellen des Handschalthebels 6 innerhalb
der Wählgasse 2 beim Übergang in eine
der Auswahlpositionen 4 ein Voreinlegen der beiden Gänge,
die der jeweiligen ausgewählten Schaltgasse 3 zugeordnet sind.
Wird der Handschalthebel 6 bspw. entsprechend 1 in
die Auswahlposition 4 der mittleren Schaltgasse 3 bewegt,
erfolgt bei den Gängen G3 und G4 jeweils ein Voreinlegen.
Wird dagegen der Handschalthebel 6 in die links davon benachbarte Auswahlposition 4 bewegt,
erfolgt ein Voreinlegen der Gänge G1 und G2. Wird der Handschalthebel
in die zur mittleren Auswahlposition 4 rechts benachbarte
Auswahlposition 4 bewegt, erfolgt ein Voreinlegen der Gänge
G5 und G6. Das Voreinlegen charakterisiert sich dadurch, dass innerhalb
der zugehörigen bzw. betroffenen Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' jeweils
das Lüftungsspiel reduziert wird. Mit anderen Worten, durch
das Bewegen des Handschalthebels in der Wählgasse 2 zum
Positionieren des Handschalthebels 6 in einer der Auswahlpositionen 4 wird bereits
ein erster Teil eines Schaltweges innerhalb der jeweiligen Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' überwunden.
Beim nachfolgenden Bewegen des Handschalthebels 6 innerhalb
der ausgewählten Schaltgasse 3 wird dann der verbleibende
zweite Teil des jeweiligen Schaltwegs überwunden, um zum
Einlegen des ausgewählten Gangs die zugehörige
Schaltvorrichtung 8, 8', 9, 9' entsprechend
vollständig zu betätigen. Da somit bereits durch
das Auswählen der Schaltgasse bzw. Gangpaarung ein Voreinlegen
der Gänge dieser Gangpaarung erfolgt, lassen sich die in einer
Schaltgasse 3 ausgeführten Schaltwege und Schaltzeiten
signifikant reduzieren. Die hier vorgestellte Schaltvorrichtung 15 unterstützt
somit dynamische Schaltvorgänge.
-
Besonders
zweckmäßig ist es dabei, die Schaltvorrichtung 15 so
auszugestalten, dass das Voreinlegen das zuvor genannte Lüftungsspiel
der betroffenen Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' eliminiert bzw.
zumindest im Wesentlichen eliminiert. Beim nachfolgenden Verstellen
des Handschalthebels 6 in der ausgewählten Schaltgasse 3 erfolgt
dann quasi unmittelbar das Einlegen des betreffenden Gangs.
-
Entsprechend
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Schaltvorrichtung 15 ferner so
ausgestaltet sein, dass sie beim Einlegen des einen Gangs der ausgewählten
Schaltgasse 3 das Lüftungsspiel der dem anderen
Gang dieser Schaltgasse 3 zugeordneten Schalteinrichtung 8, 8', 9, 9' wieder
herstellt. Beim Einstellen einer Auswahlposition 4 bleibt
zunächst offen, ob der Handschalthebel 6 innerhalb
der ausgewählten Schaltgasse 3 in den einen oder
in den anderen Gang überführt werden soll. Dementsprechend
sind in der Auswahlposition 4 die den beiden Gängen
zugeordneten Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' durch
das Voreinlegen zum Reduzieren des Lüftungsspiels betätigt.
Durch das Bewegen des Schalthebels 6 innerhalb der ausgewählten Schaltgasse 3 in
Richtung des einen Gangs, wird bei der zugehörigen einen
Schalteinrichtung 8, 8', 9, 9' das
Einlegen des betreffenden Gangs bewirkt. Gleichzeitig wird bei der
anderen Schalteinrichtung 8, 8', 9, 9',
die dem anderen Gang der ausgewählten Schaltgasse 3 zugeordnet
ist, das durch das Voreinlegen reduzierte Lüftungsspiel
wieder hergestellt. Auf diese Weise kann der Verschleiß innerhalb
der Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' reduziert
werden. Dieses vorübergehende Reduzieren des Lüftungsspiels gleichzeitig
bei zwei Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9' ist
unkritisch, da die Schaltvorgänge schnell durchgeführt
werden, sodass der Zustand des reduzierten Lüftungsspiels
jeweils nur sehr kurz vorhanden ist.
-
Entsprechend 4 kann
zur Realisierung des Voreinlegens die Schaltvorrichtung 15 zumindest einem
der Schaltfinger 24 einen Sperrnocken 26 zuordnen.
Dieser, dem Schaltfinger 24 zugeordnete Sperrnocken 26 befindet
sich im gleichen Axialabschnitt wie der zugeordnete Schaltfinger 24.
Wenn der Schaltfinger 24 im jeweiligen Schaltrahmen 21 in die
zugehörige Ausnehmung 25 eingreift, wirkt der Sperrnocken 26 mit
einem Widerlager 27 zusammen, das an diesem Schaltrahmen 21 ausgebildet
ist. Dabei sind Sperrnocken 26 und Widerlager 27 zweckmäßig
so aufeinander abgestimmt, dass durch das Axialverschieben 18 der
Schaltfingerwelle 16 in eine Position, die mit einer der
Auswahlpositionen 4 des Handschalthebels 6 korrespondiert,
die beiden Schaltrahmen 21, die den beiden Gängen
der ausgewählten Schaltgasse 3 zugeordnet sind,
gegenüber den anderen Schaltrahmen 21 aus einer
Neutralstellung heraus um einen Voreinlegeweg quer zur Schaltfingerwelle 16 ausgelenkt
werden. Dieser Voreinlegeweg korrespondiert mit der Voreinlegung
und bewirkt die gewünschte Lüftungsspielreduzierung
an den betreffenden Schalteinrichtungen 8, 8', 9, 9'.
-
Obwohl
die Schaltfinger 24 und die zugehörigen Sperrnocken 26 hier
separat ausgestaltet sind, ist auch eine integrale Bauform denkbar,
bei der dann das jeweilige Widerlager 27 in der Ausnehmung 25 angeordnet
ist.
-
4 zeigt
außerdem weitere Sperrnocken 28, die drehfest
bzgl. der Schaltfingerwelle 16 angeordnet sind und die
in axialer Richtung entlang der Schaltfingerwelle 16 so
positioniert sind, dass sie in den Auswahlpositionen 4 mit
Widerlagern 29 zusammenwirken, die an den nicht ausgewählten
Schaltrahmen 21 ausgebildet sind.
-
Diese
Sperrnocken 28 sind bzgl. des Schaltfingers 24 axial
versetzt angeordnet. Die beiden einander gegenüberliegenden
Sperrnocken 28 sind so auf die einander gegenüberliegenden
Widerlager 29 der nicht ausgewählten Schaltrahmen 21 abgestimmt,
dass der jeweilige nicht ausgewählte Schaltrahmen 21 mit
Hilfe dieser Sperrnocken 28 in seiner Neutrallage zentriert
und blockiert werden kann.
-
Im
Beispiel der 4 ist hierzu ein Nockenkörper 30 vorgesehen,
der an der Schaltfingerwelle 16 axial beabstandet zum jeweiligen
Schaltfinger 24 angeordnet ist. Der Nockenkörper 30 weist
im Beispiel 2 einander diametral gegenüberliegende Sperrnocken 28 auf,
die innerhalb des jeweiligen Schaltrahmens 21 mit zwei
einander diametral gegenüberliegenden Widerlagern 29 zusammenwirken. Im
Unterschied dazu sind der dem Schaltfinger 24 zugeordnete
Sperrnocken 26 und der zugehörige Schaltfinger 24 an
einem Fingerkörper 31 ausgebildet, der an der
Schaltfingerwelle 16 angebracht ist. Zweckmäßig
sind die Widerlager 27, 29 an den einzelnen Schaltrahmen 21 identisch,
sodass sie in dem einen Fall zum Voreinlegen des jeweiligen ausgewählten
Gangs verwendet werden können und andererseits zum Blockieren
des jeweils nicht ausgewählten Schaltrahmens 21 verwendet
werden können.
-
5 zeigt
eine mögliche Anordnung, bei der die Schaltfingerwelle 16 mehrere
Nockenkörper 30 und mehrere Fingerkörper 31 aufweist.
Der dargestellte Schaltzustand entspricht einer Positionierung des
Handschalthebels 6 in der Auswahlposition 4 der links
an die mittlere Schaltgasse 3 angrenzenden Schaltgasse 3,
die den Gängen G1 und G2 zugeordnet ist. Dementsprechend
bewirken die Sperrnocken 26 ein Voreinlegen des Gangs G1
und des Gangs G2, was in 5 dadurch erkennbar ist, dass
der dem Gang G1 zugeordnete Schaltrahmen 21 (zweiter von
links) und der dem Gang G2 zugeordnete Schaltrahmen 21 (vierter
von links) um den Voreinlegeweg X quer zur Schaltfingerwelle 16 verstellt
sind. Erkennbar entspricht dieser Voreinlegeweg X einem Übermaß,
den der jeweilige Sperrnocken 26 des Fingerkörpers 31 gegenüber
den Sperrnocken 28 des Nockenkörpers 30 aufweist.
Das Radialmaß der Sperrnocken 28 des Nockenkörpers 30 ist
in 5 mit Z bezeichnet. Das Radialmaß des
Sperrnockens 26 des Fingerkörpers 31 ist
in 5 mit Y bezeichnet. Demnach gilt X = Y – Z.
Erkennbar sind die anderen Schaltrahmen 21 (erster von
links und dritter von links) mit Hilfe der Nockenkörper 30 bzw.
deren Sperrnocken 28 in ihrer Neutralstellung zentriert.
-
6 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform, bei der miteinander zusammenwirkende
Konturen 32 und 33 der Sperrnocken 26 und
Widerlager 27 so aufeinander abgestimmt sind, dass durch
das Einlegen des einen Gangs, also durch die Drehverstellung 19 der
Schaltfingerwelle 16, bei der der Gang des einen Schaltrahmens 21 eingelegt
wird, der andere Schaltrahmen 21 in seine Neutralstellung
zurückverstellt wird. Erreicht wird dies bei der in 6 gezeigten
Ausführungsform dadurch, dass die Kontur 32 des
dem Fingerkörper 31 zugeordneten Sperrnockens 26 einen
Radius aufweist, der in Umfangsrichtung, also in der Drehrichtung
der Schaltfingerwelle 16 variiert. Solange die in 5 gezeigte Drehlage
der Schaltfingerwelle 16 vorliegt, die mit der Auswahlposition 4 des
Handschalthebels 6 korrespondiert, wirkt der größere
Radius, der in 6 mit Y bezeichnet ist. Ist
jedoch der Handschalthebel 6 innerhalb der jeweiligen Schaltgasse 3 in
Richtung des einen oder anderen Gangs verstellt, kommt es durch die
Verdrehung der Schaltfingerwelle 16 dazu, dass der kürzere
Radius wirksam ist, der in 6 mit Z
bezeichnet ist und dementsprechend dem Abstand der Sperrnocken 28 des
Nockenkörpers 30 entspricht. Hierdurch wird der
betroffene Schaltrahmen 21 in seine Neutralstellung zurückverstellt.
-
Vorzugsweise
sind die Sperrnocken 26, 28 mit schrägen
Flächen 34 ausgestattet. Zusätzlich oder
alternativ können auch die Widerlager 27 bzw. 29 mit
schrägen Flächen 35 ausgestattet sein.
Die schrägen Flächen 34, 35,
die auch als Anlaufschrägen oder Einführschrägen
bezeichnet werden können, können abgerundete Übergänge
aufweisen. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich,
die Schaltfinger 24 mit schrägen Flächen 36 und/oder
die Ausnehmungen 25 mit schrägen Flächen 37 auszustatten, wobei
auch diese Flächen 36, 37 optional abgerundete Übergänge
aufweisen können. Hierdurch kann insbesondere ein hakelfreies
Einfahren der Schaltfinger 24 in die Ausnehmungen 25 bewirkt
werden.
-
Bei
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen
sein, dass die miteinander zusammenwirkenden Konturen 32, 33 von
Sperrnocken 26, 28 und Widerlager 27, 30 Reibungsreduzierte
Oberflächen besitzen, was durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung
und/oder Oberflächenbeschichtung realisierbar ist. Hierdurch
kann das Zusammenwirken der Sperrnocken 26, 28 mit den
Widerlagern 27, 29 verbessert werden.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist das Getriebe 7 mit
einer hier nicht gezeigten Rasteinrichtung ausgestattet. Diese Rasteinrichtung
kann dabei dem Handschalthebel 6, also der Schaltkulisse 1 oder
der Schaltfingerwelle 16, also der Schaltvorrichtung 15 zugeordnet
sein. Die Rasteinrichtung weist den Auswahlpositionen 4 zugeordnete
Rasten auf. In diesen Rasten wirken dann stabilisierende Rastkräfte,
um die jeweils eingestellte Position oder Stellung des Handschalthebels 6 und/oder
der Schaltfingerwelle 16 zu stabilisieren. Der Fahrzeugführer
fühlt dadurch beim Verstellen des Handschalthebels 6 in
der Wählgasse 2 haptisch das Erreichen einer der
Auswahlpositionen. Die Rasteinrichtung unterstützt somit
ein komfortables und intuitives Betätigen der Schaltvorrichtung 15.
Die Rastkräfte können nun entsprechend einer bevorzugten
Ausführungsform so eingestellt sein, dass sie Auslenkkräfte,
die beim Voreinlegen zum Auslenken der betroffenen Schaltrahmen 21 erzeugt
werden müssen, zumindest teilweise kompensieren. Insgesamt
kann dadurch eine Haptik realisiert werden, die sich von einer Haptik
einer konventionellen Schaltvorrichtung 15 nicht wesentlich
unterscheidet, bei der kein Voreinlegen der Gänge, die
der jeweils ausgewählten Schaltgasse 3 zugeordnet
sind, stattfindet.
-
7 zeigt
eine Ausführungsform, bei welcher die Schaltfinger 24 und
die Sperrnocken 26, 28 integral an der Schaltfingerwelle 16 ausgeformt
sind. Die in 7 gezeigte Schaltfingerwellen 16 besitzen die
gleiche Funktionalität wie die in 5 gezeigte Schaltfingerwelle 16,
die mit einer Vielzahl einzelner Fingerkörper 31 und
Nockenkörper 30 versehen ist. Diese Nockenkörper 30 und
Fingerkörper 31 sind bei der in 7 gezeigten
Schaltfingerwelle 16 integral ausgeformt. Erkennbar kann
diese integrale Schaltfingerwelle 16 insbesondere als Hohlwelle
ausgeformt sein, wodurch sie deutlich leichter realisierbar ist
als die in 5 gezeigte gebaute Schaltfingerwelle 16.
-
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 10253471
A1 [0002, 0011]
- - DE 10206561 A1 [0004]
- - EP 0300843 B1 [0005]