DE102009025709A1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Schalten von Gängen eines Getriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Schaltstange, die um ihre Längsmittelachse drehbar und axial verschiebbar gelagert ist und die eine Betätigungseinrichtung trägt, und mit wenigstens zwei Mitnehmern, die bidirektional verstellbar sind und die im montierten Zustand über Kopplungselemente mit Schaltelementen des Getriebes gekoppelt sind, wobei durch Drehen und Axialverschieben der Schaltstange mittels der Betätigungseinrichtung ein Auswählen eines Mitnehmers und ein Verstellung des ausgewählten Mitnehmers zum Einlegen eines der Verstellrichtung des verstellten Mitnehmers zugeordneten Ganges erfolgt. Eine kompakte Bauform lässt sich realisieren, wenn die Betätigungseinrichtung und die Mitnehmer sowie die Kopplungselemente so ausgestaltet sind, dass durch das Drehen der Schaltstange mittels der Betätigungseinrichtung das Auswählen eines Mitnehmers erfolgt und durch das Axialverschieben der Schaltstange das Verstellen des ausgewählten Mitnehmers zum Einlegen des der Verstellrichtung des verstellten Mitnehmers zugeordneten Ganges erfolgt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Schalten von Gängen eines Getriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Schaltvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 102 06 561 A1 bekannt. Sie umfasst eine Schaltstange, die um ihre Längsmittelachse drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Ferner trägt die Schaltstange eine Betätigungseinrichtung. Die Schaltvorrichtung umfasst ferner mehrere Mitnehmer, die bidirektional verstellbar sind und die über Kopplungselemente mit Schaltelementen des Getriebes gekoppelt sind, um Gänge des Getriebes ein- und auslegen zu können. Durch Drehen und Axialverschieben der Schaltstange erfolgt mittels der Betätigungseinrichtung ein Auswählen eines Mitnehmers und ein Verstellen des ausgewählten Mitnehmers zum Einlegen eines der Verstellrichtung des verstellten Mitnehmers zugeordneten Ganges. Dabei sind bei der bekannten Schaltvorrichtung die Betätigungseinrichtung und die Mitnehmer sowie die Kopplungselemente so ausgestaltet und aufeinander abgestimmt, dass durch das Axialverschieben der Schaltstange mittels der Betätigungseinrichtung das Auswählen eines Mitnehmers erfolgt. Durch das Drehen der Schaltstange erfolgt dann das Verstellen des ausgewählten Mitnehmers zum Einlegen des der Verstellrichtung des verstellten Mitnehmers zugeordneten Ganges. Bei der bekannten Schaltvorrichtung sind die Mitnehmer über Schiebehülsen an Führungsstangen axial verstellbar gelagert, wobei sich diese Führungsstangen jeweils quer zur Schaltstange erstrecken.
  • Eine andere Schaltvorrichtung ist aus der WO 2006/097073 A1 bekannt.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine kompakte Bauweise auszeichnet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Zusammenspiel der Betätigungseinrichtung, der Mitnehmer und der Kopplungselemente so zu realisieren, dass das Auswählen eines Mitnehmers durch das Drehen der Schaltstange erfolgt, während das Einlegen eines Gangs durch das Axialverschieben der Schaltstange erfolgt. Hierdurch wird die Kinematik beim Auswählen und Schalten vereinfacht, da zum Schalten bei einer herkömmlichen H-Kulisse in den Schaltgassen mehr Schaltweg als Auswahlweg in der Wählgasse zwischen benachbarten Schaltgassen zur Verfügung steht. Gleichzeitig ist es insbesondere möglich, die Verstellrichtungen der einzelnen Mitnehmer parallel zur Schaltstange auszurichten, wodurch eine extrem kompakte Anordnung realisierbar ist. Hierdurch eröffnen sich neue Bauformen für das mit der Schaltvorrichtung ausgestattete Getriebe, was insbesondere die Integration des Getriebes in ein Kraftfahrzeug vereinfacht.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform können die Betätigungseinrichtung und die Mitnehmer so aufeinander abgestimmt sein, dass durch das Verstellen eines der Mitnehmer alle anderen Mitnehmer gegen Verstellen blockiert sind. Hierdurch kann ein besonders sicherer Betrieb gewährleistet werden.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Betätigungseinrichtung und die Mitnehmer so aufeinander abgestimmt sein, dass das Einlegen eines Zielgangs erst dann erfolgt, wenn ein Ausgangsgang ausgelegt ist. Dieses auch als „Active Interlock” bezeichnete Prinzip verhindern Kollisionen bzw. Sperrungen von Kraftflusspfaden im Getriebe, insbesondere dann, wenn das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltet ist.
  • Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Mitnehmer jeweils eine zur Schaltstange hin offene Mitnehmeröffnung aufweisen. Die Betätigungseinrichtung ist dann mit einem radial von der Schaltstange abstehenden Schaltfinger ausgestattet, der radial in die Mitnehmeröffnung des jeweils ausgewählten Mitnehmers hineinragt und der beim Axialverschieben der Schaltstange den jeweiligen Mitnehmer mitnimmt und zum Einlegen des jeweiligen Gangs verstellt. Die hier vorgestellte Schaltvorrichtung kommt somit mit einem einzigen Schaltfinger aus, mit dem mehrere oder sogar alle Mitnehmer betätigt werden können. Durch Drehen der Schaltstange wird der Schaltfinger innerhalb der in Umfangsrichtung einander überdeckenden Mitnehmeröffnungen positioniert. Durch axial fluchtende Positionierung des Schaltfingers zum jeweils ausgewählten Mitnehmer in dessen Mitnehmeröffnung erfolgt das Auswählen des oder der Zielgänge. Durch das Axialverschieben der Schaltstange in der einen oder in der anderen Richtung erfolgt dann das Einlegen des einen oder des anderen, dem jeweiligen Mitnehmer zugeordneten Ganges. Diese Anordnung baut somit extrem kompakt.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung kann die Betätigungseinrichtung außerdem einen Blocker aufweisen, der an der Schaltstange um eine quer zur Längsmittelachse der Schaltstange verlaufende Schwenkachse schwenkverstellbar gelagert ist und der einen in die Mitnehmeröffnungen hineinragenden Blockierabschnitt aufweist, der im Bereich des Schaltfingers eine axiale Durchgangsöffnung besitzt, in die der ausgewählte Mitnehmer beim Verstellen axial eintauchen kann. Mit Hilfe dieses Blockers können alle nicht ausgewählten Mitnehmer blockiert werden, so dass beim Verstellen des Schaltfingers sichergestellt ist, dass ausschließlich der ausgewählte Mitnehmer axial verstellt wird. Insbesondere kann mit Hilfe dieses Blockers das zuvor beschriebene Active Interlock realisiert werden. Besagter Blocker benötigt wenig Bauraum, wodurch die kompakte Bauweise der hier vorgestellten Schaltvorrichtung unterstützt wird.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus 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 perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung,
  • 2 eine schematisierte Darstellung einer Schaltkulisse,
  • 3a3d Seitenansichten der Schaltvorrichtung bei unterschiedlichen Schaltzuständen,
  • 4 eine Ansicht wie in 3d, jedoch in entgegengesetzter Blickrichtung,
  • 5 eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung im Bereich eines Blockers,
  • 6 eine Axialansicht der Schaltvorrichtung im Bereich des Blockers.
  • Entsprechend 1 umfasst eine Schaltvorrichtung 1, mit deren Hilfe Gänge eines hier nicht gezeigten Getriebes geschaltet werden können, eine Schaltstange 2, die entsprechend Pfeilen 3 um ihre Längsmittelachse 4 drehbar und entsprechend einem Doppelpfeil 5 bezüglich ihrer Längsmittelachse 4 axial verschiebbar gelagert ist. Eine entsprechende Lagerung der Schaltstange 2 erfolgt dabei in geeigneten Komponenten des Getriebes. Beim Getriebe, das mit Hilfe der hier gezeigten Schaltvorrichtung 1 geschaltet werden soll, kann es sich vorzugsweise um ein Doppelkupplungsgetriebe handeln. Insbesondere ist das Getriebe in einem Kraftfahrzeug angeordnet, so dass es sich um ein Fahrzeuggetriebe handelt.
  • Die Schaltvorrichtung 1 weist außerdem mehrere Mitnehmer 6 auf, die jeweils bidirektional entsprechend einem Doppelpfeil 7 verstellbar sind. Im Beispiel sind vier Mitnehmer 6 vorgesehen, nämlich ein erster Mitnehmer 6I , ein zweiter Mitnehmer 6II , ein dritter Mitnehmer 6III und ein vierter Mitnehmer 6IV . Die Mitnehmer 6 sind jeweils über ein Kopplungselement 8 mit hier nicht dargestellten Schaltelementen des Getriebes gekoppelt. Bei den Schaltelementen handelt es sich beispielsweise um Spangen oder dergleichen, mit deren Hilfe zum Beispiel eine Synchronisationseinrichtung des Getriebes betätigt werden kann. Die Mitnehmer 6 sind jeweils in eine erste Richtung 9 und eine entgegengesetzte zweite Richtung 10 verstellbar. Der jeweiligen Verstellrichtung 9, 10 können verschiedene Gänge zugeordnet sein. Beispielsweise dient der erste Mitnehmer 6I in der ersten Richtung 9 zum Einlegen eines ersten Gangs, während er in der Gegenrichtung 10 zum Einlegen eines zweiten Gangs dient. Der zweite Mitnehmer 6II dient in der ersten Verstellrichtung 9 zum Einlegen eines dritten Gangs, während er in der zweiten Verstellrichtung 10 zum Einlegen eines vierten Gangs dient. Der dritte Mitnehmer 6III dient in der ersten Verstellrichtung 9 zum Einlegen eines fünften Gangs und in der zweiten Verstellrichtung 10 zum Einlegen eines sechsten Gangs. Der vierte Mitnehmer 6IV dient in der ersten Verstellrichtung 9 beispielsweise zum Einlegen eines Rückwärtsgangs.
  • Die Kopplungselemente 8, mit denen der jeweilige Mitnehmer 6 mit den genannten getriebeseitigen Schaltelementen gekoppelt ist, sind bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform jeweils als Kopplungsstange ausgestaltet, die im Folgenden ebenfalls mit 8 bezeichnet werden. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit ist in den Figuren lediglich die dem ersten Mitnehmer 6I zugeordnete Kopplungsstange 8 bzw. das dem ersten Mitnehmer 6I zugeordnete Kopplungselement 8 dargestellt.
  • 2 zeigt in der Draufsicht eine Schaltkulisse 11, die für jeden Gang des Getriebes eine Schaltgasse 12 aufweist, die sich parallel zueinander erstrecken. Ferner weist die Schaltkulisse 11 eine Quergasse oder Wählgasse 13 auf, die sich quer zu den Schaltgassen 12 erstreckt. Ein vereinfacht dargestellter Schalthebel 14, der beispielsweise eine manuelle Betätigung des Getriebes über die Schaltvorrichtung 1 ermöglicht, ist in der Schaltkulisse 11 bzw. in deren Gassen 12, 13 verstellbar. Durch Bewegen des Schalthebels 14 in der Wählgasse 13 können die einzulegenden Gänge, also hier die Vorwärtsgänge 16 und der Rückwärtsgang R ausgewählt werden. Durch Bewegen des Wählhebels 14 in der jeweiligen Schaltgasse 12 kann dann der jeweilige ausgewählte Gang eingelegt werden. Im Beispiel der 2 befindet sich der Schalthebel 14 in einer einem Lehrlauf zugeordneten Mittelstellung, von der aus der dritte Gang und der vierte Gang einlegbar sind.
  • Die Schaltkulisse 11 ist hier als H-Kulisse bzw. als Mehrfach-H-Kulisse ausgestaltet. Eine derartige Schaltkulisse 11 kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn das Getriebe als Schaltgetriebe ausgestaltet ist, das vom Anwender manuell betätigt bzw. geschaltet wird. Die hier vorgestellte Schaltvorrichtung 1 kann jedoch auch bei Automatikgetrieben oder halbautomatischen Getrieben zum Einsatz kommen. Die nachfolgend für ein Schaltgetriebe geltenden Ausführungen sind dann analog auf die anderen Getriebearten zu übertragen.
  • Der Schalthebel 14 kann mit der Schaltvorrichtung 1 so gekoppelt sein, dass das Bewegen des Schalthebels 14 in der Wählgasse 13 ein Verdrehen der Schaltstange 2 um ihre Längsmittelachse 4 bewirkt. Dementsprechend erfolgt durch das Drehen der Schaltstange 2 das Auswählen eines Mitnehmers 6. Im Unterschied dazu erzwingt das Bewegen des Schalthebels 14 in einer der Schaltgassen 12 ein Axialverschieben der Schaltstange 2 in deren Längsrichtung. Dementsprechend wird durch das Axialverschieben der Schaltstange 2 das Verstellen des ausgewählten Mitnehmers 6 zum Einlegen des der jeweiligen Verstellrichtung 9, 10 des verstellten Mitnehmers 6 zugeordneten Ganges 16 und R bewirkt.
  • Um die gewünschte Wechselwirkung zwischen dem Drehen 3 der Schaltstange 2 und dem Axialverschieben 5 der Schaltstange 2 mit dem Auswählen der Mitnehmer 6 und dem Verstellen 7 der Mitnehmer 6 zu realisieren, ist die Schaltstange 2 mit einer Betätigungseinrichtung 15 ausgestattet.
  • Gemäß einer hier bevorzugten Ausführungsform ist diese Betätigungseinrichtung 15 so auf die Mitnehmer 6 abgestimmt, dass durch ein Verstellen 7 eines der Mitnehmer 6 alle anderen Mitnehmer 6 gegen ein solches Verstellen 7 blockiert sind. Zusätzlich oder alternativ kann die Betätigungseinrichtung 15 auch so auf die Mitnehmer 6 abgestimmt sein, dass das Einlegen eines Zielgangs erst dann möglich ist bzw. erfolgt, wenn ein Ausgangsgang ausgelegt ist. Die Betätigungseinrichtung 15 ist dann zur Realisierung eines Active Interlock konzipiert.
  • Die hier gezeigte Kopplungsstange 8 ist parallel zur Längsmittelachse 4 der Schaltstange 2 angeordnet und zur Realisierung der bidirektionalen Verstellbarkeit 7 des jeweiligen Mitnehmers 6 gelagert. Zweckmäßig sind alle Kopplungsstangen 8 parallel zur Schaltstange 2 angeordnet und bidirektional verstellbar. Die einzelnen Mitnehmer 6 sind hier durch stegartige, flache Körper gebildet, die radial von der jeweiligen Kopplungsstange 8 abstehen und sich in deren Längsrichtung, also parallel zur Längsmittelachse 4 der Schaltstange 2 erstrecken. Wie insbesondere 6 entnehmbar ist, sind die einzelnen Mitnehmer 6 bezüglich der Längsmittelachse 4 der Schaltstange 2 in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Außerdem wird eine radiale Ausrichtung der einzelnen Mitnehmer 6 bezüglich der Längsmittelachse 4 der Schaltstange 2 bevorzugt, wodurch sich diesbezüglich eine sternförmige Anordnung in dem den Mitnehmern 6 zugeordneten Umfangsabschnitt der Schaltstange 2 ergibt. In der Folge liegen die einzelnen Mitnehmer 6 jeweils in einer 6 angedeuteten Mitnehmerebene 16. Diese Mitnehmerebenen 16 schneiden sich zweckmäßig in der Längsmittelachse 4, enthalten also jeweils die Längsmittelachse 4. Diese Mitnehmerebenen 16 definieren dabei die Ebene, innerhalb der sich die Mitnehmer 6 bidirektional verstellen lassen. Die Mitnehmerebenen 16 enthalten zweckmäßig auch die nicht gezeigte Längsmittelachse der jeweiligen Kopplungsstange 8.
  • Die Mitnehmer 6 weisen jeweils eine Mitnehmeröffnung 17 auf, die zur Schaltstange 2 hin offen ist. Die Betätigungseinrichtung 15 ist nun mit einem Schaltfinger 18 ausgestattet, der radial von der Schaltstange 2 absteht, und zwar so, dass er bis in die Mitnehmeröffnungen 17 hineinragen kann. Beim Verdrehen der Schaltstange 2 bewegt sich der Schaltfinger 18 in Umfangsrichtung der Schaltstange 2. Hierdurch wird er durch die Mitnehmeröffnungen 17 der in Umfangsrichtung hintereinander bzw. nebeneinander angeordneten Mitnehmer 6 hindurchgeführt. Auf diese Weise kann ein einzelner Mitnehmer 6 ausgewählt werden. Beim jeweils ausgewählten Mitnehmer 6 ist dann der Schaltfinger 18 in der Axialrichtung der Schaltstange 2 fluchtend zum jeweiligen Mitnehmer 6 ausgerichtet. Beim Axialverschieben 5 der Schaltstange 2 kann dann der Schaltfinger 18 den jeweils ausgewählten Mitnehmer 6 mitnehmen, wodurch es abhängig von der Verstellrichtung 9, 10 zum Einlegen des jeweils zugeordneten Gangs kommt.
  • Die Betätigungseinrichtung 15 ist bei der hier vorgestellten Ausführungsform mit einem Blocker 19 ausgestattet. Dieser ist um eine Schwenkachse 20 verschwenkbar an der Schaltstange 2 gelagert. Diese Schwenkachse 20 erstreckt sich dabei quer zur Längsmittelachse 4. Zweckmäßig schneidet sie die Längsmittelachse 4, wie in 6 erkennbar. Der Blocker 19 weist einen Blockierabschnitt 21 auf, der an einer den Mitnehmern 6 zugewandten Seite ausgebildet ist und der in die Mitnehmeröffnungen 17 aller Mitnehmer 6 gleichzeitig hineinragt. Entsprechend den 5 und 6 besitzt der Blocker 19 in seinem Blockierabschnitt 21 eine axiale Durchgangsöffnung 22, die hier schlitzartig ausgestaltet ist. Die Durchgangsöffnung 22 befindet sich im Bereich des Schaltfingers 18 und besitzt eine Öffnungsweite, die so dimensioniert ist, dass der jeweils ausgewählte Mitnehmer 6 in diese Durchgangsöffnung 22 axial, also parallel zur Längsmittelachse 4 der Schaltstange 2 eintauchen kann, wenn die Schaltstange 2 zum Einlegen eines Gangs axial verstellt wird.
  • Der Blocker 19 kann entsprechend einer vorteilhaften Bauform zumindest in seinem Blockierabschnitt 21 in axialer Richtung so dimensioniert sein, dass er in einer Ausgangsstellung, die in 1 und 5 wiedergegeben ist, den Schaltfinger 18 in Umfangsrichtung überdeckt. Mit anderen Worten, der Blockierabschnitt 21 und der Schaltfinger 18 sind in der Axialrichtung 5 etwa gleich groß dimensioniert.
  • Der Blocker 19 verschwenkt beim Axialverstellen 5 der Schaltstange 2 um seine Schwenkachse 20. Dabei kann zum einen der ausgewählte Mitnehmer 6 in die Durchgangsöffnung 22 des Blockers 19 eintauchen, so dass keine Kraftübertragung zwischen dem ausgewählten Mitnehmer 6 und dem Blocker 19 erfolgt. Zum anderen wirkt der Blocker mit allen anderen Mitnehmern 6, also mit den nicht ausgewählten Mitnehmern 6 zusammen, und zwar derart, dass durch das Verschwenken des Blockers 19 ein gegebenenfalls verstellter Mitnehmer 6 in eine Mittelstellung überführt wird, in welcher der jeweils zugeordnete Gang ausgelegt ist bzw. in welcher die zugeordneten Gänge ausgelegt sind.
  • Dabei verschwenkt der Blocker 18 beim Axialverstellen der Schaltstange 2 mit seinem Blockierabschnitt 21 jeweils in der Gegenrichtung. Wird also die Schaltstange 2 in die eine Richtung verstellt, bewegt sich der Blockierabschnitt 21 in die andere Richtung. Der Blocker 19 kann an einer von den Mitnehmern 6 abgewandten Seite mit einem Bügel 23 ausgestattet sein. Dieser ist dann dem Blockierabschnitt 21 bezüglich der Schwenkachse 20 gegenüberliegend angeordnet.
  • Entsprechend den 46 ist die Betätigungseinrichtung 15 zweckmäßig außerdem mit zwei Anschlagstegen 24 ausgestattet. Diese sind bezüglich der Längsmittelachse 4 der Schaltstange 2 axial beiderseits des Schaltfingers 18 angeordnet. Ferner sind die beiden Anschlagstege 24 bezüglich der Längsmittelachse 4 vom Schaltfinger 18 axial beabstandet angeordnet. Während sich der Schaltfinger 18 in der Axialrichtung stegförmig erstreckt, erstrecken sich die Anschlagstege 24 stegförmig in der Umfangsrichtung. Bei den hier gezeigten Beispielen besitzen die Anschlagstege 24 fluchtend zum Schaltfinger 18 jeweils eine Unterbrechung 25.
  • Die Mitnehmer 6 besitzen an ihrer der Schaltstange 2 zugewandten Seite jeweils zwei Vorsprünge 26, die zur Schaltstange 2 hin vom jeweiligen Mitnehmer 6 abstehen. Die beiden Vorsprünge 26 sind dabei bezogen auf die Längsmittelachse 4 der Schaltstange 2 beiderseits der jeweiligen Mitnehmeröffnung 17 angeordnet. Zweckmäßig bilden die Vorsprünge 26 einen Teil der Berandung der Mitnehmeröffnung 17, die mit dem Schaltfinger 18 zusammenwirken, wenn der Schaltfinger 18 den jeweiligen Mitnehmer 6 mitnimmt.
  • Die zuvor genannten Anschlagstege 24 drücken beim Axialverstellen der Schaltstange 2 mit den Vorsprüngen 26 aller nicht ausgewählten Mitnehmer 6 zusammen und können dadurch einen möglicherweise verstellten Mitnehmer 6 in dessen Mittelstellung zurückführen. Des Weiteren bewirkt die zuvor beschriebene Unterbrechung 25, dass beim Verstellen des ausgewählten Mitnehmers 6 dessen Vorsprünge 26 axial in besagte Unterbrechung 25 einfahren können.
  • Der Schaltfinger 18 und die Anschlagstege 24 sind im gezeigten Beispiel an einer Hülse 27 angeordnet, die auf die Schaltstange 2 aufgesteckt ist. Die Betätigungseinrichtung 15 umfasst somit die Hülse 27, die eine Vormontage der Betätigungseinrichtung 15 erleichtert. Die Hülse 27 kann beispielsweise mit einer Welle 28 axial an der Schaltstange 2 fixiert werden, welche den Blocker 19, die Hülse 27 und die Schaltstange 2 durchsetzt und koaxial zur Schwenkachse 20 des Blockers 19 angeordnet ist bzw. dieselbe definiert.
  • Die Funktionsweise der hier vorgestellten Schaltvorrichtung 1 wird im Folgenden anhand der 3a3d näher erläutert.
  • 3a zeigt eine Ausgangsstellung für den Schaltfinger 18, den Blocker 19 und die Schaltstange 2. Außerdem befinden sich in 3a alle Mitnehmer 6 in ihrer Neutralstellung oder Mittelstellung. Durch Drehen der Schaltstange 2 werden der Schaltfinger 18 und der Blocker 19 in Umfangsrichtung durch die Mitnehmeröffnungen 17 der Mitnehmer 6 bewegt. Hierdurch erfolgt die Auswahl eines Mitnehmers 6. Im Beispiel wird der erste Mitnehmer 6I ausgewählt. Damit der Blocker 18 mit seinem Blockierabschnitt 21 in die Mitnehmeröffnungen 17 eintauchen kann, besitzt er eine kreisbogenförmige Außenkontur, die an die kreisbogenförmige Anordnung der Mitnehmer 6 adaptiert ist.
  • Wenn ein Gang eingelegt werden soll, wird die Schaltstange 2 axial verstellt. Im Beispiel wird die Schaltstange 2 nach links bzw. nach links oben verstellt, entsprechend einem Pfeil 29. Hierbei kommt der Schaltfinger 18 entsprechend 3b beim ausgewählten Mitnehmer 6 an einer Mitnehmerkante zur Anlage. Besagte Mitnehmerkante ist dabei durch eine axiale Berandung der jeweiligen Mitnehmeröffnung 17 gebildet. Der Schaltfinger 18 kann dann den ausgewählten Mitnehmer 6 axial mitnehmen. Gleichzeitig kommt dabei der Blocker 19 mit seinem Blockierabschnitt 21 zumindest bei einem der anderen Mitnehmer 6 an dessen Mitnehmerkante zur Anlage, wodurch ein Verschwenken des Blockers 19 mit einer Drehrichtung um die Schwenkachse 20 erfolgt, die ein Verstellen des Blockierabschnitts 21 in einer durch einen Pfeil angedeuteten Gegenrichtung 30 bewirkt. Diese Gegenrichtung 30 ist dabei der Verstellrichtung 29 der Schaltstange 2 entgegengesetzt. Durch das Verschwenken des Blockers 19 wird außerdem erreicht, dass ein möglicherweise noch eingelegter Ausgangsgang ausgelegt wird. Denn ein bereits eingelegter Ausgangsgang geht mit einer entsprechenden Axialverstellung des zugehörigen Mitnehmers 6 einher, die durch die Verschwenkung des Blockers 19 rückgängig gemacht wird, da der Blocker 19 mit Hilfe seines Blockierabschnitts 21 alle nicht ausgewählten Mitnehmer 6 in deren Mittelstellung oder Ausgangslage rückverstellt.
  • Bewegt sich nun entsprechend 3c der Schaltfinger 18 weiter, wird über den ausgewählten und axial verstellten Mitnehmer 6 und die zugehörige Kopplungsstange 8 der jeweilige Gang eingelegt. Dabei kann der ausgewählte Mitnehmer 6 in die Durchgangsöffnung 22 des Blockers 19 eintauchen.
  • Der Blocker 19 und die Anschlagstege 24 bewirken gemeinsam das Auslegen eines Ausgangsgangs. Dabei erzwingt der Blocker 19 das Auslegen eines Gangs, dessen Mitnehmer 6 in der gleichen Richtung verstellt ist wie der ausgewählte Mitnehmer 6, während die Anschlagstege 24 einen Gang auslegen, dessen Mitnehmer 6 in die Gegenrichtung verstellt ist. Durch das Zusammenspiel von Blocker 19 und Anschlagstegen 24 kann somit das gleichzeitige Einlegen von zwei Gängen effektiv verhindert werden.
  • Sobald entsprechend 3d der neue Gang geschaltet ist, kann der Schaltfinger 18 wieder in die Neutralposition bzw. in die in 3a gezeigte Ausgangsstellung zurückbewegt werden. Der zuvor geschaltete Gang wird dabei nicht wieder ausgelegt. Durch Zurückführen des Schaltfingers 18 in die Neutralposition wird auch der Blocker 19 in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt, so dass er wieder entsprechend 3a über dem Schaltfinger 18 liegt.
  • 4, welche die Rückansicht des Zustands der 3d zeigt, lässt sich entnehmen, wie der Schaltfinger 18 den ausgewählten Mitnehmer 6I axial gegenüber den anderen Mitnehmern 6 verstellt hat. Gleichzeitig liegen in diesem Schaltzustand die anderen, nicht ausgewählten Mitnehmer 6 über deren Vorsprünge 26 am jeweiligen Anschlagsteg 24 an. Gleichzeitig taucht der ausgewählte Mitnehmer 6I in die Durchgangsöffnung 22 des Blockers 19 ein.
  • 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 10206561 A1 [0002]
    • - WO 2006/097073 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Schaltvorrichtung zum Schalten von Gängen eines Getriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, – mit einer Schaltstange (2), die um ihre Längsmittelachse (4) drehbar und axial verschiebbar gelagert ist und die eine Betätigungseinrichtung (15) trägt, – mit wenigstens zwei Mitnehmern (6), die bidirektional verstellbar sind und die im montierten Zustand über Kopplungselemente (8) mit Schaltelementen des Getriebes gekoppelt sind, – wobei durch Drehen (3) und Axialverschieben (5) der Schaltstange (2) mittels der Betätigungseinrichtung (15) ein Auswählen eines Mitnehmers (6) und ein Verstellen des ausgewählten Mitnehmers (6) zum Einlegen eines der Verstellrichtung (9, 10) des verstellten Mitnehmers (6) zugeordneten Ganges erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (15) und die Mitnehmer (6) sowie die Kopplungselemente (8) so ausgestaltet sind, dass – durch das Drehen (3) der Schaltstange (2) mittels der Betätigungseinrichtung (15) das Auswählen eines Mitnehmers (6) erfolgt, – durch das Axialverschieben (5) der Schaltstange (2) das Verstellen des ausgewählten Mitnehmers (6) zum Einlegen des der Verstellrichtung (9, 10) des verstellten Mitnehmers (6) zugeordneten Ganges erfolgt.
  2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (15) und die Mitnehmer (6) so aufeinander abgestimmt sind, dass durch das Verstellen eines der Mitnehmer (6) alle anderen Mitnehmer (6) gegen Verstellen blockiert sind.
  3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (15) und die Mitnehmer (6) so aufeinander abgestimmt sind, dass das Einlegen eines Zielgangs erst dann erfolgt, wenn ein Ausgangsgang ausgelegt ist.
  4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungselemente je Mitnehmer (6) eine Kopplungsstange (8) aufweisen, an welcher der jeweilige Mitnehmer (6) ortsfest angeordnet ist und die parallel zur Längsmittelachse (4) der Schaltstange (2) bidirektional verstellbar gelagert ist.
  5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (6) bezüglich der Längsmittelachse (4) der Schaltstange (2) in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
  6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (6) jeweils in einer Mitnehmerebene (16) liegen, in der sie bidirektional verstellbar sind und die die Längsmittelachse (4) der Schaltstange (2) enthält.
  7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass die Mitnehmer (6) jeweils eine zur Schaltstange (2) hin offene Mitnehmeröffnung (17) aufweisen, – dass die Betätigungseinrichtung (15) einen radial von der Schaltstange (2) abstehenden Schaltfinger (18) aufweist, der radial in die Mitnehmeröffnung (17) des ausgewählten Mitnehmers (6) hineinragt und der beim Axialverschieben (5) der Schaltstange (2) den jeweiligen Mitnehmer (6) mitnimmt und zum Einlegen des jeweiligen Gangs verstellt.
  8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (15) einen Blocker (19) aufweist, der an der Schaltstange (2) um eine quer zur Längsmittelachse (4) verlaufende Schwenkachse (20) schwenkverstellbar gelagert ist und der einen in die Mitnehmeröffnungen (17) hineinragenden Blockierabschnitt (21) aufweist.
  9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Blocker (19) im Blockierabschnitt (21) im Bereich des Schaltfingers (18) eine axiale Durchgangsöffnung (22) aufweist, in die der ausgewählte Mitnehmer (6) beim Verstellen axial eintauchen kann.
  10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Blocker (19) beim Axialverstellen (5) der Schaltstange (2) um seine Schwenkachse (20) verschwenkt und dadurch mit allen nicht ausgewählten Mitnehmern (6) zusammenwirkt und einen gegebenenfalls verstellten Mitnehmer (6) in dessen Mittelstellung überführt, in welcher der jeweils zugeordnete Gang oder die jeweils zugeordneten Gänge ausgelegt ist/sind.
  11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Blocker (19) so angelenkt ist, dass er beim Axialverstellen (5) der Schaltstange (2) mit seinem Blockierabschnitt (21) in die Gegenrichtung verschwenkt.
  12. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Blocker (19) einen Bügel (23) aufweist, der bezüglich der Schwenkachse (20) dem Blockierabschnitt (21) gegenüberliegend angeordnet ist, und/oder dass der Blocker (19) in einer beim Auswählen vorliegenden Ausgangsstellung den Schaltfinger (18) überdeckt.
  13. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, – dass die Betätigungseinrichtung (15) zwei Anschlagstege (24) aufweist, die bezüglich der Längsmittelachse (4) der Schaltstange (2) axial beiderseits des Schaltfingers (18) und davon axial beabstandet angeordnet sind, – dass die Mitnehmer (6) an ihrer der Schaltstange (2) zugewandten Seite zur Schaltstange (2) hin abstehende Vorsprünge (26) aufweisen, die bezüglich der Längsmittelachse (4) der Schaltstange (2) beiderseits der Mitnehmeröffnung (17) angeordnet sind, – dass die Anschlagstege (24) beim Axialverstellen (5) der Schaltstange (2) mit den Vorsprüngen (26) aller nicht ausgewählten Mitnehmer (6) zusammenwirken und einen gegebenenfalls verstellten Mitnehmer (6) in dessen Mittelstellung überführen, in welcher der jeweils zugeordnete Gang oder die jeweils zugeordneten Gänge ausgelegt ist/sind.
  14. Schaltvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagstege (24) fluchtend zum Schaltfinger (18) jeweils eine Unterbrechung (25) aufweisen, in welche die Vorsprünge (26) des jeweils ausgewählten Mitnehmers (6) einfahrbar sind.
  15. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (15) eine auf die Schaltstange (2) aufgesteckte Hülse (27) aufweist, die den Schaltfinger (18) und – wenn vorhanden – die Anschlagstege (24) aufweist.
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