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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für
ein Handschaltgetriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft
außerdem eine Schaltstange.
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Aus
der
DE 10 2005
011 274 A1 ist eine Schalteinrichtung für ein
Handschaltgetriebe bekannt, bei dem zwischen einem manuell betätigbaren Schalthebel
und einem Schaltelement des Getriebes eine mechanische Wirkverbindung
vorgesehen ist. Diese Wirkverbindung sorgt dafür, dass
eine Verstellung des Schalthebels um einen Schalthebelweg zum Einlegen
eines dem Schaltelement zugeordneten Gangs des Getriebes eine Verstellung
des Schaltelements um einen Schaltelementweg bewirkt. Die Wirkverbindung
der bekannten Schalteinrichtung umfasst dabei eine Schaltstange,
die ein Schaltmaul aufweist, in das ein Schaltfinger eingreift,
der über einen zum Schalthebel führenden Abschnitt
der Wirkverbindung mit dem Schalthebel gekoppelt ist. Die Wirkverbindung
umfasst dabei eine mit dem jeweiligen Schaltelement gekoppelte Schaltstange,
die bei einer Axialverschiebung in der ersten Richtung zum Einlegen
des ersten Gangs und bei einer Axialverschiebung in der zweiten
Richtung zum Einlegen des zweiten Gangs führt. Die Schaltstange
ist mit einem Schaltmaul ausgestattet, das mit einem Schaltfinger zusammenwirkt,
der über einen zum Schalthebel führenden Abschnitt
der Wirkverbindung mit dem Schalthebel gekoppelt ist. Beim bekannten
Schaltgetriebe ist das in der Schaltstange ausgebildete Schaltmaul
spiegelsymmetrisch ausgestaltet. Ebenso ist der Schaltfinger spiegelsymmetrisch
gestaltet. Hierdurch werden gleichartige Kraftverläufe
beim Einlegen und Auslegen der beiden Gänge realisiert. Beim
bekannten Schaltgetriebe ist außerdem zur Harmonisierung
der Schaltkräfte bei allen schaltbaren Gängen
ein großes Betriebsspiel zwischen dem Schaltfinger und
dem Schaltmaul vorgesehen, wenn sich die Schaltstange in einer Neutralposition
befindet. Außerdem sind für verschiedene Gänge
unterschiedliche Schaltfingerlangen vorgesehen, um unterschiedliche
Schaltkräfte auszugleichen.
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Weitere
Schalteinrichtungen, die mit einer mechanischen Wirkverbindung zwischen
einem manuell betätigbaren Schalthebel und einem Schaltelement
des Getriebes arbeiten, sind aus der
DE 100 51 352 A1 , aus der
DE 102 07 192 A1 und aus
der
DE 102 53 471
A1 bekannt.
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Um
Schaltvorgänge eines Handschaltgetriebes möglichst
komfortabel durchführen zu können, ist es möglich,
die Schalteinrichtung so auszulegen, dass nur vergleichsweise kleine
Schaltkräfte manuell auf den Schalthebel aufgebracht werden
müssen, um den jeweils ausgewählten Gang einzulegen.
Kleinere Schaltkräfte haben in der Regel jedoch größere Schaltwege
zur Folge, entlang denen der Schalthebel bewegt werden muss, um
den jeweils ausgewählten Gang einzulegen. Um eine sportlich,
dynamische Fahrweise zu ermöglichen, muss das Handschaltgetriebe
schnelle, dynamische Schaltvorgänge, also kurze Schaltzeiten
ermöglichen. Kurze Schaltzeiten lassen sich am besten dadurch
realisieren, dass die erforderlichen Schaltwege, die der Schalthebel
bewegt werden muss, möglichst klein ausfallen. Wird die
Schalteinrichtung jedoch hinsichtlich kurzer Schaltwege ausgelegt,
kommt es in der Regel zu einer Zunahme der beim Schalten aufzubringenden Schaltkräfte.
Konventionelle Schalteinrichtungen repräsentieren somit
häufig einen Kompromiss zwischen Betätigungskomfort
und dynamischer Schaltbarkeit.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für eine Schalteinrichtung der eingangs genannten Art bzw.
für eine Schaltstange eine verbesserte Ausführungsform
anzugeben, die es insbesondere ermöglicht, die zum Einlegen
eines Gangs erforderlichen Schaltwege zu reduzieren, ohne dabei
die zum Einlegen eines Gangs erforderlichen Schaltkräfte
zu erhöhen.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände
der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Schaltstange
mit zwei axial voneinander beabstandeten Schaltmäulern
auszustatten, die mit zwei Schaltfingern zusammenwirken, die jeweils über
den zum Schalthebel führenden Abschnitt der Wirkverbindung
mit dem Schalthebel gekoppelt sind. Dabei ist das Zusammenspiel
der beiden Schaltfinger mit den beiden Schaltmäulern so
abgestimmt, dass zum Schalten des einen Gangs der eine Schaltfinger
mit dem einen Schaltmaul zusammenwirkt, während zum Schalten
des anderen Gangs der andere Schaltfinger mit dem anderen Schaltmaul
zusammenwirkt. Durch die Verwendung getrennter Schaltfinger-Schaltmaul-Kopplungen
für die beiden Gänge ist es besonders einfach
möglich, die Kraftverläufe zum Gangeinlegen und
zum Gangauslegen beim jeweiligen Gang unterschiedlich zu konfigurieren.
Ebenso ist es möglich, die Kraftverläufe bei den beiden
Gängen unterschiedlich auszugestalten. Insbesondere ist
keine symmetrische Ausgestaltung eines einzelnen Schaltmauls erforderlich.
Ebenso wenig müssen auch die Schaltfinger nicht symmetrisch ausgestaltet
sein. Der erfindungsgemäße Vorschlag ermöglicht
es somit, die Kraftverläufe für das Einlegen und
Auslegen des einen Gangs und die Kraftverläufe für
das Einlegen und Auslegen des anderen Gangs unabhängig
voneinander auszulegen und gezielt an die jeweiligen Anforderungen
anzupassen.
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Eine
besonders kompakte Bauweise lässt sich erreichen, wenn
die beiden Schaltmäuler in einer Ebene liegen, in der auch
eine Längsmittelachse der Schaltstange liegt. Zusätzlich
oder alternativ kann zur Realisierung einer kompakten Bauform vorgesehen
sein, die beiden Schaltfinger in einer Ebene anzuordnen, in der
auch eine Längsmittelachse der Schaltstange liegt.
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Besonders
vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher die beiden
Schaltfinger integral an einem Doppelschaltfinger ausgestaltet sind.
Hierdurch wird ein Integralbauteil bereitgestellt, nämlich der
Doppelschaltfinger, das beide Schaltfinger aufweist. Dies vereinfacht
die Montage und führt zu einer kompakten Bauform.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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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.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Schalteinrichtung,
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2 eine
vergrößerte Detailansicht der Schalteinrichtung
im Bereich einer Schaltstange,
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3 eine
vergrößerte Detailansicht der Schaltstange im
Bereich einer Rastiereinrichtung,
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4 bis 6 vereinfachte
Detailansichten der Schaltstange im Bereich eines Schaltmauls, bei verschiedenen
Betätigungszuständen,
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7 ein
stark vereinfachtes Diagramm zur Veranschaulichung eines Zusammenhangs
zwischen Schaltkraft und Schaltweg eines Schalthebels,
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8 und 9 stark
vereinfachte Prinzipdarstellungen einer Hinterschnittkontur bei
verschiedenen Schaltzuständen,
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10 eine
vereinfachte Detaildarstellung der Schalteinrichtung im Bereich
einer Koppelstelle,
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11 eine
vereinfachte Detailansicht der Schaltstange im Bereich eines Schaltmauls,
bei einer anderen Ausführungsform,
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12a bis 12f Ansichten
wie in 11, jedoch bei unterschiedlichen
Schaltzuständen,
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13 eine
Ansicht wie in 1, jedoch bei einer anderen
Ausführungsform,
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14 eine
vereinfachte, vergrößerte Detailansicht der Schaltstange
im Bereich von zwei Schaltmäulern,
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15a bis 15e Ansichten
wie in 14, jedoch bei verschiedenen
Schaltzuständen,
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16 eine
Ansicht wie in 10, jedoch bei der in den 13 bis 15 gezeigten
Ausführungsform.
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Entsprechend 1 kann
ein Handschaltgetriebe 1 oder kurz Getriebe 1 eines
im Übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeugs mit Hilfe
einer Schalteinrichtung 32 betätigt bzw. geschaltet
werden. Die Schalteinrichtung 32 umfasst hierzu einen Handschalthebel 2 oder
Schalthebel 2, der vom Fahrzeugführer manuell
betätigbar ist. Ferner umfasst die Handschalteinrichtung 32 zumindest
eine mechanische Wirkverbindung 33, die den Schalthebel 2 mit zumindest
einem Schaltelement 3 des Getriebes 1 koppelt.
Beispielsweise kann eine derartige Wirkverbindung 33 den
Schalthebel 2 über einen Bowdenzug 34 mit
einem Getriebeschalthebel 5 koppeln, um einen Schaltfinger 4 zu
bewegen, der mit einer Schaltstange 9 zusammenwirkt, die
letztlich mit den Schaltelement 3 gekoppelt ist. Beispielsweise
kann es sich beim Schaltelement 3 um eine Schiebemuffe
handeln. Die Kopplung des Schaltelements 3 mit der Schaltstange 9 kann
bspw. über eine in 2 angedeutete
Schaltgabel 7 erfolgen.
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Die
Kopplung zwischen Schalthebel 2 und Schaltelement 3 über
die Wirkverbindung 33 erfolgt dabei z. B. so, dass eine
Verstellung des Schalthebels 2 um einen Schalthebelweg
Z eine Verstellung des Schaltelements 3 um einen gekoppelten
Schaltelementweg X bewirkt. Der Schalthebelweg Z ist hier auf einen
Schaltknauf 6 des Schalthebels 2 bezogen und ist
vom Fahrzeugführer zu bewerkstelligen, um einen dem Schaltelement 3 zugeordneten
Gang des Getriebes 1 einzulegen.
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Bei
der hier beispielhaft gezeigten Schalteinrichtung 32 kann
die mechanische Wirkverbindung 33 ein in 2 angedeutetes
Betriebsspiel 10 aufweisen, und zwar zumindest in einem
Schaltzustand, in dem das Schaltelement 3 um den zuvor
genannten gekoppelten Schaltelementweg X verstellt ist. Dieses Betriebsspiel 10 ist
dabei so gewählt, dass es eine zusätzliche Verstellung
des Schaltelements 3 um einen in 1 angedeuteten
selbsttätigen Schaltelementweg Y ermöglicht. Das
Schaltelement 3 muss zusätzlich zum gekoppelten
Schaltelementweg X um diesen selbsttätigen Schaltelementweg
Y verstellt werden, um eine Endstellung zu erreichen, die dem eingelegten
Gang zugeordnet ist.
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Durch
diese bevorzugte Bauweise erzwingt der am Schalthebel 2 ausgeführte
Schalthebelweg Z am Schaltelement 3 nur einen Anteil des
insgesamt vom Schaltelement 3 zurückzulegenden
Schaltelementwegs, um ausgehend von einer Neutralstellung, die dem
ausgelegten Gang zugeordnet ist, in die genannte Endstellung zu
gelangen, die dem eingelegten Gang zugeordnet ist. Dieser erste
Anteil des vom Schaltelement 3zurückzulegenden
Wegs ist der gekoppelte Schaltelementweg X. Der restliche Anteil des
vom Schaltelement 3 zurückzulegenden Wegs ist
dann der selbsttätige Schaltelementweg Y, der ohne weitere
Bewegung des Schalthebels 2 vom Schaltelement 3 durchgeführt
wird und insoweit selbsttätig, also ohne Mitwirkung des
Fahrzeugführers erfolgt.
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Zweckmäßig
ist eine Ausführungsform, bei welcher der gekoppelte Schaltelementweg
X so ausgelegt ist, dass mit ihm ein Synchronisiervorgang bewerkstelligt
werden kann. Beispielsweise befindet sich am Ende des gekoppelten
Schaltelementwegs X die Schiebemuffe, also insbesondere Schaltelement 3 in
einer Position, in der ein hier nicht dargestellter Synchronring
eine Durchschaltbewegung freigibt, durch welche miteinander in Eingriff
zu bringende Verzahnungen tatsächlich miteinander in Eingriff kommen,
wenn das Schaltelement 3, also insbesondere die Schiebemuffe,
weiter verstellt wird, nämlich um den selbsttätigen
Schaltelementweg Y. Insgesamt kann somit der am Schalthebel 2 bzw.
am Schaltknauf 6 zu realisierende Schalthebelweg Z reduziert
werden, ohne dass dabei die am Schalthebel 2 bzw. am Schaltknauf 6 aufzubringenden
Schaltkräfte erhöht werden müssen.
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Das
zuvor genannte Betriebsspiel 10 ist zweckmäßig
in einer Koppelstelle 12 ausgebildet, die einen Bestandteil
der Wirkverbindung 33 ist. Diese Koppelstelle 12 kann
entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform so ausgestaltet
sein, dass sich das Betriebsspiel 10 ausgehend von einer
Schalthebelmittelstellung oder Neutralstellung, in welcher der jeweilige
Gang ausgelegt ist, und der zuvor genannten Schalthebelendstellung,
in welcher der jeweilige Gang eingelegt ist, vergrößert.
Auf diese Weise kann einerseits in der Schalthebelendstellung ein
vergleichsweise großes Betriebsspiel 10 realisiert
werden, um einen entsprechend großen selbsttätigen Schaltelementweg
Y ermöglichen. Andererseits wird für die Schalthebelmittelstellung
ein vergleichsweise kleines Betriebsspiel 10 realisiert,
bspw. um ein rasches Ansprechen der Schalteinrichtung 32 beim
Betätigen des Schalthebels 2 zu gewährleisten.
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Durch
die Integration eines derartigen, bevorzugt großen Betriebsspiels 10 erfolgt
innerhalb der Schalteinrichtung 32 bzw. innerhalb der Wirkverbindung 33 eine
Entkopplung oder Auftrennung der mechanischen Zwangsverbindung zwischen
Schalthebel 2 und Schaltelement 3. Insoweit wird
auch die Wirkverbindung 33 in einen den Schalthebel 2 mit
der Koppelstelle 12 verbindenden eingangsseitigen Abschnitt 35 und
einen die Koppelstelle 12 mit dem Schaltelement 3 verbindenden
ausgangsseitigen Abschnitt 36 unterteilt. Die Unterteilung
bzw. Entkopplung erfolgt dabei über das Betriebsspiel 10 in
der Koppelstelle 12.
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Die
Koppelstelle 12 wird dadurch realisiert, dass der Schaltfinger 4 über
ein Schaltmaul 8 mit der Schaltstange 9 zusammenwirkt.
Hierzu greift ein Mitnehmerkopf 37 des Schaltfingers 4 in
das Schaltmaul 8 ein. Das Betriebsspiel 10 liegt
nun zwischen dem Mitnehmerkopf 37 und einer Mitnehmerkontur 38 des Schaltmauls 8 vor.
Hierdurch ist die Schaltstange 9 bei betätigtem
Schalthebel 2 relativ zum Schaltfinger 4 um das
Betriebsspiel 10 verstellbar. Dabei ist die Schaltstange 9 koaxial
zu ihrer Längsmittelachse 39 verstellbar gelagert.
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Gemäß 3 kann
zum selbsttätigen Verstellen des Schaltelements 3,
also um den selbsttätigen Schaltelementweg Y zurückzulegen,
ein Stellantrieb 40 vorgesehen sein. Dieser ist mit der
mechanischen Wirkverbindung 33 gekoppelt. Die Kopplung erfolgt
derart, dass der Stellantrieb 40 das Schaltelement 3 direkt
oder indirekt um den selbsttätigen Schaltelementweg Y verstellen
kann. Zweckmäßig arbeitet der Stellantrieb 40 mittels
Federkraft. Eine entsprechende Antriebsfeder 41 kann beim
Auslegen des Gangs gespannt werden, so dass ihre Rückstellkraft
beim Einlegen des Gangs zur Verfügung steht, um die jeweilige
Stellkraft in die Wirkverbindung 33 einleiten zu können.
In den hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen ist
der Stellantrieb 40 als Rastiereinrichtung 13 ausgestaltet.
Dargestellt sind hier zwei Rastiereinrichtungen 13 und 14,
die kumulativ oder alternativ zur Anwendung kommen können. Gemäß 2 und 3 kann
dabei eine erste Rastiereinrichtung 13 so angeordnet sein,
dass sie mit der Schaltstange 9 zusammenwirkt. Eine zweite
Rastiereinrichtung 14 ist hier über den Getriebeschalthebel 5 mit
dem zum Schalthebel 2 führenden Abschnitt 35 der
Wirkverbindung 33 gekoppelt. Sie kann dabei zur Zentrierung
des Schalthebels 2 in dessen Schalthebelmittelstellung
dienen, die einem ausgelegten Gang entspricht. Bei den hier gezeigten
Ausführungsformen wird nur die erste Rastiereinrichtung 13 zur
Realisierung des vorgenannten Stellantriebs 40
verwendet.
Die zweite Rastiereinrichtung 14 dient zur Zentrierung
des Schalthebels 2.
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Um
die Schaltstange 9 mit Hilfe des Stellantriebs 40 bzw.
mit Hilfe der ersten Rastiereinrichtung 13 in die jeweilige
Endstellung antreiben zu können, ist die Schaltstange 9 hier
mit einer Rastierkontur 17 ausgestattet, die über
entsprechende, hier nicht näher bezeichnete Rastierflanken
verfügt, um die quer zur Längsmittelachse 39 der
Schaltstange 9 wirkende Federkraft der Antriebsfeder 41 in
eine axial wirkende Antriebskraft zu übersetzen. Beispielsweise
ist hier ein Rampenwinkel 18 vergleichsweise steil bzw. vergleichsweise
spitz ausgelegt, um besonders hohe Antriebskräfte in Axialrichtung
zu erzeugen. Ferner besitzt die Rastierkontur 17 mittig
einen konkaven Abschnitt, der eine Zentrierung der Schaltstange 9 in ihrer
Neutralstellung bewirkt, in der kein Gang eingelegt ist. Außerdem
ist die Rastierkontur 17 hier spiegelsymmetrisch gestaltet,
für den Fall, dass der Schaltstange 9 zwei Gänge
zugeordnet sind, die abhängig von der Auslenkrichtung der
Schaltstange 9 geschaltet werden.
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Entsprechend 1 ist
die Koppelstelle 12, die im Kraftfluss zwischen dem Schalthebel 2 und dem
inneren Schaltelement 3 angeordnet ist, so gestaltet, dass
sich bei der Bewegung der über die Koppelstelle 12 miteinander
gekoppelten Elemente, also des Schaltfingers 4 und des
Schaltmauls 8, das Betriebsspiel 10 verändert.
Dabei ist das Betriebsspiel 10 im Neutralbereich des Schalthebels 2,
also in dessen Neutralstellung oder Mittelstellung gering, während
es in Richtung zu den Endlagen der Schaltung bzw. des Schalthebels 2 deutlich
größer wird. Bei Innenschaltungen mit mindestens
einem schwenkenden Schaltfinger 4 kann hierfür
insbesondere die Koppelstelle 12 zwischen diesem Schaltfinger 4 und dem
Schaltmaul 8 der Schaltstange 9 entsprechend gestaltet
werden.
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Gemäß 2 kann
z. Bsp. über die Schaltstange 9 und die daran
fixierte Schaltgabel 7 das Schaltelement 3, also
insbesondere eine Schiebemuffe, in der Position eines geschalteten
oder eingelegten Gangs gehalten werden. Eine in den 8 und 9 erkennbare
Mitnahmeverzahnung 25 der Schiebemuffe bzw. des Schaltelements 3 befindet sich
dann zur Drehmomentübertragung im Eingriff mit einer Mitnahmeverzahnung 26 eines
in 2 rechts dargestellten Zahnrands 16,
das einem ersten Gang zugeordnet ist. Das in 2 links
gezeigte Zahnrad 16 ist dann einem zweiten Gang zugeordnet,
der über das gleiche Schaltelement 3 und über die
gleiche Wirkverbindung 32 eingelegt werden kann, je nachdem,
ob der Schalthebel 2 in die eine Richtung oder in die Gegenrichtung
bewegt wird. Der Schaltfinger 4 befindet sich hier ebenfalls
in seiner geschalteten Endlage und steht dabei im Kontakt mit einem
Anschlag 15. In dieser Endlage ist ein auffällig großes
Betriebsspiel 10 zwischen dem Schaltfinger 4 und
dem in der Schaltstange 9 befindlichen Schaltmaul 8 vorhanden.
Nach Erreichen der Endposition des Schaltfingers 4 wird
die Schaltstange 9 durch die Axialkraftkomponente der ersten
Rastiereinrichtung 13 selbsttätig über
die Länge des Betriebsspiels 10 weiter in Einlegerichtung
verschoben, so dass sich das Betriebsspiel 10 auf der gezeigten
Seite einseitig einstellt.
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Entsprechend 3 besitzt
die Rastierkontur 17 einen außergewöhnlich
steilen Rampenwinkel 18, wodurch die erste Rastiereinrichtung 13 bzw.
der Stellantrieb 40 eine vergleichsweise hohe Stellkraft
in der Axialrichtung der Schaltstange 9 erzeugen kann. Die
Rastierkontur 17 ist dabei so ausgelegt, dass bei Erreichen
der Endposition des Schaltfingers 4 ein Druckstift 42 der
Rastiereinrichtung 13 mit der steilen Rampe oder Flanke
der Rastierkontur 17 in Kontakt steht. Hierdurch bewirkt
die Federkraft der Antriebsfeder 41 der Rastiereinrichtung 13 eine
Axialkraftkomponente, die auf die Schaltstange 9 einwirkt
und dadurch den selbsttätigen Schaltelementweg Y bewerkstelligt.
Bei einer solchen Rastiereinrichtung 13 wird die Erzeugung
dieser Antriebskraft quer zur Vorspannung des Druckstifts 42 auch
als Servoeffekt bezeichnet.
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Anstelle
eines Druckstifts 42 kann auch eine Rastierkugel verwendet
werden, die insbesondere wälzkörpergelagert sein
kann.
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In
den 4 bis 6 ist die Entkopplung zwischen
Schaltfinger 4 und Schaltstange 9 entsprechend
der jeweiligen Schaltposition dargestellt. Dabei zeigt 4 in
vergrößerter Darstellung den Schaltfinger 4 in
der Neutralstellung des Schalthebels 2. In dieser Position
ist der Schaltfinger 4 hinsichtlich seiner Längsmittelachse
senkrecht zur Längsmittelachse 39 der Schaltstange 9 orientiert, wodurch
er mit seinem Mitnehmerkopf 37 besonders tief in das Schaltmaul 8 hineinragt.
Das Schaltmaul 8 ist dabei so geformt, dass es in dieser
Neutralstellung das kleinste Betriebsspiel 10 zwischen
Schaltfinger 4 und Schaltstange 9 erzeugt. Im
Extremfall kann das Betriebsspiel 10 in dieser Neutralstellung
auch auf den Wert Null reduziert sein. Erreicht wird dies im gezeigten
Beispiel dadurch, dass die Kontur des Schaltmauls 8 V-förmig
ausgestaltet ist bzw. sich nach außen aufweitende Flanken
bzw. Mitnehmerkonturen 38 besitzt. Auf diese Weise wird
erreicht, dass sich das Betriebsspiel 10 beim Verschwenken
des Schaltfingers 4 vergrößert, da es
sich dabei radial auch teilweise von der Längsmittelachse 39 der
Schaltstange 9 entfernt. So zeigt 5 den Schaltfinger 4 in
einer seiner Endpositionen, bei der er durch einen Anschlag 15 an
einer weiteren Bewegung gehindert ist. Die Schaltstange 9 hat
sich aufgrund der Schaltbetätigung am Schalthebel 2 um
den gekoppelten Schaltelementweg X des gesamten Schaltelementwegs bewegt,
wodurch sich an einer Rückseite 11 des Schaltfingers 4 das
Betriebsspiel 10 ergibt.
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6 zeigt
nun die Schaltstange 9 in ihrer Endposition, in welcher
der Gang vollständig eingelegt ist. Die erste Rastiereinrichtung 13 bzw.
ein beliebiger anderer Stellantrieb 40 hat die Schaltstange 9 selbsttätig
um den selbsttätigen Schaltelementweg Y bewegt und dadurch
das Betriebsspiel 10 an der Rückseite 11 des
Schaltfingers 4 aufgebraucht bzw. entsprechend reduziert.
Dadurch stellt sich das genannte Betriebsspiel 10 nun auf
der gegenüberliegenden Seite oder Vorderseite 43 des
Schaltfingers ein. Das Auslegen des jeweiligen Gangs in rückwärtiger
Bewegung der Schaltstange 9 wird komplett durch den Schaltfinger 4 erzeugt.
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Der
Winkel der V-förmigen Anordnung der Mitnehmerflanken 38 des
Schaltmauls 8 bewirkt gegenüber herkömmlichen,
senkrechten Mitnahmekonturen von Schaltmäulern bei zunehmenden Schwenkwinkeln
des Schaltfingers 4 eine stärkere Änderung
der Übersetzung ins Langsame. Eine derartige Schaltmaulsgestaltung
hat daher den weiteren Vorteil, dass die am Schalthebel 2 aufzubringende Schaltkraft
am Synchronpunkt zusätzlich reduziert ist. Wie vorstehend
bereits erläutert, erfolgt die Auslegung der Schalteinrichtung 32 zweckmäßig
so, dass der Synchronpunkt dann erreicht ist, wenn über den
Schalthebel 2 der gekoppelte Schaltelementweg X eingestellt
worden ist.
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Zur
Erzielung eines haptisch am Schalthebel 2 empfindbaren
Schaltgefühls, das eine gute Erkennung der Schaltpositionen
in den Endlagen des Schalthebels 2 ermöglicht,
ist es von Vorteil, den Kraftverlauf der zweiten Rastiereinrichtung 14,
die über den eingangsseitigen Abschnitt 35 der
Wirkverbindung 33 mit dem Schalthebel 2 zusammenwirkt, auf
den ausgeprägten Servoeffekt der ersten Schaltvorrichtung 13 abzustimmen,
die mit dem ausgangsseitigen Abschnitt 36 der Wirkverbindung 33,
insbesondere mit der Schaltstange 9 zusammenwirkt.
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Beispielsweise
zeigt 7 ein Diagramm, bei dem die am Schalthebel 2 aufzubringende
Schaltkraft F auf der Ordinate aufgetragen ist über dem
am Schalthebel 2 zurückgelegten Schaltweg s auf
der Abszisse. Der dargestellte Schaltkraftverlauf entspricht einem
Gangauslegevorgang von links beginnend bis hin zum Einlegen des
gegenüberliegenden Gangs auf der rechten Seite des Diagramms.
Die Position der Ordinate entspricht der Neutralposition des Schalthebels 2.
Ein mit unterbrochener Linie eingezeichneter Verlauf 21 entspricht
beispielhaft einem üblichen statischen Kraftverlauf bei
langsamem Einlegen eines Gangs im Stillstand des Fahrzeugs. Dieser
Verlauf 21 entsteht durch die Überlagerung der verschiedenen
Rastierkräfte an Schalthebel 2, Schaltstange 9 und
Schaltmuffe bzw. Schaltelement 3. Ein mit strichpunktierter
Linie eingezeichneter Kraftverlauf 22 entspricht einem
dynamischen Gangeinlegen, bei dem die Kraftüberhöhung
durch die zusätzliche Schaltkraft während des
Synchronisierungsvorgangs zu Stande kommt. Ein mit durchgezogener
Linie eingezeichneter Verlauf 20 entspricht dem statischen
Kraftverlauf beim Gangeinlegen bei der hier vorgestellten Schalteinrichtung 32. Der
Schaltweg Z ist dabei um ein Maß 19 gegenüber dem
herkömmlichen Verlauf 21 verkürzt. Er
unterscheidet sich durch einen stärker abfallenden Verlauf am
Ende des Schaltwegs. Diese Verkürzung zeigt sich auch auf
der gegenüberliegenden Seite beim Gangauslegen. Die stark
erhöhte Rastierkraft nach Erreichen des Schalthebelanschlags,
welche die selbsttätige Schaltelementbewegung durchführt, muss
beim Gangauslegen überwunden werden. Mit anderen Worten,
die Antriebsfeder 41 des Stellantriebs 40 bzw.
der ersten Rastiereinrichtung 13, die beim Gangeinlegen
den Schaltvorgang unterstützt, muss beim Gangauslegen wieder
gespannt werden, was die am Schalthebel 2 aufzubringende
Kraft erhöht. Dementsprechend liegt ein bei der hier vorgestellten
Schalteinrichtung 2 auftretender Kraftverlauf 24 beim
Gangauslegen deutlich höher als ein Kraftverlauf 23 bei
herkömmlichen Schaltsystemen. Diese haptisch fühlbare
Veränderung des Kraftverlaufs ist charakteristisch für
die hier vorgestellte Schalteinrichtung 32.
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Zur
Erhöhung der Einschaltsicherheit, also des Gangeinlegevorgangs,
kann es entsprechend den 8 und 9 – je
nach Einsatzprofil des Getriebes 1 – von Vorteil
sein, den aktiven Schaltanteil, also den mit Hilfe des Handschalthebels 2 erzwungenen
gekoppelten Schaltelementweg X, bis zu einer Position auszulegen,
bei welcher eine axiale Mindestüberdeckung 28 an
einem Hinterschnitt zwischen Schiebemuffenverzahnung 25 und
Mitnahmeverzahnung 26 am jeweiligen Zahnrad 16 erreicht
ist. Hierzu ist zwischen Schaltelement 3 bzw. Schiebemuffe
und dem jeweiligen Zahnrad 16 eine Hinterschnittkontur 44 ausgeformt.
Bei einer komfortbetonten Auslegung der Rastierkräfte,
besteht die Gefahr, dass bei sehr niedrigen Betriebstemperaturen
die Federkraft der ersten Rastiereinrichtung 13 nicht für
ein sicheres Einspuren der Verzahnungen 25, 26 zueinander
ausreicht. Durch die Mindestüberdeckung 28 wird
ein sicheres Einspuren im Betrieb gewährleistet, auch bei
niedrigen Betriebstemperaturen.
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Entsprechend 8 stellt
sich zwischen der Mitnahmeverzahnung 25 der Schiebemuffe
bzw. des Schaltelements 3 und der Mitnahmeverzahnung 26 des
jeweiligen Zahnrads 16 in der Schaltposition, in welcher
der Schaltfinger 4 an seinem Anschlag 15 anliegt,
also bei Erreichen des gekoppelten Schaltelementwegs X, die zuvor
genannte axiale Mindestüberdeckung 28 ein. Bei Übertragung
von Drehmoment an den beiden schrägen Flächen
der Hinterschnittkontur 44, die bspw. einen Hinterschnittwinkel 27 aufweisen
können, wird eine Axialkraft erzeugt, welche das Schaltelement 3 bzw.
die Schiebemuffe auch ohne Unterstützung durch eine Federkraft selbsttätig
in die Endstellung zieht bzw. antreibt.
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9 zeigt
die beiden Mitnahmeverzahnungen 25, 26 in der
durchgeschalteten Endstellung des eingelegten Gangs. Gegenüber
dem in 8 gezeigten Zustand hat sich das Schaltelement 3 bzw. die
Schiebemuffe um den selbsttätigen Schaltelementweg Y verstellt.
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Die
mit Bezug auf die 8 und 9 erläuterte
Maßnahme, nämlich die Bereitstellung einer axialen
Mindestüberdeckung 28 am Ende des gekoppelten
Schaltelementwegs X, kann zusätzlich zum Stellantrieb 40 vorgesehen
sein, um die Betriebssicherheit auch bei niedrigen Temperaturen
zu erhöhen. Grundsätzlich kann diese Maßnahme
jedoch auch alternativ zu einem derartigen Stellantrieb 40 vorgesehen
sein, so dass die Schalteinrichtung 32 dann ohne derartigen
Stellantrieb 40 auskommt.
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Wie
vorstehend erläutert, kann zur Begrenzung des Verstellwegs
des Schaltelements 3 auf den gekoppelten Schaltelementweg
X ein Anschlag 15 vorgesehen sein. Dieser Anschlag 15 wirkt
bei einem Schaltvorgang zum Einlegen des jeweiligen Gangs mit dem
zum Schalthebel 2 führenden Abschnitt 35 der
Wirkverbindung 33 zusammen. Bei den gezeigten Beispielen
wirkt besagter Anschlag 15 direkt mit dem Schaltfinger 4zusammen.
Besagter Anschlag 15 kann entsprechend den Ausführungsformen
der 2 und 4 bis 6 als fester
Anschlag ausgestaltet sein. Der Schaltfinger 4 kann dann
nur bis zur Anlage am Anschlag 15 bewegt werden. Sobald der
Schaltfinger 4 am Anschlag 15 zur Anlage kommt,
endet auch die Bewegbarkeit des Schalthebels 2.
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Bei
einer anderen Ausführungsform kann zur Erhöhung
der Einschaltsicherheit vorgesehen sein, den Schaltweg des Schalthebels 2 nicht
durch einen harten oder festen Anschlag 15 zu begrenzen,
sondern entsprechend 10 durch einen nachgiebigen Anschlag 30 zu
begrenzen. Dieser nachgiebige Anschlag 30 ist mit Hilfe
einer am Schalthebel 2 aufgebrachten und erhöhten
Betätigungskraft überdrückbar. In der
Folge kann die Kraft für ein Verstellen des Schaltelements 3 um
den selbsttätigen Schaltelementweg Y erhöht werden.
Mit anderen Worten, durch Überdrücken des nachgiebigen
Anschlags 30 kann über den Schalthebel 2 bzw. über
die Wirkverbindung 33 trotz der an sich vorgesehenen Entkopplung
eine Kraft zum Antreiben des Schaltelements 3 auf das Schaltelement 3 übertragen
werden. Hierdurch kann bedarfsabhängig durch manuelle Krafteinleitung
der selbsttätige Anteil des Schaltvorgangs unterstützt
werden.
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Die
Ausgestaltung des nachgiebigen Anschlags 30 erfolgt zweckmäßig
so, dass sich beim Betätigen des Schalthebels 2 eine
Begrenzung für den Schalthebelweg ergibt, die mit einem
deutlich größeren Kraftaufwand, die am Schalthebel 2 am Ende
seines Schaltwegs Z aufzubringen ist, überdruckt werden
kann. Hierdurch entsteht ein zusätzlicher Schaltweg, der
im Bedarfsfall zur Vergrößerung des aktiven Schaltanteils,
also des gekoppelten Schaltelementwegs X und zur Verkleinerung des selbsttätigen
Schaltelementwegs Y führt. Die Auslegung kann dabei so
erfolgen, dass bei großer Schaltkraft der Schaltvorgang
auch komplett vom Fahrer ohne Schaltwegverkürzung durchgeführt
werden kann. Mit anderen Worten, bei hinreichend großer Schaltkraft
kann der selbsttätige Schaltelementweg Y auf den Wert Null
reduziert werden. Ein derartiges Verhalten kann bei hochdynamischen
Sportschaltungen sowie bei extremen Tieftemperaturen erforderlich
sein. Sofern wie in 10 außerdem ein zusätzlicher
fester Anschlag 15 als Missbrauchsschutz vorgesehen wird,
muss dieser einen entsprechend vergrößerten Freigang
zum Schaltfinger 4 besitzen, um den Überdrückweg
realisieren zu können. Dementsprechend ist in 10 ein
Spalt 45 zwischen Schaltfinger 4 und Anschlag 15 erkennbar.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass
beim größten Teil aller Schaltvorgänge
der Fahrer einen kürzeren, sportlicheren Schaltweg erlebt,
während er nur bei extrem schnellen Schaltvorgängen
sowie bei extremen Tieftemperaturen den Schaltweg unter Einwirkung
der entsprechend höheren Schaltkräfte als verlängert
wahrnimmt.
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Entsprechend 10 kann
der nachgiebige Anschlag 30 bspw. mittels einer entsprechenden Überdrückrastierkontur 54 an
der zweiten Rastiereinrichtung 14 realisiert werden. in 10 befindet
sich die Schaltstange 9 in ihrer Endposition. Ebenso befinden
sich Schaltfinger 4 und Schalthebel 2 in ihren Endstellungen
bei Erreichen des gekoppelten Schaltelementwegs X. Der erhöhte
Widerstand wird an dieser Stelle durch eine steile Rampenkontur,
also durch die genannte Überdrückrastierkontur 54 an
der dem Schalthebel 2 zugeordneten Rastiereinrichtung 14 erzeugt.
Diese Kontur 54 kann im beschriebenen Bedarfsfall auch
mit dem so genannten „Knackfroscheffekt” überdruckt
werden. Das bedeutet, dass der Kraftanstieg nur auf einem kurzen
Wegerfolgt und anschließend bei Überwindung eines Überdrückpunkts
in Richtung Endstellung wieder abnimmt. Alternativ kann diese Überdruckfunktion
auch mit Hilfe eines elastischen Anschlags 15 realisiert
werden.
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Die
hier vorgestellte Entkopplung zwischen dem zum inneren Schaltelement 3 führenden
ausgangsseitigen Abschnitt 36 der Wirkverbindung 33 und
dem zum äußeren Schalthebel 2 führenden
eingangsseitigen Abschnitt 36 der Wirkverbindung 33 muss
nicht zwangsläufig zwischen Schaltfinger 4 und Schaltmaul 8 stattfinden,
um das für die Realisierung des selbsttätigen
Schaltelementwegs Y erforderliche Betriebsspiel 10 vorzusehen.
Sofern die Innenschaltung, also die mit dem Schaltelement 3 gekoppelten Bestandteile
der Schalteinrichtung 32 zur Bewegungsumlenkung mit analog
schwenkenden Koppelstellen gestaltet sind, kann über entsprechende
Darstellung der Mitnahmekontur und des schwenkenden Mitnahmeelements
das beschriebene Betriebsspiel 10 in den Endlagen ebenfalls
erzeugt werden.
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Grundsätzlich
kann eine derartige Schalteinrichtung 32 zum Schalten eines
einzigen Gangs vorgesehen sein. Das heißt, jedem Gang des
Getriebes 1 ist ein eigener Schaltfinger 4 zugeordnet,
der mit einem eigenen Schaltmaul 8 zusammenwirkt. Üblicherweise
ist die Schalteinrichtung 32 jedoch so ausgelegt, dass
ein Schaltfinger 4 die Schaltung beider Gänge
einer Schaltgasse, in welcher der Schalthebel 2 verstellbar
ist, bewerkstelligt. Bei herkömmlichen Schalteinrichtungen 32 ist
hierzu das Schaltmaul 8 symmetrisch gestaltet. Außerdem
ist der Mitnahmekopf 37 des Schaltfingers 4 hierzu
ebenfalls symmetrisch gestaltet. Hierdurch ergeben sich für
beide Gänge wirksame Mitnahmekonturen, die beim Gangeinlegen
und beim Gangauslegen die gleiche Form besitzen.
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Wenn
nun jedem Gang ein separater Schaltfinger 4 und ein separates
Schaltmaul 8 zugeordnet sind, lassen sich für
das Gangeinlegen und für das Gangauslegen unterschiedliche
Mitnahmekonturen realisieren, was für die Gestaltung des
Bewegungsablaufs und Kraftverlaufs einen größeren
Freiheitsgrad ermöglicht. Entsprechend 11 können
entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform das in der
Schaltstange 9 ausgebildete Schaltmaul 8 und/oder
der damit zusammenwirkende Schaltfinger 4 asymmetrisch
gestaltet sein.
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In 11 befinden
sich Schaltfinger 4 und Schaltstange 9 in ihrer
geschalteten Endlage, in welche der jeweils zugeordnete Gang eingelegt
ist. Der selbsttätige Schaltelementweg Y ist bei dieser
Endlage bereits erfolgt. Dementsprechend befindet sich der Schaltfinger 4 in
Kontakt mit der Mitnehmerkontur 38 des Schaltmauls 8 in
Auslegerichtung. Die Mitnehmerkontur 38 besitzt einen flachen
Einlaufwinkel 31 und kann entsprechend der hier gezeigten
Ausführungsform einen S-förmigen Verlauf 29 aufweisen. Diese
Formgebung bewirkt auch, dass sich das Betriebsspiel in Auslegerichtung
bis zur Neutralstellung wieder verkleinert. Dadurch wird erreicht,
dass die Schaltstange 9komplett in die Neutralstellung
zurückbewegt wird. Vorteilhafterweise ergibt sich eine variierende
Kraft-Weg-Übersetzung während des Herausschwenkens
des Schaltfingers 4 aus dem Schaltmaul 8, welche
die Kräfte zu Beginn der Auslegebewegung deutlich reduziert.
Hierdurch ist es möglich, ohne Komfortnachteile beim Gangauslegen die
Rastierung, also die mit der Schaltstange 9 zusammenwirkende
erste Rasteinrichtung 13 mit höheren Servokräften
zur Betätigung des zweiten Schaltanteils, also des selbsttätigen
Schaltelementwegs Y auszulegen. Bei der Ausführungsform
der 11 und 12 lassen
sich somit unterschiedliche Kraftverläufe für
das Gangeinlegen und das Gangauslegen realisieren.
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In
den 12a bis 12f sind
verschiedene Schaltzustände für die in 11 vorgestellte
Ausführungsform wiedergegeben. In 12a befinden
sich Schaltstange 9 und Schaltfinger 4 in ihrer
jeweiligen Neutralstellung, vor dem Einlegen eines Gangs. In 12b befindet sich der Schaltfinger 4 in
seiner geschalteten Endstellung. Dabei hat er die Schaltstange 9 bereits
um den gekoppelten Schaltelementweg X verstellt. In 12c befindet
sich die Schaltstange 9 in ihrer geschalteten Endstellung,
nachdem sie den selbsttätigen Schaltelementweg Y zusätzlich
zurückgelegt hat. Dementsprechend liegt zwischen der Mitnehmerkontur 38 des
Schaltmauls 8 und dem Mitnehmerkopf 37 des Schaltfingers 4 in 12b das Betätigungsspiel 10 in
der Auslegerichtung vor, während es in 12c in
der Einlegerichtung vorliegt. 12d zeigt
das Zusammenspiel während der Auslegebewegung. Erkennbar
treibt der Schaltfinger 4 über das Schaltmaul 8 die
Schaltstange 9 in Auslegerichtung an. 12e zeigt
wieder die Neutralstellung nach dem Gangauslegen. Sie entspricht
weitgehend der Neutralstellung vor dem Gangeinlegen gemäß 12a. Um letztere zu erreichen, muss die
Schaltstange 9 nur noch zentriert werden, was zweckmäßig ebenfalls
mit Hilfe der Rastiereinrichtung 13 erfolgt. 12f zeigt einen Zustand der Schaltstange 12 in Neutralstellung,
während sich der Schaltfinger 4 in einer Position
befindet, bei der ein in der gleichen Schaltgasse gegenüberliegender
anderer Gang eingelegt ist. Besagter anderer Gang wird in diesem
Beispiel von einem anderen Schaltfinger und einer anderen Schaltstange
betätigt, wobei die beiden Schaltfinger jedoch auf der
gleichen Schaltwelle 46 angeordnet sind.
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In
den 13 bis 16 wird
eine besonders vorteilhafte Ausführungsform vorgestellt,
die dann zum Einsatz kommen kann, wenn über die gleiche
Schaltstange 9 zwei Gänge geschaltet werden sollen
und wenn für das Einlegen und Auslegen dieser Gänge
wieder unterschiedliche Kraftverläufe realisiert werden
sollen. In diesem Fall besitzt die Schaltstange 9 zwei
Schaltmäuler 8, die jeweils mit einem Mitnehmerkopf 37 eines
Schaltfingers 4 zusammenwirken. Dementsprechend sind hier
zwei Schaltfinger 4 vorgesehen, die jeweils einen Mitnehmerkopf 37 aufweisen.
Der eine in den 13 bis 16 linke Mitnehmerkopf 37 greift
zum Einlegen des einen oder ersten Gangs in das eine oder erste,
in den 13 bis 16 linke
Schaltmaul 8 ein, um die Schaltstange 9 axial
in der einen oder ersten, in den 13 bis 16 nach
rechts weisenden Richtung 47 zu verstellen. Dementsprechend
greift der andere oder zweite bzw. rechte Mitnehmerkopf 37 zum
Einlegen des anderen oder zweiten Gangs in das andere oder zweite
bzw. rechte Schaltmaul 8 ein, um die Schaltstange 9 axial
in der anderen oder zweiten, hier nach links weisenden Richtung 48 zu
verstellen. Auf diese Weise kann insbesondere die zuvor mit Bezug
auf die in den 11 und 12 beschriebene
Ausführungsform erläuterte Reduzierung von Auslegekräften
auch bei einem Schaltgetriebe 1 realisieren, bei dem mit
der gleichen Schaltstange 9 zwei verschiedene Gänge
einer Schaltgasse geschaltet werden. Dabei kommen die beiden Schaltfinger 4 je
nach Gangseite wechselweise in Eingriff mit den beiden separaten,
in Axialrichtung der Schaltstange 9 voneinander beabstandeten
Schaltmäulern 8. Wie zuvor beschrieben können
die miteinander zusammenwirkenden Kontaktkonturen in Gangeinlegerichtung
unterschiedlich zu den miteinander zusammenwirkenden Kontaktkonturen
in Gangauslegerichtung gestaltet sein.
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Vorzugsweise
liegen die beiden Schaltmäuler 8 in einer Ebene,
in der sich auch die Längsmittelachse 39 der Schaltstange 9 erstreckt.
Ferner können zweckmäßig auch die beiden
Schaltfinger 4 in einer Ebene liegen, in der auch die Längsmittelachse 39 der
Schaltstange 9 liegt. Zweckmäßig liegen
somit die beiden Schaltmäuler 8 und die beiden
Schaltfinger 4 in einer gemeinsamen Ebene.
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Entsprechend
der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform sind die
beiden Schaltfinger 4 an einem gemeinsamen Bauteil 49 integral
ausgeformt, das im Folgenden als Doppelschaltfinger 49 bezeichnet
wird. Hierdurch ergibt sich eine extreme Vereinfachung für
den Aufbau der Schalteinrichtung 32.
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Wie
bei der in den 11 und 12 gezeigten
Ausführungsform besitzt der jeweilige Schaltfinger 4 einen
mit dem jeweiligen Schaltmaul 8 zusammenwirkenden Mitnehmerkopf 37,
der eine Einlegeflanke 50 und eine Auslegeflanke 51 aufweist. Die
jeweilige Einlegeflanke 50 wirkt beim Einlegen des jeweiligen
Gangs mit einer Einlegekontur 52 des jeweiligen Schaltmauls 8 zusammen.
Im Unterschied dazu wirkt die jeweilige Auslegeflanke 51 beim
Auslegen des jeweiligen Gangs mit einer Auslegekontur 53 des
jeweiligen Schaltmauls 8 zusammen. Die jeweilige Auslegekontur 53 entspricht
der auslegeseitigen Mitnehmerkontur 38 und kann daher insbesondere
mit der in den 11 und 12 erwähnten S-Form
versehen sein.
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Bemerkenswert
ist nun, dass die Einlegeflanke 50 und die Auslegeflanke 51 des
jeweiligen Schaltfingers 4 asymmetrisch zueinander ausgestaltet
sind. Außerdem ist hier vorgesehen, dass die Einlegekontur 52 und
die Auslegekontur 53 des jeweiligen Schaltmauls 8 asymmetrisch
zueinander ausgestaltet sind. Hierdurch können beim Einlegen
und Auslegen des jeweiligen Gangs unterschiedliche Kraftverläufe
realisiert werden.
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Zweckmäßig
sind die beiden Einlegeflanken 50 der beiden Schaltfinger 4 spiegelsymmetrisch
zueinander ausgestaltet. Im Beispiel sind außerdem die beiden
Auslegeflanken 51 der beiden Schaltfinger 4 spiegelsymmetrisch
zueinander ausgestaltet. Ferner sind hier auch die beiden Einlegekonturen 52 und
die beiden Auslegekonturen 53 der beiden Schaltmäuler 8 spiegelsymmetrisch
zueinander ausgestaltet. Hierdurch können für
die beiden verschiedenen Gänge gleichförmige Kraftverläufe
zum Einlegen und Auslegen des jeweiligen Gangs realisiert werden.
Ebenso ist es grundsätzlich möglich, für
die beiden der Schaltstange 9 zugeordneten Gänge unterschiedliche
Kraftverläufe zum Einlegen bzw. zum Auslegen des jeweiligen
Gangs zu realisieren, indem die miteinander zusammenwirkenden Konturen
zwischen dem einen Schaltfinger 4 und dem einen Schaltmaul 8 anders
gestaltet werden als die zwischen dem anderen Schaltfinger 4 und
dem anderen Schaltmaul 8 zusammenwirkenden Konturen.
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Die
hier vorgestellte kompakte Bauform wird unter anderem dadurch realisiert,
dass die beiden Einlegekonturen 52 an voneinander abgewandten Seiten
in den beiden Schaltmäulern 8 angeordnet sind.
Im Unterschied dazu sind die beiden Auslegekonturen 53 einander
zugewandt. Korrespondierend dazu sind die beiden Einlegeflanken 50 der
beiden Schaltfinger 4 einander zugewandt, während
die beiden Auslegeflanken 51 der beiden Schaltfinger 4 voneinander
abgewandt sind.
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In
den 15a bis 15e werden
wieder unterschiedliche Schaltzustände für die
in 14 dargestellte Ausführungsform erläutert.
Im Zustand der 15a ist die Schaltstange 9 maximal
nach links verschoben, wodurch der links zugeordnete Gang eingelegt
ist. Der linke Schaltfinger 4 ist dabei komplett aus dem
linken Schaltmaul 8 herausgeschwenkt. Er wirkt mit dem
linken Anschlag 15 zusammen, um den Schwenkweg des rechten
Schaltfingers 4 zu begrenzen. Der rechte Schaltfinger 4 liegt
mit seiner Auslenkflanke 51 an der Auslenkkontur 53 des
rechten Schaltmauls 8 an. Gemäß 15b befinden sich die Schaltstange 9 und
der Doppelschaltfinger 49 im letzten Drittel eines Gangauslegevorgangs
für den linken Gang. In 15c ist
die Neutralstellung erreicht, in der beide Gänge ausgelegt sind.
Die Schaltstange 9 ist hier über die erste Rastiereinrichtung 13 zentriert.
In 15d hat der linke Schaltfinger 4 seine
Endstellung erreicht, was durch die Kontaktierung des rechten Schaltfingers 4 mit dem
zugehörigen Anschlag 15 definiert wird. In diesem
Zustand liegt die Einlegeflanke 50 des linken Schaltfingers 4 an
der Einlegekontur 52 des linken Schaltmauls 8 an.
Dementsprechend befindet sich das Betriebsspiel 10 auslegeseitig.
Die Schaltstange 9 hat dementsprechend erst den gekoppelten
Schaltelementweg X zurückgelegt. In 15e ist
nun der rechts zugeordnete Gang vollständig eingelegt,
das heißt die Schaltstange 9 hat sich, angetrieben über die
erste Rastiereinrichtung 13 zusätzlich um den selbsttätigen
Schaltelementweg Y verstellt. Dementsprechend befindet sich das
Betriebsspiel 10 jetzt einlegeseitig. In diesem Fall ist
der rechte Schaltfinger 4 vollständig aus dem
rechten Schaltmaul 8 ausgerückt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für
ein Handschaltgetriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem
manuell betätigbaren Schalthebel, der über mindestens
eine mechanische Wirkverbindung mit mindestens einem Schaltelement
des Getriebes gekoppelt ist, derart, dass eine Verstellung des Schalthebels
in einer ersten Schaltrichtung zum Einlegen eines ersten Gangs führt,
während eine Verstellung des Schalthebels in einer der
ersten Schaltrichtung entgegengesetzten zweiten Schaltrichtung zum
Einlegen eines zweiten Gangs führt, wobei die Wirkverbindung
eine mit dem jeweiligen Schaltelement gekoppelte Schaltstange aufweist,
die bei einer Axialverschiebung in der ersten Richtung zum Einlegen
des ersten Gangs und bei einer Axialverschiebung in der zweiten
Richtung zum Einlegen des zweiten Gangs führt, wobei die
Schaltstange zumindest ein Schaltmaul aufweist, das mit einem Schaltfinger
zusammenwirkt, der über einen zum Schalthebel führenden
Abschnitt der Wirkverbindung mit dem Schalthebel gekoppelt ist.
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Ungleiche
bzw. asymmetrische Kraftübertragungen beim Ein- und Auslegen
der beiden Gänge lassen sich bei kompakter Bauweise realisieren, wenn
die Schaltstange zwei axial voneinander beabstandete Schaltmäuler
aufweist, die jeweils mit einem Schaltfinger zusammenwirken, wenn
der erste Schaltfinger zum Einlegen des ersten Gangs in das erste
Schaltmaul eingreift und die Schaltstange axial in der ersten Richtung
verstellt und wenn der zweite Schaltfinger zum Einlegen des zweiten
Gangs in das zweite Schaltmaul eingreift und die Schaltstange (9) axial
in der zweiten Richtung verstellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005011274
A1 [0002]
- - DE 10051352 A1 [0003]
- - DE 10207192 A1 [0003]
- - DE 10253471 A1 [0003]
