DE102009050150A1 - Switching device for switching the gear ratios of a transmission - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) zur Schaltung der Gangstufen eines Getriebes, mit einer Schaltwelle (2), mit einem Schaltfinger (3) und mit mehreren Schaltschienen (4, 5, 6, 7), wobei der Schaltfinger (3) drehfest mit der Schaltwelle (2) verbunden ist, wobei durch eine Wählbewegung der Schaltwelle (2) zumindest eine der Schaltschienen (4, 5, 6, 7) auswählbar ist, wobei durch eine Schaltbewegung der Schaltwelle (2) die Schaltschienen (4 bis 7) verschiebbar sind, wobei durch die Schaltbewegungen und/oder die Wählbewegungen mindestens eine der Schaltschienen (4, 6, 7) in eine Gangendstellung verschiebbar ist und mindestens eine andere Schaltschiene (4, 5, 6, 7) in einer Neutralstellung anordenbar ist, wobei mindestens ein Sperrbereich (8, 9) vorgesehen ist und wobei die in der Neutralstellung angeordnete Schaltschiene (4, 5, 6, 7) mittels des Sperrbereiches (8, 9) gegen Verschieben gesperrt ist. Eine aufwendige Ausgestaltung der Schaltschienen (4, 5, 6, 7) und der Schaltwelle (2) sowie eine komplizierte Bewegung der Schaltwelle (2) zum Schalten ist dadurch vermieden, dass die Schaltvorrichtung (1) zur Schaltung der Gangstufen eines Doppelkupplungsgetriebes ausgebildet ist, wobei zwei der vorgesehenen Schaltschienen (4, 5, 6, 7) in eine Gangendstellung verschiebbar sind und die anderen Schaltschienen (4, 5, 6, 7) in der Neutralstellung anordenbar sind, wobei ein Rückstellbereich (10, 11) vorgesehen ist und der Rückstellbereich (10, 11) so ausgebildet ...The invention relates to a switching device (1) for switching the gear ratios of a transmission, with a switching shaft (2), with a shift finger (3) and with a plurality of shift rails (4, 5, 6, 7), wherein the shift finger (3) rotatably with the selector shaft (2) is connected, wherein at least one of the shift rails (4, 5, 6, 7) is selectable by a selection movement of the shift shaft (2), wherein by a switching movement of the shift shaft (2) the shift rails (4 to 7) displaceable are, by the switching movements and / or the Wählbewegungen at least one of the shift rails (4, 6, 7) is displaceable in a final gear position and at least one other shift rail (4, 5, 6, 7) can be arranged in a neutral position, wherein at least one Barrier area (8, 9) is provided and wherein the arranged in the neutral position shift rail (4, 5, 6, 7) by means of the blocking area (8, 9) is locked against displacement. An elaborate design of the shift rails (4, 5, 6, 7) and the shift shaft (2) and a complicated movement of the shift shaft (2) for switching is avoided in that the switching device (1) is designed for switching the gear ratios of a dual-clutch transmission, wherein two of the proposed shift rails (4, 5, 6, 7) are displaceable in a gear end position and the other shift rails (4, 5, 6, 7) can be arranged in the neutral position, wherein a return portion (10, 11) is provided and the Reset area (10, 11) designed so ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur Schaltung der Gangstufen eines Getriebes, mit einer Schaltwelle, mit einem Schaltfinger und mit mehreren Schaltschienen, wobei der Schaltfinger drehfest mit der Schaltwelle verbunden ist, wobei durch eine Wählbewegung der Schaltwelle zumindest eine der Schaltschienen auswählbar ist, wobei durch eine Schaltbewegung der Schaltwelle die Schaltschienen verschiebbar sind, wobei durch die Schaltbewegungen und/oder die Wählbewegungen mindestens eine der Schaltschienen in eine Gangendstellung verschiebbar ist und mindestens eine andere Schaltschiene in einer Neutralstellung anordenbar ist, wobei mindestens ein Sperrbereich vorgesehen ist und wobei die in der Neutralstellung angeordnete Schaltschiene mittels des Sperrbereiches gegen Verschieben gesperrt ist.The invention relates to a switching device for switching the gear ratios of a transmission, with a shift shaft, with a shift finger and with multiple shift rails, wherein the shift finger is rotatably connected to the shift shaft, wherein at least one of the shift rails can be selected by a selection movement of the shift shaft, wherein by a Switching movement of the shift shaft, the shift rails are displaceable, wherein at least one of the shift rails is displaceable by the switching movements and / or Wählbewegungen in a gear end position and at least one other shift rail in a neutral position can be arranged, wherein at least one blocking area is provided and wherein the arranged in the neutral position Shift rail is locked by means of the blocking area against shifting.
Im Stand der Technik sind Schaltvorrichtungen zur Schaltung von Handschaltgetrieben bekannt. Diese Schaltvorrichtungen weisen üblicherweise eine Schaltwelle, einen Schaltfinger und mehrere Schaltschienen auf. Der Schaltfinger ist drehfest mit der Schaltwelle verbunden bzw. integral an der Schaltwelle ausgebildet. Die Schaltwelle ist in axialer Richtung zur Wahl der Gasse bewegbar. Diese axiale Bewegung wird als Wählbewegung bezeichnet. Ferner ist die Schaltwelle mit dem Schaltfinger in rotatorischer Richtung zum Ein- und Auslegen der jeweiligen Gangstufen mittels der Schaltschienen bewegbar. Die Schaltschienen weisen jeweils ein Schaltmaul auf, in das der Schaltfinger axial eingeschoben werden kann. Durch Rotation der Schaltwelle wird die jeweils ausgewählte Schaltschiene im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der Schaltwelle verschoben. Die Schaltschienen betätigen jeweils eine Schiebemuffe einer Synchronisiereinrichtung. Die Synchronisiereinrichtungen können als doppeltwirkende Synchronisiereinrichtungen ausgebildet sein, so dass eine Verschiebung der Schaltschiene in die eine Richtung eine erste Gangstufe, bspw. den ersten Gang einlegt und die Verschiebung der Schaltschiene bzw. der Schaltmuffe in die entgegengesetzte Richtung eine weitere andere Gangstufe, bspw. den zweiten Gang einlegt. Je nach Drehrichtung während der Schaltbewegung lassen sich so unterschiedliche Gangstufen schalten. Die Schaltschienen sind durch den Schaltfinger in je eine Gangendstellung zu beiden Seiten verschiebbar. Es sind daher vzw. zwei Gangendstellungen für jede Schaltschiene vorgesehen. Ferner ist die Schaltschiene in einer Neutralstellung zwischen den beiden Gangstellungen anordbar bzw. in diese verschiebbar. Ein Gangwechsel erfolgt durch Rotation der Schaltwelle von einer Gangendstellung in die Neutralstellung, wodurch zunächst die letzte eingelegte Gangstufe ausgelegt wird. Danach kann entweder mit der gleichen Schaltschiene, d. h. in der gleichen Ebene durch fortgesetzte Rotation bzw. Schaltbewegung des Schaltfingers die Schaltschiene in die entgegengesetzte Gangendstellung verschoben werden, oder durch eine axiale Wählbewegung kann der Schaltfinger in die nächste Schaltebene verschoben werden, in der der Schaltfinger dann durch erneute Rotation die in der Neutralstellung befindliche Schaltschiene verschieben kann, wodurch dann der nächste Zielgang eingelegt wird. Bei Handschaltgetrieben erfolgt eine Wählbewegung und eine Schaltbewegung durch eine Bewegung des Gangschalthebels. Wenn der Gangschalthebel in der Gasse bewegt wird, führt die Schaltwelle die Wählbewegung aus. Wenn der Gangschalthebel senkrecht zur Gasse bewegt wird zum Einlegen der Gänge, wird die Schaltbewegung mit der Schaltwelle ausgeführt.In the prior art, switching devices for switching manual transmissions are known. These switching devices usually have a switching shaft, a shift finger and a plurality of shift rails. The shift finger is rotatably connected to the shift shaft or integrally formed on the shift shaft. The switching shaft is movable in the axial direction to select the alley. This axial movement is referred to as selection movement. Further, the shift shaft with the shift finger in the rotational direction for engaging and disengaging the respective gear stages by means of the shift rails movable. The shift rails each have a shift jaw, in which the shift finger can be inserted axially. By rotation of the switching shaft, the respective selected shift rail is displaced substantially perpendicular to the longitudinal extent of the shift shaft. The shift rails each actuate a sliding sleeve of a synchronizer. The synchronizers can be designed as double-acting synchronizers, so that a displacement of the shift rail in one direction a first gear, for example. First gear inserts and the shift of the shift rail or the shift sleeve in the opposite direction another other gear, for example second gear. Depending on the direction of rotation during the switching movement can be switched so different gear ratios. The shift rails are displaceable by the shift finger in each case a final gear position to both sides. There are therefore vzw. two gear end positions provided for each shift rail. Furthermore, the shift rail in a neutral position between the two gear positions can be arranged or displaced in this. A gear change takes place by rotation of the shift shaft from a gear end position to the neutral position, whereby initially the last engaged gear is designed. Thereafter, either with the same shift rail, d. H. in the same plane by continued rotation or switching movement of the shift finger the shift rail are moved to the opposite gear end position, or by an axial selection movement of the shift finger can be moved to the next switching level, in which the shift finger then by re-rotation located in the neutral position shift rail can shift, which then the next target gear is inserted. In manual transmissions, a selection movement and a switching movement takes place by a movement of the gearshift lever. When the gear shift lever is moved in the lane, the shift shaft executes the selection movement. When the gearshift lever is moved perpendicular to the lane to engage the gears, the shift movement is performed with the shift shaft.
Bei automatisierten Schaltgetrieben wird die Bewegung der Schaltwelle nicht mehr durch eine Bewegung eines Gangschalthebels ausgeführt, sondern die Schaltwelle wird durch zwei Stellglieder bewegt. Eines der Stellglieder ist für die Wählbewegung der Schaltwelle und das andere Stellglied ist für die Drehbewegung/Schaltbewegung der Schaltwelle vorgesehen. Die Stellglieder können z. B. elektromotorisch oder hydraulisch angetrieben werden.In automatic transmissions, the movement of the shift shaft is no longer carried out by a movement of a gearshift lever, but the shift shaft is moved by two actuators. One of the actuators is for the selection movement of the shift shaft and the other actuator is provided for the rotational movement / switching movement of the shift shaft. The actuators can z. B. electric motor or hydraulically driven.
Im Stand der Technik sind ferner Motorradgetriebe bekannt, wobei die Schaltfunktionen mit sogenannten Schaltwalzen ausgeführt werden. Die Schaltwalzen weisen an ihrem Außenumfang ein spezielles Profil auf. In die Schaltwalze können bspw. Kanäle eingefräst sein, wobei die Schaltschienen bzw. Schaltgabeln mit entsprechenden Führungsdornen in diese Kanäle eingreifen. Wird die Schaltwalze gedreht, werden die Führungsdorne in den Kanälen entsprechend dem Verlauf der Kanäle axial verschoben. Durch das Verschieben der Führungsdorne werden die Schaltschienen verschoben. Durch das Verschieben der Schaltschienen werden wiederum Synchronisiereinrichtungen oder Schaltklauen axial verschoben, wodurch der entsprechende Gang eingelegt oder ausgelegt wird. Schaltwalzen benötigen nur ein rotatorisches Stellglied. Der Nachteil einer Schaltwalze ist aber, dass die Gangstufen in einer festgelegten, unveränderlichen Reihenfolge nacheinander, also sequentiell geschaltet werden. Das Überspringen von Gangstufen ist ohne Einlegen der Zwischengänge nicht möglich, wodurch die Gangwechselgeschwindigkeit und damit der Fahrkomfort eingeschränkt ist. Um bspw. von der vierten Gangstufe in die erste Gangstufe zu schalten, müssen die dazwischenliegenden Gangstufen zwei und drei ebenfalls eingelegt werden und können nicht übersprungen werden.In the prior art motorcycle gearboxes are also known, the switching functions are performed with so-called shift rollers. The shift rollers have a special profile on their outer circumference. For example, channels can be milled into the shift drum, wherein the shift rails or shift forks engage with corresponding guide pins in these channels. If the shift drum is rotated, the guide pins are moved axially in the channels according to the course of the channels. By moving the guide pins, the shift rails are moved. By moving the shift rails in turn synchronizers or shift dogs are moved axially, whereby the corresponding gear is engaged or designed. Shift drums require only one rotary actuator. The disadvantage of a shift drum, however, is that the gear ratios are sequentially, ie sequentially switched in a fixed, unchangeable sequence. It is not possible to skip gear ratios without engaging the intermediate gears, which limits the gear change speed and thus the ride comfort. To switch, for example, from the fourth gear in the first gear, the intermediate gear stages two and three must also be engaged and can not be skipped.
Sowohl bei Handschaltgetrieben als auch bei automatisierten Schaltgetrieben kann systembedingt zu jedem Zeitpunkt nur maximal eine Gangstufe eingelegt sein.For manual transmissions as well as for automated manual transmissions, only a maximum of one gear ratio can be engaged at any given time due to the system.
Im Stand der Technik sind ferner Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Doppelkupplungsgetriebe weisen zwei voneinander unabhängige Getriebezweige auf. Die Antriebsenergie des Antriebsmotors kann über eine Antriebswelle über jeweils eine Reibkupplung an einen der beiden Getriebezweige übertragen werden. Bei einem Gangwechsel wird die Zugkraft nicht unterbrochen. Dies wird dadurch erreicht, dass gleichzeitig genau zwei Gangstufen eingelegt sind. Die geradzahligen Gangstufen sind dem einen Getriebezweig und die ungeradzahligen Gangstufen sind dem anderen Getriebezweig zugeordnet. Bei einem Gangwechsel wird nun eine der beiden Reibkupplungen geöffnet und die andere Reibkupplung gleichzeitig geschlossen. Es ist zur Vorbereitung des Gangwechsels daher erforderlich, dass mit der Schaltvorrichtung zur Schaltung des Doppelkupplungsgetriebes jeweils zwei Schaltschienen in eine Gangendstellung verschiebbar sind und die anderen Schaltschienen in der Neutralstellung angeordnet sind. Wenn bspw. drei Schaltschienen vorgesehen sind, so befinden sich zwei in der Gangendstellung und eine Schaltschiene befindet sich in der Neutralstellung. In the prior art double clutch transmissions are also known. Dual-clutch transmissions have two independent transmission branches. The drive energy of the drive motor can be transmitted via a drive shaft via a respective friction clutch to one of the two transmission branches. When changing gear, the pulling force is not interrupted. This is achieved by the fact that exactly two gears are engaged at the same time. The even-numbered gear stages are the one transmission branch and the odd-numbered gear ratios are assigned to the other transmission branch. During a gear change, one of the two friction clutches is now opened and the other friction clutch is closed at the same time. It is therefore necessary for the preparation of the gear change that with the switching device for switching the dual-clutch transmission two shift rails are displaceable in a final gear position and the other shift rails are arranged in the neutral position. If, for example, three shift rails are provided, then there are two in the final gear position and a shift rail is in the neutral position.
Im Stand der Technik sind Schaltvorrichtungen zur Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes bekannt, wobei eine Schaltwalze mit jeweils einem rotatorischen Stellglied eingesetzt wird. Dies hat den Nachteil, dass die Schaltgeschwindigkeit bei Gangsprüngen eingeschränkt ist.In the prior art, switching devices for switching a dual-clutch transmission are known, wherein a shift drum, each with a rotary actuator is used. This has the disadvantage that the switching speed is limited at gear jumps.
Aus der
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Schaltvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine aufwendige Ausgestaltung der Schaltschienen und der Schaltwelle sowie eine komplizierte Bewegung der Schaltwelle zum Schalten vermieden ist.The invention is therefore based on the object, the aforementioned switching device in such a way and further develop that a complex design of the shift rails and the shift shaft and a complicated movement of the shift shaft is avoided for switching.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schaltvorrichtung zur Schaltung der Gangstufen eines Doppelkupplungsgetriebes ausgebildet ist, wobei zwei der Schaltschienen in eine Gangendstellung verschiebbar sind und die anderen Schaltschienen in der Neutralstellung anordenbar sind, wobei ein Rückstellbereich vorgesehen ist und der Rückstellbereich so ausgebildet ist, dass bei einer Wählbewegung der Schaltwelle mittels des Rückstellbereiches eine in der Gangendstellung angeordnete Schaltschiene in die Neutralstellung verschiebbar ist. Dies hat den Vorteil, dass durch den Rückstellbereich bei der Wählbewegung eine nun nicht mehr ausgewählte Schaltschiene aus der Gangendstellung zwangsgekoppelt in die Neutralstellung verschoben wird. Hierbei wird die Wählbewegung bzw. die axiale Verschiebung der Schaltwelle genutzt, um bei einem Wechsel zu einer anderen Schaltebene bzw. einer anderen Schaltschiene das Zwangsauslegen der vorher aktiven Gangstufe bzw. der vorher aktiven Schaltschiene zu erreichen. Die Rückstellbereiche können durch eine spezielle Formgebung der Schaltwelle ausgebildet sein. Bspw. kann der Rückstellbereich zumindest teilweise konisch ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sperrbereich durch weitere Bauteile bzw. eine Baugruppe an der Schaltwelle gebildet werden. Beim axialen Verschieben der Schaltwelle greift der Rückstellbereich an dem Schaltmaul der Schaltschiene so an, dass die Schaltschiene in die Neutralstellung zurückgeschoben wird. An den Rückstellbereich schließt sich der Sperrbereich an. D. h. nachdem die Schaltschiene zurückgestellt wurde und die Schaltwelle weiter axial verschoben wird, blockiert der Sperrbereich ein Verschieben der Schaltschiene. Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.This object of the invention is based is achieved in that the switching device is designed for switching the gear ratios of a dual clutch transmission, wherein two of the shift rails are displaceable in a final gear position and the other shift rails can be arranged in the neutral position, wherein a return range is provided and the return area so is formed such that in a selection movement of the shift shaft by means of the return range in the Gangendstellung arranged shift rail is displaceable in the neutral position. This has the advantage that a now no longer selected shift rail from the gear end position is forcibly coupled in the neutral position by the reset area during the selection movement. Here, the selection movement or the axial displacement of the shift shaft is used to achieve the forced design of the previously active gear ratio or the previously active shift rail when changing to another switching level or another shift rail. The reset areas can be formed by a special shape of the switching shaft. For example. the return area can be at least partially conical. Alternatively or additionally, a blocking region can be formed by further components or an assembly on the switching shaft. During axial displacement of the switching shaft of the return range engages the shift jaw of the shift rail so that the shift rail is pushed back into the neutral position. The reset area is followed by the blocking area. Ie. After the shift rail has been reset and the shift shaft is further axially displaced, blocked area blocks a shift of the shift rail. The disadvantages mentioned above are therefore avoided and achieved corresponding advantages.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:There are now a variety of ways to design the switching device according to the invention in an advantageous manner and further. For this purpose, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1. In the following, a preferred embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing and the associated description. In the drawing shows:
In den
Die Schaltvorrichtung
Die Schaltvorrichtung
Durch eine Wählbewegung der Schaltwelle
In
Die Wählbewegung ist hier als axiale Verschiebung der Schaltwelle
Die Schaltvorrichtung
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die Schaltvorrichtung
Die Schaltwelle
Zwischen den beiden Rückstellbereichen
Die Schaltschienen
Die Schaltmäuler
Vzw. weist jede der Schaltschienen
Benachbarte Gangstufen sind vzw. benachbarten Schaltschienen
Die axiale Länge des Betätigungsbereiches
In
In
In der in
In
In
Mit der so ausgebildeten Schaltvorrichtung bzw. bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit einer derartigen Schaltvorrichtung sind die eingangs genannten Nachteile daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.With the thus formed switching device or in a dual-clutch transmission with such a switching device, the disadvantages mentioned above are therefore avoided and achieved corresponding advantages.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaltvorrichtungswitching device
- 22
- Schaltwelleshift shaft
- 33
- Schaltfingershift finger
- 44
- Schaltschieneshift rail
- 55
- Schaltschieneshift rail
- 66
- Schaltschieneshift rail
- 77
- Schaltschieneshift rail
- 88th
- Sperrbereichstopband
- 99
- Sperrbereichstopband
- 1010
- RückstellbereichReset section
- 1111
- RückstellbereichReset section
- 1212
- Betätigungsbereichoperating range
- 1313
- Schaltmaulshift mouthpiece
- 1414
- Schaltmaulshift mouthpiece
- 1515
- Schaltmaulshift mouthpiece
- 1616
- Schaltmaulshift mouthpiece
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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