DE102009050151A1

DE102009050151A1 - Schaltvorrichtung zur Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes

Info

Publication number: DE102009050151A1
Application number: DE102009050151A
Authority: DE
Inventors: Rainer Ahrens
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-04-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1), insbesondere zur Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes, mit einer Schaltwelle (2), mit mehreren Schaltfingern (3 bis 10) und mit mehreren Schaltschienen (11, 12, 13), wobei die Schaltfinger (3 bis 10) drehfest mit der Schaltwelle (2) verbunden sind, wobei durch eine entsprechende Bewegung der Sc (11, 12, 13) verschiebbar sind, wobei die Schaltfinger (3 bis 10) mit den Schaltschienen (11, 12, 13) zusammenwirken, und wobei durch das Verschieben der Schaltschienen (11, 12, 13) unterschiedliche Gangstufen einlegbar und/oder auslegbar sind. Eine hohe Komplexität und Kosten sowie ein großer Bauraumbedarf der Schaltvorrichtung (1) sind dadurch vermieden, dass allein durch eine Drehbewegung der Schaltwelle (2) die Gangstufen des Doppelkupplungsgetriebes einlegbar und/oder auslegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, insbesondere zur Schaltung der Gangstufen eines Doppelkupplungsgetriebes, mit einer Schaltwelle, mit mehreren Schaltfingern und mit mehreren Schaltschienen, wobei die Schaltfinger drehfest mit der Schaltwelle verbunden sind, wobei durch eine entsprechende Bewegung der Schaltwelle eine oder mehrere der Schaltschienen verschiebbar sind, wobei die Schaltfinger mit den Schaltschienen zusammenwirken, und wobei durch das Verschieben der Schaltschienen unterschiedliche Gangstufen einlegbar und/oder auslegbar sind.
Im Stand der Technik sind entsprechende Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Doppelkupplungsgetriebe weisen zwei Getriebezweige auf. Die Getriebezweige sind jeweils über eine Reibkupplung mit einer gemeinsamen Antriebswelle verbindbar und/oder trennbar. Bei einem Schaltvorgang ist in jedem Getriebezweig eine Gangstufe eingelegt, bspw. ist in dem ersten Getriebezweig die erste Gangstufe (1. Gang) und in dem zweiten Getriebezweig eine zweite Gangstufe (2. Gang) eingelegt. Der Momentenfluss wechselt durch eine Betätigung der beiden Reibkupplungen dadurch, dass die erste Reibkupplung geöffnet wird, während die zweite Reibkupplung gleichzeitig geschlossen wird. Dadurch wird der Momentenfluss zugkraftunterbrechungsfrei bzw. zugkraftunterbrechungsreduziert von dem ersten Getriebezweig auf den zweiten Getriebezweig übertragen. Wenn das Antriebsmoment über den zweiten Getriebezweig geleitet wird, kann im ersten, lastfreien Getriebezweig die Gangstufe bzw. das Übersetzungsverhältnis gewechselt werden, bspw. von der ersten in die dritte Gangstufe (also vom 1. in den 3. Gang) und der Momentenfluss kann durch Schließender ersten Reibkupplung und gleichzeitiges Öffnen der zweiten Reibkupplung kontinuierlich wieder auf den ersten Getriebezweig und somit zur nächsten, dritten Gangstufe gewechselt werden. Die Schaltung der Gangstufen erfolgt hierbei mit einer Schaltvorrichtung.
Aus der DE 101 19 748 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Schaltvorrichtung zur gemeinsamen Schaltung der Gangstufen der beiden Getriebezweige bekannt. Diese Schaltvorrichtung weist eine Schaltwelle, einen Schaltfinger und mehrere Schaltschienen auf. Die Schaltwelle ist zusammen mit dem Schaltfinger in zwei Richtungen bewegbar, nämlich zum einen in axialer Richtung der sogenannten Wählrichtung und zum anderen kann die Schaltwelle um ihre Längsachse gedreht werden. Diese Drehbewegung wird als Schaltrichtung bezeichnet. Durch eine Wählbewegung/Verschiebung der Schaltwelle in Axialrichtung ist der Schaltfinger mit den Schaltschienen in Eingriff bringbar. Durch Drehen der Schaltwelle wird eine Schaltbewegung ausgeführt, so dass der mitdrehende Schaltfinger die jeweilige in Eingriff befindliche Schaltschiene führt, wodurch die der Schaltschiene zugeordneten Gangstufen geschaltet werden können. Durch das Verschieben der Schaltschienen werden die Synchronisiereinrichtungen betätigt. Die Synchronisiereinrichtungen sind dabei vzw. zwischen zwei Losrädern angeordnet, wobei durch das Verschieben von einer Schiebemuffe der Synchronisiereinrichtung das jeweilige Losrad mit einer Welle des Doppelkupplungsgetriebes drehfest verbindbar ist. Durch ein Verschieben der Schaltschienen aus einer Neutralstellung heraus in die Gangendstellung wird die jeweilige Gangstufe geschaltet. Durch ein Verschieben der Schaltschiene aus der Neutralstellung heraus können auf diese Weise bis zu zwei Gangstufen – eine zu jeder Seite hin – geschaltet werden. Die Schaltschienen weisen entsprechende Schaltmäuler auf, in die die Schaltfinger eingreifen können. Um den Schaltfinger mit einer anderen Schaltschiene in Eingriff bringen zu können, weisen die Schaltmäuler ein großes Spiel auf, wobei das Spiel größer ist als der Schaltweg, den die Schaltschiene aus der Neutralstellung in die Gangendstellung zurücklegt. Durch dieses Spiel kann der Schaltfinger nachdem eine Gangstufe eingelegt ist, in einer Neutralgasse der nebeneinander angeordneten Schaltschienen verschoben werden, um eine weitere Schaltschiene zu verschieben und damit eine weitere Gangstufe einzulegen. Durch die großen Schaltmäuler bleibt die Neutralgasse auch bei geschalteten Gangstufen zugänglich, so dass der Schaltfinger die anderen Schaltschienen zu deren Betätigung erreichen kann.
Eine Schaltvorrichtung zur Schaltung eines Getriebes ist ferner unter der Bezeichnung ”Active Interlock” und z. B. aus dem LUK Kolloquium 2006 bekannt. Die Schaltvorrichtung weist eine Schaltwelle mit daran angebrachten Schaltfingern und eine Antriebseinheit auf. Neben den eigentlichen Schaltfingern sind ferner Sperr- und Auswerfelemente vorgesehen. Die Sperr- und Auswerfelemente wirken mit Schaltschienen zusammen. Das Einlegen der Gänge erfolgt mit den Schaltfingern ganz analog zur Betätigung von Handschaltgetrieben. Auch beim Active Interlock sind die Schaltmäuler groß mit einem entsprechenden Spiel ausgebildet. Dadurch ist es möglich, auch bei eingelegtem Gang den Schaltfinger in die Mittelstellung zurückzudrehen und den Schaltfinger in einer Neutralgasse zu bewegen. Die Schaltwelle wird zum Schalten gedreht und zum Wählen der jeweiligen zu betätigenden Schaltschiene axial verschoben. Die Bewegungen unterteilen sich daher in eine Drehbewegung der Schaltwelle und einer Axialbewegung der Schaltwelle. Als Antriebseinheit kann dabei ein einzelner Elektromotor vorgesehen sein. Dreht sich der Elektromotor in eine erste Drehrichtung, wird der Schaltfinger in Schaltrichtung zum Einlegen des Ganges bewegt. In diesem ersten Bewegungsabschnitt erfolgt dabei mittels des Schaltfingers das Auslegen des zuvor noch eingelegten Ganges im jeweiligen Getriebezweig. Dreht der Elektromotor nun in der entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, wird der Schaltfinger zunächst in die Neutralstellung zurückbewegt. Anschließend wird die Wählbewegung, d. h. das axiale Verschieben der Schaltwelle ausgeführt. Um die Schaltwelle in Axialrichtung zu bewegen und so die Wählbewegung auszuführen, ist eine Kurvenscheibe vorgesehen. Durch Drehen der Kurvenscheibe mit dem Elektromotor wird die Schaltwelle gehoben und gesenkt und so die entsprechende Schaltschiene ausgewählt. Die Kurvenscheibe weist dabei einen Freilauf auf, welcher beim Wechsel von der zweiten Drehrichtung in die erste Drehrichtung die aktuell gewählte Gassenposition fixiert, indem der Freilauf ein Zurückdrehen der Kurvenscheibe verhindert.
Aus der US 2006/0150761 A1 ist auch eine Schaltvorrichtung zur Schaltung eines Getriebes bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Schaltwelle, mehrere Schaltfinger und mehrere Schaltschienen auf. Die Schaltfinger sind drehfest mit der Schaltwelle verbunden. Die Schaltschienen sind durch eine axiale Verschiebung der Schaltwelle einzeln anwählbar. Durch eine Drehung der Schaltwelle – der eigentlichen Schaltbewegung – sind die Schaltschienen verschiebbar.
Die im Stand der Technik bekannten Schaltvorrichtungen sind noch nicht optimal ausgebildet. Wenn bspw. zwei Elektromotoren zur Bewegung der Schaltwelle vorgesehen werden, bedeutet dies eine hohe Komplexität und hohe Kosten. Ein Antrieb der Schaltwelle mit nur einem Elektromotor erfordert im Stand der Technik eine Kurvenscheibe, um die Schaltwelle in Axialrichtung anzuheben bzw. abzusenken. Ferner ist zur Schaltung der Gangstufen auch eine Umkehrung der Drehrichtung erforderlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Schaltvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass eine hohe Komplexität und Kosten sowie ein großer Bauraumbedarf der Schaltvorrichtung vermieden sind.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun für die Schaltvorrichtung dadurch gelöst, dass allein durch eine Drehbewegung der Schaltwelle die Gangstufen des Doppelkupplungsgetriebes einlegbar und/oder auslegbar sind. Die Schaltvorrichtung baut insbesondere kompakt und ist sehr kostengünstig herstellbar. Die Schaltvorrichtung besteht vzw. aus einfach herzustellenden Bauteilen. Die Schaltfinger sind insbesondere in Form eines Schaltsterns angeordnet. Über die Geometrie des Schaltsterns bzw. über die Anordnung der Schaltfinger werden je nach Winkelstellung der Schaltwelle unterschiedliche Gangstufen ein- und ausgelegt. In einer Drehrichtung werden die Gangstufen in einer bestimmten Reihenfolge ein- und/oder ausgelegt. Insbesondere werden paarweise benachbarte Gangstufen sequentiell ein- und ausgelegt, bspw. wird aus einer Neutralstellung aller Schaltschienen, erst die erste und die zweite Gangstufe, dann die zweite und die dritte Gangstufe, dann die dritte und die vierte Gangstufe usw. eingelegt. Wird die Schaltwelle in umgekehrter Drehrichtung gedreht, dann werden die zuvor genannten Gangstufen in umgekehrter Reihenfolge ein- und/oder ausgelegt. Die Schaltschienen weisen zwei sich gegenüberliegende Zahnstangenbereiche auf. Die Zahnstangenbereiche weisen vzw. jeweils mehrere Zähne auf, wobei die Schaltfinger mit den Zähnen in Eingriff bringbar sind. Die Zahnstangenbereiche und die Schaltfinger liegen dabei derart in unterschiedlichen Fingerebenen, dass je nach Winkelstellung der Schaltwelle die der entsprechenden Gangstufe zugeordneten Schaltfinger mit den Zahnstangenbereichen in Eingriff gebracht werden. Die Schaltschienen sind über Rastierungen in den jeweiligen Stellungen gehalten. Insbesondere können die Schaltschienen in einer Neutralstellung und in jeweils zwei Gangendstellungen über Rastierungen gehalten werden. Insbesondere kann nun die Schaltvorrichtung mit einem einzelnen Elektromotor bzw. einem einzelnen Antrieb betätigt werden. Eine Wählbewegung entfällt. Insbesondere muss die Schaltwelle nicht mehr axial verschoben werden, um die unterschiedlichen Gangstufen zu wählen. Hiermit ist eine kostengünstige und einfache Schaltung für ein Getriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe bereitgestellt. Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu 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:
1 in einer schematischen Draufsicht eine Schaltvorrichtung,
2 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die Schaltvorrichtung,
3 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die Schaltvorrichtung in einer Stellung, in der eine erste Gangstufe und eine zweite Gangstufe eingelegt sind,
4 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die Schaltvorrichtung in einer Stellung, in der die zweite und eine dritte Gangstufe eingelegt sind, und
5 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung die Schaltvorrichtung in einer Stellung, in der eine vierte und eine fünfte Gangstufe eingelegt sind.
In den 1 bis 5 ist eine Schaltvorrichtung 1 zur Schaltung eines nicht näher dargestellten Doppelkupplungsgetriebes gut zu erkennen. Denkbar ist die Verwendung dieser Schaltvorrichtung auch bei anderen Getrieben, bspw. einfachen Schaltgetrieben, automatischen bzw. automatisierten Schaltgetrieben oder bei Motorradgetrieben.
Das Doppelkupplungsgetriebe weist zwei Getriebezweige auf, die jeweils über eine Reibkupplung mit einer Antriebswelle drehfest verbindbar sind. Der eine Getriebezweig weist dabei vzw. die ungeraden Gangstufen, insbesondere eine erste, eine dritte und eine fünfte Gangstufe auf. Der andere Getriebezweig weist vzw. die geraden Gangstufen und den Rückwärtsgang, bspw. die zweite und vierte Gangstufe sowie ggf. eine sechste Gangstufe und den Rückwärtsgang auf (Der Begriff der ”Gangstufe” ist hier mit dem Begriff ”Gang” gleichzusetzen, d. h. die erste Gangstufe ist der 1. Gang, die zweite Gangstufe der 2. Gang ... usw.). Die beiden Reibkupplungen können wechselseitig die Lastschaltung durchführen. Da die beiden Getriebezweige unabhängig voneinander sind, können benachbarte Gangstufen, beispielsweise die erste und die zweite Gangstufe, die zweite und die dritte, sowie die vierte und die fünfte Gangstufe gleichzeitig eingelegt sein. Wenn von der ersten in die zweite Gangstufe gewechselt werden soll, kann dies insbesondere durch gleichzeitiges Öffnen der einen Reibkupplung und Schließen der anderen Reibkupplung erfolgen.
Mit der Schaltvorrichtung 1 sind nun insbesondere die Synchronisiervorrichtungen eines derartigen Doppelkupplungsgetriebes betätigbar. Die Synchronisiervorrichtungen weisen Schiebemuffen auf, die mit der Schaltvorrichtung 1 in Verbindung stehen und verschoben werden können. Mit der hier dargestellten Schaltvorrichtung 1 lassen sich insbesondere zwei Gangstufen gleichzeitig einlegen, wobei die beiden Gangstufen jeweils unterschiedlichen Getriebezweigen zugeordnet sind.
Die Schaltvorrichtung 1 weist hierzu eine Schaltwelle 2 auf. Die Schaltwelle 2 ist drehbar gelagert. Die Schaltwelle 2 wird vzw. von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben. Die Schaltvorrichtung 1 weist ferner mehrere Schaltfinger auf. Die Schaltvorrichtung 1 weist hier insgesamt acht Schaltfinger auf, wobei die Schaltfinger mit den Bezugszeichen 3 bis 10 versehen sind. Die Schaltfinger 3 bis 10 sind drehfest mit der Schaltwelle 2 verbunden. Die Schaltfinger 3 bis 10 und die vorgesehenen Schaltschienen 11, 12, 13 sind so ausgebildet und/oder angeordnet, dass jeweils zwei Schaltschienen 11, 12, 13 in der Gangendstellung anordbar sind.
Die Schaltvorrichtung 1 weist mehrere Schaltschienen auf. Hier sind drei Schaltschienen 11, 12 und 13 vorgesehen. Die Schaltschienen 11, 12, 13 sind vzw. parallel zueinander angeordnet. Die Schaltschienen 11, 12, 13 sind hier nebeneinander angeordnet. Die Schaltschienen 11, 12, 13 erstrecken sich quer zur Längserstreckung der Schaltwelle 2. Die Schaltschienen 11, 12, 13 erstrecken sich vzw. jeweils in einer Radialebene relativ zur Schaltwelle 2. Die Schaltschienen 11, 12, 13 erstrecken sich daher insbesondere senkrecht zur Längserstreckung der Schaltwelle 2.
Die Anzahl der Schaltschienen 11, 12, 13 ist abhängig von der Anzahl der Synchronisiervorrichtungen des Doppelkupplungsgetriebes. Vzw. sind die Synchronisiervorrichtungen als doppeltwirkende Synchronisiereinrichtung ausgebildet, so dass jeder Schaltschiene 11, 12, 13 zwei Gangstufen zugeordnet sind. Der Schaltschiene 11 sind die erste Gangstufe und die Rückwärtsgangstufe zugeordnet. Der Schaltschiene 12 sind die zweite Gangstufe und die vierte Gangstufe zugeordnet. Der Schaltschiene 13 sind die dritte Gangstufe und die fünfte Gangstufe zugeordnet. Durch eine Bewegung der Schaltwelle 2 sind eine oder mehrere, zumindest ein Teil der Schaltschienen 11, 12, 13 verschiebbar. Die Schaltschienen 11, 12, 13 werden senkrecht zur Schaltwelle 2 verschoben. Durch das Verschieben der Schaltschienen 11, 12, 13 sind unterschiedliche Gangstufen einlegbar und/oder auslegbar. In 3 sind die erste und die zweite Gangstufe eingelegt. In 4 sind die zweite und die dritte Gangstufe eingelegt und in 5 sind die fünfte und die vierte Gangstufe eingelegt.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun für die Schaltvorrichtung 1 dadurch vermieden, dass allein durch eine Drehbewegung der Schaltwelle 2 die Gangstufen des Doppelkupplungsgetriebes einlegbar und/oder auslegbar sind. Insbesondere sind durch eine Drehbewegung der Schaltwelle 2 die Schaltschienen 11, 12, 13 verschiebbar. Die Schaltwelle 2 ist hier nur drehbar gelagert, wobei die Schaltwelle 2 in Axialrichtung festgelegt ist. Dies hat den Vorteil, dass eine kostengünstige und kompaktbauende Schaltvorrichtung 1 bereitgestellt ist. Insbesondere benötigt die Schaltvorrichtung 1 nur einen einzelnen Antrieb, bspw. in Form eines Elektromotors, um die Schaltwelle 2 mit dem Schaltfingern 3 bis 10 zu betätigen. Eine Axialbewegung bzw. die im Stand der Technik bisher übliche Wählbewegung entfällt. Durch Drehen der Schaltwelle 2 können die Gangstufen paarweise nacheinander eingelegt werden (vgl. 3 bis 5). Die nicht eingelegten Gangstufen bzw. die nicht verschobenen Schaltschienen 11, 12, 13 befinden sich in der Neutralstellung und vzw. nicht im Eingriff mit einem der Schaltfinger 3 bis 10. Die Schaltschienen 11, 12, 13 werden über nicht dargestellte Rastierungen in den jeweiligen Stellungen gehalten. Über die Geometrie und Anordnung der Schaltfinger 3 bis 10 werden je nach Winkelstellung der Schaltwelle 2 die unterschiedlichen Gangstufen ein- und ausgelegt. Hierdurch ist eine kostengünstige und einfache Schaltvorrichtung 1 für das Doppelkupplungsgetriebe bereitgestellt, wobei sequentielles Schalten ermöglicht ist.
Wie in den 3 bis 5 dargestellt, werden die Gangstufen 1 bis 5 über eine Drehung der Schaltwelle 2 im Uhrzeigersinn jeweils aus der Neutralstellung hochgeschaltet. Im Drehrichtungssinn gegen den Uhrzeiger werden die Gangstufen 1 bis 5 runtergeschaltet, bzw. der Rückwärtsgang geschaltet. Die Anordnung der Schaltfinger 3 bis 10 hängt von der Ganganordnung im Doppelkupplungsgetriebe ab. Die Schaltfinger 3 bis 10 bilden einen Schaltstern 14. Der Schaltstern 14 wirkt mit den Schaltschienen 11, 12, 13 in Art einer Zahnstangenschaltung zusammen. Je nach Ausführungsform können der Schaltstern und die Schaltschienen nun unterschiedlich ausgebildet sein.
Die Schaltwelle 2 weist vzw. eine nicht dargestellte Verzahnung auf. Die Verzahnung auf der Schaltwelle 2 ist vzw. ein Vielfaches der Anzahl der Schaltfinger 3 bis 10, d. h. hier ein Vielfaches der acht Schaltfinger, so dass die Schaltfinger 3 bis 10 in der jeweils richtigen Position auf der Schaltwelle 2 zusammengesteckt bzw. aufgesteckt werden können. Die zusammengesteckten Schaltfinger 3 bis 10 bilden dabei den Schaltstern 14. Die Schaltfinger 3 bis 10 und die Schaltschienen 11, 12, 13 können als Blech-Stanzteile gefertigt werden. Dadurch können die Werkzeugkosten gering gehalten werden. Es lassen sich durch unterschiedliche Geometrien der Schaltfinger 3 bis 10 und der Schaltschienen 11, 12, 13 unterschiedliche Schaltwege realisieren.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Anordnung und Ausgestaltung der Schaltfinger 3 bis 10 sowie der Schaltschienen 11 bis 13 beschrieben:
Im Folgenden darf auf 1 Bezug genommen werden. Die Schaltrichtung zum Hochschalten der Gänge 1 bis 5 ist in 1 mit den Bezugszeichen 15 versehen. Eine Drehung in Schaltrichtung 15 entspricht in 1, 3, 4 und 5 einer Drehung im Uhrzeigersinn und in 2 einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Die Schaltfinger 3 bis 10 sind in verschiedenen Fingerebenen (nicht näher bezeichnet) angeordnet. Die Fingerebenen liegen dabei im Bereich der Schaltschienen 11, 12, 13. Im Bereich der Schaltschiene 13 sind zwei Fingerebenen vorgesehen. In einer ersten Fingerebene liegt der Schaltfinger 7 und in einer zweiten Fingerebene liegen die Schaltfinger 5, 6. In 1 bildet der Schaltfinger 7 die vordere (obere) Fingerebene und die Schaltfinger 5 und 6 die dahinter liegende Fingerebene.
Zum Zusammenwirken mit den Schaltfingern 5, 6, 7 weist die Schaltschiene 13 mehrere Zähne 16, 17 auf. Die Schaltschiene 13 weist zwei Zahnstangenbereiche 18, 19 auf, wobei der Zahnstangenbereich 18 von den drei Zähnen 16 und der Zahnstangenbereich 19 von den drei Zähnen 17 gebildet wird. Der Zahnstangenbereich 19 liegt nun in der ersten Fingerebene, so dass der Schaltfinger 7 mit dem Zahnstangenbereich 19 bzw. den Zähnen 17 zusammenwirken kann. Die Schaltfinger 5, 6 liegen in der dahinterliegenden zweiten Fingerebene, so dass diese Schaltfinger 5, 6 nicht mit dem Zahnstangenbereich 19 bzw. den Zähnen 17 zusammenwirken. Der Zahnstangenbereich 18 liegt in der zweiten Fingerebene, d. h. die Schaltfinger 5, 6 wirken mit den Zähnen 16 bzw. dem Zahnstangenbereich 18 zusammen. Der Schaltfinger 5 dient zum Auslegen der dritten Gangstufe. Der Schaltfinger 6 dient zum Einlegen der fünften Gangstufe. Der Schaltfinger 7 dient zum Einlegen der dritten Gangstufe.
Nach der ersten und der zweiten Fingerebene befindet sich eine dritte Fingerebene im Bereich der Schaltschiene 12 für den zweiten und vierten Gang. Der Schaltschiene 12 ist nur eine einzige Fingerebene zugeordnet. In dieser Fingerebene befindet sich sowohl der Schaltfinger 8 als auch der Schaltfinger 9. Der Schaltfinger 8 dient zum Auslegen der zweiten Gangstufe und der Schaltfinger 9 dient zum Einlegen sowohl der zweiten als auch der vierten Gangstufe.
Hinter der dritten Fingerebene bzw. neben der dritten Fingerebene liegen eine vierte Fingerebene und eine fünfte Fingerebene. Die vierte und die fünfte Fingerebene sind der Schaltschiene 11 zugeordnet. In der vierten Fingerebene sind die Schaltfinger 3 und 4 angeordnet. In der fünften Fingerebene ist der Schaltfinger 10 angeordnet. Der Schaltfinger 4 dient zum Einlegen des ersten Ganges. Der Schaltfinger 3 dient zum Einlegen des Rückwärtsganges. Der Schaltfinger 10 dient zum Auslegen der ersten Gangstufe.
In 2 ist zu erkennen, dass die Schaltschiene 11 wiederum Zähne 20 und 21 aufweist, die in zueinander versetzten Zahnstangenbereichen 22, 23 angeordnet sind. Der Zahnstangenbereich 22 liegt dabei in der vierten Fingerebene und der Zahnstangenbereich 23 liegt in der fünften Fingerebene. Die Schaltfinger 4, 3 wirken mit dem Zahnstangenbereich 22, 23 zusammen. Der Schaltfinger 10 wirkt mit dem Zahnstangenbereich 23 zusammen.
Die Schaltschiene 12 weist zwei Zahnstangenbereiche 24, 25 auf (vgl. 4). Die beiden Zahnstangenbereich 24, 25 liegen in einer Fingerebene, nämlich der dritten Fingerebene. Der Zahnstangenbereich 24 weist dabei die Zähne 26 und der Zahnstangenbereich 25 weist die Zähne 27 auf. Die Zahnstangenbereiche 24, 25 bzw. die Zähne 26, 27 liegen dabei in der gleichen, nämlich der dritten Fingerebene.
In der 1 dargestellten Stellung der Schaltschienen 11, 12, 13 befinden sich alle drei Schaltschienen 11, 12, 13 in einer Neutralstellung. Durch Verschieben der Schaltschienen 11, 12, 13 nach rechts bzw. links, wie es in den 3, 4 und 5 dargestellt ist, lassen sich nun unterschiedliche Gangstufen einlegen.
Wird nun die Schaltwelle 2 in Schaltrichtung 15 gedreht, dann greift der Schaltfinger 4 zwischen die Zähne 20 und schiebt die Schaltschiene 11 aus der Neutralstellung (vgl. 2) in die Gangendstellung der ersten Gangstufe (vgl. 3). Dabei zusätzlich greift der Schaltfinger 9 (vgl. 1, 4) in der dritten Fingerebene in die Zahnzwischenräume bzw. die von den Zähnen 27 gebildeten Schaltmäuler zwischen den Zähnen 27 ein und schiebt die mittlere Schaltschiene 12 in die entgegengesetzte Richtung, wodurch die zweite Gangstufe eingelegt wird.
Dies ist die in 3 dargestellte Stellung der Schaltschienen 11, 12, 13. Die Schaltschienen 11 und 12 sind in entgegengesetzten Gangendstellungen angeordnet und die Schaltschiene 13 befindet sich in der Neutralstellung. Hierdurch sind nun die erste und die zweite Gangstufe eingelegt.
Wird die Schaltwelle 2 nun weitergedreht, so wird auch der Schaltstern 14 weitergedreht und der Schaltfinger 7 greift zwischen die Zähne 17 des Zahnstangenbereiches 19 an der Schaltschiene 13 ein. Dadurch wird die Schaltschiene 13, aus der Neutralstellung (vgl. 3) nach rechts in die Gangendstellung (vgl. 4) verschoben. Ferner greift der Schaltfinger 10 an der anderen Seite der Schaltwelle 2 in den Zahnstangenbereich 23 mit den Zähnen 21 ein (vgl. 2), wodurch die Schaltschiene 11 aus der Gangendstellung (vgl. 3) der ersten Gangstufe zurück in die Neutralstellung (vgl. 4) geschoben wird. Als Resultat dieser Schaltbewegungen befindet sich die Schaltschiene 11 wieder in der Neutralstellung, die Schaltschiene 12 unverändert in der Gangendstellung, in der die zweite Gangstufe eingelegt ist, und die Schaltschiene 13 ist in 4 nach rechts verschoben, so dass die dritte Gangstufe eingelegt ist.
Wird der Schaltstern 14 zusammen mit der Schaltwelle 2 nun weiter in Schaltrichtung 15 gedreht, so kommt als nächstes der Schaltfinger 8 mit dem Zahnstangenbereich 24 zum Eingriff, wodurch die Zähne 26 zusammen mit der mittleren Schaltschiene 12 zurück in die Neutralstellung geschoben werden. Wird der Schaltstern 14 weiter gedreht, so wird die mittlere Schaltschiene 12 weiter nach rechts in die entgegengesetzte Gangendstellung verschoben, wodurch die vierte Gangstufe eingelegt wird. Nun sind die dritte und vierte Gangstufe eingelegt. Diese Zwischenstellung zwischen 4 und 5 ist nicht explizit dargestellt, ergibt sich aus 4 jedoch durch Verschieben der mittleren Schaltschiene 12, so dass diese fluchtend zur Schaltschiene 13 angeordnet ist. Wird die Schaltwelle 2 mit dem Schaltstern 14 nun weitergedreht, so greift zunächst der Schaltfinger 5 in den Zahnstangenbereich 18 mit den Zähnen 16 ein und schiebt die Schaltschiene 13 zurück in die Neutraistellung. Wenn der Schaltstern 14 mit der Schaltwelle 2 noch weiter gedreht wird, dann greift der in Schaltrichtung 15 hinter dem Schaltfinger 5 angeordnete Schaltfinger 6 in den Zahnstangenbereich 18 ein und schiebt die Schaltschiene 13 aus der Neutralstellung in die entgegengesetzte Gangendstellung, in der die fünfte Gangstufe nun eingerückt ist. Diese Schaltstellung ist in 5 dargestellt.
Wird die Schaltwelle 2 mit dem Schaltstern 14 nun entgegen der Schaltrichtung 15 zurückgedreht, so werden wiederum die dargestellten Stellungen in 5, 4, 3 nacheinander unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Zwischenstellung mit der eingelegten dritten und vierten Gangstufe in umgekehrter Schaltabfolge durchlaufen.
Wird ausgehend von der in 1 und 2 dargestellten Stellung der Schaltschienen 11, 12, 13 jeweils der Neutralstellung die Schaltwelle 2 mit dem verbundenen Schaltstern 14 entgegen der Schaltrichtung 15, d. h. von 1 aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn und von 2 aus mit dem Uhrzeigersinn gedreht, so betätigt der Schaltfinger 3 die Schaltschiene 11 und verschiebt sie von 2 aus gesehen nach links bzw. von den anderen Figuren aus gesehen nach rechts, so dass die Rückwärtsgangstufe eingelegt ist. Wird der Schaltstern 14 wieder zurückgedreht in die Stellung von 1 und 2, so wird mit dem Schaltfinger 3 wiederum die Schaltschiene 11 zurück in die Neutralstellung verschoben. Bei dem Ablauf der Schaltungen muss nicht immer zwangsläufig eine Gangstufe eingelegt bleiben. Der Stern und/oder die Schaltschienen können auch so ausgeführt sein, dass jeweils eine Gangstufe ein- und ausgelegt wird.
Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
Bezugszeichenliste

1: Schaltvorrichtung
2: Schaltwelle
3: Schaltfinger
4: Schaltfinger
5: Schaltfinger
6: Schaltfinger
7: Schaltfinger
8: Schaltfinger
9: Schaltfinger
10: Schaltfinger
11: Schaltschiene
12: Schaltschiene
13: Schaltschiene
14: Schaltstern
15: Schaltrichtung
16: Zahn
17: Zahn
18: Zahnstangenbereich
19: Zahnstangenbereich
20: Zahn
21: Zahn
22: Zahnstangenbereich
23: Zahnstangenbereich
24: Zahnstangenbereich
25: Zahnstangenbereich
26: Zahn
27: Zahn

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 10119748 A1 [0003]
US 2006/0150761 A1 [0005]

Claims

Schaltvorrichtung (1), insbesondere zur Schaltung der Gangstufen eines Doppelkupplungsgetriebes, mit einer Schaltwelle (2), mit mehreren Schaltfingern (3 bis 10) und mit mehreren Schaltschienen (11, 12, 13), wobei die Schaltfinger (3 bis 10) drehfest mit der Schaltwelle (2) verbunden sind, wobei durch eine entsprechende Bewegung der Schaltwelle (2) eine oder mehrere der Schaltschienen (11, 12, 13) verschiebbar sind, wobei die Schaltfinger (3 bis 10) mit den Schaltschienen (11, 12, 13) zusammenwirken, und wobei durch das Verschieben der Schaltschienen (11, 12, 13) unterschiedliche Gangstufen einlegbar und/oder auslegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass allein durch eine Drehbewegung der Schaltwelle (2) die Gangstufen des Doppelkupplungsgetriebes einlegbar und/oder auslegbar sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (2) drehbar gelagert ist, wobei die Schaltwelle (2) in Axialrichtung festgelegt ist.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschienen (11, 12, 13) jeweils zwei sich gegenüberliegende Zahnstangenbereiche (18, 19; 22, 23; 24, 25) aufweisen.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschiene (11, 12, 13), insbesondere die Zahnstangenbereiche (18, 19; 22, 23; 24, 25), mehrere Zähne (16, 17, 20, 21, 26, 27) aufweisen, wobei die Schaltfinger (3 bis 10) mit den Zähnen (16, 17, 20, 21, 26, 27) in Eingriff bringbar sind.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfinger (3 bis 10) einen Schaltstern (14) bilden.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschienen (11, 12, 13) mittels Rastierungen, insbesondere in einer Neutralstellung und mindestens einer Gangendstellung, vzw. in zwei Gangendstellungen einrastbar sind bzw. gehalten werden.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelkupplungsgetriebe zwei Getriebezweige aufweist und zumindest einer der Schaltschienen (12, 13) unterschiedliche Gangstufen eines der Getriebezweige zugeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweiligen Schaltschiene (12, 13) übernächstbenachbarte Gangstufen, insbesondere die zweite und die vierte Gangstufe oder die dritte und die fünfte Gangstufe, zugeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfinger (3 bis 10) und die Schaltschienen (11, 12, 13) so ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass in bestimmten Winkelstellungen der Schaltwelle (2) jeweils zwei Schaltschienen (11, 12, 13) in der Gangendstellung anordbar sind.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer der Schaltschienen (11, 13) die Zahnstangenbereiche (18, 19; 22, 23) in zwei axial beabstandeten Fingerebenen angeordnet sind, wobei mindestens ein Schaltfinger (3, 4; 5, 6) in der ersten Fingerebene und mindestens ein weiterer Schaltfinger (10, 7) in der zweiten Fingerebene angeordnet ist.
Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer der Schaltschienen (12) die Zahnstangenbereiche (24, 25) in einer Fingerebene liegen.