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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltstellungsdetektorvorrichtung eines Getriebes gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere zum Erfassen einer Schaltstellung wie beispielsweise einer Leerlaufstellung oder einer Schaltstufe (das heißt eines Gangs) eines Handschaltgetriebes beispielsweise eines Kraftfahrzeugs.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine übliche Schaltstellungsdetektorvorrichtung zum Erfassen einer Schaltstellung, beispielsweise einer Leerlaufstellung oder einer Schaltstufe eines Handschaltgetriebes, ist im wesentlichen von einer Bauart, nach der eine Leerlaufstellung einer in einem Getriebegehäuse in axialer Richtung beweglich und über eine Achse drehbar platzierten Schalt- und Wählwelle unter Verwendung eines Neutralstellungsschalters erfasst wird, der an dem Getriebegehäuse angebracht ist, wie dies zum Beispiel in der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2007-198455 (Patentschrift 1) offenbart ist.
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Außerdem besitzt ein weiterer Typ einer herkömmlichen Schaltstellungsdetektorvorrichtung eines Getriebes einen Aufbau, bei dem ein Neutralstellungsschalter, der eine Leerlaufstellung einer Schalt- und Wählwelle erfasst, an einem Steuergehäuse angebracht ist, welches die Schalt- und Wählwelle hält, wie dies zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 11-94079 (Patentschrift 2) offenbart ist.
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Allerdings ist bei der in der Patentschrift 1 dargestellten Struktur eine Anbringungsstelle des Neutralstellungsschalters eingeschränkt durch die Anordnung von Komponenten in dem Getriebe, was Flexibilität beim Layout ebenso beeinträchtigt wie die Leichtigkeit des Zusammenbaus, die Wartungsfreundlichkeit und die gemeinsame Nutzung von Komponenten.
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Um diesen Nachteil zu beheben, zeigt die Patentschrift 2 eine Struktur, in der der Neutralstellungsschalter an dem Steuergehäuse angebracht ist, welches die Schalt- und Wählwelle hält. Allerdings ist der Neutralstellungsschalter von dem Getriebe wegweisend angeordnet, und ein Kabel von dem Neutralstellungsschalter ist in einer Richtung weg von dem Getriebe geführt.
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Allgemein gilt: um eine Beschädigung durch Vibration zu vermeiden, wird ein von einem Neutralstellungsschalter wegführendes Kabel mit einem an einem Getriebe (oder einem Verbrennungsmotor) angeordneten Hauptkabel verbunden. Allerdings wird bei der Schaltstellungsdetektorvorrichtung nach der Patentschrift 2 das von dem Neutralstellungsschalter wegführende Kabel in Richtung von dem Getriebe wegführt, was möglicherweise die auf das Kabel einwirkenden Vibrationen erhöht und damit die Haltbarkeit vermindert.
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Eine Schaltstellungsdetektorvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
JP H11-94 079 A bekannt. Bei dem Aufbau der bekannten Schaltstellungsdetektorvorrichtung lässt sich ein Sensordraht nicht an dem Getriebegehäuse befestigen, sondern er hängt lose durch, was zu einer erhöhten Vibration des Sensordrahts und mithin einer verringerten Lebensdauer desselben führt.
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Die
JP 2008-286346 A zeigt ein Getriebe mit einem Sensordraht zur Schaltstellungsdetektion in der Nähe einer Außenwand eines Getriebegehäuses. Bei diesem Stand der Technik sind Sensordrähte entfernt von den Außenwandbereichen des Gehäuses in gebogener Weise angeordnet, sodass sie in der Nähe von Gehäuseabschnitten verlaufen.
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Die
DE 196 54 004 A1 zeigt eine Anordnung, bei der eine Sensorachse rechtwinklig zu einem Stößel verläuft.
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Die
DE 10 2009 058 023 A1 zeigt eine Schalteinheit für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs mit einem Steuerkurvenglied und einem Sensor bezüglich einer Schaltwelle. Allerdings ist hier nicht die relative Lagebeziehung zwischen Steuerkurvenglied und Sensor bezüglich eines oberen Wandabschnitts des Gehäusehauptkörpers offenbart.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die im Stand der Technik angetroffenen, oben erläuterten Umstände gemacht, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltstellungsdetektorvorrichtung eines Getriebes anzugeben, die in der Lage ist, den Zusammenbau des Getriebes zu erleichtern und die Haltbarkeit eines Kabels oder einer Verdrahtung, das/die mit einem eine Schaltstellung eines Getriebes erfassenden Sensors verbunden ist, zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Eine bevorzugte Ausgestaltung ist im Anspruch 2 angeführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung nach dem obigen Aspekt kann die Schaltstellungsdetektorvorrichtung des Getriebes gemäß der vorliegenden Ausführungsform verhindern, dass der Sensor und das mit dem Kabelanschlussteil des Sensors verbundene Sensorkabel von dem Gehäusehauptkörper nach außen wegragen. Damit ist es nicht erforderlich, dass die Schaltstellungsdetektorvorrichtung des Getriebes mit einer Schutzabdeckung zum Schützen des Sensors oder des Sensorkabels gegen eine Kollision mit einem umherfliegenden Objekt, beispielsweise Spritzwasser oder einem von unterhalb des Fahrzeugs, beispielsweise einem fahrenden Kraftfahrzeug, hochgeschleuderten Stein ausgestattet wird, was den einfachen Zusammenbau ebenso verbessert wie die Unversehrtheit der Schaltstellungsdetektorvorrichtung an dem Getriebegehäuse.
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In der Schaltstellungsdetektorvorrichtung des Getriebes gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das von einem an dem Getriebe angebrachten Hauptkabel abzweigende und mit dem Kabelanschlussteil des Sensor verbundene Sensorkabel entlang einer Oberwand des Getriebegehäuses geführt werden, was den Zusammenbau erleichtert und den Zusammenhalt von Sensorkabel und Getriebe verbessert, und außerdem lässt sich auf das Sensorkabel einwirkende Vibration reduzieren und damit die Haltbarkeit des Sensorkabels verlängern.
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Die Besonderheit und weitere charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf eine in den begleitenden Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsform.
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Figurenliste
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In den begleitenden Zeichnungen zeigen:
- 1 eine Schnittansicht einer Schaltstellungsdetektorvorrichtung eines Getriebes beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, betrachtet entlang der Linie I-I in 2, entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 einen Grundriss des Getriebes gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
- 3 eine linksseitige Ansicht des in 2 gezeigten Getriebes;
- 4 eine Rückseiten-Ansicht des in 2 gezeigten Getriebes; und
- 5 eine perspektivische Ansicht, betrachtet von einer links hinten und oben befindlichen Stelle eines in 2 dargestellten Getriebes.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen näher beschrieben, und im Rahmen der folgenden Beschreibung der Ausführungsform werden Begriffe wie „oben“, „unten“, „rechts“, „links“ und dergleichen, die eine Richtung angeben, unter Bezugnahme auf die Darstellung in den Zeichnungen und die dazugehörigen Beschriftungen verwendet.
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Bezugnehmend auf die 1 bis 5, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, ist ein Verbrennungsmotor 1 mit einem Motorblock 3 ausgestattet, an dem ein Getriebegehäuse 4 eines Getriebes 2 angebracht ist. Das Getriebegehäuse 4 enthält einen zylindrischen Gehäusehauptkörper 5 mit Getriebestufen, ein Kupplungsgehäuse 6, welches mit dem Motorblock 3 auf der Seite des Gehäusehauptkörpers 5 gegenüber dem Verbrennungsmotor 1 verbunden ist, und einen Gehäusedeckel 7 auf der Seite des Gehäusehauptkörpers 5, abgesetzt von dem Verbrennungsmotor 1.
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Der Gehäusehauptkörper 5 ist mit einem gehäuseseitigen Ausgleichsgehäuseteil 8 auf einer Rückseite gegenüber dem Kupplungsgehäuse 6 ausgestattet, andererseits ist das Kupplungsgehäuse 6 mit einem kupplungsseitigen Ausgleichsgehäuseteil 9 auf einer Rückseite gegenüber dem Gehäusehauptkörper 5 ausgestattet. Der gehäuseseitige Ausgleichsgehäuseteil 8 und der kupplungsseitige Ausgleichsgehäuseteil sind miteinander gekoppelt, um ein Ausgleichsgetriebe aufzunehmen.
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Wie in 5 zu sehen ist, enthält das Getriebegehäuse 4 einen teilzylindrischen Schaltgehäuseteil 10, der sich in vertikaler Richtung auf der Rückseite des Gehäusehauptkörpers 5 und nahe bei dem Gehäusedeckel 7 erstreckt. Der Gehäusehauptkörper 6 besitzt einen Öffnungsbereich 12, der in einer Oberwand 11 an einem oberen Ende des Schaltgehäuseteils 10 ausgebildet ist. Der Öffnungsbereich 12 besitzt eine Verbindungsfläche 13 an einer Oberseite, und ein in einem Außenumfang ausgebildetes Schraubenloch 14.
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Das Getriebegehäuse 4 enthält ein Steuergehäuse 15, welches den Öffnungsbereich 12 in dem Hauptkörper 5 verschließt. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Steuergehäuse 15 mit einem zylindrischen Umfangswandabschnitt 16 und einem Oberwandabschnitt 17 an einer Oberseite ausgestattet, um eine bodenfreie Zylinderform mit einem Deckel zu bilden, und es besitzt einen Öffnungsbereich 18 in einem unteren Ende des zylindrischen Umfangswandabschnitts 16. Das Steuergehäuse 15 ist an dem Gehäusehauptkörper 5 durch Anlegen einer Verbindungsfläche 19 an einer Unterseite des Öffnungsbereichs 18 an der Verbindungsfläche 13 des Öffnungsbereichs 12 in dem Gehäusehauptkörper 5 angebracht. Eine Befestigungsschraube 20 (vgl. 2 bis 4) ist in ein Einführloch im Außenumfang des Umfangsbereichs 18 eingesetzt (eingeschraubt), und das Steuergehäuse 15 ist befestigt durch Anziehen der Befestigungsschraube 20 in dem Schraubenloch 14 des Gehäusehauptkörpers 5.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist das Getriebegehäuse 4 mit einem Kragen 21 für eine Welle (im folgenden als Wellenkragen 21 bezeichnet) ausgestattet, der von dem Oberwandabschnitt 17 des Steuergehäuses 15 nach oben ragt, wobei der Wellenkragen 21 ein Durchgangsloch 22 mit einer sich in vertikaler Richtung erstreckenden Achse C1 aufweist. Außerdem ist ein Träger 23 für den Gehäusehauptkörper 5 vorgesehen, angebracht in einer Abwärtsverlängerung der Achse C1 des Durchgangslochs 22, und der Träger 23 besitzt ein Aufnahmeloch 24 mit einer Achse C2, die zu der Achse C1 des Durchgangslochs 22 passt.
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In dem Getriebegehäuse 4 ist ein unteres Ende einer Schalt- und Wählwelle 25 mit einer sich in vertikaler Richtung erstreckenden Achse C3 in das Aufnahmeloch 24 eingesetzt, ein oberes Ende der Welle läuft durch das Durchgangsloch 22 unter Fluchtung der Achsen C1 bis C3. Dementsprechend ist die Schalt- und Wählwelle 25 in dem Durchgangsloch 22 innerhalb des Steuergehäuses 15 und dem Aufnahmeloch 24 des Gehäusehauptkörpers 5 derart platziert, dass sie sich in axialer Richtung bewegen lässt und um die Achse gedreht werden kann.
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Außerdem ist ein Eingriffsteil 27 mit einer Eingriffsnut 26, die in Umfangsrichtung der Schalt- und Wählwelle 25 verläuft und einen U-förmigen Querschnitt aufweist, mittels eines Lagerstifts 28 an einem oberen Ende der Schalt- und Wählwelle 25 angebracht, die das Durchgangsloch 22 in dem Oberwandabschnitt 17 des Steuergehäuses 5 durchsetzt und aus dem Wellenkragen 21 vorsteht.
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In dem Steuergehäuse 15 ist ein Ende eines L-förmigen Wählhebels 30 von einem Wählhebelträger 29, der auf dem Oberwandabschnitt 17 steht, drehbar gelagert. Wie in den 2 bis 4 dargestellt ist, wirkt in dem Wählhebel 30 ein Eingriffsstift 31, der an einem Zwischen-Biegebereich vorsteht, mit der Eingriffsnut 26 in dem Eingriffsteil 27 der Schalt- und Wählhebel 25 zusammen, und die andere, sich nach unten erstreckende Seite ist mit einem Betätigungshebel des Getriebes über ein Wählkabel verbunden. Die Schalt- und Wählwelle 25 wird von dem Wählhebel 30 selektiv in axialer Richtung betätigt.
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Die Schalt- und Wählwelle 25 ist mit einem Schalthebel 32 an ihrem oberen Ende gekoppelt. Der Schalthebel 32 ist mit einem Ende integral mit dem Eingriffsteil 27 verbunden, während das andere, sich radial nach außen erstreckende Ende mit dem Betätigungshebel für das Getriebe mittels eines Schaltkabels verbunden ist. Der Schalthebel 32 ist an einen sich von dem anderen Ende nach außen erstreckenden Gegengewicht 33 ausgestattet, um ein Betätigungsgefühl beim Schalten zu steigern. Die Schalt- und Wählwelle 25 wird zum Schalten um ihre Achse von dem Schalthebel 32 betätigt.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Schaltarm 34 mit Hilfe eines Sicherungsstifts 35 an einem Mittelabschnitt innerhalb des Schaltgehäuseteils 10 des Gehäusehauptkörpers 5 an der Schalt- und Wählwelle 25 befestigt. An der Schalt- und Wählwelle 25 befindet sich eine Rückstellfeder 27 zwischen dem oberen Ende des Schaltarms 34 und einer Halterung 36, die oberhalb des Schaltarms 34 angebracht ist, während eine Rückstellfeder 40 zwischen einer von dem Träger 23 des Gehäusehauptkörpers 5 abgestützten Halterung 38 und einer oberhalb des Trägers 23 befestigten Halterung 29 vorgesehen ist. Der Schaltarm 34 bringt selektiv eine von mehreren Schaltgabeln durch einen Wählvorgang der Schalt- und Wählwelle 25 in axialer Richtung zur Einwirkung, und eine Schaltwelle führt den Schaltvorgang über die Schaltgabel mit Hilfe eines Schaltvorgangs der Schalt- und Wählwelle 25 in deren Umfangsrichtung zum Schalten einer Getriebestufe (das heißt jedes Gangs) durch.
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Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Getriebegehäuse 4 eine Schaltstellungsdetektorvorrichtung 41 des Getriebes 1. In der Schaltstellungsdetektorvorrichtung 41 ist ein sich mit der Schalt- und Wählwelle 25 drehendes Steuerkurvenglied 42 an der in dem Steuergehäuse 25 befindlichen Schalt- und Wählwelle 25 derart gelagert, dass es in axialer Richtung bewegbar und um die Achse drehbar ist. Das Steuerkurvenglied 42 enthält eine Steuerkurve 43, in der eine Schaltstellung des Getriebes 2 eingerichtet ist. Außerdem ist an dem Getriebegehäuse 4 ein eine Drehstellung des Steuerkurvenglieds 42 erfassender Sensor 44 angebracht. Der Sensor 44 enthält eine Tastspitze 45 in Berührung mit der Steuerkurve 43, um eine Drehstellung zu erfassen, er enthält außerdem einen Kabelverbindungsteil 46 an einem hinteren Ende, an welchem ein Sensorkabel 43 gemäß 4 und 5 angeschlossen ist. Das Sensorkabel 43 ist von einem Hauptkabel 49 abgezweigt, welches mit Hilfe einer Klemme 48 an der Oberwand 11 des Getriebes 2 gelagert ist.
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Das Steuerkurvenglied 42 befindet sich innerhalb einer Steuerkurvenglied-Kammer 50, die innerhalb des zylindrischen Umfangswandabschnitts 16 des Steuergehäuses 15 gebildet ist. Ein Vorsprung 51 ist an dem Umfangswandabschnitt 16 des Steuergehäuses 15 derart ausgebildet, dass seine Achse C4 rechtwinklig zu der Achse C3 der Schalt- und Wählwelle 25 verläuft und sich von einer Mitte der Schalt- und Wählwelle 25 aus in Richtung des Gehäusehauptkörpers 5 erstreckt. Der Vorsprung ist mit einem Schraubenloch 52 in dem Vorsprung 51 ausgebildet, ein Gewindestück 53 des Sensors 44 ist mittels des Gewindeabschnitts des Kabelverbindungsteils 46 an einer Stelle nahe der Oberwand 11 des Gehäusehauptkörpers 5 angebracht.
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Wie oben erläutert, wird in der Schaltstellungsdetektorvorrichtung 41 des Getriebes 2 aufgrund der Tatsache, dass der Sensor 44 mit dem Kabetverbindungsteil 46 in einem Zustand nahe der Oberwand 11 des Gehäusehauptkörpers 5 gelagert ist, das mit dem Sensor 4 und dem Kabelverbindungsteil 46 verbundene Sensorkabel 47 an einem Nach-Außen-Ragen aus dem Gehäusehauptkörper 5 gehindert.
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Damit ist es nicht notwendig, dass die Schaltstellungsdetektorvorrichtung 41 des Getriebes 2 mit einer Schutzabdeckung ausgestattet wird, um den Sensor 44 oder das Sensorkabel 47 vor einer Kollision mit frei beweglichen Gegenständen zu schützen, beispielsweise Spritzwasser oder einem von unterhalb eines Fahrzeugs, zum Beispiel eines fahrenden Kraftfahrzeugs, hochgewirbelten Stein, wodurch die Leichtigkeit des Zusammenbaus der Schaltstellungsdetektorvorrichtung 41 an dem Getriebegehäuse 4 erleichtert wird.
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Darüber hinaus lässt sich in der Schaltstellungsdetektorvorrichtung 41 des Getriebes 42 der von dem an dem Getriebe 2 angebrachten Hauptkabel 49 abzweigende Sensordraht 47, der an dem Kabelanschlussteil 46 des Sensors 44 angeschlossen ist, entlang der Oberwand 11 des Getriebegehäuses 4 führen, so dass das Anbringen des Sensorkabels 47 an dem Getriebe 2 erleichtert wird und eine auf das Sensorkabel 47 einwirkende Vibration reduziert werden kann, um so die Haltbarkeit des Sensorkabels 47 zu steigern.
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Das Getriebe 2 enthält einen Rastmechanismus 54, welcher die Stellung der Schalt- und Wählwelle 25 in Drehrichtung bestimmt. Der Rastmechanismus 54 bildet in dem Umfangswandabschnitt 16 des Steuergehäuses 15 einen Ansatz 55 mit einer zu der Achse C3 der Schalt- und Wählwelle 25 rechtwinklig verlaufenden Achse C5 und erstreckt sich von der Mitte der Schalt- und Wählwelle 25 aus in Richtung des Gehäusehauptkörpers 5.
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In einem Schraubenloch 56 des Ansatzes 55 ist durch Gewindeeingriff eine Gewindewelle 58 eines Halteteils 57 gelagert. Der Halteteil 57 hält ein Bewegungsteil 59 in der Weise, dass dieses mit Hilfe einer Feder 60 in Richtung des Ansatzes 55 vorgerückt oder von diesem abgerückt wird. Das Bewegungsteil 59 steht in elastischem Eingriff mit einer in dem Steuerkurvenglied 42 ausgebildeten Nut 61, um die Schalt- und Wählwelle 25 in Drehrichtung zu positionieren.
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Das Steuerkurvenglied 42, welches die Schaltstellungsdetektorvorrichtung 41 bildet, enthält die Steuerkurve 43, die in Berührung mit der Tastspitze 45 des Sensors 44 steht, und enthält außerdem die Nut 61, die in Eingriff steht mit dem Bewegungsteil 59, welches von dem Ansatz 55 des Steuergehäuses 15 abgerückt und zu diesem vorgerückt wird, um die Stellung des Schalt- und Wählhebels 25 in Drehrichtung festzulegen.
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Die Steuerkurve 43 und die Nut 61 nehmen Lasten F1 und F2 in einer Richtung rechtwinklig zu der Achse C3 der Schalt- und Wählwelle 25 von der Tastspitze 45 des Sensors 44 und dem Bewegungsteil 59 des Rastmechanismus 54 auf. Die Steuerkurve 43 und die Nut 61 sind derart angeordnet, dass der Sensor 44 dem Bewegungsteil 59 in Umfangsrichtung bezüglich der Schalt- und Wählwelle 25 gegenüberliegt.
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Wie oben ausgeführt, sind in der Schaftstellungsdetektorvorrichtung 41 des Getriebes 2 die Tastspitze 45 des Sensors 44 und das Bewegungsteil 59 derart angeordnet, dass die Last F2, die von der Tastspitze 45 des Sensors 44 auf die Schalt- und Wählwelle 25 ausgeübt wird, gegen die Last F2 wirkt, die von dem Bewegungsteil 59 des Rastmechanismus 54 in radialer Richtung auf die Schalt- und Wählwelle 25 aufgebracht wird. Deshalb lässt sich eine Reibungskraft F3, die zwischen der Schalt- und Wählwelle 25 und dem Wellenkragen 21 mit dem Durchgangsloch 22 für die Schalt- und Wählwelle 25 sowie zwischen der Schalt-, und Wählwelle 25 und dem Träger 23 mit dem darin befindlichen Aufnahmeloch 24 erzeugt wird, vermindern, so dass darüber hinaus die Betätigbarkeit der Schalt- und Wählwelle verbessert werden kann.
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Wie oben beschrieben, lassen sich bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Zusammenbau und die Eigenschaften des Getriebes verbessern, und die Haltbarkeit des Sensorkabels, welches an den Sensor zum Nachweisen der Schaltstellung des Getriebes angeschlossen ist, lässt sich verbessern und steigern.
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Es sei außerdem angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen ohne Abweichung vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche möglich sind.
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Beispielsweise lässt sich die vorliegende Erfindung anwenden bei dem Sensorkabel und auch bei einem Kabel oder Draht, welches mit einer Vorrichtung verbunden ist, die an einem Verbrennungsmotor oder einem Getriebe eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, angebracht ist.
