DE102012013766A1

DE102012013766A1 - Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung

Info

Publication number: DE102012013766A1
Application number: DE201210013766
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Neubauer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-16

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebebetätigungsvorrichtung (10), die zur Betätigung eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen ist, mit zumindest einem Schaltzylinder (11), der zur Schaltung eines Getriebegangs dazu vorgesehen ist, zur Auswahl eines Schaltelements axial verschoben und zur Schaltung des Schaltelements in einer Schaltrichtung gedreht zu werden, mit zumindest einer drehbaren Querschaltwelle (12), die zumindest für eine Drehbewegung mit dem Schaltzylinder (11) gekoppelt ist, und mit einem axial verschiebbaren Wählmitnahmeelement (13), das zumindest für eine axiale Bewegung mit dem Schaltzylinder (11) gekoppelt ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ein Umschaltgetriebe (14) aufweist, das dazu vorgesehen ist, bei einer Drehbewegung der Querschaltwelle (12) den Schaltzylinder (11) relativ zu der Querschaltwelle (12) axial zu verschieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2010 026 355 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebebetätigungsvorrichtung, die zur Betätigung eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen ist, mit zumindest einem Schaltzylinder, der zur Schaltung eines Getriebegangs dazu vorgesehen ist, zur Auswahl eines Schaltelements axial verschoben und zur Schaltung des Schaltelements in einer Schaltrichtung gedreht zu werden, mit zumindest einer drehbaren Querschaltwelle, die zumindest für eine Drehbewegung mit dem Schaltzylinder gekoppelt ist, und mit einem axial verschiebbaren Wählmitnahmeelement, das zumindest für eine axiale Bewegung mit dem Schaltzylinder gekoppelt ist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung bereit zu stellen, bei der sich ein Schaltbild auf einem Handbetätigungselement zur Schaltung der Getriebegänge und eine Anordnung der Getriebegänge und deren zugeordneten Schaltelemente in einem Kraftfahrzeuggetriebe unterscheiden. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebebetätigungsvorrichtung, die zur Betätigung eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen ist, mit zumindest einem Schaltzylinder, der zur Schaltung eines Getriebegangs dazu vorgesehen ist, zur Auswahl eines Schaltelements axial verschoben und zur Schaltung des Schaltelements in einer Schaltrichtung gedreht zu werden, mit zumindest einer drehbaren Querschaltwelle, die zumindest für eine Drehbewegung mit dem Schaltzylinder gekoppelt ist, und mit einem axial verschiebbaren Wählmitnahmeelement, das zumindest für eine axiale Bewegung mit dem Schaltzylinder gekoppelt ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ein Umschaltgetriebe aufweist, das dazu vorgesehen ist, bei einer Drehbewegung der Querschaltwelle den Schaltzylinders relativ zu der Querschaltwelle axial zu verschieben. Dadurch kann eine von einem Fahrer ausgelöste Schaltbewegung vorteilhaft mit einer Vorwahlbewegung überlagert werden, die eine Schaltung des von dem Fahrer gewünschten Getriebegangs in einer anderen Gasse auslöst, obwohl dieser mit seiner Schaltbewegung keinen Gassenwechsel vorgibt. Unter einem „Kraftfahrzeuggetriebe” soll dabei insbesondere ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs verstanden werden, dass ein Antriebsmoment einer Antriebsmaschine umwandelt und an eine Antriebsachse weiterleitet, wobei das Kraftfahrzeuggetriebe vorzugsweise als ein Handschaltgetriebe ausgebildet ist. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass das Kraftfahrzeuggetriebe als ein automatisiertes Getriebe oder ein Automatikgetriebe ausgebildet ist. Unter einer „Getriebebetätigungsvorrichtung” soll dabei insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die einen von einem Fahrer oder einer Steuereinheit ausgelösten Getriebegangwechsel einleitet und die Kräfte vorzugsweise mechanisch an das Kraftfahrzeuggetriebe weiterleitet. Unter einer „Betätigung eines Kraftfahrzeuggetriebes” soll insbesondere das Ein- und/oder Auslegen eines Getriebegangs des Kraftfahrzeuggetriebes verstanden werden, bei dem eine drehfeste Verbindung zwischen einem entsprechenden Losrad und einer Welle des Kraftfahrzeuggetriebes hergestellt oder gelöst wird. Unter „axial” soll dabei insbesondere entlang einer Haupterstreckungsrichtung, insbesondere der Querschaltwelle und des Schaltzylinders verstanden werden, die koaxial zu einer Rotationsachse der Querschaltwelle und des Schaltzylinders verläuft. Unter „für eine Drehbewegung gekoppelt” soll insbesondere verstanden werden, dass über die Querschaltwelle eine Drehbewegung in den Schaltzylinder einleitbar ist. Unter „für eine axiale Bewegung gekoppelt” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine axiale Bewegung von dem Wählmitnahmeelement auf den Schaltzylinder übertragbar ist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Umschaltgetriebe zumindest in einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, eine über das Wählmitnahmeelement eingeleitete axiale Bewegung des Schaltzylinders auszugleichen. Dadurch kann vorteilhaft ein vom Fahrer mittels des Handbetätigungselements eingeleiteter Gassenwechsel rückgängig gemacht werden, um in den korrekten, vom Fahrer gewünschten Getriebegang zu schalten. Unter „eine axiale Bewegung auszugleichen” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine über das Wählmitnahmeelement eingeleitete axiale Bewegung durch eine der eingeleiteten Bewegung entgegengesetzte Bewegung neutralisiert wird, sodass eine axiale Position des Schaltzylinders vor der Einleitung der axialen Kraft durch das Wählmitnahmeelement und eine Position des Schaltzylinders nah der ausgleichenden Bewegung durch das Umschaltgetriebe identisch sind.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Umschaltgetriebe zwischen dem Schaltzylinder und dem Wählmitnahmeelement angeordnet ist. Dadurch kann das Umschaltgetriebe besonders vorteilhaft und einfach integriert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Umschaltgetriebe von zumindest zwei ineinander greifenden Formschlusselementen gebildet ist. Dadurch kann das Umschaltgetriebe besonders einfach ausgebildet werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das erste Formschlusselement des Umschaltgetriebes als ein Stift ausgebildet ist. Dadurch kann das Formschlusselement des Umschaltgetriebes besonders einfach und kostengünstig ausgebildet werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das erste Formschlusselement des Umschaltgetriebes fest mit dem Schaltzylinder verbunden ist. Dadurch kann das Formschlusselement des Umschaltgetriebes besonders einfach integriert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zweite Formschlusselement des Umschaltgetriebes als eine S-förmige Nut ausgebildet ist. Dadurch kann das zweite Formschlusselement besonders einfach ausgebildet werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das zweite als S-förmige Nut ausgebildete Formschlusselement des Umschaltgetriebes in das Wählmitnahmeelement eingebracht ist. Dadurch kann das zweite Formschlusselement besonders einfach und vorteilhaft integriert werden. Unter „in das Wählmitnahmeelement eingebracht” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das als S-förmige Nut ausgebildete Formschlusselement in eine Außenfläche des Wählmitnahmeelements eingebracht ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung,
2 eine schematische Darstellung einer Getriebebetätigungsvorrichtung der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung,
3 eine schematische Darstellung eines Umschaltgetriebes der Getriebebetätigungsvorrichtung,
4 eine schematische Darstellung eines Umschaltgetriebes der Getriebebetätigungsvorrichtung in einer Seitenansicht,
5 eine schematische Darstellung eines Wählmitnahmeelements mit einem zweiten Formschlusselement des Umschaltgetriebes und
6 eine schematische Darstellung eines Handbetätigungselements mit einem H-Schaltbild und einer dazugehörigen Anordnung von Getriebegängen in einem Kraftfahrzeuggetriebe.
Die 1 bis 6 zeigen eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung. Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ist Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuggetriebes 40. Das Kraftfahrzeuggetriebe 40 ist als ein Handschaltgetriebe ausgebildet. Das Kraftfahrzeuggetriebe 40 und die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung sind Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeuggetriebe 40 ist dazu vorgesehen, ein von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs erzeugtes Antriebsmoment umzuwandeln und an eine Antriebsachse weiterzuleiten. Dabei stellt das Kraftfahrzeuggetriebe 40 verschiedene Übersetzungen für das Antriebsmoment bereit, die von einem Fahrer geschaltet werden können. Das Kraftfahrzeuggetriebe 40 weist mehrere nicht näher dargestellte Zahnradebenen auf. Die Zahnradebenen sind jeweils für einen Getriebegang vorgesehen. Zur Schaltung des entsprechenden Getriebegangs werden Zahnräder der entsprechenden Zahnradebene über ein als Schaltklaue ausgebildetes Schaltelement drehfest mit einer Eingangswelle, bzw. einer Ausgangswelle des Kraftfahrzeuggetriebes 40 verbunden. Dadurch wird ein Drehmoment über die Zahnradebene des geschalteten Ganges übertragen und umgewandelt. Je zwei Zahnradebenen zur Schaltung jeweils eines Getriebegangs werden über ein als Schaltklaue ausgebildetes Schaltelement geschaltet. Das Kraftfahrzeuggetriebe 40 ist als ein 7-Gang Getriebe ausgebildet. Das Kraftfahrzeug weist sieben Vorwärtsgetriebegänge und einen Rückwärtsgetriebegang auf. Zur Schaltung der acht Getriebegänge weist das Kraftfahrzeuggetriebe 40 8 Zahnradebenen auf. Die Zahnradebene zur Schaltung des Rückwärtsgetriebegangs und die Zahnradebene zur Schaltung des ersten Vorwärtsgetriebegangs sind benachbart zueinander angeordnet und über das selbe als Schaltklaue ausgebildete Schaltelement schaltbar. Die Zahnradebene zur Schaltung des zweiten Vorwärtsgetriebegangs und die Zahnradebene zur Schaltung des dritten Vorwärtsgetriebegangs sind benachbart zueinander angeordnet und über das selbe als Schaltklaue ausgebildete Schaltelement schaltbar. Die Zahnradebene zur Schaltung des vierten Vorwärtsgetriebegangs und die Zahnradebene zur Schaltung des fünften Vorwärtsgetriebegangs sind benachbart zueinander angeordnet und über das selbe als Schaltklaue ausgebildete Schaltelement schaltbar. Die Zahnradebene zur Schaltung des sechsten Vorwärtsgetriebegangs und die Zahnradebene zur Schaltung des siebten Vorwärtsgetriebegangs sind benachbart zueinander angeordnet und über das selbe als Schaltklaue ausgebildete Schaltelement schaltbar. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Kraftfahrzeuggetriebe 40 eine andere Anzahl an Zahnradebenen zur Schaltung der acht Getriebegänge aufweist. Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, dass die Zahnradebenen in dem Kraftfahrzeuggetriebe 40 in einer anderen Reihenfolge angeordnet sind.
Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung umfasst eine Getriebebetätigungsvorrichtung 10, die zur Betätigung eines Kraftfahrzeuggetriebes 40 vorgesehen ist. Die Getriebebetätigungsvorrichtung 10 weist dazu vier Gangschaltelemente 19, 20, 21, 22 auf. Die Gangschaltelemente 19, 20, 21, 22 sind bewegungstechnisch voneinander entkoppelt. Die Getriebebetätigungsvorrichtung 10 weist für jedes Gangschaltelement 19, 20, 21, 22 jeweils eine Schaltstange 23, 24, 25, 26 auf, auf der jeweils das entsprechende Gangschaltelement 19, 20, 21, 22 fest angeordnet ist. Die Schaltstangen 23, 24, 25, 26 weisen jeweils ein Formschlusselement 27, 28 auf, über das die Schaltstangen 23, 24, 25, 26 entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung axial verschoben werden können. Die Formschlusselemente 27, 28 sind dabei als Wandungen einer Nut ausgebildet, die jeweils in die Schaltstangen 23, 24, 25, 26 eingebracht ist. Die Gangschaltelemente 19, 20, 21, 22 sind als Schaltgabeln ausgebildet. Jedes als Schaltgabel ausgebildete Gangschaltelement 19, 20, 21, 22 ist fest mit einem als Schaltklaue ausgebildeten Schaltelement verbunden. Die vier als Schaltklauen ausgebildeten Schaltelemente werden mittels der vier Gangschaltelemente 19, 20, 21, 22 und den Schaltstangen 23, 24, 25, 26 an denen die Gangschaltelemente 19, 20, 21, 22 befestigt sind axial verschoben und dadurch geschaltet. Das erste Gangschaltelement 22 ist den Zahnradebenen zur Schaltung des ersten Vorwärtsgetriebegangs und des Rückwärtsgetriebegangs zugeordnet. Das zweite Gangschaltelement 21 ist den Zahnradebenen zur Schaltung des zweiten Vorwärtsgetriebegangs und des dritten Vorwärtsgetriebegangs zugeordnet. Das dritte Gangschaltelement 20 ist den Zahnradebenen zur Schaltung des vierten Vorwärtsgetriebegangs und des fünften Vorwärtsgetriebegangs zugeordnet. Das vierte Gangschaltelement 19 ist den Zahnradebenen zur Schaltung des sechsten Vorwärtsgetriebegangs und des siebten Vorwärtsgetriebegangs zugeordnet.
Die Getriebebetätigungsvorrichtung weist eine Querschaltwelle 12 auf. Die Querschaltwelle 12 ist Orthogonal zu der Haupterstreckungsrichtung der Schaltstangen ausgerichtet. Die Querschaltwelle 12 ist dazu vorgesehen eine Schaltbewegung in das Kraftfahrzeuggetriebe 40 einzuleiten. Zur Einleitung der Schaltbewegung in die Querschaltwelle 12 weist die Getriebebetätigungsvorrichtung einen Hebel 29 auf, der fest an einem ersten Ende der Querschaltwelle 12 angeordnet ist. Zur Übertragung der Schaltbewegung weist die Getriebebetätigungsvorrichtung einen Schaltzylinder 11 auf. Der Schaltzylinder 11 ist axial verschiebbar auf der Querschaltwelle 12 angeordnet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Schaltzylinder 11 über eine drehmomentübertragende Axialführung verschiebbar auf der Querschaltwelle 12 angeordnet ist. Die drehbare Querschaltwelle 12 ist für eine Drehbewegung mit dem Schaltzylinder 11 gekoppelt. Der Schaltzylinder 11 weist zwei Schaltfinger 30, 31 auf, die dazu vorgesehen sind, zum Schalten eines Ganges in das Formschlusselement 27, 28 einer der Schaltstangen 23, 24, 25, 26 einzugreifen, um diese in axialer Richtung entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung zu verschieben. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Schaltzylinder lediglich einen Schaltfinger 30 aufweist, was sich auf eine Schaltung des Kraftfahrzeuggetriebes auswirken würde. Der Schaltzylinder 11 ist zur Schaltung eines Getriebegangs dazu vorgesehen, zur Auswahl eines Schaltelements axial verschoben und zur Schaltung des Schaltelements in einer Schaltrichtung gedreht zu werden.
Zur Übertragung einer Drehbewegung der Querschaltwelle 12 auf den Schaltzylinder 11 weist die Getriebebetätigungsvorrichtung ein Schaltmitnahmeelement 32 auf. Das Schaltmitnahmeelement 32 ist als ein zu dem Schaltzylinder 11 beanstandeter Steg ausgebildet, der in zwei Anbindungspunkten 33, 34, die jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Schaltzylinders 11 angeordnet sind dreh- und axialfest mit der Querschaltwelle 12 verbunden ist. Das Schaltmitnahmeelement 32 ist über einen Stift fest mit der Querschaltwelle 12 verbunden. Das Schaltmitnahmeelement 32 weist ein Formschlusselement 35 auf. Das Formschlusselement 35 ist als eine Außenwandung eines durchgängigen Schlitzes ausgebildet der in das Schaltelement eingebracht ist. Der Schaltzylinder 11 weist ein zu dem Formschlusselement 35 des Schaltmitnahmeelements korrespondierend ausgebildetes Formschlusselement 36 auf, das als eine radial von dem Schaltzylinder 11 abstehende Rippe ausgebildet ist. Das als Rippe ausgebildete Formschlusselement 36 des Schaltzylinders 11 greift in den durchgängigen Schlitz, also das Formschlusselement 35 des Schaltmitnahmeelements 32 ein. Über die beiden Formschlusselemente 35, 36 wird eine Drehbewegung von dem Schaltmitnahmeelement 32 auf den Schaltzylinder 11 erreicht.
Die Getriebebetätigungsvorrichtung weist zur axialen Verschiebung des Schaltzylinders 11 ein axial verschiebbares Wählmitnahmeelement 13, das für eine axiale Bewegung mit dem Schaltzylinder 11 gekoppelt ist. Das Wählmitnahmeelement 13 ist axial verschiebbar und drehbar auf der Querschaltwelle 12 angeordnet. Das Wählmitnahmeelement 13 ist auf einer dem ersten Ende der Querschaltwelle 12 zugewandten Seite des Schaltzylinders 11 angeordnet. Das Wählmitnahmeelement 13 ist zylinderförmig ausgebildet und weist an einem dem Schaltzylinder 11 zugewandten Ende einen größeren Durchmesser auf. Das Wählmitnahmeelement 13 ist drehfest auf der Querschaltwelle 12 angeordnet. Das Wählmitnahmeelement 13 ist über eine Arretierung drehfest zu einem nicht näher dargestellten Gehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes auf der Querschaltwelle 12 angeordnet. Zur Einleitung einer Wählbewegung weist das Wählmitnahmeelement 13 ein als Hebel ausgebildetes Formschlusselement 37 auf, über das eine Aktuatorvorrichtung eine Bewegung zur Vorauswahl eines Gangschaltelements auf das Wählmitnahmeelement 13 überträgt.
Zur manuellen Auswahl eines Getriebegangs durch einen Fahrer weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ein Handbetätigungselement 38 auf, das in einem Fahrerraum angeordnet ist. Das Handbetätigungselement 38 ist als ein Schaltknauf ausgebildet. Das als Schaltknauf ausgebildete Handbetätigungselement 38 weist ein H-Schaltbild auf. Das H-Schaltbild weist vier Gassen auf, wobei in der ersten Gasse der erste und der zweite Vorwärtsgetriebegang, in der zweiten Gasse der dritte und der vierte Vorwärtsgetriebegang, in der dritten Gasse der fünfte und sechste Vorwärtsgetriebegang und in der vierten Gasse der siebte Vorwärtsgetriebegang und der Rückwärtsgetriebegang angeordnet ist. Zur Schaltung eines Getriebegangs wird das Handbetätigungselement 38 in einer ersten Schaltachse, die parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Kraftfahrzeugs verläuft, in einer Gasse bewegt. Bei einer Schaltbewegung des Handbetätigungselements 38 in der ersten Schaltachse, also einer Schaltung in einer Gasse, wird über eine nicht näher dargestellte Mechanik, über den Hebel 29 eine Drehung in die Querschaltwelle 12 eingeleitet. Zur Auswahl eines Gangschaltelements 19, 20, 21, 22 in dem Kraftfahrzeuggetriebe 40 wird das Handbetätigungselement 38 in einer zweiten Schaltachse, die orthogonal zu der ersten Schaltachse steht, zwischen zwei Gassen bewegt. Bei einer Schaltbewegung des Handbetätigungselements 38 in der zweiten Schaltachse, also einer Schaltung zwischen zwei Gassen, wird über eine nicht näher dargestellte Mechanik, über das Wählmitnahmeelement 13 eine axiale Verschiebung in den Schaltzylinder 11 eingeleitet. Durch Betätigen des Handbetätigungselements 38 in der ersten Schaltachse wird über die nicht näher dargestellte Mechanik die Querschaltwelle 12 rotiert. Durch Betätigen des Handbetätigungselements 38 in der zweiten Schaltachse wird über die nicht näher dargestellte Mechanik das Wählmitnahmeelement 13 axial zu der Querschaltwelle 12 verschoben.
Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung umfasst ein Umschaltgetriebe 14. Das Umschaltgetriebe 14 ist dazu vorgesehen, bei einer Drehbewegung der Querschaltwelle 12 den Schaltzylinder 11 relativ zu der Querschaltwelle 12 axial zu verschieben. Dadurch wird die durch den Fahrer mittels des Handbetätigungselements 38 in die Querschaltwelle 12 eingeleitete und an den Schaltzylinder 11 übertragene Rotation des Schaltzylinders 11 mit einer durch das Umschaltgetriebe 14 hervorgerufenen axialen Bewegung überlagert. Dadurch wird bei einer Betätigung des Handbetätigungselements 38 durch den Fahrer in einer Gasse ein Gassenwechsel in dem Getriebe eingeleitet und der Schaltzylinder 11 betätigt eine andere Schaltstange 23, 24, 25, 26 als vor dem Schaltvorgang. Des Weiteren ist das Umschaltgetriebe 14 in einem Betriebszustand dazu vorgesehen, eine über das Wählmitnahmeelement 13 eingeleitete axiale Bewegung des Schaltzylinders 11 auszugleichen. Dabei wird zunächst eine Axialbewegung über das Wählmitnahmeelement 13 an den Schaltzylinder 11 übertragen und bei einer anschließenden Drehbewegung zur Schaltung es entsprechenden Getriebegangs durch das Umschaltgetriebe 14 mit einer der vorherigen axialen Bewegung entgegengesetzten Bewegung ausgeglichen. In einem anderen Betriebszustand ist das Umschaltgetriebe 14 dazu vorgesehen, bei einem Auslegen eines Getriebegangs eine axiale Bewegung des Schalzylinders 11 zu erzeugen. Eine darauf folgende axiale Verschiebung des Wählmitnahmeelements 13 wird dadurch schon beim Auslegen des vorher geschaltenen Getriebegangs teilweise kompensiert. Dadurch wird ein von dem Fahrer über das Handbetätigungselement 38 eingeleiteter Gassenwechsel mittels des Umschaltgetriebes 14 ausgeglichen und der Schaltzylinder 11 betätigt die selbe Schaltstange 23, 24, 25, 26 wie vor dem Gassenwechsel des Handbetätigungselements durch den Fahrer.
Das Umschaltgetriebe 14 ist zwischen dem Schaltzylinder 11 und dem Wählmitnahmeelement 13 angeordnet. Das Umschaltgetriebe 14 weist vier Formschlusselemente 15, 16, 17, 18 auf. Jeweils zwei der Formschlusselemente 15, 16, 17, 18 greifen ineinander. Die zwei ersten Formschlusselemente 15, 16 sind als Stifte ausgebildet. Die als Stifte ausgebildeten ersten Formschlusselemente 15, 16 sind fest mit dem Schaltzylinder 11 verbunden. Der Schaltzylinder 11 weist an einem dem Wählmitnahmeelement 13 zugewandten Ende eine fest mit dem Schaltzylinder 11 verbundene Hülse 39 auf. Die Hülse 39 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als ein Durchmesser des dem Schaltzylinder 11 zugewandten Ende des Wählmitnahmeelements 13. Das Ende des Wählmitnahmeelements 13 ist innerhalb der Hülse 39 angeordnet. Die Hülse 39 weist an zwei sich gegenüberliegenden Seiten in Radialrichtung verlaufende Durchgangslöcher auf, in denen die als Stifte ausgebildeten Formschlusselemente 15, 16 fest angeordnet sind. Die als Stifte ausgebildeten Formschlusselemente 15, 16 sind mittels eines Schweißverfahrens stoffschlüssig mit der Hülse 39 des Schaltzylinders 11 verbunden. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die als Stifte ausgebildeten Formschlusselemente 15, 16 mittels eines anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verfahrens, beispielsweise durch eine Presspassung oder einen Formschluss, fest mit der Hülse 39 des Schaltzylinders 11 verbunden sind.
Die zwei zweiten Formschlusselemente 17, 18 sind als S-förmige Nuten ausgebildet. Die als S-förmige Nuten ausgebildeten Formschlusselemente 17, 18 des Umschaltgetriebes 14 sind in das Wählmitnahmeelement 13 eingebracht. Die Formschlusselemente sind in einen Umfang des dem Schaltzylinder 11 zugewandten Ende des Wählmitnahmeelements 13 eingebracht. Die als Nuten ausgebildeten Formschlusselemente weisen eine S-förmige Kontur auf, wobei die beiden Enden jeweils in etwa in Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Die beiden Enden eines als S-förmige Nut ausgebildeten Formschlusselements 17, 18 weisen in Axialrichtung einen Abstand voneinander auf, der einem Gassenwechsel, also einem Abstand zwischen zwei benachbarten Schaltpositionen der Schaltfinger 30, 31 entspricht. Von einem ersten Ende des Formschlusselements 17, 18 verläuft deren Kontur annähernd parallel zu einer Umfangsrichtung, weist dann eine Biegung in Richtung des dem Schaltzylinder 11 zugewandten Endes auf, verläuft dort in einem Winkel von 45 Grad zu der Axialrichtung und weist dann eine Biegung in eine von dem ersten Ende abgewandte Richtung auf und verläuft bis zu ihrem zweiten Ende annähernd parallel zu der Umfangsrichtung. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass ein mittlerer Bereich zwischen den beiden Biegungen einen Winkel aufweist, der sich in einem Bereich von 45 Grad bis 75 Grad zu der Axialrichtung bewegen kann. Die beiden zweiten Formschlusselemente 17, 18 sind jeweils gegenüberliegend und korrespondierend zu jeweils einem ersten, als Stift ausgebildeten Formschlusselement 15, 16 angeordnet. In einem montierten Zustand greift jeweils ein erstes, als Stift ausgebildetes Formschlusselement 15, 16 in ein zweites, als S-förmige Nut ausgebildete Formschlusselement 17, 18 ein. In einer Neutralstellung sind die ersten als Stifte ausgebildeten Formschlusselemente 15, 16 jeweils an einem Mittelpunkt des als S-förmige Nut ausgebildeten Formschlusselement 17, 18 angeordnet, in dem das Formschlusselement im Wesentlichen parallel zu der Axialrichtung verläuft. Der Mittelpunkt weist zu jedem der Enden des entsprechenden zweiten Formschlusselements 17, 18 einen Abstand auf, der einem halben Gassenwechsel, also der halben Länge einer Verschiebung des Wählmitnahmeelements 13 während eines Gassenwechsels, entspricht.
Folgend sollen nun beispielhaft jeweils eine Schaltung des Handbetätigungselements 38 in einer Gasse und einer Schaltung des Handbetätigungselements 38 mit einem Gassenwechsel beschrieben werden. Zunächst soll beispielhaft ein Schaltvorgang von dem ersten Vorwärtsgetriebegang in den zweiten Vorwärtsgetriebegang erläutert werden. Ist der erste Vorwärtsgetriebegang geschaltet, befinden sich die ersten als Stifte ausgebildeten Formschlusselemente 15, 16 jeweils an einem Ende der als S-förmige Nuten ausgebildeten Formschlusselemente 17, 18. Bei einem Schaltvorgang von dem ersten Vorwärtsgetriebegang in den zweiten Vorwärtsgetriebegang betätigt der Fahrer das Handbetätigungselement 38 in einer Gasse und zieht es von einer oberen Stellung des ersten Vorwärtsgetriebegangs gerade nach Unten in die untere Stellung des zweiten Vorwärtsgetriebegangs. Dabei wird über den Hebel 29 lediglich eine Rotation in die Querschaltwelle 12 eingeleitet. Es wird zunächst der erste Getriebegang durch die Drehung der Querschaltwelle 12 ausgelegt und der Schaltzylinder 11 über die Drehung in eine Neutralstellung gebracht. Dabei wird der Schaltzylinder 11 durch das Umschaltgetriebe 14 axial verschoben, da sich die ersten, als Stifte ausgebildeten Formschlusselemente 15, 16 sich zu den feststehenden als S-förmige Nuten ausgebildeten Formschlusselementen 17, 18 bewegen und die S-förmige Kontur der zweiten Formschlusselemente eine axiale Bewegung des Schaltzylinders 11 erzeugen. Der Schaltzylinder 11 befindet sich nun in einer Neutralstellung und die als Stifte ausgebildeten ersten Formschlusselemente 15, 16 des Umschaltgetriebes 14 befinden sich in der Mitte des jeweiligen als S-förmige Nut ausgebildeten Formschlusselements 17, 18 in einer Neutralstellung. Die Schaltfinger 30, 31 des Schaltzylinders 11 sind in der Neutralstellung zwischen den entsprechenden Formschlusselementen 27, 28 der Schaltstangen 23, 24, 25, 26 angeordnet. Wird die Querschaltwelle 12 nun durch die Bewegung des Handbetätigungselements 38 in der Gasse weiter nach unten bewegt rotiert die Querschaltwelle 12 und somit der Schaltzylinder 11 weiter. Dabei wird mittels des Umschaltgetriebes 14 zunächst durch das weitere Verschieben der ersten Formschlusselemente 15, 16 in den zweiten Formschlusselementen 17, 18 zu einem zweiten Ende eine axiale Bewegung in den Schalzylinder eingeleitet, wodurch einer der Schaltfinger 30, 31 des Schaltzylinders 11 in Formschluss mit dem Formschlusselement der Schaltstange zum Schalten des zweiten Getriebegangs kommt und der dann durch weiteres Drehen der Querschaltwelle 12 und das daraus resultierende Verschieben der Schaltstange 24 eingelegt wird. Ein Schaltvorgang von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang zurück in den ersten Getriebegang erfolgt analog in einer entsprechenden Reihenfolge. Die Schaltvorgänge, die von dem Fahrer durch Betätigen des Handbetätigungselements 38 in einer Gasse erfolgen, laufen mit den entsprechenden Gangschaltelementen 19, 20, 21, 22 und Schaltstangen 23, 24, 25, 26 entsprechend zu dem oben beschriebenen Schaltvorgang ab.
Folgend soll nun beispielhaft ein Schaltvorgang von dem zweiten Vorwärtsgetriebegang in den dritten Vorwärtsgetriebegang, also eine Schaltung ohne Wechsel eines Gangschaltelements 19, 20, 21, 22 erläutert werden. Bei diesem Schaltvorgang handelt es sich um eine Schaltung bei der der Fahrer das Handbetätigungselement 38 zur Schaltung aus der Gasse des ersten und zweiten Vorwärtsgetriebegangs in die Gasse des dritten und vierten Getriebegangs lenkt. Der zweite Vorwärtsgetriebegang ist über das als Schaltklaue ausgebildete Schaltelement, das zur Schaltung des zweiten und dritten Vorwärtsgetriebegangs vorgesehen ist eingelegt, das über das selbe Gangschaltelement 20 und somit die selbe Schaltstange 24 schaltbar ist. Zunächst wird der zweite Gang durch Rotation der Querschaltwelle 12 ausgelegt, wodurch sich der Schaltzylinder 11 und die Formschlusselemente des Umschaltgetriebes 14 in einer Neutralstellung befinden. Durch das Umschaltgetriebe 14 werden die Schaltfinger 30, 31 des Schaltzylinders 11 während des Auslegens des zweiten Vorwärtsgetriebegangs aus dem Formschlusselement 28 der Schaltstange 24 zur Schaltung des zweiten und dritten Vorwärtsgetriebegangs gelöst und sowohl die Schaltfinger 30, 31 als auch die Formschlusselemente 15, 16, 17, 18 des Umschaltgetriebes 14 befinden sich in der Neutralstellung. Nun wird durch die Verschiebung des Handbetätigungselements 38 von der Gasse des ersten und zweiten Vorwärtsgetriebegangs in die Gasse des dritten und vierten Vorwärtsgetriebegangs das Wählmitnahmeelement 13 axial verschoben. Durch das Umschaltgetriebe 14 wird der Schaltzylinder 11 zunächst verschoben, da sich die ersten Formschlusselemente 15, 16 und die zweiten Formschlusselemente 17, 18 des Umschaltgetriebes 14 nicht relativ zueinander bewegen. Bei der anschließenden weiteren Schaltbewegung wird der entsprechende Schaltfinger über das Umschaltgetriebe zu dem Formschlusselement 28 der Schaltstange 24 ausgerichtet und der entsprechende Getriebegang geschaltet. Durch eine nach dem Gassenwechsel über das Handbetätigungselement 38 in die Querschaltwelle 12 eingeleitete Rotation, wird der dritte Vorwärtsgetriebegang durch Mithilfe des Umschaltgetriebes 14 geschaltet.
Bezugszeichenliste

10: Getriebebetätigungsvorrichtung
11: Schaltzylinder
12: Querschaltwelle
13: Wählmitnahmeelement
14: Umschaltgetriebe
15: Formschlusselement
16: Formschlusselement
17: Formschlusselement
18: Formschlusselement
19: Gangschaltelement
20: Gangschaltelement
21: Gangschaltelement
22: Gangschaltelement
23: Schaltstange
24: Schaltstange
25: Schaltstange
26: Schaltstange
27: Formschlusselement
28: Formschlusselement
29: Hebel
30: Schaltfinger
31: Schaltfinger
32: Schaltmitnahmeelement
33: Anbindungspunkt
34: Anbindungspunkt
35: Formschlusselement
36: Formschlusselement
37: Formschlusselement
38: Handbetätigungselement
39: Hülse
40: Kraftfahrzeuggetriebe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010026355 A1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Getriebebetätigungsvorrichtung (10), die zur Betätigung eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen ist, mit zumindest einem Schaltzylinder (11), der zur Schaltung eines Getriebegangs dazu vorgesehen ist, zur Auswahl eines Schaltelements axial verschoben und zur Schaltung des Schaltelements in einer Schaltrichtung gedreht zu werden, mit zumindest einer drehbaren Querschaltwelle (12), die zumindest für eine Drehbewegung mit dem Schaltzylinder (11) gekoppelt ist, und mit einem axial verschiebbaren Wählmitnahmeelement (13), das zumindest für eine axiale Bewegung mit dem Schaltzylinder (11) gekoppelt ist, gekennzeichnet durch ein Umschaltgetriebe (14), das dazu vorgesehen ist, bei einer Drehbewegung der Querschaltwelle (12) den Schaltzylinder (11) relativ zu der Querschaltwelle (12) axial zu verschieben.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltgetriebe (14) zumindest in einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, eine über das Wählmitnahmeelement (13) eingeleitete axiale Bewegung des Schaltzylinders (11) auszugleichen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltgetriebe (14) zwischen dem Schaltzylinder (11) und dem Wählmitnahmeelement (13) angeordnet ist.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltgetriebe (14) von zumindest zwei ineinander greifenden Formschlusselementen (15, 16, 17, 18) gebildet ist.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formschlusselement (15, 16) des Umschaltgetriebes (14) als ein Stift ausgebildet ist.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formschlusselement (15, 16) des Umschaltgetriebes (14) fest mit dem Schaltzylinder (11) verbunden ist.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formschlusselement (17, 18) des Umschaltgetriebes (14) als eine S-förmige Nut ausgebildet ist.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite, als S-förmige Nut ausgebildete Formschlusselement (17, 18) des Umschaltgetriebes (14) in das Wählmitnahmeelement (13) eingebracht ist.
Handschaltgetriebe mit einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.