DE102013212632A1

DE102013212632A1 - Shift mechanism for a transmission

Info

Publication number: DE102013212632A1
Application number: DE102013212632.8A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rapp
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2014-12-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für ein Getriebe, mit einer Schalt- und Wählwelle (1) mit einem Schaltstift (2), der sich aus der Schalt- und Wählwelle (1) heraus radial nach außen erstreckt; einer Sperrhülse (3) mit einem Sperrstift (6), der sich aus der Sperrhülse (3) heraus radial nach außen erstreckt. Die Sperrhülse (3) umgibt die Schalt- und Wählwelle (1) konzentrisch, wobei sich der zumindest eine Schaltstift (2) durch die Wandung der Sperrhülse (3) hindurch erstreckt und in einer bestimmten Winkelposition, bezogen auf einen Drehwinkel um die Längsachse der Schalt- und Wählwelle (1), mit einem Schaltelement (10) in Eingriff kommt, um durch axiale Bewegung des Schaltelements (10) mittels axialer Bewegung der Schalt- und Wählwelle (1) einen Getriebegang zu schalten, und wobei der Sperrstift (6), in Winkelpositionen, in denen der zumindest eine Schaltstift (2) nicht mit dem Schaltelement (10) in Eingriff ist, eine axiale Bewegung des Schaltelements blockiert. The invention relates to a shift mechanism for a transmission, comprising a shift and selector shaft (1) with a shift pin (2) extending radially outward from the shift and selector shaft (1); a locking sleeve (3) having a locking pin (6) extending radially outward from the locking sleeve (3). The locking sleeve (3) surrounds the switching and selector shaft (1) concentrically, wherein the at least one switching pin (2) extends through the wall of the locking sleeve (3) and in a certain angular position, based on a rotation angle about the longitudinal axis of the switching - and selector shaft (1), with a switching element (10) is engaged to switch by axial movement of the switching element (10) by means of axial movement of the shift and selector shaft (1) a gear, and wherein the locking pin (6), in angular positions in which the at least one switching pin (2) is not engaged with the switching element (10) blocks axial movement of the switching element.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für ein Getriebe. The invention relates to a switching mechanism for a transmission.

Handschaltgetriebe weisen üblicherweise eine Schalt- und Wählwelle auf, mittels der durch Drehung um deren Längsachse ein Getriebegang ausgewählt und durch axiale Verschiebung geschaltet werden kann. Die Schaltung eines Getriebeganges wird durch Schaltgabeln oder Schaltschwingen realisiert, die wahlweise mit der Schalt- und Wählwelle in Eingriff bringbar sind. Um lediglich eine Schaltgabel oder Schaltschwinge aus der Vielzahl an Schaltgabeln/Schaltschwingen zu schalten, wird nur diese eine in Eingriff gebracht und geschaltet. Zusätzlich werden die übrigen mittels eines Sperrmechanismus gesperrt. Dieser Sperrmechanismus übernimmt die Funktion einer Gangsperre, d.h. er verhindert, dass bei einem eingelegten Gang durch Vibrationen, Stöße, etc. eine weitere Synchronisierung betätigt wird. Somit verhindert der Sperrmechanismus Getriebeschäden oder plötzlich auftretende Bremsmomente im Getriebe. Manual transmissions usually have a shift and selector shaft, by means of which a gear can be selected by rotation about its longitudinal axis and switched by axial displacement. The circuit of a transmission gear is realized by shift forks or shift rockers, which can be selectively brought into engagement with the shift and selector shaft. In order to switch only one shift fork or shift rocker from the plurality of shift forks / shift rockers, only this one is engaged and switched. In addition, the rest are locked by means of a locking mechanism. This locking mechanism takes over the function of a gear lock, i. It prevents that when a gear is engaged by vibrations, shocks, etc., another synchronization is actuated. Thus, the locking mechanism prevents transmission damage or sudden braking moments in the transmission.

Beispielsweise offenbart die EP 0 731 885 B1 eine solche Schaltvorrichtung. Nachteilig bei derartigen Schaltvorrichtungen ist der benötigte Bauraumbedarf für den Sperrmechanismus. Darüber hinaus ist ein von außen an die Schaltung montierter Sperrmechanismus bei einer Getriebemontage leichter beschädigbar, da bei Transport der komplettierten Schaltung inklusive des Sperrmechanismus, dieser von der Schalt- und Wählwelle absteht. Herkömmliche Sperrmechanismen sind oft aus gebogenen Blechbauteilen hergestellt und die Montage solcher Bauteile lässt sich fast nicht automatisieren. Grundsätzlich besteht Bedarf an einem Schaltmechanismus mit möglichst geringem Platzbedarf für den Sperrmechanismus. For example, the EP 0 731 885 B1 such a switching device. A disadvantage of such switching devices is the required space requirement for the locking mechanism. In addition, a mounted from the outside of the circuit locking mechanism in a gearbox mounting is easier damaged, since when transporting the complete circuit including the locking mechanism, this protrudes from the shift and selector shaft. Conventional locking mechanisms are often made of bent sheet metal components and the assembly of such components is almost impossible to automate. Basically, there is a need for a switching mechanism with the least possible space for the locking mechanism.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen bauraumoptimierten Schaltmechanismus für ein Getriebe bereitzustellen. The present invention has for its object to provide a space-optimized switching mechanism for a transmission.

Diese Aufgabe wird durch einen Schaltmechanismus gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a switching mechanism according to the independent claim. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Schaltmechanismus für ein Getriebe bereitgestellt, aufweisend eine Schalt- und Wählwelle mit zumindest einem Schaltstift, der sich aus der Schalt- und Wählwelle heraus radial nach außen erstreckt; eine Sperrhülse mit einem Sperrstift, der sich aus der Sperrhülse heraus radial nach außen erstreckt, wobei die Sperrhülse konzentrisch um die Schalt- und Wählwelle angeordnet ist, wobei sich der zumindest eine Schaltstift durch die Wandung der Sperrhülse hindurch erstreckt und in einer bestimmten Winkelposition, bezogen auf einen Drehwinkel um die Längsachse der Schalt- und Wählwelle, mit einem Schaltelement in Eingriff kommt, um durch axiale Bewegung des Schaltelements mittels axialer Bewegung der Schalt- und Wählwelle einen Getriebegang zu schalten, wobei der Sperrstift in Winkelpositionen, in denen der zumindest eine Schaltstift nicht mit dem Schaltelement in Eingriff ist, eine axiale Bewegung des Schaltelements blockiert. Durch die Erfindung ist es möglich, den Sperrmechanismus näher an die Schaltwelle zu montieren, sodass Bauraum eingespart wird und ein Beschädigungsrisiko beim Teiletransport minimiert werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Wellen, Hülsen und Stifte verwendet, deren Montage sich in hohem Maße automatisieren lässt. Somit wird durch diese Ausführungsform ein kompakterer, leichter montierbarer und kostengünstig herstellbarer Schaltmechanismus bereitgestellt. According to one embodiment of the invention, there is provided a transmission shift mechanism comprising a shift and selector shaft having at least one shift pin extending radially outward from the shift and selector shaft; a locking sleeve having a locking pin extending radially outwardly outwardly of the locking sleeve, the locking sleeve concentrically disposed about the switching and selector shaft, wherein the at least one switching pin extends through the wall of the locking sleeve and in a certain angular position to a rotational angle about the longitudinal axis of the shift and selector shaft, with a switching element is engaged to switch by axial movement of the switching element by means of axial movement of the shift and selector shaft a gear, wherein the locking pin in angular positions in which the at least one switching pin is not engaged with the switching element, blocks an axial movement of the switching element. By the invention it is possible to mount the locking mechanism closer to the shift shaft, so that space is saved and a risk of damage during parts transport can be minimized. In the device according to the invention waves, sleeves and pins are used, the assembly can be automated to a high degree. Thus, this embodiment provides a more compact, easier to assemble, and cost-to-produce switching mechanism.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest zwei Schaltstifte vorgesehen sind, deren imaginär verlängerte Längsachsen übereinstimmen. Gegenüber Schaltungsmechanismen, bei denen die Schaltgabel durch einen einseitig aus der Welle ragenden Stift axial bewegt wird, hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass die Schaltgabel beim Schalten querkraftfrei axial (und nicht schief) geführt wird. Dies führt zu besseren Kontaktflächen zwischen Schaltgabel und Schiebemuffe, geringeren Reibkräften und geringerem Verschleiß an den Kontaktstellen von Schiebemuffe und Schaltgabelenden. According to a further embodiment of the invention, it is provided that at least two switching pins are provided, whose imaginary elongated longitudinal axes coincide. Compared with circuit mechanisms in which the shift fork is moved axially by a pin projecting from the shaft on one side, this embodiment has the advantage that the shift fork is axially (and not obliquely) guided without lateral force when switching. This leads to better contact surfaces between shift fork and sliding sleeve, lower friction forces and less wear at the contact points of sliding sleeve and shift fork ends.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Sperrstift quer durch die Sperrhülse erstreckt, so dass sich beide Stiftenden radial von der Sperrhülse erstrecken oder ein zweiter Sperrstift vorgesehen ist, wobei die imaginär verlängerten Längsachsen der beiden Sperrstifte übereinstimmen. Dies hat den Vorteil, dass ein zweites Paar Sperrplatten vorgesehen werden könnte, was zu einer noch sichereren Sperrung im Nicht-Schaltzustand führt. According to a further embodiment of the invention it is provided that the locking pin extends transversely through the locking sleeve, so that both pin ends extend radially from the locking sleeve or a second locking pin is provided, wherein the imaginary elongated longitudinal axes of the two locking pins match. This has the advantage that a second pair of locking plates could be provided, resulting in even safer locking in the non-switching state.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat das Schaltelement eine Nut mit gegenüberliegenden Wandungen, die senkrecht zur Axialrichtung der Schalt- und Wählwelle verlaufen, und zwei gegenüberliegenden offenen Seiten, durch die der zumindest eine Schaltstift bei Drehung der Schalt- und Wählwelle ein- bzw. austreten kann. According to a further embodiment of the invention, the switching element has a groove with opposite walls, which extend perpendicular to the axial direction of the shift and selector shaft, and two opposite open sides, through which the at least one switching pin on rotation of the shift and selector shaft and exit can.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Schaltelement mit einem Paar paralleler Sperrplatten verbunden, die senkrecht zur Axialrichtung der Schalt- und Wählwelle verlaufen und jeweils eine Nut aufweisen, durch die der zumindest eine Sperrstift hindurchpasst, wenn der zumindest eine Schaltstift mit dem Schaltelement in Eingriff ist und das Paar Sperrplatten in Axialrichtung verschoben wird. According to a further embodiment of the invention, the switching element is connected to a pair of parallel locking plates which are perpendicular to the axial direction of the shift and selector shaft and each having a groove through which the at least a locking pin passes through when the at least one switching pin is engaged with the switching element and the pair of locking plates is displaced in the axial direction.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Sperrhülse zumindest ein Langloch auf, in dem der zumindest eine Schaltstift geführt wird. According to a further embodiment of the invention, the locking sleeve has at least one slot in which the at least one switching pin is guided.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der zumindest eine Schaltstift senkrecht zu dem Sperrstift angeordnet. According to a further embodiment of the invention, the at least one switching pin is arranged perpendicular to the locking pin.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Sperrhülse so in einem Getriebegehäuse montiert, dass sie um ihre Längsachse drehbar ist, aber nicht entlang ihrer Axialrichtung verschiebbar ist. According to a further embodiment of the invention, the locking sleeve is mounted in a gear housing so that it is rotatable about its longitudinal axis, but is not displaceable along its axial direction.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Schalt- und Wählwelle so in einem Getriebegehäuse montiert, dass sie um ihre Längsachse drehbar ist und entlang ihrer Axialrichtung verschiebbar ist. According to a further embodiment of the invention, the shift and selector shaft is mounted in a gear housing so that it is rotatable about its longitudinal axis and is displaceable along its axial direction.

Darüber hinaus umfasst die Erfindung ein Getriebe mit einem Schaltmechanismus gemäß einer der vorhergehenden Ausführungsformen. Das Getriebe ist vorzugsweise ein manuelles oder automatisiertes Handschaltgetriebe. Ferner umfasst die Erfindung ein Fahrzeug mit solch einem Getriebe. Dieses Getriebe und dieses Fahrzeug bieten die vorstehend genannten Vorteile. In addition, the invention comprises a transmission with a switching mechanism according to one of the preceding embodiments. The transmission is preferably a manual or automated manual transmission. Furthermore, the invention includes a vehicle with such a transmission. This transmission and this vehicle offer the advantages mentioned above.

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In the following, embodiments of the invention will be described with reference to the figures.

1 veranschaulicht eine Schalt- und Wählwelle sowie eine Sperrhülse eines Schaltmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 illustrates a shift and selector shaft and a locking sleeve of a switching mechanism according to an embodiment of the invention;

2 zeigt den Schaltmechanismus aus 1 im montierten Zustand; 2 shows the switching mechanism 1 in the assembled state;

3a zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in einer Schaltstellung; 3a shows a three-dimensional view of the switching mechanism in a switching position;

3b zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in der Schaltstellung aus 3a in einer Perspektive im Wesentlichen entlang einer Axialrichtung; 3b shows a three-dimensional view of the switching mechanism in the switching position 3a in a perspective substantially along an axial direction;

4a zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in einer Nicht-Schaltstellung; 4a shows a three-dimensional view of the switching mechanism in a non-switching position;

4b zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in der Stellung aus 4a in einer anderen Perspektive als 4a; 4b shows a three-dimensional view of the switching mechanism in the position 4a in a different perspective than 4a ;

5a zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in einer anderen Nicht-Schaltstellung, und 5a shows a three-dimensional view of the switching mechanism in another non-switching position, and

5b zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in der Stellung aus 5a in einer anderen Perspektive als 5a. 5b shows a three-dimensional view of the switching mechanism in the position 5a in a different perspective than 5a ,

Wie aus dem Stand der Technik bekannt, werden verschiedene Gänge von automatisierten oder manuellen Handschaltgetrieben mittels Schaltgabeln oder Schaltschwingen geschaltet. Diese Schaltgabeln werden mit einer Schalt- und Wählwelle wahlweise in Eingriff gebracht und zum Gangwechsel über die Schalt- und Wählwelle axial verschoben. Schaltschwingen werden ebenfalls mit einer Schalt- und Wählwelle wahlweise in Eingriff gebracht, wobei sie zum Gangwechsel an einem Ende ausgelenkt werden, so dass deren anderes Ende um eine dazwischen befindliche Drehachse der Schaltschwinge geschwenkt wird. In den Figuren sind weder Schaltgabel noch das Getriebe dargestellt, jedoch sind diese Elemente aus dem Stand der Technik bekannt. Vielmehr richtet sich die Erfindung auf den Mechanismus, wie eine Schaltgabel angesteuert wird. Der Schaltmechanismus wird im Folgenden nur als Ausschnitt eines einer Schaltgabel zugeordneten Schaltmechanismus gezeigt. Im Getriebe wären die im Folgenden beschriebenen Elemente pro Schaltgabel vorhanden. Dies trifft nicht für die Schalt- und Wählwelle sowie die Sperrhülse zu. As known in the art, various gears of automated or manual manual transmissions are shifted by means of shift forks or shift rockers. These shift forks are selectively engaged with a shift and selector shaft and axially displaced for gear change via the shift and selector shaft. Shift rockers are also selectively engaged with a shift and selector shaft, being deflected at one end for gear shifting so that the other end pivots about an axis of rotation of the shift rocker therebetween. In the figures, neither shift fork nor the transmission are shown, but these elements are known from the prior art. Rather, the invention is directed to the mechanism of how a shift fork is controlled. The switching mechanism is shown below only as a section of a shift fork associated switching mechanism. In the transmission, the elements described below per shift fork would be available. This does not apply to the shift and selector shaft and the locking sleeve.

1 veranschaulicht einen Abschnitt einer Schalt- und Wählwelle 1 des erfindungsgemäßen Schaltmechanismus, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als zylinderförmige Vollmaterial-Stange ausgebildet ist. Jedoch kann sie ebenfalls als hohlzylinderförmige Stange ausgebildet sein. Die Schalt- und Wählwelle 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit zwei Schaltstiften 2 versehen, die diametral aus der Schalt- und Wählwelle 1 ragen. In anderen Worten ausgedrückt erstrecken sich die zwei Schaltstifte 2 über den Außenumfang der Schalt- und Wählwelle 1 hinaus in entgegengesetzte Richtungen, so dass die imaginär verlängerten Längsachsen der beiden Schaltstifte 2 übereinstimmen und senkrecht zur Längsachse der Schalt- und Wählwelle 1 sind. Die Schaltstifte 2 sind in entsprechende Ausnehmungen der Schalt- und Wählwelle 1 eingebracht, beispielsweise eingeklebt, eingeschweißt, eingepresst oder eingeschraubt, wobei letzteres selbstverständlich ein Außengewinde am Schaltstiftende und ein Innengewinde in der Ausnehmung erfordert. Alternativ könnten die beiden Schaltstifte 2 auch mit einem einzelnen, sich quer durch die Schalt- und Wählwelle 1 erstreckenden Schaltstift 2 ersetzt werden, der radial außerhalb des Außenumfangs der Schalt- und Wählwelle zum gleichen Ergebnis führt. Hierzu wäre vorteilhafterweise der später erläuterte Sperrstift nicht durchgehend, sondern zweiteilig. Außerdem kann auch nur ein einziger sich radial vom Außenumfang erstreckender Schaltstift 2 vorgesehen sein, dessen Ende in der Schalt- und Wählwelle befestigt ist, wie vorstehend beschrieben. 1 illustrates a portion of a shift and selector shaft 1 the switching mechanism according to the invention, which is formed in the present embodiment as a cylindrical solid material rod. However, it may also be formed as a hollow cylindrical rod. The shift and selector shaft 1 is in this embodiment with two switching pins 2 provided diametrically from the shift and selector shaft 1 protrude. In other words, the two shift pins extend 2 over the outer circumference of the shift and selector shaft 1 out in opposite directions so that the imaginary elongated longitudinal axes of the two shift pins 2 coincide and perpendicular to the longitudinal axis of the shift and selector shaft 1 are. The switching pins 2 are in corresponding recesses of the shift and selector shaft 1 introduced, for example, glued, welded, pressed or screwed, the latter of course requires an external thread on Schaltstiftende and an internal thread in the recess. Alternatively, the two switching pins could 2 even with a single, across the shift and selector shaft 1 extending switching pin 2 be replaced, the radial outside the outer circumference of the shift and selector shaft leads to the same result. For this purpose, advantageously, the locking pin explained later would not be continuous, but in two parts. In addition, only a single radially extending from the outer circumference switching pin 2 be provided, whose end is mounted in the shift and selector shaft, as described above.

Die Schalt- und Wählwelle 1 wird koaxial von einer Sperrhülse 3 umgeben und von dieser in Axialrichtung 4 der Schalt- und Wählwelle 1 verschiebbar sowie in Umfangsrichtung 5, d.h. um die Längsachse der Schalt- und Wählwelle 1, drehbar gehalten. Die Axialrichtung entspricht einer Richtung entlang der Längsachse der Schalt- und Wählwelle 1, eine axiale Bewegung ist eine Bewegung entlang der Längsachse. Gegenüber einem nicht dargestellten Getriebegehäuse bedeutet dies, dass die Schalt- und Wählwelle 1 gegenüber dem Getriebegehäuse in Axialrichtung 4 verschiebbar und in Umfangrichtung 5 drehbar gelagert ist und diese Bewegungen ansteuerbar sind. The shift and selector shaft 1 becomes coaxial with a locking sleeve 3 surrounded and from this in the axial direction 4 the shift and selector shaft 1 displaceable as well as in the circumferential direction 5 ie, about the longitudinal axis of the shift and selector shaft 1 , rotatably held. The axial direction corresponds to a direction along the longitudinal axis of the shift and selector shaft 1 An axial movement is a movement along the longitudinal axis. Compared to a gear housing, not shown, this means that the shift and selector shaft 1 relative to the transmission housing in the axial direction 4 displaceable and in the circumferential direction 5 is rotatably mounted and these movements are controlled.

Die Sperrhülse 3 ist in Form einer hohlzylinderförmigen Stange ausgebildet und hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen einem Außendurchmesser der Schalt- und Wählwelle 1 entspricht, so dass die Schalt- und Wählwelle darin mit Spiel axial verschiebbar ist. Ferner ist die Sperrhülse 3 mit einem Sperrstift 6 versehen, der sich quer durch die Sperrhülse 3 erstreckt, so dass sich der Sperrstift 3 diametral in entgegensetzte Richtungen vom Außenumfang der Sperrhülse 3 senkrecht zur Längsachse der Sperrhülse 3 erstreckt. Ebenso ist es möglich anstatt des einen Sperrstiftes 6, zwei sich vom Außenumfang der Sperrhülse 3 in entgegengesetzte Richtungen erstreckende Sperrstifte vorzusehen, so dass die imaginär verlängerten Längsachsen der beiden Sperrstifte 6 übereinstimmen und senkrecht zur Längsachse der Sperrhülse 3 sind. Die Befestigung in der Sperrhülse wäre dann entsprechend der vorstehend beschriebenen Schaltstifte 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Sperrstift 6 durch die Schalt- und Wählwelle 1 hindurch, wenn diese im montierten Zustand in der Sperrhülse 3 aufgenommen ist. Für diesen Zweck ist ein in Axialrichtung 4 länglicher, die Schalt- und Wählwelle 7 diametral vollständig durchdringender und zum Schaltstift 2 senkrechter Durchgang 7 vorgesehen. Die Form des Durchgangs 7 ist so gewählt, dass sich die Schalt- und Wählwelle 1 gegenüber dem Sperrstift 6 eine bestimmte Distanz in Axialrichtung 4 vor- und zurück bewegen kann, vorzugsweise entspricht diese Distanz den Schaltwegen. Die Breite des Durchgangs 7 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Sperrstiftes 6, so dass dieser mit Spiel darin geführt wird. Für die Schaltstifte 2 sind in der Wandung der Sperrhülse 3 diametral gegenüberliegende Langlöcher 8 vorgesehen. Diese Langlöcher 8 sind in Axialrichtung der Sperrhülse 3 länglich und eine imaginäre Verbindungslinie der Langlochmittelpunkte ist zum Sperrstift 6 senkrecht. Die Form der Langlöcher 8 ist dergestalt, dass sich die Schalt- und Wählwelle 1 eine bestimmte Distanz in Axialrichtung 4 vor- und zurück bewegen kann bevor die Schaltstifte 2 an den Längsenden der Langlöcher 8 anstoßen. Vorzugsweise hat der Durchgang 7 und die Langlöcher 8 die gleiche Länge. Die Breite der Langlöcher 8 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Schaltstifte 2, so dass diese mit Spiel darin geführt werden. Gegenüber dem Getriebegehäuse ist die Sperrhülse 3 so gelagert, dass sie bzgl. ihrer Axialrichtung feststehend ist und in Umfangrichtung 9 drehbar (d.h. eine Drehung um die Längsachse der Sperrhülse) gelagert ist und angesteuert wird. Im montierten Zustand entspricht die Axialrichtung der Schalt- und Wählwelle 1 der Axialrichtung der Sperrhülse 3. Dies gilt auch für deren Längsachsen und Umfangsrichtungen. The locking sleeve 3 is formed in the form of a hollow cylindrical rod and has an inner diameter, which is substantially an outer diameter of the shift and selector shaft 1 corresponds, so that the shift and selector shaft is axially displaceable therein with play. Furthermore, the locking sleeve 3 with a locking pin 6 provided, extending across the locking sleeve 3 extends so that the locking pin 3 diametrically in opposite directions from the outer periphery of the locking sleeve 3 perpendicular to the longitudinal axis of the locking sleeve 3 extends. It is also possible instead of a lock pin 6 , two from the outer circumference of the locking sleeve 3 Provide in opposite directions extending locking pins, so that the imaginary elongated longitudinal axes of the two locking pins 6 coincide and perpendicular to the longitudinal axis of the locking sleeve 3 are. The attachment in the locking sleeve would then be according to the switching pins described above 2 , In the present embodiment, the locking pin extends 6 through the switching and selector shaft 1 when in the mounted state in the locking sleeve 3 is included. For this purpose is an axial direction 4 elongated, the shift and selector shaft 7 diametrically completely penetrating and to the switching pin 2 vertical passage 7 intended. The shape of the passage 7 is chosen so that the switching and selector shaft 1 opposite the locking pin 6 a certain distance in the axial direction 4 can move back and forth, preferably this distance corresponds to the switching paths. The width of the passage 7 corresponds essentially to the outer diameter of the locking pin 6 so that this is done with game in it. For the shift pins 2 are in the wall of the locking sleeve 3 diametrically opposed slots 8th intended. These slots 8th are in the axial direction of the locking sleeve 3 elongated and an imaginary line connecting the slot centers is the locking pin 6 perpendicular. The shape of the oblong holes 8th is such that the shift and selector shaft 1 a certain distance in the axial direction 4 can move back and forth before the switch pins 2 at the longitudinal ends of the oblong holes 8th nudge. Preferably, the passage has 7 and the slots 8th the same length. The width of the slots 8th corresponds essentially to the outer diameter of the switching pins 2 so that they are led with play in it. Opposite the gearbox is the locking sleeve 3 mounted so that it is fixed in respect of their axial direction and in the circumferential direction 9 rotatably (ie a rotation about the longitudinal axis of the locking sleeve) is mounted and is driven. When assembled, the axial direction corresponds to the selector shaft and selector shaft 1 the axial direction of the locking sleeve 3 , This also applies to their longitudinal axes and circumferential directions.

Auf Grund des Durchgangs 7 und des darin geführten Sperrstifts 6 sowie der Langlöcher 8 und der darin geführten Schaltstifte 2 ist die Ausrichtung von Schalt- und Wählwelle 1 gegenüber der Sperrhülse 3 in Umfangsrichtung 5 festgelegt, d.h. Schaltstift 2 und Sperrstift 6 stehen senkrecht zueinander (90° bzgl. der Umfangsrichtung 5). Diese feststehende Beziehung könnte auch nur mit einem aus Durchgang 7/Sperrstift 6 oder Langlöcher 8/Schaltstifte 2 erreicht werden. Due to the passage 7 and the locking pin guided therein 6 as well as the oblong holes 8th and the switching pins guided therein 2 is the alignment of switching and selector shaft 1 opposite the locking sleeve 3 in the circumferential direction 5 fixed, ie switching pin 2 and locking pin 6 are perpendicular to each other (90 ° with respect to the circumferential direction 5 ). This established relationship could only be one with passage 7 / Lock pin 6 or oblong holes 8th / Schaltstifte 2 be achieved.

2 zeigt den Schaltmechanismus mit Schalt- und Wählwelle 1 sowie Sperrhülse 3 im montierten Zustand. Zur Montage werden die Schaltstifte 2 erst nach dem Einfügen der Schalt- und Wählwelle 1 angebracht (oder können hierfür demontiert werden). 2 shows the switching mechanism with switching and selector shaft 1 as well as locking sleeve 3 in the assembled state. For mounting the switching pins 2 only after inserting the switching and selector shaft 1 attached (or can be disassembled for this).

3a zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in einer Schaltstellung und 3b zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in der Schaltstellung aus 3a in einer Perspektive im Wesentlichen entlang der Axialrichtung 4. Neben den bereits beschriebenen Elementen sind außerdem zwei Schaltelemente in Form zweier Schaltplatten 10 dargestellt, die Teil einer Schaltgabel sind oder starr mit dieser verbunden sind, beispielsweise mit der Schaltgabel verklebt, verschweißt, verschraubt, verlötet, usw. Ferner ist ein Paar Sperrplatten 11 vorgesehen, die ebenfalls Teil derselben Schaltgabel sind oder starr mit dieser verbunden sind. Zwischen den Sperrplatten 11 und der Schalt- und Wählwelle 1 können nicht dargestellte Gleitlager zur Lagerung der Schaltgabel verbaut sein. Anstatt einer Schaltgabel könnte auch eine Schaltschwinge angesteuert werden. Anstatt von zwei Schaltplatten 10 könnte auch nur eine einzige Schaltplatte 10 vorgesehen sein. Die Schaltplatten 10 sind jeweils mit einer Nut 12 mit gegenüberliegenden Wandungen, die senkrecht zur Axialrichtung 4 der Schalt- und Wählwelle 1 verlaufen, und zwei gegenüberliegenden offenen Seiten versehen, durch die die Schaltstifte 2 bei Drehung (in Umfangsrichtung 5) der Schalt- und Wählwelle 1 ein- bzw. austreten können. Für jeden Schaltstift 2 ist eine Nut 12 vorgesehen und die Schaltplatten 10 sind derart angeordnet, dass beide gleichzeitig mit den Schaltstiften 2 in Eingriff sind. Die Sperrplatten 11 verlaufen senkrecht zur Axialrichtung 4 der Schalt- und Wählwelle 1 und weisen jeweils eine Nut 13 auf, durch die der Sperrstift 6 hindurchpasst, wenn die Schaltstifte 2 mit den Nuten 12 in Eingriff sind und das Paar Sperrplatten 11 zum Gangwechsel (zur Betätigung der Schaltgabel) in Axialrichtung verschoben wird. In anderen Worten ausgedrückt, in der in den 3a und 3b dargestellten Stellung des Schaltmechanismus, sind die Schaltstifte 2 in Eingriff mit den Schaltplatten 10, sodass über eine Axialbewegung der Schalt- und Wählwelle 1 die Schaltplatten 10 zur Schaltgabelbetätigung axial verschoben werden können. Die ebenfalls mit der Schaltgabel verbundenen Sperrplatten 11 werden in der dargestellten Stellung nicht vom Sperrstift 6 blockiert, sondern die Sperrplatten 11 (und somit die Schaltgabel) können sich auf Grund der Nuten 13 über den Sperrstift 6 in beide axiale Richtungen hinweg bewegen. 3a shows a three-dimensional view of the switching mechanism in a switching position and 3b shows a three-dimensional view of the switching mechanism in the switching position 3a in a perspective substantially along the axial direction 4 , In addition to the elements already described are also two switching elements in the form of two circuit boards 10 shown, which are part of a shift fork or are rigidly connected thereto, for example, glued to the shift fork, welded, bolted, soldered, etc. Further, a pair of locking plates 11 provided, which are also part of the same shift fork or rigidly connected thereto. Between the locking plates 11 and the shift and selector shaft 1 not shown sliding bearings can be installed for storage of the shift fork. Instead of a shift fork and a rocker arm could be controlled. Instead of two circuit boards 10 could also just a single circuit board 10 be provided. The circuit boards 10 are each with a groove 12 with opposite walls perpendicular to the axial direction 4 the shift and selector shaft 1 run, and two opposite open sides provided by the switching pins 2 during rotation (in the circumferential direction 5 ) of the shift and selector shaft 1 can enter or exit. For each switching pin 2 is a groove 12 provided and the circuit boards 10 are arranged so that both simultaneously with the switching pins 2 are engaged. The locking plates 11 run perpendicular to the axial direction 4 the shift and selector shaft 1 and each have a groove 13 on, through which the locking pin 6 passes through when the shift pins 2 with the grooves 12 are engaged and the pair of locking plates 11 for gear change (to operate the shift fork) is moved in the axial direction. In other words, in the in the 3a and 3b shown position of the switching mechanism, the switching pins 2 engaged with the circuit boards 10 so that via an axial movement of the shift and selector shaft 1 the circuit boards 10 can be moved axially for shift fork operation. The also connected to the shift fork locking plates 11 are not in the position shown by the locking pin 6 blocked, but the locking plates 11 (and thus the shift fork) may be due to the grooves 13 over the locking pin 6 move in both axial directions.

4a zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in einer Nicht-Schaltstellung und 4b zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in der Stellung aus 4a in einer anderen Perspektive als 4a. 5a zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in einer anderen Nicht-Schaltstellung und 5b zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Schaltmechanismus in der Stellung aus 5a in einer anderen Perspektive als 5a. 4a shows a three-dimensional view of the switching mechanism in a non-switching position and 4b shows a three-dimensional view of the switching mechanism in the position 4a in a different perspective than 4a , 5a shows a three-dimensional view of the switching mechanism in another non-switching position and 5b shows a three-dimensional view of the switching mechanism in the position 5a in a different perspective than 5a ,

Es sei angemerkt, dass sich die hier gemachten Zahlenangaben, wie beispielsweise „ein einziger Sperrstift“, „zwei Schaltstifte“, „ein Paar Sperrplatten“, „zwei Schaltplatten“, sowie Beschreibungen und Darstellungen, auf den Schaltmechanismus zur Ansteuerung einer einzigen Schaltgabel beziehen. In der Praxis sind jedoch mehrere Schaltgabeln vorgesehen, denen jeweils ein oder zwei Schaltstifte 2, ein oder zwei Sperrstifte 6, ein oder zwei Schaltplatten 10, ein Paar Sperrplatten 11, ein Durchgang 7 und zwei Langlöcher 8, wie vorstehend beschrieben, zugeordnet sind. Diese nicht dargestellten Elemente sind in Axialrichtung 4 beabstandet zu den dargestellten Elementen an der Schalt- und Wählwelle 1 bzw. Sperrhülse 3 vorgesehen. Jedoch sind diese Elemente (z.B. das Schaltstiftpaar, der Sperrstift, etc.) bzgl. der Umfangsrichtung 5 zueinander versetzt angeordnet, so dass je nach Winkelposition der Schalt- und Wählwelle 1 eine andere Schaltgabel geschaltet wird, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Anstatt dieser zueinander versetzten Anordnung könnten die Schaltelement und die Sperrplatten bzgl. der Umfangsrichtung 5 zueinander versetzt angeordnet sein. It should be noted that the numbers given herein, such as "a single lock pin,""two shift pins,""a pair of lock plates,""two circuit boards," as well as descriptions and illustrations, refer to the shift mechanism for driving a single shift fork. In practice, however, a plurality of shift forks are provided, each having one or two shift pins 2 , one or two locking pins 6 , one or two circuit boards 10 , a pair of locking plates 11 , a passage 7 and two slots 8th as described above. These elements, not shown, are in the axial direction 4 spaced from the illustrated elements on the shift and selector shaft 1 or locking sleeve 3 intended. However, these elements (eg, the pair of switching pins, the locking pin, etc.) are related to the circumferential direction 5 arranged offset to one another, so that depending on the angular position of the shift and selector shaft 1 another shift fork is switched, as is known from the prior art. Instead of this mutually offset arrangement, the switching element and the blocking plates with respect. The circumferential direction 5 be arranged offset from each other.

In diesen 4a bis 5b ist die Schalt- und Wählwelle 1 und die mit ihr gekoppelte Sperrhülse 3 gegenüber der Schaltstellung in Umfangsrichtung 5 so verdreht, dass die Schaltstifte 2 nicht mehr in Eingriff mit den Schaltplatten 10 sind. In anderen Worten ausgedrückt sind die Schaltstifte 2 gegenüber den dargestellten Schaltplatten 10 frei, nicht jedoch zwangläufig gegenüber anderen, nicht dargestellten Schaltplatten. Wird die Schalt- und Wählwelle 1 axial verschoben, um beispielsweise ein anderes Paar Schaltplatten einer anderen Schaltgabel zu betätigen, dann werden die dargestellten Schaltplatten 10 nicht betätigt. Da in dieser Position auch der Sperrstift 6 nicht mehr in einer Axialausrichtung zu den Nuten 13 positioniert ist, sondern zwischen den Sperrplatten 11 geführt ist, sperrt der Sperrstift 6 eine Axialbewegung der Sperrplatten 11 und somit eine Axialbewegung der damit verbundenen Schaltgabel. In these 4a to 5b is the shift and selector shaft 1 and the locking sleeve coupled with it 3 relative to the switching position in the circumferential direction 5 so twisted that the shift pins 2 no longer in engagement with the circuit boards 10 are. In other words, the shift pins 2 opposite the illustrated circuit boards 10 free, but not necessarily compared to other, not shown circuit boards. Will the shift and selector shaft 1 axially displaced, for example, to actuate another pair of circuit boards of another shift fork, then the illustrated circuit boards 10 not activated. Because in this position, the locking pin 6 no longer in an axial alignment with the grooves 13 is positioned, but between the locking plates 11 is guided, locks the locking pin 6 an axial movement of the locking plates 11 and thus an axial movement of the associated shift fork.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können.In addition, it should be noted that features or steps described with reference to one of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Schalt- und Wählwelle Switching and selector shaft
2 2: Schaltstift switch Probe
3 3: Sperrhülse locking sleeve
4 4: Axialrichtung der Schalt- und Wählwelle Axial direction of the selector shaft
5 5: Umfangsrichtung der Schalt- und Wählwelle Circumferential direction of the shift and selector shaft
6 6: Sperrstift locking pin
7 7: Durchgang passage
8 8th: Langloch Long hole
9 9: Umfangsrichtung der Sperrhülse Circumferential direction of the locking sleeve
10 10: Schaltplatte circuit board
11 11: Sperrplatte locking plate
12 12: Nut groove
13 13: Nut groove

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0731885 B1 [0003]

Claims

Gear change mechanism, comprising: a shift and selector shaft ( 1 ) with at least one switching pin ( 2 ), which consists of the switching and selector shaft ( 1 ) extends radially outward; a locking sleeve ( 3 ) with a locking pin ( 6 ), resulting from the locking sleeve ( 3 ) extends radially outward, wherein the locking sleeve ( 3 ) concentrically around the shift and selector shaft ( 1 ), wherein the at least one switching pin ( 2 ) through the wall of the locking sleeve ( 3 ) and in a certain angular position, based on a rotation angle about the longitudinal axis of the shift and selector shaft ( 1 ), with a switching element ( 10 ) is engaged to by axial movement of the switching element ( 10 ) by means of axial movement of the shift and selector shaft ( 1 ) to shift a gear, wherein the locking pin ( 6 ), in angular positions in which the at least one switching pin ( 2 ) not with the switching element ( 10 ) is engaged, an axial movement of the switching element ( 10 ) blocked.

Switching mechanism according to claim 1, wherein at least two switching pins ( 2 ) are provided, whose imaginary elongated longitudinal axes coincide.

Switching mechanism according to one of the preceding claims, wherein the locking pin ( 6 ) across the locking sleeve ( 3 ), so that both pin ends radially from the locking sleeve ( 3 ), or a second locking pin is provided, wherein the imaginary elongated longitudinal axes of the two locking pins ( 6 ) to match.

Switching mechanism according to one of the preceding claims, wherein the switching element ( 10 ) with a groove ( 12 ) is provided with opposite walls perpendicular to the axial direction of the shift and selector shaft ( 1 ), and two opposite open sides, through which the at least one switching pin ( 2 ) upon rotation of the shift and selector shaft ( 1 ) can enter or exit.

Switching mechanism according to one of the preceding claims, wherein the switching element ( 10 ) with a pair of parallel blocking plates ( 11 ) perpendicular to the axial direction of the shift and selector shaft ( 1 ) and in each case one groove ( 13 ), by which the at least one locking pin ( 6 ), when the at least one switch pin ( 2 ) with the switching element ( 10 ) is engaged and the pair of locking plates ( 11 ) is displaced in the axial direction.

Switching mechanism according to one of the preceding claims, wherein the locking sleeve ( 3 ) at least one slot ( 8th ), in which the at least one switching pin ( 2 ) to be led.

Switching mechanism according to one of the preceding claims, wherein the at least one switching pin ( 2 ) perpendicular to the locking pin ( 6 ).

Switching mechanism according to one of the preceding claims, wherein the locking sleeve ( 3 ) is mounted in a gear housing such that it is rotatable about its longitudinal axis, but is not displaceable along its axial direction.

Switching mechanism according to one of the preceding claims, wherein the shift and selector shaft ( 1 ) is mounted in a gear housing such that it is rotatable about its longitudinal axis and is slidable along its axial direction.

Transmission with a switching mechanism according to one of the preceding claims.

Vehicle with a transmission according to claim 10.