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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/815,955, eingereicht am 25. April 2013. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Mechanismen, die zum Schalten von Fahrzeuggetrieben verwendet werden, und insbesondere auf einen Mechanismus zum Verriegeln einer Schaltvorrichtung.
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HINTERGRUND
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Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar und können, müssen jedoch nicht Stand der Technik bilden.
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Gangwechsel in Handschaltgetrieben und in Doppelkupplungsgetrieben werden allgemein durch Kupplungen wie etwa durch Synchroneinrichtungskupplungen, die mit einer zugeordneten Welle verkeilt sind und sich mit ihr drehen, erzielt. Benachbart zu jeder Kupplung befindet sich ein Zahnrad oder ein Paar von Zahnrädern, das verschiedene Übersetzungs- oder Drehzahlverhältnisse bereitstellt. Jede Kupplung ist beweglich, um das Zahnrad mit der Welle zu koppeln, woraufhin auf das eingerückte Zahnrad oder auf die eingerückte Welle ein Antriebsdrehmoment ausgeübt wird.
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In einem Handschaltgetriebe kann ein Gangschalthebel durch einen Fahrer betätigt werden, um Gänge zu wechseln. Der Schalthebel ermöglicht, dass ein Betreiber des Kraftfahrzeugs das Handschaltgetriebe von Hand einrückt, um aus mehreren Vorwärtsübersetzungsverhältnissen, einem Leerlauf- und einem Rückwärtsübersetzungsverhältnis auszuwählen. Üblicherweise ist der Schalthebel über Schaltseile mit dem Handschaltgetriebe gekoppelt. Der Schalthebel kann durch ein Schaltmuster bewegt werden, um die mehreren Übersetzungsverhältnisse zu erzielen. Zum Beispiel kann in einem Fünfganggetriebe eine Position des zweiten Gangs gegenüber einer Position des ersten Gangs angeordnet sein, eine Position des vierten Gangs gegenüber einer Position des dritten Gangs angeordnet sein und eine Rückwärtsgangposition gegenüber einer Position des fünften Gangs des Schalthebels angeordnet sein. Es kann erwünscht sein zu verhindern, dass der Betreiber den Schalthebel direkt von der Position des fünften Gangs zu der Rückwärtsposition bewegt, da sich ein solches Schaltmuster negativ auf das Getriebe auswirken würde. Allerdings sind solche Vorrichtungen, die ein solches Schaltmuster verhindern, voluminös, schwer und verbrauchen innerhalb des Getriebes eine unerwünscht große Menge Platz.
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Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem Schaltverriegelungsmechanismus, der nicht zu der Sperrigkeit, zu dem Gewicht oder zu der Komplexität des Schaltsystems beiträgt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung schafft einen Schaltmechanismus, der eine Welle enthalten kann, die ein darin angeordnetes Vorbelastungselement aufweist. Das Vorbelastungselement belastet einen Tauchkolben in Richtung einer Platte vor. In der Platte ist ein Schlitz gebildet, um den Tauchkolben aufzunehmen. Der Schaltmechanismus ist dafür konfiguriert zu verhindern, dass der Betreiber den Schalthebel aus einer Vorwärtsgangposition in eine Rückwärtsgangposition bewegt, ohne ihn zunächst in eine zentrale Leerlaufposition zu schalten.
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In einer Variante, die mit den anderen hier beschriebenen Varianten kombiniert oder getrennt von ihnen sein kann, wird ein Schaltmechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe geschaffen. Der Schaltmechanismus enthält eine Welle, in der eine Bohrung gebildet ist, und ein Tauchkolbenvorbelastungselement, das in der Bohrung der Welle angeordnet ist. Ein Tauchkolben ist wenigstens teilweise in der Bohrung der Welle angeordnet. Benachbart zu der Welle ist eine Platte angeordnet. Das Tauchkolbenvorbelastungselement belastet den Tauchkolben in Richtung der Platte vor.
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In einer anderen Variante, die mit den anderen hier beschriebenen Varianten kombiniert oder getrennt von ihnen sein kann, wird ein Schaltverriegelungsmechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe geschaffen. Der Schaltverriegelungsmechanismus enthält eine Welle, in der eine Wellenöffnung gebildet ist, und ein Tauchkolbenvorbelastungselement, das in der Wellenöffnung angeordnet ist. Ein Tauchkolben ist wenigstens teilweise in der Wellenöffnung angeordnet. Ein Gangwahlhebel weist eine Position des ersten Gangs, eine Rückwärtsgangposition und eine zentrale Leerlaufposition auf. Der Schaltverriegelungsmechanismus ist so konfiguriert, dass er verhindert, dass der Gangwahlhebel aus der Vorwärtsgangposition direkt in die Rückwärtsgangposition bewegt wird, ohne zunächst in die zentrale Leerlaufposition bewegt zu werden.
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In einer abermals anderen Variante, die mit den anderen hier beschriebenen Varianten kombiniert oder getrennt von ihnen sein kann, wird ein Schaltmechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe geschaffen. Der Schaltmechanismus enthält eine Platte, die einen allgemein runden Rand aufweist. In der Platte ist eine Bohrung gebildet und in dem runden Rand ist ein Ausschnitt gebildet. Eine Stützstruktur umgibt die Platte und die Platte ist mit der Stützstruktur drehbar verbunden. Der Schaltmechanismus ist dafür konfiguriert zu verhindern, dass das Getriebe aus einem Vorwärtsgang in einen Rückwärtsgang schaltet, ohne den Schaltmechanismus zunächst in eine zentrale Leerlaufposition zu bringen.
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Weitere Vorteile und Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der hier gegebenen Beschreibung hervor. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung bestimmt und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
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ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
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1A ist eine schematische Draufsicht einer Gangwahlhebelanordnung, die einen Gangwahlhebelstab aufweist, der sich in einer zentralen Leerlaufposition befindet, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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1B ist eine schematische seitliche Querschnittsansicht eines Schaltverriegelungsmechanismus in einer Leerlaufposition in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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1C ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B in der Leerlaufposition längs der Linie 1C-1C aus 1B in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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2A ist eine schematische Draufsicht einer Gangwahlhebelanordnung, die einen Gangwahlhebelstab aufweist, der sich in einer Durchgangsposition zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang befindet, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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2B ist eine schematische seitliche Querschnittsansicht des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C in einer Durchgangsposition zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang, nachdem er in der zentralen Leerlaufposition gewesen ist, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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2C ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B, 1C und 2B in der Durchgangsposition zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang, nachdem er in der zentralen Leerlaufposition gewesen ist, die zeigt, dass die Welle nachfolgend in eine Position des fünften Gangs gedreht wird, längs der Linie 2CD-2CD aus 2B in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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2D ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C und 2B–2C in der Durchgangsposition zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang, nachdem er in der Leerlaufposition gewesen ist, die zeigt, dass die Welle nachfolgend in eine Rückwärtsgangposition gedreht wird, längs der Linie 2CD-2CD aus 2B in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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3A ist eine schematische Draufsicht einer Gangwahlhebelanordnung, die einen Gangwahlhebelstab aufweist, der sich in einer Position des fünften Gangs befindet, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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3B ist eine schematische seitliche Querschnittsansicht des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C und 2B–2D in einer Position des fünften Gangs in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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3C ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C, 2B–2D und 3B in der Position des fünften Gangs längs der Linie 3C-3C aus 3B in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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4A ist eine schematische Draufsicht einer Gangwahlhebelanordnung, die einen Gangwahlhebelstab aufweist, der sich in einer Durchgangsposition zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang befindet, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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4B ist eine schematische seitliche Querschnittsansicht des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C, 2B–2D und 3B–3C in einer Durchgangsposition zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang, nachdem er in der Position des fünften Gangs gewesen ist, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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4C ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C, 2B–2D, 3B–3C und 4B in einer Durchgangsposition zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang, nachdem er in der Position des fünften Gangs gewesen ist, längs der Linie 4C-4C aus 4B in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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5A ist eine schematische Draufsicht einer Gangwahlhebelanordnung, die einen Gangwahlhebelstab aufweist, der sich in einer Rückwärtsgangposition befindet, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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5B ist eine schematische seitliche Querschnittsansicht des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C, 2B–2D, 3B–3C und 4B–4C in einer Rückwärtsgangposition in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
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5C ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C, 2B–2D, 3B–3C, 4B–4C und 5B in der Rückwärtsgangposition längs der Linie 5C-5C aus 5B in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
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6 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Schaltverriegelungsmechanismus aus 1B–1C, 2B–2D, 3B–3C, 4B–4C und 5B–5C, die eine zusätzliche Einzelheit hinsichtlich der Anordnung eines Tauchkolbens und einer Feder eines Schaltverriegelungsmechanismus enthält.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen nicht einschränken.
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In 1A ist nun ein Abschnitt einer Gangwahlhebelanordnung dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. In der Gangwahlhebelanordnung 10 ist eine Spur 12 definiert. In der Spur 12 ist ein Gangwahlhebelstab 14 angeordnet. Der Gangwahlhebelstab 14 ist dafür konfiguriert, durch die gesamte Spur 12 bewegt zu werden und dem Schaltmuster der Spur 12 zu folgen, um ein Handschaltgetriebe in mehrere Übersetzungsverhältnisse zu schalten. Dementsprechend kann der Gangwahlhebelstab 14 in einen ersten Abschnitt 16 der Spur 12, um das Getriebe in den ersten Gang zu bringen, in einen zweiten Abschnitt 18 der Spur 12, um das Getriebe in den zweiten Gang zu bringen, in einen dritten Abschnitt 20 der Spur 12, um das Getriebe in den dritten Gang zu bringen, in einen vierten Abschnitt 22 der Spur 12, um das Getriebe in einen vierten Gang zu bringen, in einen fünften Abschnitt 24 der Spur 12, um das Getriebe in einen fünften Gang zu bringen, und in einen sechsten Abschnitt 26 der Spur 12, um das Getriebe in einen Rückwärtsgang zu bringen, bewegt werden. In 1A ist der Gangwahlhebelstab 14 in einer Leerlaufposition 28, die der Tatsache entspricht, dass das Getriebe im Leerlauf ist. Obwohl fünf Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang dargestellt sind, könnten das Getriebe und die Gangwahlhebelanordnung 10 alternativ eine andere Anzahl von Vorwärts- und/oder Rückwärtsgängen aufweisen.
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In 1B ist nun ein Gangverriegelungsmechanismus dargestellt und allgemein mit 30 bezeichnet. Innerhalb einer Stützstruktur 34, die eine Traglagerbasis [engl.: ”support bearing bass”] sein kann, ist eine Zylinderwelle 32 angeordnet. Die Stützstruktur 34 weist eine allgemein zylindrische Form mit einer darin definierten zylindrischen Öffnung 36 auf, wobei die Stützstruktur 34 an dem Rand der Öffnung 36 eine zylindrische Innenwand 37 definiert. Die Stützstruktur 34 ist um ein distales Ende 38 der Welle 32 angeordnet. Die Welle 32 kann auf einer oder auf mehreren Buchsen oder Lagern 40 aufliegen, die an einer Innenwand 37 der Stützstruktur 34 angeordnet sind. Obwohl die Welle 32 und die umgebende Stützstruktur 34 als zylindrisch gezeigt und beschrieben sind, können alternativ andere geeignete Formen verwendet werden.
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Die Welle 32 definiert in dem distalen Ende 38 der Welle 32 eine zylindrische Öffnung 42. In dieser Ausführungsform ist die zylindrische Öffnung 42 ein Hohlraum oder Kanal mit einem geschlossenen Ende und mit einem offenen Ende. in der Öffnung 42 der Welle 32 ist ein Vorbelastungselement 44 wie etwa eine Schraubenfeder angeordnet. In der Öffnung 42 der Welle 32 ist benachbart zu dem Vorbelastungselement 44 und in Kontakt mit ihm ein zylindrischer Tauchkolben 46 angeordnet. Obwohl die Öffnung 42 und der Tauchkolben 46 als zylindrisch gezeigt und beschrieben sind, können die Öffnung 42 und der Tauchkolben 46 alternativ irgendeine geeignete Form aufweisen.
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In der Öffnung 36 der Stützstruktur 34 ist eine Nockenplatte 48 angeordnet. Die Nockenplatte 48 ist mit der Stützstruktur 34 drehbar verbunden. Die Nockenplatte 48 ist so konfiguriert, dass sie längs einer Mittelachse X des Gangverriegelungsmechanismus 30 um einen Gelenkzapfen 50 der Stützstruktur 34 schwenkt. 1C zeigt einen Querschnitt der Nockenplatte 48 längs der Schnittlinie A-A aus 1B. Die Nockenplatte 48 ist allgemein rund und weist einen Außenrand 51 auf. Die Nockenplatte 48 definiert darin eine Bohrung 52 für den Eingriff des Tauchkolbens 46 in einem Vorwärtsgang wie etwa dem fünften Gang, was im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. In dem Außenrand 51 der Nockenplatte 48 ist ein Ausschnitt 54 gebildet. Der Ausschnitt 54 ist eine Öffnung, die entlang des Außenrands 51 offen ist. Allerdings ist festzustellen, dass der Ausschnitt 54 alternativ als eine Bohrung in der Nockenplatte 48 gebildet sein könnte. In dem dargestellten Beispiel definiert der Ausschnitt 54 in der Nockenplatte 48 einen ersten und einen zweiten Seitenrand 56, 58 und einen hinteren Rand 60.
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Mit der Stützstruktur 34 ist ein harter Anschlag 62 fest verbunden. Eine Nockenhaltefeder 64 verbindet den harten Anschlag 62 mit einem Punkt P an der Nockenplatte 48. In der Leerlaufposition befindet sich der Punkt P entlang der Längsachse X, wobei sich der Punkt P aber alternativ an einem anderen Teil der Nockenplatte 48 befinden könnte. Wie in 1B dargestellt ist, befindet sich die Welle 32 in einer Entfernung D1 von der Nockenplatte 48 und befindet sich der Tauchkolben 46 in einer Entfernung D2 von der Nockenplatte 48. Somit berührt in der Leerlaufposition weder der Tauchkolben 48 noch die Welle 32 die Nockenplatte 48. Eine Strichlinie zeigt, wo sich der Tauchkolben 46 hinter der Nockenplatte 48 in 1C befindet. In der Leerlaufposition befindet sich der harte Anschlag 62 in dem Ausschnitt 54 der Nockenplatte 48 benachbart zu dem zweiten Seitenrand 58 der Abschnitte der Nockenplatte 48, die den Ausschnitt 54 definieren.
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Nun in 2A ist die Gangwahlhebelanordnung 10 in der Weise dargestellt, dass der Gangwahlhebelstab 14 aus der Leerlaufposition 28 in eine Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang, die sich zwischen den Positionen 24, 26 des fünften Gangs und des Rückwärtsgangs befindet, bewegt worden ist. Die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang ist eine Position, in der sich der Gangwahlhebelstab 14 zwischen den Positionen des fünften Gangs und des Rückwärtsgangs befindet, aber kein Gang eingerückt ist.
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Anhand von 2A–2B bewegt sich die Welle 32 (in der Orientierung aus 2B) nach links, wobei sie den Zwischenraum in der Öffnung 36 zwischen dem distalen Ende 38 der Welle 32 und der Nockenplatte 48 im Wesentlichen schließt, wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Leerlaufposition 28 in die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang bewegt wird. Der Pfeil 68 gibt an, dass sich die Welle 32 aus der Position der Welle 32 in 1B axial entlang der Längsachse X näher zu der Nockenplatte 48 bewegt hat. Während sich die Welle 32 näher zu der Nockenplatte 48 bewegt, berührt der Tauchkolben 46 eine proximale Seite 70 der Nockenplatte 48 und wird der Tauchkolben 46 gegen das Vorbelastungselement 44 weiter in die Öffnung 42 geschoben. Der Pfeil 72 gibt an, dass sich der Tauchkolben 46 entlang einer Linie parallel zu der Längsachse X (in der Orientierung aus 2B) nach links bewegt hat. Wie in 2C gezeigt ist, bleibt die Nockenplatte 48 rotatorisch in derselben Position wie in 1C. Somit dreht sich die Nockenplatte 48 nicht, wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Leerlaufposition 28 in die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang bewegt wird. Die Welle 32 dreht sich ebenfalls nicht, wenn der Wahlhebelstab 14 aus der Leerlaufposition 28 in die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang bewegt wird.
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Nun in 3A ist die Gangwahlhebelanordnung 10 mit dem aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Position 24 des fünften Gangs bewegten Gangwahlhebelstab 14 dargestellt. Die Position 24 des fünften Gangs des Gangwahlhebelstabs 14 repräsentiert eine Position, bei der das Getriebe im fünften Gang eingerückt ist. Obwohl die Position 24 des fünften Gangs einen Zustand des fünften Gangs des Getriebes repräsentiert, ist festzustellen, dass die Position 24 des fünften Gangs alternativ irgendein Vorwärtsgang des Getriebes sein könnte.
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Wenn der Gangwahlhebelstab 14 anhand von 3A–3C aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Position 24 des fünften Gangs bewegt wird, wird die Welle 32 in Bezug auf die Nockenplatte 48 (in der Orientierung aus 3C) entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht, so dass der Tauchkolben 46 in die Bohrung 52 der Nockenplatte 48 verläuft. Der Pfeil 74 gibt an, dass sich der Tauchkolben 46 axial entlang einer Linie parallel zu der Längsachse X aus der Position des Tauchkolbens 46 in 2B in die Bohrung 52 der Nockenplatte 48 bewegt hat. Wenn die Welle 32 in der Weise gedreht wird, dass sich der Tauchkolben 46 mit der Bohrung 52 der Nockenplatte 48 überschneidet, belastet das Vorbelastungselement 44 den Tauchkolben 46 in die Bohrung 52 der Nockenplatte 48 vor. Wie in 2C gezeigt ist, bleibt die Nockenplatte 48 rotatorisch in derselben Position wie in 1C. Mit anderen Worten, die Nockenplatte 48 bleibt in Bezug auf die Stützstruktur 34 feststehend, während der Gangwahlhebelstab 14 aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Position 24 des fünften Gangs bewegt wird. Somit dreht sich die Nockenplatte 48 nicht, wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Position 24 des fünften Gangs bewegt wird. Allerdings hat sich die Welle 32 in der Weise gedreht, dass sich der Tauchkolben 46 mit der Bohrung 52 der Nockenplatte 48 überschneidet und durch sie verläuft.
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Nun in 4A ist die Gangwahlhebelanordnung 10 mit dem aus der Position 24 des fünften Gangs in die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang zurückbewegten Gangwahlhebelstab 14 dargestellt. Wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Position 24 des fünften Gangs bewegt wird, verhindert der Schaltverriegelungsmechanismus 30, dass sich der Gangwahlhebelstab 14 über die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang hinaus und in die Rückwärtsposition 66 bewegt. Dies verhindert, dass ein Fahrer aus der Position 24 des fünften Gangs in die Rückwärtsposition 26 schaltet, ohne zunächst in die Leerlaufposition 28 zu schalten.
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Genauer wird die Welle 32 anhand von 4A–4C in Bezug auf die Stützstruktur 34 (in der Orientierung aus 4C) entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht, wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Position 24 des fünften Gangs in die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsposition bewegt wird. Da der Tauchkolben 46 durch die Bohrung 52 der Nockenplatte 48 verläuft, dreht sich die Nockenplatte 48 allerdings mit der Welle 32. Anhand von 4C bewegt sich dementsprechend die in der Seite 51 in der Nockenplatte 48 gebildete Öffnung 54 in Bezug auf den Anschlag 62, der an der Stützstruktur 34 befestigt ist. Die Nockenplatte 48 (und die Welle 32) dreht sich, bis der erste Seitenrand 56 der Öffnung 54 den Anschlag 62 berührt. Wenn der erste Seitenrand 56 den Anschlag 62 berührt, wird verhindert, dass sich die Nockenplatte 48 und die Welle 32 weiterdrehen. Somit ermöglicht der Mechanismus 30, dass sich der Gangwahlhebelstab 14 aus der Position 24 des fünften Gangs in die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang bewegt, während der Mechanismus 30 (mit dem Anschlag 62) verhindert, dass sich die Welle 32 in der Uhrzeigerrichtung (in der Orientierung aus 4C) weiterdreht und der Gangwahlhebelstab 14 in die Rückwärtsgangposition 26 bewegt.
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Um in den Rückwärtsgang zu schalten und um den Gangwahlhebelstab 14 in die Rückwärtsgangposition 26 zu bewegen, muss der Gangwahlhebelstab 14 zunächst in die zentrale Leerlaufposition 28 bewegt werden. Der Gangwahlhebelstab 14 wird aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in 4A in die in 1A dargestellte Leerlaufposition 28 bewegt. Wenn der Gangwahlhebelstab 14 in die Leerlaufposition 28 bewegt wird, bewegt sich die Welle 32 von der proximalen Seite 70 der Nockenplatte 48 weg, bis sich die Welle 32 wie in 1B dargestellt in der Entfernung D1 von der Nockenplatte 48 befindet und der Tauchkolben 46 in der Entfernung D2 von der Nockenplatte 48 befindet. Wenn der Tauchkolben 46 von der Nockenplatte 48 wegbewegt wird, wird der Tauchkolben 46 aus der in der Nockenplatte 48 gebildeten Bohrung 52 gezogen und löst dadurch die Nockenplatte 48 von der Welle 32 und von dem Tauchkolben 46. Wenn die Nockenplatte 48 von dem Tauchkolben 46 gelöst ist, kann sich die Welle 32 in Bezug auf die Nockenplatte 48 in einer Gegenrichtung drehen, um das Getriebe in den Rückwärtsgang zu bringen und um zu ermöglichen, dass der Gangwahlhebelstab 14 in die Rückwärtsposition 26 bewegt wird.
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Um in den Rückwärtsgang zu schalten, wird der Gangwahlhebelstab 14, nachdem der Gangwahlhebelstab 14 in die Leerlaufposition 14 bewegt worden ist und die Nockenplatte 48 von der Welle 32 und von dem Tauchkolben 46 gelöst worden ist, in die wie in 2A gezeigte Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang bewegt. Wie oben anhand von 2B–2C beschrieben wurde, bewegt sich die Welle 32 in eine zu der Nockenplatte 48 benachbarte Position. Nun anhand von 2D bleibt die Nockenplatte 48 rotatorisch in derselben Position wie in 1C und 2C. Somit dreht sich die Nockenplatte 48 nicht, wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Leerlaufposition 28 in die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang bewegt wird. Abgesehen davon, dass ein Pfeil 78 angibt, dass die Welle 32 und der Tauchkolben 46 darauf vorbereitet werden, sich in Bezug auf die Nockenplatte 48 in Uhrzeigerrichtung anstatt entgegen der Uhrzeigerrichtung zu drehen, ist 2D im Wesentlichen dieselbe wie 2C.
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Nun in 5A ist die Gangwahlhebelanordnung 10 mit dem Gangwahlhebelstab 14, der aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Rückwärtsgangposition 26 bewegt worden ist, nachdem er aus der Leerlaufposition 28 bewegt worden ist, dargestellt. Da der Gangwahlhebelstab 14 in die Leerlaufposition 28 bewegt worden ist, verhindert der Schaltverriegelungsmechanismus 30 nicht mehr, dass sich der Gangwahlhebelstab 14 über die Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang hinaus in die Rückwärtsgangposition 26 bewegt.
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Genauer wird die Welle 32 anhand von 5A–5C in Bezug auf die Stützstruktur 34 (in der Orientierung aus 5C) in Uhrzeigerrichtung gedreht, wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Rückwärtsgangposition 26 bewegt wird. Da der Tauchkolben 46 nicht in die Bohrung 52 der Nockenplatte 48 verläuft, wenn der Mechanismus 30 in der Rückwärtsgangposition ist, bleibt der Tauchkolben 46 wie in 2B gegen das Vorbelastungselement 44 in der Öffnung 42 der Welle 32 zusammengedrückt. Wie in 5C gezeigt ist, bleibt die Nockenplatte 48 rotatorisch in derselben Position wie in den 1C und 2C. Mit anderen Worten, die Nockenplatte 48 bleibt in Bezug auf die Stützstruktur 34 feststehend, während der Gangwahlhebelstab 14 aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Rückwärtsgangposition 26 bewegt wird. Somit dreht sich die Nockenplatte 48 nicht, wenn der Gangwahlhebelstab 14 aus der Durchgangsposition 66 zwischen fünftem Gang und Rückwärtsgang in die Rückwärtsgangposition 24 bewegt wird – lediglich die Welle 32 dreht sich in Bezug auf das Strukturelement 34.
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Dementsprechend wird ein kompakter Schaltverriegelungsmechanismus 30 geschaffen, der innerhalb des Strukturstützelements 34 die Nockenplatte 48 und das Vorbelastungselement 44 enthält. Der Tauchkolben 46 und das Vorbelastungselement 44 befinden sich in einer in der Welle 32 gebildeten Öffnung 42. Der Mechanismus 30 ist ohne Komplexität und leicht und der Mechanismus 30 verhindert, dass ein Betreiber direkt aus dem fünften Gang in den Rückwärtsgang schaltet.
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Nun in 6 sind zusätzliche Einzelheiten hinsichtlich der Montage eines Abschnitts des Mechanismus 30 dargestellt. Die Welle 32 weist eine vertiefte Bohrung auf, die in der Welle 32 die Öffnung 42 bildet. Daraufhin wird das Vorbelastungselement 44 in die Öffnung 42 geschoben. Das Vorbelastungselement 44 kann eine Schraubenfeder sein, die ein proximales Ende 43 und ein distales Ende 45 aufweist, wobei ein Hauptkörperabschnitt 47 zwischen dem proximalen und dem distalen Ende 43, 45 angeordnet ist. Der Hauptkörperabschnitt 47 kann einen weiteren Außendurchmesser 47D als die Außendurchmesser 43OD, 45OD des proximalen und des distalen Endes 43, 45 aufweisen. Zum Beispiel kann der Außendurchmesser 47D des Hauptkörperabschnitts 47 etwa gleich dem Innendurchmesser 42D der Öffnung 42 sein, während das proximale und das distale Ende 43, 45 Außendurchmesser 43OD, 45OD aufweisen können, die kleiner als der Innendurchmesser 42D der Öffnung 42 sind.
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In die Öffnung 42 und durch das Vorbelastungselement 44 kann entlang einer Mittelachse C der Öffnung 42 ein Befestigungselement wie etwa eine Schraube 80 eingeführt sein. Die Schraube 80 weist einen Gewindeschaftabschnitt 82 und einen Kopf 84 auf. Der Schaftabschnitt 82 weist einen Außendurchmesser 82D auf, der etwa gleich einem oder etwas kleiner als ein Innendurchmesser 43ID des proximalen Endes 43 des Vorbelastungselements 44 ist. Andererseits weist der Kopf 84 einen Außendurchmesser 84D auf, der größer als der Innendurchmesser 43ID des proximalen Endes 43 des Vorbelastungselements 44 ist. Dementsprechend kann der Schaftabschnitt 82 der Schraube 80 durch das proximale Ende 43 des Vorbelastungselements 44 eingeführt werden, während der Kopf 84 nicht durch das proximale Ende 43 gehen kann. Somit hält der Kopf 84 das proximale Ende 43 des Vorbelastungselements 44 an dem Rand 49 der Welle 32 an der Unterseite der Öffnung 42, während der Gewindeabschnitt 82 der Schraube 80 in einen Aufnahmeabschnitt 86 der Welle 32 geschraubt ist. Somit befestigt die Schraube 80 das Vorbelastungselement 44 an dem Aufnahmeabschnitt 86 der Welle 32.
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Der Tauchkolben 46 ist an dem distalen Ende 45 des Vorbelastungselements 44 befestigt. Der Tauchkolben 46 kann einen Lippenabschnitt 88 aufweisen, der von einem Hauptkörperabschnitt 90 des Tauchkolbens 46 mit einem eingezogenen Abschnitt dazwischen ausgeht, wobei der eingezogene Abschnitt 92 einen kleineren Außendurchmesser 92D als die Außendurchmesser 90D, 88D des Hauptkörperabschnitts 90 und des Lippenabschnitts 88 aufweist. Der Innendurchmesser 45ID des distalen Endes 45 des Vorbelastungselements 44 ist um den eingezogenen Abschnitt 92 des Tauchkolbens 46 eng eingepasst. Dementsprechend ist der Innendurchmesser 45ID des distalen Endes 45 des Vorbelastungselements 44 kleiner als die Außendurchmesser 88D, 90D des Lippenabschnitts 88 und des Hauptkörperabschnitts 90 des Tauchkolbens 44. Somit ist der eingezogene Abschnitt 92 des Tauchkolbens 46 an dem Vorbelastungselement 44 befestigt.
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Es wird gewürdigt werden, dass der Ort und bestimmte Ausführungsformen der Gangwahlhebelanordnung 10 und des Schaltverriegelungsmechanismus 30 verschiedene andere Konfigurationen aufweisen könnten, ohne von dem Erfindungsgedanken und von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Außerdem könnten die besonderen in den Figuren dargestellten Ausführungsformen innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzumfangs der Ansprüche Varianten aufweisen. Die Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und Varianten, die nicht von dem Hauptpunkt der Erfindung abweichen, sollen im Schutzumfang der Erfindung liegen. Solche Varianten werden nicht als Abweichung von dem Erfindungsgedanken und von dem Schutzumfang der Erfindung angesehen.
