-
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe umfassend eine Schaltwelle zum Betätigen von Schaltelementen zur Einlegung von Gängen, wobei die Schaltvorrichtung weiterhin eine Blockiervorrichtung aufweist, wobei die Blockiervorrichtung die Betätigung eines einzigen Schaltelementes erlaubt.
-
Bei automatisierten Schaltgetrieben und Doppelkupplungsgetrieben werden die Getriebegänge durch einen Getriebeaktuator eingelegt. Der Getriebeaktuator umfasst eine Schaltvorrichtung, mit der einzelne Schaltelemente betätigt werden, wobei über jeweils ein Schaltelement ein oder zwei Gänge einlegbar sind. Sind mehrere Gänge über ein Schaltelement einlegbar, so erfolgt die Betätigung in unterschiedlichen Richtungen, um den einen oder den anderen Gang einzulegen. Die Auswahl der Schaltelemente erfolgt durch eine axiale Verstellung der Schaltwelle, das heißt in Längsrichtung der Schaltwelle. Die Schaltwelle weist einen Schaltfinger auf, und durch Drehung der Schaltwelle wird der an der Schaltwelle fixierte Schaltfinger mitgedreht. Beim Drehen des Schaltfingers wird ein Schaltelement verschoben und so der Gang eingelegt.
-
Um die Betätigung zweier Schaltelemente auf einmal zu verhindern, ist es bekannt, eine Blockiervorrichtung vorzusehen, wobei die Blockiervorrichtung alle Schaltelemente bis auf ein einziges blockiert. Dies gilt zumindest für die Schaltelemente zum Betätigen der Vorwärtsgänge.
-
Eine derartige Schaltvorrichtung geht beispielsweise aus der
DE 100 52 935 A1 hervor. Die Schaltwelle weist einen mit ihr verbundenen Schaltfinger auf, mit dem Schaltstangen betätigbar sind. Das als Blockiervorrichtung vorgesehene Sperrelement ist im Schaltdomgehäuse gelagert, in dem auch die Schaltwelle angeordnet ist. Zum Sperren der Schaltstangen sind Sperrvorsprünge vorgesehen.
-
Weiterhin ist es bekannt, die Blockiervorrichtung an der Schaltwelle fest zu schweißen. Dies ist allerdings aufwendig und erfordert eine hohe Fertigungsgenauigkeit, dabei einer Fehlpositionierung der Blockiervorrichtung die Schaltvorrichtung unbrauchbar wird.
-
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung anzugeben, die kostengünstig herstellbar ist und dabei in der Fertigung noch vereinfacht.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass die Blockiervorrichtung an der Schaltwelle befestigt ist, wobei die Blockiervorrichtung allerdings nicht festgeschweißt wird, sondern vielmehr verdrehbar befestigt ist. Dabei ist die Blockiervorrichtung gegenüber dem Schaltfinger in axialer Richtung mehr oder weniger feststehend, da über den axialen Abstand die Blockade der nicht zu schaltenden Schaltelemente geregelt ist. Dabei kann ein gewisses Spiel bestehen, da die Blockiervorrichtung nicht starr an der Schaltwelle fixiert ist. Dieses ist so gering zu halten, dass es zu keinen Fehlblockaden kommt. Bereits durch das Weglassen des Schweißvorgangs und den dadurch vereinfachten Aufbau der Blockiervorrichtung kann bereits eine Kostenreduktion erreicht werden.
-
Bevorzugt umfasst die Schaltvorrichtung wenigstens eine Antriebseinheit, insbesondere einen Elektromotor, zum axialen Verschieben der Blockiervorrichtung.
-
Vorteilhafterweise weist die Schaltvorrichtung auch eine Steuerungseinrichtung auf oder ist einer Steuerungseinrichtung zugeordnet, die Steuerungssignale empfangen und ausgeben kann. Die Steuerungseinrichtung steuert dabei die Antriebseinheit, wodurch die Schaltwelle axial verschoben oder verdreht wird.
-
Vorzugsweise kann die Schaltwelle einen Schaltfinger zum Betätigen der Schaltelemente aufweisen. Es sind auch Schaltwellenaufbauten mit mehreren Schaltfingern bekannt. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Schaltwelle einen einzigen Schaltfinger besitzt. Dementsprechend ist der Schaltfinger über die Schaltwelle axial verschiebbar und verdrehbar gelagert.
-
Vorteilhafterweise kann die Blockiervorrichtung wenigstens eine Befestigungseinheit aufweisen, die mittels eines Befestigungsringes an der Schaltwelle drehbar fixiert ist. Die Blockiervorrichtung besitzt also wenigstens einen zur Schaltwelle hin abstehenden Vorsprung, der in einem Ring endet. Dieser Ring hat einen Innendurchmesser, der an den Außendurchmesser der Schaltwelle angepasst ist, so dass der Befestigungsring mit geringem Spiel über die Schaltwelle geschoben werden kann. Mit der Blockiervorrichtung ist die Befestigungseinheit starr verbunden, insbesondere können die Blockiervorrichtung und die Befestigungseinheit einstückig ausgebildet sein. Alternativ kann die Befestigungseinheit an der Blockiervorrichtung, beispielsweise festgeschraubt oder sonst wie fixiert sein. Der Befestigungsring kann geschlossen sein, er kann aber auch geschlitzt sein. Der Schlitz kann dabei sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer oder radialer Richtung verlaufen. Auch könnten mehrere Schlitze vorgesehen sein. Der Befestigungsring muss die Blockiervorrichtung lediglich so mit der Schaltwelle verbinden, dass die Befestigungseinheit drehbar gelagert ist und sich nicht in radialer Richtung von der Schaltwelle entfernen kann. Der Befestigungsring als solches muss keine axiale Absicherung der Blockiervorrichtung gewährleisten. Diese kann wie folgt beschrieben ausgestaltet sein.
-
Vorzugsweise sind zwei Befestigungseinheiten mit Befestigungsringen vorgesehen. Diese schließen bevorzugt den Schaltfinger bzw. einen Befestigungsabschnitt des Schaltfingers an der Schaltwelle ein. Die Befestigungsringe sind dementsprechend beabstandet und klemmen sozusagen den Schaltfinger oder seinen Befestigungsabschnitt zwischen sich ein. Auf diese Art und Weise kann eine axiale Absicherung der Blockiervorrichtung gegenüber der Schaltwelle bzw. dem Schaltfinger erzielt werden. Zwischen dem Schaltfinger bzw. seinem Befestigungsabschnitt und den Befestigungsringen kann auch ein geringes Spiel bestehen. Es muss lediglich gewährleistet sein, dass das mit dem Schaltfinger betätigte Schaltelement betätigbar ist, während die anderen Schaltelemente blockiert werden.
-
Alternativ kann eine einzige Befestigungseinheit mit Befestigungsringen vorgesehen sein, wobei der Befestigungsring an der Schaltwelle axial gesichert ist. Dies kann z.B. dadurch geschehen, dass der Schaltfinger zwei Befestigungsabschnitte aufweist und der Befestigungsring der Blockiervorrichtung zwischen den Befestigungsabschnitten des Schaltfingers eingespannt ist. Auch hier kann ein gewisses axiales Spiel bestehen.
-
Bei den beiden genannten Alternativen ist gemeinsam, dass zwei axial beabstandete Elemente ein Element einschließen und dadurch axial fixieren, wobei es erst einmal unerheblich ist, ob die axial beabstandeten Elemente an der Blockiervorrichtung oder an der Schaltwelle angeordnet sind und das einzelne Element an der Schaltwelle oder an der Blockiervorrichtung.
-
Vorzugsweise kann die Blockiervorrichtung wenigstens eine Ausnehmung aufweisen, durch die ein Schaltelement führbar ist. Bevorzugt weist die Blockiervorrichtung zwei Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen sind besonders bevorzugt in axialer Richtung beabstandet. Wie eingangs beschrieben ist das Vorsehen einer einzigen Ausnehmung für die Vorwärtsgänge ausreichend. Mit zwei Ausnehmungen lässt sich allerdings eine besonders einfache Anordnung der Schaltelemente erreichen, so dass auch der Rückwärtsgang schaltbar ist.
-
Bevorzugt sind die Ausnehmungen an der Seite der Blockiervorrichtung angeordnet. Die Ausnehmungen könnten auch in der Mitte der Blockiervorrichtung vorgesehen sein, wie es die
DE 100 52 935 A1 zeigt. Die Blockiervorrichtung weist aber bevorzugt einen flächig ausgebildeten ebenen Blockierabschnitt auf. Bei diesem sind die Ausnehmungen dann bevorzugt am Rand bzw. an der Seite angeordnet.
-
Mit besonderem Vorteil kann die Blockiervorrichtung wenigstens eine Führungsschiene aufweisen, die im Gehäuse der Schaltvorrichtung schiebbar gelagert ist. Vorteilhafterweise weist die Blockiervorrichtung zwei Führungsschienen auf. Da die Blockiervorrichtung nicht starr an der Schaltwelle fixiert ist, kann die Blockiervorrichtung gegenüber der Schaltwelle verkippen. Dieses Verkippen lässt sich durch eine Führungsschiene verhindern. Die Verwendung der Führungsschiene hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Gesamtaufbau bestehend aus Blockiervorrichtung und Schaltwelle sich so gegenseitig abstützt. Dieser Effekt wird verstärkt bei zwei Führungsschienen. Die sich axial aus dem Gehäuse der Schaltvorrichtung bewegende Einheit bestehend aus Blockiervorrichtung und Schaltwelle ist dann gegen Verkippungen gegenüber dem Gehäuse durch die Führung der Schaltwelle selbst als auch durch die Führungsschienen gesichert. Dadurch kann ein Zusatzaufbau am Gehäuse, mit dem die Schaltwelle zusätzlich geführt wird, weggelassen werden. Dadurch vereinfacht sich der Aufbau der Schaltvorrichtung weiter.
-
Vorteilhafterweise können die Schaltelemente als Schaltbleche ausgebildet sein. Wie eingangs beschrieben können die Schaltelemente auch als Schaltstangen oder sonst wie bezeichnet werden. Die Schaltelemente können auch mehrteilig ausgebildet sein. Allerdings ist bevorzugt, wenn zwischen dem Getriebe und dem Schaltfinger lediglich ein Schaltelement als Einzelteil vorgesehen ist.
-
Daneben betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer Schaltvorrichtung zum automatisierten Einlegen von Getriebegängen. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Schaltvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist. Das Getriebe ist bevorzugt als Schaltgetriebe, insbesondere als automatisiertes Schaltgetriebe oder als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Figuren und Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
-
1 ein Kraftfahrzeug,
-
2 eine Schaltwelle und Blockiervorrichtung in einer ersten Ansicht,
-
3 eine Schaltwelle und Blockiervorrichtung in einer zweiten Ansicht,
-
4 eine Schaltvorrichtung in einer ersten Ansicht, und
-
5 eine Schaltvorrichtung in einer zweiten Ansicht.
-
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Antriebsvorrichtung 2, einer Kupplung 3, einem Getriebe 4 sowie einem Kupplungsaktuator 5 und einer Schaltvorrichtung 6. Der Kupplungsaktuator 5 sowie die Schaltvorrichtung 6 sind über eine Steuerungseinrichtung 7 steuerbar. Die Schaltvorrichtung 6 kann auch als Getriebeaktuator bezeichnet werden. Dieser ist im Detail in den folgenden Figuren näher dargestellt.
-
2 zeigt einen Teil der Schaltvorrichtung 6, nämlich die Schaltwelle 11 sowie die Blockiervorrichtung 8. Die Blockiervorrichtung 8 ist mittels einer Befestigungseinheit 9 an der Schaltwelle 11 drehbar befestigt. Die Befestigungseinheit 9 umfasst einen geschlossenen Befestigungsring, das heißt, dass der Befestigungsring 10 nicht geschlitzt ist. Der Schaltfinger ist in diesem Längsschnitt nicht sichtbar, aber eine Führungsschiene 12 der Blockiervorrichtung 8 sowie zwei Ausnehmungen 14 sind erkennbar. Die Blockiervorrichtung 8 ist gegenüber der Schaltwelle drehbar befestigt, wobei die Blockiervorrichtung 8 in axialer Richtung fixiert ist.
-
3 zeigt die Einheit bestehend aus Blockiervorrichtung 8 und Schaltwelle 11 in der Draufsicht. Dabei kann man erkennen, dass der Schaltfinger 16 auf Höhe einer Ausnehmung 14 angeordnet ist.
-
4 zeigt die Schaltvorrichtung 6 im Querschnitt. Die Darstellung der Schaltwelle 11 ist im Vergleich zu den 2 und 3 auf dem Kopf und zeigt die Schaltvorrichtung 6 in Montageposition. Die Führungsschiene 12 ist im Gehäuse 18 der Schaltvorrichtung 6 geführt. Deswegen benötigt die Schaltvorrichtung 6 am freien Ende 20 der Schaltwelle 11 keine zusätzliche Abstütz- oder Fixiervorrichtung. Die Schaltwelle 11 kann vielmehr frei in das Getriebe hineinragen. Die weiteren Elemente der Schaltvorrichtung 6, wie die Antriebsvorrichtung in Form eines Elektromotors und die Elemente zum Drehen oder axialen Verstellen der Schaltwelle 11, sind hinreichend bekannt und insbesondere von der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Einheit aus Schaltwelle 11 und Blockiervorrichtung 8 unabhängig.
-
5 zeigt die Schaltvorrichtung 6 in einer perspektivischen Darstellung. Dabei kann man erkennen, dass der Schaltfinger 16 mittels zweier Befestigungsringe 22 an der Schaltwelle 11 fixiert ist, wobei die Befestigungsringe 22 den Befestigungsring 10 der Blockiervorrichtung 8 einschließen. Ebenfalls kann man erkennen, dass die Blockiervorrichtung 8 flächig ausgebildet ist und eine in das Gehäuse 18 der Schaltvorrichtung 6 eingreifende Führungsschiene 12 aufweist.
-
6 zeigt die Schaltvorrichtung 6 in einer alternativen Ausgestaltung. Dabei weist die Blockiervorrichtung 8 zwei Befestigungseinheiten 9 mit Befestigungsringen 10 auf, die den Befestigungsring 22 der Schaltwelle 11 umgreifen. Auch sind zwei Führungsschienen 12 vorgesehen, die in das Gehäuse der Schaltvorrichtung 6 eingreifen und darin geführt sind.
-
Das Einlegen eines Ganges erfolgt folgendermaßen: Der Elektromotor verstellt aufgrund von Steuerungssignalen die Schaltwelle 11 axial, bis sie eine Zielposition erreicht. Die Blockiervorrichtung 8 wird über den Schaltfinger 16 mit der Schaltwelle 11 axial bewegt, die axiale Relativposition ändert sich also nicht. Zum Einlegen eines Ganges beaufschlagt der Schaltfinger 16 ein Schaltblech, indem die Schaltwelle 11 mittels einer Antriebseinheit verdreht wird. Die Blockiervorrichtung 8 bewegt sich dabei nicht, da sie über das Führungselement 12 drehfest gegenüber dem Gehäuse 18 montiert ist, aufgrund der Befestigungsringe 10 aber gegenüber der Schaltwelle 11 verdrehbar ist. Eventuell unbeabsichtigt beaufschlagte Schaltbleche werden während der Drehbewegung des Schaltfingers 16 durch die Blockiervorrichtung 8 blockiert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Antriebseinheit
- 3
- Kupplung
- 4
- Getriebe
- 5
- Kupplungsaktuator
- 6
- Schaltvorrichtung
- 7
- Steuerungseinrichtung
- 8
- Blockiervorrichtung
- 9
- Befestigungseinheit
- 10
- Befestigungsring
- 11
- Schaltwelle
- 12
- Führungsschiene
- 14
- Ausnehmung
- 16
- Schaltfinger
- 18
- Gehäuse
- 20
- freies Ende
- 22
- Befestigungsring
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10052935 A1 [0004, 0017]
