DE102015212966A1 - blocking mechanism - Google Patents
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Abstract
Blockiermechanismus für ein Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Aktuator, wobei über den Aktuator die Schaltung zwischen zumindest zwei Schaltstufen des Schaltgetriebes aktuierbar ist, umfassend einen Fliehkraftmechanismus und einen Verriegelungsmechanismus, wobei der Fliehkraftmechanismus an dem Schaltgetriebe angeordnet ist und der Verriegelungsmechanismus an dem Aktuator angeordnet ist, wobei über den Fliehkraftmechanismus der Verriegelungsmechanismus aktivierbar ist, so dass ein unerwünschtes Schalten zwischen zumindest zwei Schaltzuständen bei zu hohen Drehzahlen blockiert wird.Blocking mechanism for a manual transmission in a motor vehicle, comprising an actuator, wherein via the actuator, the circuit between at least two switching stages of the transmission is actuated, comprising a centrifugal mechanism and a locking mechanism, wherein the centrifugal mechanism is arranged on the transmission and the locking mechanism is arranged on the actuator in which the locking mechanism can be activated via the centrifugal force mechanism so that unwanted switching between at least two switching states is blocked at excessively high rotational speeds.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blockiermechanismus für ein Schaltgetriebe und einen Aktuator in einem Kraftfahrzeug.The present invention relates to a locking mechanism for a manual transmission and an actuator in a motor vehicle.
Ungewollte Fehlschaltungen bei zu hohen Drehzahldifferenzen führen bei herkömmlichen Schaltgetrieben oftmals zu unerwünschten Geräuschen und im schlimmsten Fall auch zu erheblichen mechanischen Schäden. Der Stand der Technik offenbart eine Vielzahl von Schaltsicherungen innerhalb von Synchronisationseinheiten für mechanische Schaltgetriebe, die eine Absicherung von Fehlschaltungen ermöglichen sollen.Unwanted faulty circuits at too high speed differences often lead to unwanted noise in conventional manual transmissions and in the worst case to considerable mechanical damage. The prior art discloses a variety of switching fuses within synchronization units for mechanical transmissions, which are to allow protection against faulty circuits.
Die
Die
Derartige Vorrichtungen sind für den Einsatz innerhalb manuell betriebener Schaltgetriebe vorgesehen. Bei automatisierter Betätigung eines Schaltgetriebes können jedoch Softwarefehler ebenso zu einer unerwünschten Schaltung zwischen zwei Schaltstufen führen.Such devices are intended for use within manually operated manual transmissions. However, with automated actuation of a manual transmission, software errors can also result in unwanted switching between two switching stages.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Blockiermechanismus anzugeben der für automatisierte Schaltgetriebe geeignet ist und insbesondere das ungewollte Schalten aufgrund eines Softwarefehlers zwischen zwei Schaltzuständen auf einfache Art und Weise blockieren kann.It is an object of the present invention to provide a blocking mechanism which is suitable for automated manual transmissions and in particular can easily block the unwanted switching due to a software error between two switching states.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Blockiermechanismus für ein Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Aktuator, wobei über den Aktuator die Schaltung zwischen zumindest zwei Schaltstufen des Schaltgetriebes aktuierbar ist, umfassend einen Fliehkraftmechanismus und einen Verriegelungsmechanismus, wobei der Fliehkraftmechanismus an dem Schaltgetriebe angeordnet ist und der Verriegelungsmechanismus an dem Aktuator angeordnet ist, wobei über den Fliehkraftmechanismus der Verriegelungsmechanismus aktivierbar ist, so dass ein unerwünschtes Schalten zwischen zumindest zwei Schaltzuständen bei zu hohen Drehzahlen blockiert wird.The object is achieved by a locking mechanism for a manual transmission in a motor vehicle, comprising an actuator, via the actuator, the circuit between at least two switching stages of the gearbox is aktuierbar, comprising a centrifugal mechanism and a locking mechanism, wherein the centrifugal mechanism is arranged on the transmission and the locking mechanism is arranged on the actuator, wherein the locking mechanism can be activated via the centrifugal force mechanism, so that unwanted switching between at least two switching states is blocked at excessively high rotational speeds.
Der Blockiermechanismus umfasst somit einen Aktuator, einen Fliehkraftmechanismus und einen Verriegelungsmechanismus. Der Fliehkraftmechanismus ist einem Getriebe zuordenbar und der Verriegelungsmechanismus dem Aktuator. Bei zu hohen Drehzahlen löst der Fliehkraftmechanismus den Verriegelungsmechanismus aus und ein ungewolltes Schalten, zum Beispiel aufgrund eines Softwarefehlers, wird verhindert.The blocking mechanism thus comprises an actuator, a centrifugal mechanism and a locking mechanism. The centrifugal mechanism is attributable to a transmission and the locking mechanism to the actuator. At too high speeds, the centrifugal mechanism triggers the locking mechanism and unwanted switching, for example due to a software error, is prevented.
Im Folgenden ist zwischen zwei Betriebszuständen zu unterscheiden:
- – Normalbetrieb: Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsbereich in dem es zu keinem unerwünschten Schaltvorgang zwischen zwei Schaltzuständen kommt.
- – Blockierbetrieb: Drehzahlbereich- bzw. Geschwindigkeitsbereich in dem es zu einem unerwünschten Schaltvorgang zwischen zwei Schaltzuständen kommt.
- - Normal operation: Speed or speed range in which there is no unwanted switching between two switching states.
- - Blocking mode: speed range or speed range in which there is an undesirable switching operation between two switching states.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.
Am Aktuator ist eine Schaltkulisse angeordnet. Die Schaltkulisse umfasst eine Schaltgabel, wobei innerhalb der Schaltkulisse ein über eine Schaltgabel bewegbarer Stift führbar ist, so dass ein Schalten zwischen zwei Schaltzuständen erreicht wird.On the actuator a shift gate is arranged. The shift gate comprises a shift fork, wherein within the shift gate a movable via a shift fork pin is feasible, so that a switching between two switching states is achieved.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Fliehkraftmechanismus zumindest ein Trägerelement und zumindest ein Verschiebeelement. Das Trägerelement und das Verschiebelement bilden im Normalbetrieb, eine nahezu geschlossene Umhausung. Innerhalb der Umhausung ist zumindest ein Fliehkörper angeordnet, wobei der Fliehkörper vorzugsweise kugelförmig ausgebildet ist.In an advantageous embodiment of the present invention, the centrifugal mechanism comprises at least one carrier element and at least one displacement element. The support element and the sliding element form in normal operation, an almost closed enclosure. Within the housing at least one centrifugal body is arranged, wherein the centrifugal body is preferably spherical.
Zusätzlich ist in einer vorteilhaften Ausführungsform zumindest ein erstes Federelement in der Umhausung, die aus dem Trägerelement und dem Verschiebeelement gebildet wird, angeordnet. Das erste Federelement ist bevorzugt eine metallische Feder, kann aber auch aus einem elastischen Polymer gefertigt sein. Vorzugsweise ist der Fliehkraftmechanismus an einem rotierenden Bauteil des Schaltgetriebes, insbesondere an einem Hohlrad, angeordnet. Das rotierende Bauteil rotiert in Abhängigkeit von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit. In einem zu hohen Geschwindigkeitsbereich bzw. Drehzahlbereich (Blockierbetrieb) wird der Fliehkörper aufgrund der Fliehkraft radial nach außen beschleunigt. Dadurch wird eine Verschiebung des Verschiebeelements entgegen der Kraft des ersten Federelements bewirkt.In addition, in an advantageous embodiment, at least one first spring element in the enclosure, which is formed from the carrier element and the displacement element, is arranged. The first spring element is preferably a metallic spring, but may also be made of an elastic polymer. Preferably, the centrifugal mechanism is arranged on a rotating component of the gearbox, in particular on a ring gear. The rotating component rotates depending on the vehicle speed. In too high a speed range or speed range ( Blocking operation), the centrifugal body is accelerated radially outwards due to the centrifugal force. This causes a displacement of the displacement element against the force of the first spring element.
Das erste Federelement ist somit bevorzugt zwischen zumindest einem festgelegten Anschlagelement und dem Verschiebeelement, parallel zur Drehachse des rotierenden Bauteils des Schaltgetriebes angeordnet. Im Normalbetrieb drückt das erste Federelement das Verschiebeelement an das Trägerelement – das erste Federelement wirkt somit gegen den Fliehkraftmechanismus. Dadurch ergibt sich die nahezu geschlossene Umhausung aus dem Trägerelement und dem Verschiebeelement.The first spring element is thus preferably arranged between at least one fixed stop element and the displacement element, parallel to the axis of rotation of the rotating component of the gearbox. In normal operation, the first spring element presses the displacement element against the carrier element - the first spring element thus acts against the centrifugal force mechanism. This results in the almost closed housing of the support element and the displacement element.
Der Verriegelungsmechanismus weist vorzugsweise ein Gehäuse und einen Bolzen auf, wobei der Bolzen bevorzugt eine Stufung aufweist.The locking mechanism preferably has a housing and a bolt, wherein the bolt preferably has a step.
Besonders bevorzugt ist der Verriegelungsmechanismus an einer Aktuatorwelle des Aktuators angeordnet und der Bolzen des Verriegelungsmechanismus ist innerhalb einer Bohrung der Aktuatorwelle des Aktuators angeordnet.Particularly preferably, the locking mechanism is arranged on an actuator shaft of the actuator and the bolt of the locking mechanism is disposed within a bore of the actuator shaft of the actuator.
Vorzugsweise wird der Bolzen durch ein zweites Federelement axial in Richtung zu der Schaltkulisse des Aktuators vorgespannt. Auch das zweite Federelement ist bevorzugt eine metallische Feder, kann aber auch aus einem elastischen Polymer gefertigt sein.Preferably, the bolt is biased by a second spring element axially in the direction of the shift gate of the actuator. The second spring element is preferably a metallic spring, but may also be made of an elastic polymer.
Das zweite Federelement ist vorteilhafterweise zwischen dem Gehäuse und der Stufung des Bolzens angeordnet. Somit kann eine Verschiebung des zweiten Federelements ausgeschlossen werden. Darüber hinaus kann der Bolzen derart entgegen eines Scheibenelements vorgespannt werden. Der Bolzen wird im Normalbetrieb bevorzugt über das Scheibenelement die Stufung des Bolzens und das zweite Federelement in Position gehalten, so dass der Bolzen durch das zweite Federelement nicht in die Schaltkulisse gedrückt werden kann.The second spring element is advantageously arranged between the housing and the gradation of the bolt. Thus, a shift of the second spring element can be excluded. In addition, the bolt can be biased against a disc member so. The bolt is preferably held in position via the disc element, the gradation of the bolt and the second spring element in position during normal operation, so that the bolt can not be pressed by the second spring element in the shift gate.
Bevorzugt ist das Scheibenelement ringförmig ausgebildet, koaxial auf der Aktuatorwelle angeordnet und gegen die Aktuatorwelle verdrehbar.Preferably, the disc element is annular, coaxially arranged on the actuator shaft and rotatable against the actuator shaft.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung weist das Scheibenelement einen Fortsatz auf, wobei das Verschiebeelement des Fliehkraftmechanismus im Blockierbetrieb über einen Kontakt mit dem Fortsatz des Scheibenelements eine Rotation des Scheibenelements blockiert.In a particularly advantageous embodiment of the present invention, the disc element has an extension, wherein the displacement element of the centrifugal mechanism blocks in blocking operation via a contact with the extension of the disc element rotation of the disc element.
Das Scheibenelement weist vorzugsweise zumindest eine Öffnung auf, wobei durch die Blockierung des Scheibenelements eine relative Rotation zwischen Scheibenelement und Aktuatorwelle entsteht, so dass der Bolzen mittels des zweiten Federelements durch die Öffnung in die Schaltkulisse gedrückt wird.The disk element preferably has at least one opening, wherein the blocking of the disk element creates a relative rotation between the disk element and the actuator shaft, so that the bolt is pressed by the second spring element through the opening into the shifting gate.
Durch die Blockierung des Scheibenelements wird im Blockierbetrieb der Bolzen mittels des zweiten Federelements in die Schaltkulisse gedrückt und blockiert die Bewegung des Stifts der Schaltgabel, so dass ein Schalten zwischen zwei Schaltzuständen blockiert wird.By blocking the disc element, the bolt is pressed by the second spring element in the shift gate during blocking operation and blocks the movement of the pin of the shift fork, so that switching between two switching states is blocked.
Vorteilhafterweise ist der Verriegelungsmechanismus über einen Sprengring auf der Aktuatorwelle gegen eine axiale Verschiebung gesichert.Advantageously, the locking mechanism is secured by a snap ring on the actuator shaft against axial displacement.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Der Blockiermechanismus umfasst einen Fliehkraftmechanismus
Der Fliehkraftmechanismus
Wie in
Zusätzlich ist zumindest ein erstes Federelement
Das erste Federelement
Im Normalbetrieb drückt das erste Federelement
Im Blockierbetrieb, d. h. in einem zu hohen Geschwindigkeitsbereich bzw. Drehzahlbereich, wird der Fliehkörper
Wie in
Am Aktuator
Der Verriegelungsmechanismus
Im Normalbetrieb ist der Bolzen
Das zweite Federelement
Der Bolzen
Das Scheibenelement
Zudem weist das Scheibenelement
Im Blockierbetrieb blockiert das Verschiebeelement
Das Scheibenelement
Durch die Blockierung des Scheibenelements
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fliehkraftmechanismuscentrifugal mechanism
- 22
- Aktuatoractuator
- 33
- Verriegelungsmechanismuslocking mechanism
- 44
- Trägerelementsupport element
- 55
- Verschiebeelementdisplacement element
- 66
- Fliehkörpercentrifugal
- 77
- Anschlagelementstop element
- 88th
- Rotierendes BauteilRotating component
- 99
- Erstes FederelementFirst spring element
- 1010
- Schaltkulisseshift gate
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Bolzenbolt
- 1313
- Stufunggradation
- 1414
- Aktuatorwelleactuator shaft
- 1515
- Bohrungdrilling
- 1616
- Zweites FederelementSecond spring element
- 1717
- Scheibenelementdisk element
- 1818
- Fortsatzextension
- 1919
- Sprengringsnap ring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3013856 [0003, 0004] DE 3013856 [0003, 0004]
- DE 19580558 C1 [0004] DE 19580558 C1 [0004]
Claims (18)
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Applications Claiming Priority (3)
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- 2015-07-10 DE DE102015212966.7A patent/DE102015212966A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |