DE102016008833A1

DE102016008833A1 - Schaltanordnung

Info

Publication number: DE102016008833A1
Application number: DE102016008833.8A
Authority: DE
Inventors: Christian RUEBSAM
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2018-01-25

Abstract

Eine Schaltanordnung für ein Schaltgetriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, weist auf: ein, insbesondere durch eine Handschaltvorrichtung und/oder manuell, verstellbares erstes Schaltmittel (10) zum, insbesondere formschlüssigen und/oder wahlweisen, Betätigen wenigstens eines Vorwärts-Stellmittels (21, 22) der Schaltanordnung zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer Vorwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes und wenigstens eines Rückwärts-Stellmittels (31, 32) der Schaltanordnung zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer Rückwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes; und
wenigstens ein durch einen Aktuator (50) der Schaltanordnung, insbesondere automatisiert, verstellbares zweites Schaltmittel (40–43) zum, insbesondere formschlüssigen und/oder wahlweisen, Betätigen des Vorwärts-Stellmittels (21, 22) und des Rückwärts-Stellmittels (31, 32).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für ein Schaltgetriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit der Schaltanordnung sowie ein Verfahren zum Einlegen wenigstens einer Gangstufe mittels der Schaltanordnung.
Aus betriebsinterner Praxis sind innere Schaltvorrichtungen mit einer Schaltwelle bekannt, die mit einem Wählhebel gekoppelt und durch diesen manuell verschieb- und drehbar ist, um wahlweise verschiedene Schaltmäuler bzw. -gabeln zu betätigen und so Gangstufen eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs auszuwählen und ein- bzw. auszulegen.
Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltanordnung für ein Schaltgetriebe, insbesondere dessen Verwendung, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 13, 14 stellen ein Kraftfahrzeug mit einer hier beschriebenen Schaltanordnung bzw. ein Verfahren zum Einlegen wenigstens einer Gangstufe mittels einer hier beschriebenen Schaltanordnung unter Schutz. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Schaltanordnung für ein Schalt- bzw. Wechselgetriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, insbesondere eine Schaltanordnung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagen, ein, insbesondere durch eine Handschaltvorrichtung und/oder manuell, verstellbares erstes Schaltmittel zum, insbesondere formschlüssigen und/oder wahlweisen, Betätigen wenigstens eines Vorwärts-Stellmittels, insbesondere Vorwärts-Stellglieds, der Schaltanordnung zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer Vorwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes und wenigstens eines Rückwärts-Stellmittels, insbesondere Rückwärts-Stellglieds, der Schaltanordnung zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer Rückwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes und wenigstens ein durch einen Aktuator der Schaltanordnung, insbesondere automatisiert, verstellbares zweites Schaltmittel zum, insbesondere automatisierten und/oder formschlüssigen und/oder wahlweisen, Betätigen des Vorwärts-Stellmittels und des Rückwärts-Stellmittels auf.
Hierdurch können in einer Ausführung wahlweise wenigstens eine Vorwärts- und wenigstens eine Rückwärts-Gangstufe mittels Betätigen des Vorwärts- bzw. Rückwärts-Stellmittels durch das erste Schaltmittel, insbesondere durch eine Handschaltvorrichtung und/oder manuell, oder, insbesondere automatisiert, durch das aktuierte zweite Schaltmittel ein- und/oder ausgelegt bzw. geschaltet werden.
Entsprechend werden nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wenigstens eine, insbesondere wahlweise verschiedene, Gangstufe(n) eines bzw. des Schaltgetriebes, insbesondere wahlweise wenigstens eine bzw. die Vorwärts-Gangstufe und eine bzw. die Rückwärts-Gangstufe, mittels einer hier beschriebenen Schaltanordnung eingelegt, wobei das Vorwärts-Stellmittel und/oder das Rückwärts-Stellmittel der Schaltanordnung wahlweise durch, insbesondere manuelles, Verstellen des ersten Schaltmittels, insbesondere durch eine bzw. die Handschaltvorrichtung, oder, insbesondere automatisiert, insbesondere zum bzw. bei einem automatisierten Fahren, insbesondere (automatisierten) Einparken, durch, insbesondere automatisiertes, Verstellen des zweiten Schaltmittels durch den Aktuator, insbesondere formschlüssig, betätigt wird bzw. die Schaltanordnung hierzu eingerichtet ist.
In einer Ausführung wird bzw. ist wahlweise wenigstens ein weiteres Stellmittel der Schaltanordnung zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer weiteren, insbesondere Vorwärts-, Gangstufe des Schaltgetriebes durch das erste Schaltmittel, insbesondere formschlüssig, betätigt bzw. betätigbar bzw. hierzu eingerichtet.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder wahlweise wenigstens eine weitere Gangstufe (mittels Betätigen eines weiteren Stellmittels) durch das erste Schaltmittel, insbesondere durch die Handschaltvorrichtung und/oder manuell, ein- und/oder ausgelegt bzw. geschaltet werden.
In einer Ausführung ist die Schaltanordnung eine sogenannte innere Schaltanordnung, die in einer Weiterbildung an dem Schaltgetriebe angeordnet ist.
Das erste Schaltmittel kann in einer Ausführung eine dreh- und/oder axial verschiebbar gelagerte Schaltwelle aufweisen, insbesondere sein, wobei in einer Weiterbildung das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel durch Axialverschiebung der Schaltwelle auswählbar und/oder durch Verdrehung der Schaltwelle betätigbar ist.
In einer Ausführung ist das erste Schaltmittel mit einer bzw. der Handschaltvorrichtung, insbesondere einem Wählhebel einer weiteren (externen) Schaltanordnung, wirkverbunden, insbesondere mechanisch, insbesondere über Kabel, Stangen oder dergleichen, pneumatisch und/oder hydraulisch, gekoppelt und/oder hierdurch, insbesondere dessen manuelle Betätigung, manuell verstellbar, insbesondere verschieb- und/oder -drehbar, bzw. hierzu eingerichtet.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine zuverlässige, einfach und/oder präzise Betätigung realisiert werden.
Das Vorwärts-Stellmittel legt in einer Ausführung wenigstens die Vorwärts-Gangstufe, in einer Weiterbildung wahlweise die Vorwärts-Gangstufe oder eine weitere Vor- oder Rückwärts-Gangstufe ein und/oder aus bzw. ist hierzu eingerichtet. Zusätzlich oder alternativ legt in einer Ausführung das Rückwärts-Stellmittel wahlweise wenigstens die Rückwärts-Gangstufe, in einer Weiterbildung wahlweise die Rückwärts-Gangstufe oder eine weitere Vor- oder Rückwärts-Gangstufe oder auch nur die (eine) Rückwärts-Gangstufe ein und/oder aus bzw. ist hierzu eingerichtet.
Hierdurch können in einer Ausführung, insbesondere bei einem automatisierten bzw. autonomen Fahren, insbesondere Einparken, automatisiert und/oder im normalen Fahrbetrieb manuell wahlweise verschiedene, insbesondere gegensinnige, Gangstufen ein- und/oder ausgelegt bzw. geschaltet, insbesondere das Kraftfahrzeug vor- und/oder rückwärts verfahren werden.
In einer Ausführung kann das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel (jeweils) eine, insbesondere verschieb- und/oder -schwenkbar(gelagerte, (Vor- bzw. Rückwärts-)Schaltgabel bzw. -klaue, insbesondere zum Verschieben einer Schaltmuffe auf einer Welle des Schaltgetriebes und/oder zum (Dreh)Koppeln und/oder (Dreh)Entkoppeln wenigstens eines Zahnrades, in einer Weiterbildung wahlweise zweier Zahnräder, mit einer Welle des Schaltgetriebes, insbesondere durch Verschieben der Schaltmuffe, und/oder ein, insbesondere durch das erste und/oder zweite Schaltmittel formschlüssig betätigbares, insbesondere verschieb- und/oder -schwenkbares, und/oder mit der Schaltgabel verbundenes, (Vor- bzw. Rückwärts-)Schaltmaul aufweisen, insbesondere sein.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine zuverlässige, einfach und/oder präzise Betätigung realisiert werden.
In einer Ausführung ist das zweite Schaltmittel an dem ersten Schaltmittel, insbesondere (durch den Aktuator) verstellbar, insbesondere verdrehbar und/oder axialfest, angeordnet, insbesondere gelagert. In einer Weiterbildung ist das erste Schaltmittel wenigstens teilweise innerhalb des, insbesondere konzentrisch in dem, zweiten Schaltmittel(s) angeordnet, insbesondere gelagert, insbesondere (relativ zu dem ersten Schaltmittel) verdrehbar und/oder axialfest.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine kompakte Schaltanordnung zur Verfügung gestellt werden.
In einer Ausführung wird bzw. ist das, insbesondere an dem ersten Schaltmittel angeordnete, zweite Schaltmittel durch den Aktuator relativ zu dem ersten Schaltmittel verstellt bzw. verstellbar, insbesondere verdreht bzw. verdrehbar, bzw. hierzu eingerichtet. Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das, insbesondere an dem ersten Schaltmittel angeordnete, zweite Schaltmittel relativ zu dem ersten Schaltmittel axialfest bzw. wird gemeinsam mit dem ersten Schaltmittel axial verstellt, insbesondere relativ zu dessen Lagerung, insbesondere Gehäuse, bzw. ist hierzu eingerichtet. In einer Ausführung wird das zweite Schaltmittel durch den Aktuator gegen ein Mitverdrehen mit dem ersten Schaltmittel (dreh)gesichert bzw. -festgelegt.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine kompakte Schaltanordnung zur Verfügung gestellt werden.
In einer Ausführung wird bzw. ist das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel in bzw. bei einer, insbesondere unveränderten, ersten Stellung, insbesondere ersten axialen Position und/oder Drehstellung, des ersten Schaltmittels, insbesondere ohne Verstellen, insbesondere Verdrehung, des ersten Schaltmittels, und/oder in bzw. bei einer, insbesondere derselben, ersten axialen Position des zweiten Schaltmittels, insbesondere alleine, durch das zweite Schaltmittel bzw. dessen Verstellung, insbesondere Verdrehung, betätigt bzw. betätigbar bzw. hierzu eingerichtet.
Zusätzlich oder alternativ werden bzw. sind in einer Ausführung das Vorwärts- und das Rückwärts-Stellmittel in bzw. bei zwei, zweiten, insbesondere axiale beabstandeten bzw. axialen, Positionen des ersten und/oder zweiten Stellmittels, insbesondere alleine, durch das erste Schaltmittel bzw. dessen Verstellung, insbesondere Verdrehung, betätigt bzw. betätigbar bzw. hierzu eingerichtet.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel, insbesondere Schaltmaul, wahlweise manuell mittels des ersten Schaltmittels, insbesondere in einer seiner zweiten axialen Positionen, oder, insbesondere in bzw. bei der ersten Stellung, insbesondere axialen Position, des ersten bzw. zweiten Schaltmittels, automatisiert mittels des zweiten Schaltmittels betätigt werden.
In einer Ausführung ist die erste Stellung, insbesondere axiale Position, des ersten bzw. zweiten Schaltmittels eine Neutralstellung bzw. -position und/oder eine Stellung bzw. Position in einer Gangwahlgasse zum wahlweisen Ein- und/oder Auslegen zweier, insbesondere von einer niedrigsten und/oder höchsten Gangstufe verschiedenen, Gangstufen, insbesondere Vorwärtsgangstufen, beispielsweise eines dritten und vierten Vorwärtsgangs.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel bei manuell nicht betätigtem ersten Schaltmittel in seiner Neutralstellung bzw. -position automatisiert mittels des zweiten Schaltmittels betätigt werden.
In einer Ausführung ist das zweite Schaltmittel in wenigstens einer, insbesondere von der ersten Stellung des ersten Schaltmittels verschiedenen weiteren, Stellung, insbesondere wenigstens den zweiten axialen Positionen, des ersten Schaltmittels und/oder in wenigstens einer, insbesondere von der ersten axialen Position verschiedenen, weiteren axialen Position, insbesondere wenigstens den zweiten axialen Positionen, des zweiten Schaltmittels von dem Vorwärts- und/oder dem Rückwärts-Stellmittel entkoppelt, insbesondere axial beabstandet und/oder außer Eingriff mit dem Vorwärts- und/oder dem Rückwärts-Schaltmaul bzw. hierzu eingerichtet.
Hierdurch können in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder wenigstens ein, insbesondere das eine und/oder wenigstens ein weiteres Vorwärts- und/oder Rückwärts-Stellmittel, insbesondere wenigstens eine, insbesondere die eine und/oder wenigstens eine weitere Vorwärts- und/oder Rückwärts-Schaltgabel und/oder wenigstens ein, insbesondere das eine und/oder wenigstens ein weiteres Vorwärts- und/oder Rückwärts-Schaltmaul, ohne Beeinflussung durch das zweite Schaltmittel mittels des, insbesondere aus seiner ersten Stellung, insbesondere in eine seiner zweiten axialen Positionen, verstellten ersten Schaltmittels betätigt werden.
In einer Ausführung weist das zweite Schaltmittel wenigstens einen Vorwärts-Nocken zum, insbesondere gegensinnigen, Betätigen des Vorwärts-Stellmittels und/oder wenigstens einen Rückwärts-Nocken zum, insbesondere gegensinnigen, Betätigen des Rückwärts-Stellmittels auf. Dieser kann in einer Weiterbildung (jeweils), insbesondere auch oder nur, in der ersten axialen Position des ersten bzw. zweiten Schaltmittels, mit dem Vorwärts- bzw. Rückwärts-Stellmittel, insbesondere Schaltmaul, formschlüssig zusammenwirken bzw. hierzu eingerichtet sein.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine zuverlässige, einfach und/oder präzise Betätigung durch das zweite Schaltmittel realisiert werden.
In einer Ausführung ist der Vorwärts- und/oder der Rückwärts-Nocken an, insbesondere auf bzw. radial außen an, einer Blockkontur des zweiten Schaltmittels zum Sperren einer Betätigung wenigstens eines Stellmittels der Schaltanordnung, insbesondere des (einen) Vorwärts- und/oder des (einen) Rückwärts- und/oder wenigstens eines weiteren Stellmittels, angeordnet. In einer Weiterbildung gestattet die Blockkontur in der ersten Stellung, insbesondere axialen Position, des ersten und/oder zweiten Schaltmittels eine Betätigung wenigstens eines weiteren, von dem (einen) Vor- und/oder Rückwärts-Stellmittel verschiedenen, Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, bzw. ist hierzu eingerichtet. Zusätzlich oder alternativ sperrt in einer Ausführung die Blockkontur in wenigstens einer Stellung, insbesondere axialen Position, insbesondere wenigstens der bzw. den zweiten Stellungen bzw. Positionen, des ersten und/oder zweiten Schaltmittels eine Betätigung wenigstens eines Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, bzw. ist hierzu eingerichtet. Zusätzlich oder alternativ sperrt in einer Ausführung die Blockkontur in der ersten Stellung bzw. Position des ersten und/oder zweiten Schaltmittels eine Betätigung wenigstens eines weiteren, von dem (einen) Vor- und/oder Rückwärts-Stellmittel verschiedenen, Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, bzw. ist hierzu eingerichtet.
Die Blockkontur kann insbesondere ein, insbesondere mit der Schaltwelle axialfester und/oder relativ zu dieser drehbar(gelagert)er, Zylinder sein, der in wenigstens einer Stellung, insbesondere axialen Position, des ersten und/oder zweiten Schaltmittels formschlüssig in wenigstens ein Schaltmaul der Schaltanordnung eingreift und so dessen Betätigung sperrt bzw. hierzu eingerichtet ist. Das weitere Stellmittel kann in einer Ausführung eine, insbesondere verschieb- und/oder -schwenkbare, (weitere) Schaltgabel bzw. -klaue, insbesondere zum Verschieben einer Schaltmuffe auf einer Welle des Schaltgetriebes und/oder zum (Dreh)Koppeln und/oder (Dreh)Entkoppeln wenigstens eines Zahnrades, in einer Weiterbildung wahlweise zweier Zahnräder, mit einer Welle des Schaltgetriebes, insbesondere durch Verschieben der Schaltmuffe, und/oder ein, insbesondere durch das erste Schaltmittel formschlüssig betätigbares, insbesondere verschieb- und/oder -schwenkbares, und/oder mit der Schaltgabel verbundenes, (weiteres) Schaltmaul aufweisen, insbesondere sein.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine kompakte Schaltanordnung zur Verfügung gestellt werden.
In einer Ausführung weist der Vorwärts- und/oder Rückwärts-Nocken (jeweils) eine Kontur zum gleich- oder gegenläufigen Betätigen des entsprechenden (Vor- bzw. Rückwärts-)Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, auf. In einer Weiterbildung weist insbesondere der Vorwärts-Nocken eine Kontur zum gegenläufigen Betätigen des Vorwärts-Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, auf bzw. ist als sogenannter Außennocken ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ weist in einer Weiterbildung der Rückwärts-Nocken eine Kontur zum gleichläufigen Betätigen des Rückwärts-Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, auf bzw. ist als sogenannter Innennocken ausgebildet. In einer anderen Weiterbildung kann umgekehrt auch der Rückwärts-Nocken eine Kontur zum gegenläufigen Betätigen des Rückwärts-Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, aufweisen bzw. als sogenannter Außennocken ausgebildet sein und/oder der Vorwärts-Nocken eine Kontur zum gleichläufigen Betätigen des Vorwärts-Stellmittels, insbesondere Schaltmauls, aufweisen bzw. als sogenannter Innennocken ausgebildet sein. Unter einer gleichläufigen Betätigen wird vorliegend insbesondere verstanden, dass eine (Rotations)Bewegung des entsprechenden Nockens eine Bewegung, insbesondere Verschiebung, des Schaltmauls in dieselbe Richtung bewirkt, unter einer gegenläufigen Betätigen entsprechend insbesondere, dass eine (Rotations)Bewegung des entsprechenden Nockens eine Bewegung, insbesondere Verschiebung, des Schaltmauls in die entgegengesetzte Richtung bewirkt.
In einer Ausführung sind die Konturen des Vorwärts- und des Rückwärts-Nockens so ausgebildet, dass in einem bzw. über einen Rückwärts-Stell-, insbesondere Winkelbereich des zweiten Schaltmittels nur der Rückwärts-Nocken in Eingriff mit dem Rückwärts-Stellmittel, insbesondere Schaltmaul, steht, und, insbesondere in derselben axialen Position des ersten und/oder zweiten Schaltmittels, in einem bzw. über einen hiervon verschiedenen Vorwärts-Stell-, insbesondere Winkelbereich des zweiten Schaltmittels nur der Vorwärts-Nocken in Eingriff mit dem Vorwärts-Stellmittel, insbesondere Schaltmaul, steht.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine zuverlässige, einfach, präzise und/oder kompakte Betätigung realisiert werden.
In einer Ausführung ist das zweite Schaltmittel über eine Kurbel und/oder axial verschieblich mit dem Aktuator gekoppelt, die in einer Weiterbildung in eine Axialnut des zweiten Schaltmittels eingreift. Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung das zweite Schaltmittel konzentrisch zu dem ersten Schaltmittel angeordnet, insbesondere das erste Schaltmittel konzentrisch in dem zweiten Schaltmittel angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine kompakte Schaltanordnung zur Verfügung gestellt werden.
In einer Ausführung ist der Aktuator ein elektrisch(betätig- bzw. steuerbar)er Aktuator, er kann insbesondere wenigstens einen Elektromotor aufweisen.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine zuverlässige, einfach, präzise und/oder kompakte Betätigung realisiert werden.
In einer Ausführung sind durch gegensinnige Verstellung des zweiten Schaltmittels, insbesondere dessen gegensinnige Verdrehung, das Vorwärts-Stellmittel und das Rückwärts-Stellmittel gleichsinnig verstellbar, insbesondere das Vorwärts- und das Rückwärts-Schaltmaul in dieselbe Richtung verschiebbar.
Hierdurch können in einer Ausführung, insbesondere bei einem automatisierten bzw. autonomen Fahren, insbesondere Einparken, automatisiert wahlweise eine Vor- und eine Rückwärts-Gangstufe eingelegt, insbesondere vor- und rückwärts verfahren werden, insbesondere vom ersten Schaltmittel unabhängig. Zusätzlich oder alternativ kann hierdurch in einer Ausführung eine Schaltanordnung nach bisheriger betriebsinterner Praxis bzw. deren Funktionsweise wenigstens teilweise (weiter)verwendet bzw. übernommen und/oder eine kompakte Schaltanordnung zur Verfügung gestellt werden, insbesondere eine Schaltanordnung, bei der die Vorwärts- und Rückwärts-Gangstufe durch Verschiebungen des Vor- bzw. Rückwärts-Stellmittels in dieselbe Richtung geschaltet werden.
Die Richtungsangabe „axial” bezeichnet in einer Ausführung eine Verstellrichtung des ersten Schaltmittels, insbesondere eine Axialrichtung einer axial verschiebbaren Schaltwelle.
Die (eine) Vorwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes ist in einer Ausführung eine niedrigste bzw. langsamste Vorwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes. Hierdurch können in einer Ausführung, insbesondere bei einem automatisierten bzw. autonomen Fahren, insbesondere Einparken, automatisiert wahlweise eine niedrigste bzw. langsamste Vor- und eine Rückwärts-Gangstufe eingelegt, insbesondere mit vorteilhaften Übersetzungsverhältnissen vor- und rückwärts verfahren werden. Die (eine) Rückwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes ist in einer Ausführung die einzige Rückwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes.
In einer Ausführung wird zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer Gangstufe, insbesondere zum Ein- und/oder Auslegen der (einen) Vorwärts-Gangstufe und/oder zum Ein- und/oder Auslegen der Rückwärts-Gangstufe, mittels der Schaltanordnung eine Kupplung, insbesondere wenigstens teilweise automatisiert und/oder elektrisch geöffnet und/oder geschlossen, insbesondere vor dem Aus- und/oder Einlegen, insbesondere automatisiert und/oder elektrisch, geöffnet und/oder nach dem Ein- und/oder Auslegen, insbesondere automatisiert und/oder elektrisch, geschlossen, insbesondere zum automatisierten Einparken. Entsprechend weist in einer Ausführung das Kraftfahrzeug eine, insbesondere wenigstens teilweise automatisiert(e) und/oder elektrisch(betätigbar)e, Kupplung zum Ein- und/oder Auskuppen des Schaltgetriebes auf. Hierdurch kann in einer Ausführung ein autonomes Fahren, insbesondere Einparken, verbessert werden.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
1 einen Teil einer Schaltanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht;
2 einen Teil der Schaltanordnung in anderer perspektivischer Ansicht;
3 einen Querschnitt durch die Schaltanordnung; und
4 einen hiervon axial beabstandeten weiteren Querschnitt durch die Schaltanordnung.
1 zeigt einen Teil einer Schaltanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht.
Die Schaltanordnung weist ein erstes Schaltmittel in Form einer Schaltwelle 10 zum Betätigen eines ersten Vorwärts-Stellmittels, welches ein erstes Vorwärts-Schaltmaul 21 und eine erste, mit dem ersten Vorwärts-Schaltmaul 21 starr verbundene Vorwärts-Schaltgabel 22 aufweist, und zum Betätigen eines Rückwärts-Stellmittels, welches ein Rückwärts-Schaltmaul 31 und eine mit dem Rückwärts-Schaltmaul 31 starr verbundene Rückwärts-Schaltgabel 32 aufweist, sowie zum Betätigen weiterer Vorwärts-Stellmittel, welche jeweils ein (weiteres) Vorwärts-Schaltmaul 61 und eine damit starr verbundene (weitere) Vorwärts-Schaltgabel 62 aufweisen, auf.
Zum Ein- und Auslegen von Gangstufen eines Schaltgetriebes (nicht dargestellt) wird die Schaltwelle 10 zunächst axial in eine entsprechende axiale Position verschoben (vertikal in 1) und in dieser verdreht. Hierdurch verschiebt jeweils ein entsprechender Schaltfinger 11 Schaltmaul bzw. -gabel 21, 22, 31, 32 bzw. 61, 62 und legt hierdurch den entsprechenden Gang ein bzw. aus.
Die Schaltanordnung weist weiter ein durch einen elektrischen Aktuator 50 (vgl. 2) automatisiert verstellbares zweites Schaltmittel in Form einer zylinderförmigen Blockkontur 42 auf, die eine Betätigung nicht gewählter Schaltmäuler 21, 31, 61 durch Verdrehen der Schaltwelle 10 teilweise sperrt und auf der ein Rückwärts-(Innen)Nocken 41 zum gegensinnigen Betätigen des Rückwärts-Schaltmauls 31 bzw. der Rückwärts-Schaltgabel 32 (vgl. 3) und ein Vorwärts-(Außen)Nocken 40 zum gegensinnigen Betätigen des ersten Vorwärts-Schaltmauls 21 bzw. der ersten Vorwärts-Schaltgabel 22 (vgl. 4) angeordnet ist.
Die Schaltwelle 10 ist konzentrisch in der Blockkontur 42 bzw. die Blockkontur 42 ist konzentrisch auf der Schaltwelle 10 axialfest und relativ zur Schaltwelle 10 verdrehbar gelagert und hierzu mit dem Aktuator 50 über eine Kurbel 51 relativ zu einer Lagerung der Schaltwelle 10 (nicht dargestellt) axial verschieblich gekoppelt, die hierzu in eine Axialnut 43 der Blockkontur 42 eingreift (vgl. 2). Bei unbetätigtem Aktuator 50 wird die zur Schaltwelle 10 axialfeste Blockkontur 42 bei axialer Verschiebung der Schaltwelle 10 mit dieser mitverschoben, aufgrund des Aktuators 50 jedoch bei einer Verdrehung der Schaltwelle 10 nicht mitverdreht.
1 zeigt eine erste bzw. Neutralstellung der Schaltwelle 10, in der einer ihrer Schaltfinger 11 in ein Schaltmaul 61 zum Ein- und Auslegen eines dritten und vierten Vorwärtsgangs eingreift, und eine zugeordnete erste axiale Position der Blockkontur 42.
In dieser ersten bzw. Neutralstellung der Schaltwelle 10 bzw. ersten axialen Position der Blockkontur 42 kann das erste Vorwärts-Schaltmaul 21 und damit die erste Vorwärts-Schaltgabel 22 durch Verdrehen des Vorwärts-Nockens 40 formschlüssig betätigt werden. Dabei verschiebt eine Drehung des Vorwärts-(Außen)Nockens 40 das Vorwärts-Schaltmaul 21 gegenläufig. Durch hierzu gegensinniges Verdrehen des Rückwärts-Nockens 41 kann in dieser ersten bzw. Neutralstellung der Schaltwelle 10 bzw. ersten axialen Position der Blockkontur 42 das Rückwärts-Schaltmaul 31 und damit die Rückwärts-Schaltgabel 32 formschlüssig betätigt werden. Dabei verschiebt eine Drehung des Rückwärts-(Innen)Nockens 41 das Rückwärts-Schaltmaul 31 gleichläufig.
Dabei ist eine Kontur des Vorwärts-Nockens 40 und eine Kontur des Rückwärts-Nockens 41 so gestaltet, dass bei einer in 3, 4 mathematisch positiven Verdrehung der Blockkontur 42 aus der gezeigten Drehstellung der Rückwärts-Nocken 41 das Rückwärts-Schaltmaul 31 gleichläufig mitnimmt (nach rechts in 3) und so die Rückwärts-Gangstufe einlegt. Bei einer hierzu gegensinnigen, in 3, 4 mathematisch negativen Verdrehung der Blockkontur 42 aus dieser verdrehten Stellung zurück nimmt zunächst der Rückwärts-Nocken 41 das Rückwärts-Schaltmaul 31 wieder gleichläufig mit und legt so die Rückwärts-Gangstufe wieder aus. Dabei betätigt der Vorwärts-Nocken 40 das Vorwärts-Schaltmaul 21 noch nicht. Bei weitergehender in 3, 4 mathematisch negativer Verdrehung der Blockkontur 42 gelangt der Rückwärts-Nocken 41 außer Eingriff mit dem Rückwärts-Schaltmaul 31. Dafür verstellt nun der Vorwärts-(Außen)Nocken 40 das Vorwärts-Schaltmaul 21 gegenläufig, d. h. in 4 nach rechts und somit gleichsinnig zur oben beschriebenen Verstellung des Rückwärts-Schaltmaul 31. Hierdurch wird die niedrigste bzw. langsamste erste Vorwärts-Gangstufe eingelegt. Durch Zurückdrehen der Blockkontur 42 durch den Aktuator 50 über die Kurbel 51 verschiebt der Vorwärts-(Außen)Nocken 40 das Vorwärts-Schaltmaul 21 wiederum gegenläufig, d. h. in 4 nach links, und legt so die niedrigste bzw. langsamste erste Vorwärts-Gangstufe wieder aus.
Wird die Schaltwelle 10 aus der in 1 gezeigten Stellung axial in eine zweite axiale Position verschoben, in der ihr in 1 unterer Schaltfinger 11 in Eingriff mit dem ersten Vorwärts-Schaltmaul 21 oder ihr in 1 oberer Schaltfinger 11 in Eingriff mit dem ersten Rückwärts-Schaltmaul 31 ist, so ist in dieser von der ersten Stellung bzw. axialen Position verschiedenen zweiten Stellung bzw. axialen Position der Schaltwelle 10 bzw. Blockkontur 42 das erste Vor- bzw. das Rückwärts-Schaltmaul 21 bzw. 31 von den Nocken 40, 41 entkoppelt und durch Verdrehen der Schaltwelle 10 betätigbar.
Entsprechend können nun das erste Vor- bzw. das Rückwärts-Schaltmaul 21 bzw. 31 und damit die erste Vor- bzw. die Rückwärts-Schaltgabel 22 bzw. 32 statt durch die Nocken 40, 41 durch Verdrehen der Schaltwelle 10 formschlüssig betätigt und so die beiden Gangstufen ein- und ausgelegt werden.
Somit können durch Betätigung des ersten Vorwärts-Schaltmauls 21 und damit der ersten Vorwärts-Schaltgabel 22 durch Verdrehen des Vorwärts-Nockens 40 oder der Schaltwelle 10 sowie Betätigung des Rückwärts-Schaltmauls 31 und damit der Rückwärts-Schaltgabel 32 durch Verdrehen des Rückwärts-Nockens 41 oder der Schaltwelle 10 in der ersten bzw einer der zweiten axialen Positionen der Schaltwelle 10 bzw. damit axialfesten Blockkontur 42 wahlweise zwei gegensinnige Gangstufen manuell oder automatisiert eingelegt werden.
Die Schaltanordnung kann insbesondere zum automatisierten Einparken verwendet werden: solange der Aktuator 50 nicht betätigt wird, ist die Blockkontur 42 bezüglich einer Lagerung der Schaltwelle 10 dreh- und bezüglich der Schaltwelle 10 (stets) axialfest. Ihre Nocken 40, 41 können in der in 1 gezeigten ersten bzw. Neutralstellung bei manuell nicht betätigter Schaltwelle 10 durch den Aktuator 50 automatisiert wahlweise eine Vor- und Rückwärtsgangstufe einlegen und so ein automatisiertes Rangieren eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichen

10	Schaltwelle (erstes Schaltmittel)
11	Schaltfinger
21	erste(s) Vorwärts-Schaltgabel (Stellmittel)
22	erste(s) Vorwärts-Schaltmaul (Stellmittel)
31	Rückwärts-Schaltgabel (Stellmittel)
32	Rückwärts-Schaltmaul (Stellmittel)
40	Vorwärts-Nocken (zweites Schaltmittel)
41	Rückwärts-Nocken (zweites Schaltmittel)
42	Blockkontur (zweites Schaltmittel)
43	Axialnut
50	Aktuator
51	Kurbel
61	weitere(s) Schaltgabel (Stellmittel)
62	weitere(s) Schaltmaul (Stellmittel)

Claims

Schaltanordnung für ein Schaltgetriebe, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, die aufweist: ein, insbesondere durch eine Handschaltvorrichtung und/oder manuell, verstellbares erstes Schaltmittel (10) zum, insbesondere formschlüssigen und/oder wahlweisen, Betätigen wenigstens eines Vorwärts-Stellmittels (21, 22) der Schaltanordnung zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer Vorwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes und wenigstens eines Rückwärts-Stellmittels (31, 32) der Schaltanordnung zum Ein- und/oder Auslegen wenigstens einer Rückwärts-Gangstufe des Schaltgetriebes; und wenigstens ein durch einen Aktuator (50) der Schaltanordnung, insbesondere automatisiert, verstellbares zweites Schaltmittel (40–43) zum, insbesondere formschlüssigen und/oder wahlweisen, Betätigen des Vorwärts-Stellmittels (21, 22) und des Rückwärts-Stellmittels (31, 32).
Schaltanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das zweite Schaltmittel (40–43) an dem ersten Schaltmittel (10) angeordnet ist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Schaltmittel (40–43) durch den Aktuator (50) relativ zu dem ersten Schaltmittel (10) verstellbar und/oder relativ zu dem ersten Schaltmittel (10) axialfest ist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel (21, 22; 31, 32) in einer ersten Stellung des ersten Schaltmittels (10) und/oder ersten axialen Position des zweiten Schaltmittels (40–43) durch das zweite Schaltmittel (40–43) betätigbar und/oder in wenigstens einer, insbesondere von der ersten Stellung verschiedenen, Stellung des ersten Schaltmittels (10) und/oder, insbesondere von der ersten axialen Position verschiedenen, axialen Position des zweiten Schaltmittels (40–43) von dem zweiten Schaltmittel (40–43) entkoppelt ist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Schaltmittel wenigstens einen Vorwärts-Nocken (40) zum, insbesondere gegensinnigen, Betätigen des Vorwärts-Stellmittels (21, 22) und/oder wenigstens einen Rückwärts-Nocken (41) zum, insbesondere gegensinnigen, Betätigen des Rückwärts-Stellmittels (31, 32) aufweist.
Schaltanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Vorwärts- und/oder der Rückwärts-Nocken (40, 41) an einer Blockkontur (42) des zweiten Schaltmittels (40–43) zum Sperren einer Betätigung wenigstens eines Stellmittels (21, 22; 31, 32; 61, 62) der Schaltanordnung angeordnet ist.
Schaltanordnung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vorwärts- und/oder der Rückwärts-Nocken (40, 41) eine Kontur zum gleich- oder gegenläufigen Betätigen des entsprechenden Stellmittels (21, 22; 31, 32) aufweist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Schaltmittel (40–43) über eine Kurbel (51) und/oder axial verschieblich (13) mit dem Aktuator (50) gekoppelt und/oder konzentrisch zu dem ersten Schaltmittel (10) angeordnet ist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator ein elektrischer Aktuator (50) ist, insbesondere wenigstens einen Elektromotor aufweist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch gegensinnige Verstellung des zweiten Schaltmittels (40–43) das Vorwärts-Stellmittel (21, 22) und das Rückwärts-Stellmittel (31, 32) gleichsinnig verstellbar sind.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Schaltmittel eine dreh- und/oder axial verschiebbar gelagerte Schaltwelle (10) aufweist, wobei das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel (21, 22; 31, 32) insbesondere durch Axialverschiebung der Schaltwelle (10) auswähl- und/oder durch Verdrehung der Schaltwelle (10) betätigbar ist.
Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel eine Schaltgabel (21; 31) und/oder ein, insbesondere durch das erste und/oder das zweite Schaltmittel (10, 40–43) formschlüssig betätigbares und/oder mit der Schaltgabel (21, 31) verbundenes, Schaltmaul (22; 32) aufweist.
Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Schaltgetriebe, einer Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und einer Handschaltvorrichtung, durch die das erste Schaltmittel (10) manuell verstellbar ist.
Verfahren zum Einlegen wenigstens einer Gangstufe eines Schaltgetriebe mittels einer Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorwärts- und/oder das Rückwärts-Stellmittel (21, 22; 31, 32) der Schaltanordnung wahlweise durch, insbesondere manuelles, Verstellen des ersten Schaltmittels (10), insbesondere durch eine Handschaltvorrichtung, oder, insbesondere automatisiert, durch Verstellen des zweiten Schaltmittels (40–43) durch den Aktuator (50), insbesondere formschlüssig, betätigt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei durch, insbesondere gegensinniges, Verstellen des zweiten Schaltmittels (40–42) wahlweise das Vorwärts- oder das Rückwärts-Stellmittel (21, 22; 31, 32) betätigt wird.