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Die Erfindung betrifft eine Schaltwalzenanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge und ein Getriebe mit einer Schaltwalzenanordnung.
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Schaltwalzenanordnungen bei Kraftfahrzeugen und insbesondere auch bei Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen mit Elektromotor und mit Verbrennungsmotor als Antrieb sind mit einer Parksperre vorgesehen, die über ein Getriebe mit Schaltwalzenanordnung eingelegt wird, damit das Fahrzeug im geparkten Zustand nicht wegrollen kann. Dabei wird zumindest eine Achse des Fahrzeugs blockiert und das Fahrzeug kann nicht wegrollen oder weg gerollt werden.
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Ist beispielsweise das Getriebe ein 2-Gang-Automatikgetriebe, das für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug verwendet wird, so kann das Schaltelement für den 1. Gang beispielsweise eine Freilaufkupplung sein, die über eine Klauenkupplung schaltbar ist. Das Schaltelement für den 2. Gang kann dabei eine Reibkupplung sein, die über die Schaltwalzenanordnung geöffnet wird und die über eine Feder wieder geschlossen wird. Dabei werden die Klauenkupplung und die Reibungskupplung über eine gemeinsame Schaltwalzenanordnung und beispielsweise über einen Schalthebel betätigt. Die Schaltwalzenanordnung wird dabei über einen elektromotorischen Aktuator angetrieben.
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Die Parksperrenfunktion des Getriebes wird dadurch realisiert, dass die Schaltwalzenanordnung in eine Einstellung gedreht wird, in der beide Schaltelemente, also die Klauenkupplung und die Reibungskupplung, geschlossen sind. Dann wird gleichzeitig der 1. Gang und der 2. Gang eingelegt und das Getriebe ist derart verspannt, dass die Ausgangswelle des Getriebes blockiert ist und eine Parksperre realisiert ist. Dies ist aufgrund der federbetätigten Reibkupplung und der selbsthemmenden Kinematik der Schaltwalze vorteilhaft, weil dadurch in der Parksperrenstellung keine Haltekräfte durch den elektromotorischen Aktuator erforderlich sind.
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Aus Sicherheitsgründen muss allerdings mechanisch verhindert werden, dass durch eine unbeabsichtigte Ansteuerung des Aktuators die Parksperre im Fahrbetrieb eingelegt werden kann, was einen unsicheren Fahrzustand mit blockierten Antriebsrädern zur Folge hätte.
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Die
DE 102 03 633 A1 offenbart eine Schaltvorrichtung mit einer Schaltwalze mit einer M-förmigen Nutenbahn und mit einer W-förmigen Nutenbahn, wobei im Bereich der M-förmigen Kontur und im Bereich der W-förmigen Kontur jeweils zwei unterschiedliche Gänge gegenüberliegend eingelegt werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltwalzenanordnung zu schaffen, die eine Einstellung einer Parksperrenfunktion erlaubt, wobei gleichzeitig mechanisch verhindert wird, dass die Parksperrenfunktion unbeabsichtigt eingelegt wird. Auch ist es die Aufgabe, ein entsprechend verbessertes Getriebe zu schaffen.
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Die Aufgabe zur Schaltwalzenanordnung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Schaltwalzenanordnung mit einer Schaltwalze mit zumindest einer ersten Schaltkulisse und/oder einer Schaltwalzenbahn zur Betätigung zumindest eines Schaltelements eines Getriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Sperreinrichtung mit einer Sperrkulisse und mit einem Sperrbolzen, welcher in die Sperrkulisse eingreift, wobei die Sperrkulisse eine Labyrinthkontur aufweist, so dass der Sperrbolzen in einer Drehrichtung der Schaltwalze gegen eine Anschlagskontur aufläuft und die weitere Verdrehung der Schaltwalze blockiert, wobei eine Freigabe der Blockierung nach teilweisem Zurückdrehen der Schaltwalze in der umgekehrten Drehrichtung erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass ein doppelter Drehrichtungswechsel zur Überwindung der Sperre führt, was bei einem Defekt und bei einer unbeabsichtigten Betätigung der Schaltwalze hochgradig unwahrscheinlich ist.
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Die Formulierung, dass der Sperrbolzen in einer Drehrichtung der Schaltwalze gegen eine Anschlagskontur aufläuft bedeutet dabei, dass sich die Schaltwalze verdreht und eine Anschlagskontur der Schaltwalze sich gegen einen feststehenden Sperrbolzen bewegt und dort anschlägt und somit die Bewegung der Schaltwalze gestoppt wird. Insgesamt ist hier die Relativbewegung der Schaltwalze gegenüber dem Sperrbolzen von Belang, wobei sich üblicherweise die Schaltwalze verdreht, während der Sperrbolzen feststeht. Dadurch fährt der Sperrbolzen jedoch relativ zur Schaltwalze und kann die beschriebenen Wirkungen erzielen.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn der Sperrbolzen Teil eines Sperrhebels ist, welcher in axialer Richtung der Schaltwalze und optional in radialer Richtung der Schaltwalze in die Sperrkulisse hinaus beaufschlagt ist. Dadurch fährt der Sperrbolzen mit dem Sperrhebel in der Sperrkulisse entlang und wird von dieser gesteuert und gegebenenfalls blockiert.
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Erfindungsgemäß ist der Sperrbolzen federbeaufschlagt ausgebildet ist oder federelastisch ausgebildet. Dadurch erfolgt eine definierte Anlage des Sperrbolzens an einer Seitenfläche der Kulissenbahn.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Labyrinthkontur durch Führungen die Bewegungsbahn des Sperrnockens in der Sperrkulisse definiert bzw. beschränkt oder freigibt und damit insbesondere die Drehbewegung der Schaltwalze beschränkt oder freigibt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Sperrkulisse derart ausgebildet ist, dass der Sperrbolzen in der entgegengesetzten Drehrichtung der Schaltwalze durch eine Bypasskulisse an der Labyrinthkontur vorbeigeführt wird. So wird der Sperrbolzen nur in einer Drehrichtung blockiert.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Sperrkulisse eine jeweilige Bahnverzweigung vor und hinter der Labyrinthkontur aufweist. Dadurch kann das Entlangfahren einer falschen Kulissenbahn verhindert werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Führung des Sperrelements an der Kulissenbahnverzweigung durch eine Weichenklappe erfolgt. Dies ist eine sichere Möglichkeit, wobei der Aufwand für die Weichenklappe gering sein kann.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Führung des Sperrelements an der Kulissenbahnverzweigung durch eine seitliche Führungskontur der Kulissenbahn, die sich durch eine unterschiedliche Nuttiefe der Kulissenbahn ergibt, erfolgt.
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Die Aufgabe zum Getriebe wird mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer erfindungsgemäßen Schaltwalzenanordnung, wobei zumindest ein erster Gang und ein zweiter Gang in dem Getriebe durch die Schaltwalzenanordnung schaltbar sind, wobei die Sperreinrichtung ein unbeabsichtigtes Einlegen einer Parksperre verhindert.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn einer der Gänge von erstem Gang und zweitem Gang durch eine Klauenkupplung schaltbar ist und dass der andere Gang von erstem Gang und zweitem Gang durch eine Reibungskupplung schaltbar ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Schaltwalzenanordnung zur Erläuterung der Erfindung,
- 2 eine schematische Ansicht einer Kulissenbahn einer Schaltwalzenanordnung zur Erläuterung der Erfindung,
- 3 eine schematische Ansicht einer Kulissenbahn einer Schaltwalzenanordnung zur Erläuterung der Erfindung,
- 4 eine schematische Ansicht einer Kulissenbahn einer Schaltwalzenanordnung zur Erläuterung der Erfindung,
- 5 eine schematische Ansicht einer Kulissenbahn einer Schaltwalzenanordnung zur Erläuterung der Erfindung,
- 6 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung,
- 7 eine alternative schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung ähnlich 6,
- 8 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung,
- 9 eine alternative schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung ähnlich 8,
- 10 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung,
- 11 eine alternative schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung ähnlich 10,
- 12 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung,
- 13 eine alternative schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung nach 12, und
- 14 eine alternative schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels einer Schaltwalzenanordnung nach 12.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltwalzenanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge und weiterhin insbesondere für Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge mit Elektromotor und mit Verbrennungsmotor als Antrieb, wobei die Schaltwalzenanordnung vorgesehen ist, um ein Getriebe zu schalten und um die Parksperre zu betätigen.
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Das Getriebe ist beispielsweise ein 2-Gang-Getriebe, das automatisiert schaltbar ist. Das Getriebe weist beispielsweise zwei Schaltelemente auf zum Schalten des 1. Gangs und zum Schalten des 2. Gangs. Dabei ist das Schaltelement für den 1. Gang beispielsweise eine Freilaufkupplung, die über eine Klauenkupplung schaltbar ist. Das Schaltelement für den 2. Gang ist beispielsweise eine Reibkupplung, die über die Schaltwalzenanordnung geöffnet wird und die über eine Feder wieder geschlossen wird. Dabei werden die Klauenkupplung und die Reibungskupplung über eine gemeinsame Schaltwalzenanordnung und beispielsweise über einen jeweiligen Schalthebel betätigt, der von der Schaltwalzenanordnung beaufschlagt wird. Die Schaltwalzenanordnung wird dabei über einen elektromotorischen Aktuator angetrieben, wie verdreht. Die Schaltwalze wird gemäß dem Gedanken der Erfindung verdreht, so dass Kulissen oder Führungen der Schaltwalze sich relativ zu anderen Elementen, die beispielsweise feststehen, bewegbar sind. Dadurch ergibt sich eine Relativbewegung der Schaltwalze mit ihren Merkmalen gegenüber feststehenden Elementen. Ein Aufeinandertreffen wird dann beispielsweise als Auflaufen bezeichnet, auch wenn sich die Schaltwalze relativ zu einem feststehenden Element bewegt.
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Die Parksperrenfunktion des Getriebes wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die Schaltwalzenanordnung in eine Einstellung gedreht wird, in der beide Schaltelemente, also die Klauenkupplung und die Reibungskupplung, geschlossen sind. Dann wird gleichzeitig der 1. Gang und der 2. Gang eingelegt und das Getriebe ist derart verspannt, dass die Ausgangswelle des Getriebes blockiert ist und eine Parksperre realisiert ist. Dies ist aufgrund der federbetätigten Reibkupplung und der selbsthemmenden Kinematik der Schaltwalze vorteilhaft, weil dadurch in der Parksperrenstellung keine Haltekräfte durch den elektromotorischen Aktuator erforderlich sind.
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Die 1 zeigt schematisch eine Schaltwalzenanordnung 1 mit einer Schaltwalze 2 und einen Sperrbolzen 3. Der Sperrbolzen 3 ist von einer Feder 4 in axialer Richtung beaufschlagt, in 1 von links nach rechts. Auf dem Umfang der Schaltwalze 2 ist eine Labyrinthführung 5 vorgesehen, die durch zwei L-förmige Führungen 6 gebildet wird, die derart angeordnet sind, dass sich ein s-förmiger Weg 7 durch die Labyrinthführung 5 ergibt.
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Dabei kann die Schaltwalze in Schritten verdreht werden, um den Sperrbolzen durch die Labyrinthführung zu führen.
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In einem ersten Schritt, Schritt 1, wird die Schaltwalze 2 so weit gedreht, bis zu einer definierten ersten Position in Richtung Parksperrenstellung. In dieser ersten Position gibt eine schaltwalzenfeste Führung 6 den Weg frei für den Sperrbolzen 3, der sich federbelastet, achsparallel zur Schaltwalze 2 bis zu einem Anschlag der Führung in die Labyrinthführung 5 bewegt.
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In einem weiteren Schritt, Schritt 2, wird die Schaltwalze 2 rückwärts gedreht bis zu einer definierten zweiten Position. In dieser zweiten Position gibt die Labyrinthführung 5 den Weg frei für den Sperrbolzen 3, der sich weiter achsparallel bis zu einer dritten Position relativ zur Schaltwalze bewegt, in der die Labyrinthführung 5 den Drehweg für die Schaltwalze 2 freigibt.
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In einem weiteren Schritt, Schritt 3, wird die Schaltwalze 2 durch den Aktuator in die Parksperrenstellung gedreht.
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Als Sicherheitskonzept ist vorgesehen, dass im Falle, falls der Aktuator ungewollt, z.B. durch Kurzschluss, angesteuert wird, die Drehbewegung der Schaltwalze 2 aufgrund fehlender Rückdrehaktivierung durch den Anschlag des Sperrbolzens 3 in der Labyrinthführung 5 vor Erreichen der Parksperrenstellung gestoppt wird.
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Die 2 und 3 zeigen weitere schematische Darstellungen, in welchen die Schaltwalze 2 erläuternd gezeigt ist. Die Schaltwalze 2 weist eine Schaltkulisse 10 zum Schalten des 1. Gangs auf. Auch ist eine Schaltwalzenbahn 11 zur Betätigung der Reibungskupplung für den 2. Gang vorgesehen. Weiterhin ist eine Sperrkulisse 12 vorgesehen.
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Die Schaltwalze 2 weist somit eine labyrinthartige Sperrkulisse 12 auf, in der ein am Getriebegehäuse abgestützter Sperrbolzen 13, welcher auch als Sperrhebel ausgebildet sein kann, kraftschlüssig geführt ist. Dazu ist die Feder 14 vorgesehen, welche den Sperrbolzen 13 beaufschlagt. Durch die Formgebung der Sperrkulisse 12 kommt bei gleichbleibender Drehrichtung der Sperrbolzen in Kontakt mit einer Anschlagskontur 15 der Sperrkulisse 12, also der Führung 6, so dass im Störfall eine ungewollte Verdrehung der Schaltwalze 2 in die Parksperrenposition verhindert wird.
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Eine gesteuerte Schaltung von dem 1. Gang zur Parksperrenstellung P erfordert somit eine Schaltbewegung der Schaltwalze 2 mit doppelter Richtungsänderung.
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Nach kurzem Schaltweg der Schaltwalze 2 in Richtung Parksperrenposition P erreicht die Öffnung des Kulissenlabyrinths den Sperrbolzen 13 des Sperrhebels. An dieser Stelle erfährt die Schaltwalze 2 aktiv eine Drehrichtungsumkehr. Nach einem kurzen Rückdrehweg der Schaltwalze erfährt die Schaltwalze 2 erneut eine Drehrichtungsumkehr und schaltet endgültig in die Parksperrenposition P. Der Sperrbolzen wird durch diese zweifache Drehrichtungsumkehr der Schaltwalze durch das Labyrinth geführt.
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Die Umkehrpunkte der Drehung der Schaltwalze sind vorteilhaft und optional so gewählt, dass sich der Sperrbolzen 13 des Sperrhebels durch Federkräfte in achsparalleler Richtung zur Drehachse der Schaltwalze 2 durch das Labyrinthführung 5 bewegt und anschließend keinem Anschlag mehr gegenübersteht, der die Verdrehung der Schaltwalze 2 behindern würde.
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Bei der Schaltung von P nach 1 läuft der Sperrnocken aufgrund einer Drehung der Schaltwalze im Kontakt mit einer rückläufigen Kulissenbahn 16, die den Sperrbolzen 13 um die Labyrinthkontur herumführt. Die rückläufige Kulissenbahn 16 trifft oberhalb des Labyrinths auf die Kulissenbahn 12 bei Schaltbeginn.
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Die Labyrinthkontur bildet somit bei einer Bewegung der Schaltwalze 2 von der Stellung des 1. Gangs zur Stellung der Parksperre P einen Anschlag zu Beginn des Schaltwegs aus, an welchem der Sperrbolzen anstößt und die weitere Verdrehung der Schaltwalze hindert.
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Der Sperrbolzen bzw. ein Sperrnocken ist getriebegehäusefest und achsparallel zur Drehachse der Walze beweglich angeordnet. Der Sperrbolzen ist in axialer und radialer Richtung federbelastet ausgebildet.
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Durch die unterschiedliche Gestaltung der Sperrkulisse und der rückläufigen Kulissenbahn ist drehrichtungsabhängig ein unterschiedlicher Verlauf des Sperrbolzens bewirkt. Damit der Sperrbolzen in der jeweiligen Sperrkulisse oder in der rückläufigen Kulissenbahn bei einer Drehung der Schaltwalze läuft, ist die Verzweigung der Kulissenbahn durch eine Weichenklappe 17, siehe 2, oder durch einen Sprung 18 in der Nuttiefe der Kulissenbahn, siehe 3, ausgebildet.
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Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das dem Ausführungsbeispiel der 2 im Wesentlichen entspricht.
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Die Sperrkulisse 20 hat im Bereich der Zusammenführung der hinläufigen Bahn 21 und der rückläufigen Bahn 22 eine Klappe 23, die federbetätigt ähnlich einer Weiche den Weg vom 1. Gang nach P zum Anschlag hin definiert. Bei der Walzendrehung der Schaltwalze von P nach 1 drückt der Bolzen die Klappe 23 rückseitig auf und trifft auf den Kulissenweg bzw. die hinläufige Bahn 21 vor dem Anschlag. Die Federkraft auf Sperrbolzen 24 erfolgt quer zur Kulissenbahn.
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Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das im Wesentlichen dem der 3 entspricht. Die Sperrkulisse 30 hat auf dem Weg 31 hin zur Anschlagposition 32 und um diese
herum einen tieferen Nutgrund als die rückführende Kulissenbahn 33 am Anschlag vorbei. Die rückführende Kulissenbahn 33 hat einen ansteigenden Nutgrund. An der Zusammenführung der hin- und rückläufigen Kulissenbahn verläuft ein Stufensprung 34 durch die unterschiedliche Nuttiefe. Diese Stufe ist die Führungskontur, die den Anschlagbolzen bzw. Anschlaghebel auf die Bahn in Richtung Anschlag führt. Die Federkraft auf den Sperrbolzen erfolgt quer zur Kulissenbahn und in radialer Richtung zum Nutgrund.
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Die 6 bis 14 zeigen verschiedene Ansichten unterschiedlicher Ausführungsbeispiele von Schaltwalzenanordnungen.
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Die 6 und 7 zeigen Ausführungsbeispiele einer Schaltwalzenanordnung 100 mit einer Schaltwalze 101 mit einer Kulissenbahn 102 mit einem Anschlag 103 in der einen Bewegungsrichtung, in welcher ein Sperrhebel 104 bewegbar eingreift. In der Kulissenbahn 102 ist eine Schenkelfeder 107 als Weichenklappe 105 angeordnet, die in der Kulissenbahn selbst angeordnet ist. Der Sperrhebel 104 ist am Getriebegehäuse 106 verdrehbar gelagert und über eine Schenkelfeder 107 beaufschlagt. Am Ende des Sperrhebels weist der Sperrhebel 104 einen Sperrnocken bzw. Sperrbolzen 108 auf, welcher in die Kulissenbahn eingreift.
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Die 7 zeigt auch, dass die Schenkelfeder mittels einer Schraube 109 in der Kulissenbahn befestigt und gelagert ist.
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Weiterhin ist ein Antriebsrad 110 der Schaltwalze 101 zu erkennen, mittels welchem die Schaltwalze von einem Elektromotor als Aktuator antreibbar ist.
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Die 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele einer Schaltwalzenanordnung 200 mit einer Schaltwalze 201 mit einer Kulissenbahn 202 und mit einem Anschlag 203 in der einen Bewegungsrichtung, in welcher ein Sperrhebel 204 bewegbar eingreift.
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In der Kulissenbahn 202 ist eine unterschiedliche Nuttiefe realisiert bei der hinführenden Kulissenbahn 205 und bei der rückführenden Kulissenbahn 206. Der Sperrhebel 204 ist am Getriebegehäuse 210 verdrehbar gelagert und über eine Schenkelfeder 207 beaufschlagt. Am Ende des Sperrhebels 204 weist der Sperrhebel 204 einen Sperrnocken bzw. Sperrbolzen 208 auf, welcher in die Kulissenbahn 202 eingreift.
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Dabei ist die zum Anschlag 203 hinführende Kulissenbahn 205 mit einem tieferen Nutgrund ausgebildet als die rückführende Kulissenbahn 206. Dabei ist der Sperrhebel 204 auch hin zu dem Nutgrund durch die Schenkelfeder beaufschlagt, so dass der Sperrbolzen am Nutgrund entlang fährt. Hierzu ist der Sperrhebel 204 mittels eines Schwenklagers 211 mit Lagerbuchse 212 gelagert.
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Die 10 und 11 zeigen Ausführungsbeispiele, das dem Ausführungsbeispiel der 8 und 9 im Wesentlichen entspricht. Dabei ist allerdings der Sperrhebel 301 als Stanzteil aus Blech gefertigt und weist an seinem Ende als Sperrbolzen eine Kunststoffbeschichtung 302 auf. Alle anderen Elemente entsprechen den zu den 8 und 9 erläuterten Elementen.
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Die 12 bis 14 zeigen ein Ausführungsbeispiel, das dem Ausführungsbeispiel der 8 und 9 bzw. 10 und 11 im Wesentlichen entspricht. Dabei ist allerdings der Sperrhebel 401 als Stanzteil aus Federstahl gefertigt und weist eine Elastizität in zwei Richtungen auf, so dass er federnd gegen den Nutgrund der Kulissenbahn beaufschlagt ist und er auch in axialer Richtung beaufschlagt ist, so dass die Schenkelfeder der vorhergehenden Ausführungsbeispiele entfallen kann. Der Sperrhebel 401 weist an seinem Ende als Sperrbolzen eine Kunststoffbeschichtung 402 auf.
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Der Sperrhebel 401 weist einen ersten Bereich 403 auf, der in radialer Richtung federnd ausgebildet ist. Der Sperrhebel 401 weist auch einen zweiten Bereich 404 auf, der in axialer Richtung federnd ausgebildet ist.
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Alle anderen Elemente entsprechen den zu den 8 und 9 erläuterten Elementen.
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Die Ausführungsbeispiele zeigen jeweils eine Schaltwalzenanordnung, welche eine Sperreinrichtung aufweist, wobei die Sperreinrichtung deaktivierbar ist. Die Deaktivierung der Schaltwalzensperre erfolgt durch einen zweifachen Drehrichtungswechsel der Schaltwalze bei einem Schaltvorgang von einer Schaltposition zu einer nächsten Schaltposition. Die Schaltwalzensperre ist zwischen der Schaltposition des 1. Gangs und der Parksperrenposition P vorgesehen.
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Das Sperrelement sperrt einerseits gegen eine schaltwalzenfeste Sperrkulisse und andererseits gegen das Getriebegehäuse.
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Das Sperrelement wird über eine Federwirkung einer Feder gegen eine Seitenwand der Kulissenbahn und je nach Ausführungsbeispiel optional auch zusätzlich gegen den Nutgrund der Kulissenbahn beaufschlagt.
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Zur einfachen Gestaltung ist die Kulissenbahn vom 1. Gang hin zur Parksperrenposition P als Labyrinth ausgebildet, beispielsweise mit einer S-förmigen Bahn ausgebildet.
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Damit der Rückweg nicht versperrt wird, ist die Kulissenbahn von P zum 1. Gang als Bypass-Bahn um die Labyrinthkontur herum ausgebildet.
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Zur Erreichung der beschriebenen Funktionalität bewegt sich das Sperrelement bei einer Schaltung durch eine Vorwärts- und Rückwärtsdrehbewegung der Schaltwalze durch die Labyrinthkontur der Sperrkulisse.
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Das Sperrelement wird bei einer Schaltung von P zum 1. Gang bei einer gleichförmigen Drehbewegung der Schaltwalze entlang des Bypasses der Kulissenbahn geführt.
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Ausführungsbeispiele zeigen, dass die Sperrkulisse jeweils eine Bahnverzweigung vor und hinter der Labyrinthkontur aufweist. Bei manchen Ausführungsbeispielen erfolgt die Führung des Sperrelements an der Kulissenbahnverzweigung durch eine Weichenklappe. Diese Weichenklappe kann beispielsweise als Schenkelfeder ausgeführt sein. Dabei kann eine Schraube oder ein Bolzen als Lagerung der Schenkelfeder dienen.
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Die Führung des Sperrelements an der Kulissenbahnverzweigung erfolgt alternativ durch eine seitliche Führungskontur der Kulissenbahn, die sich durch eine unterschiedliche Nuttiefe der Kulissenbahn ergibt.
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Dabei kann die Nuttiefe von P zum 1. Gang harmonisch ansteigend ausgebildet sein, wobei ein Sprung der Nuttiefe an der Nutverzweigung vorliegt.
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Vorteilhaft kann die Sperrkulissenbahn auf dem Umfang der Schaltwalze umlaufend ausgebildet sein.
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Auch kann die Sperrkulissenbahn nur im Sperrbereich der Schaltwalze ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist das Sperrelement als beweglich gelagerter Sperrhebel ausgeführt. Dabei kann der Sperrhebel über ein Schwenklager in zwei Ebenen beweglich gelagert sein. Vorzugsweise ist der Sperrhebel durch eine Feder, wie beispielsweise eine Schenkelfeder, sowohl gegen die Seitenwand der Kulissenbahn als auch gegen den Nutgrund der Kulissenbahn beaufschlagt.
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Alternativ kann der Sperrhebel als ein feststehendes, federndes Bauteil ausgeführt sein.
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Vorteilhaft ist der Sperrhebel aus Federstahl in einer Ebene oder in zwei Ebenen federnd ausgeführt, beispielsweise als abgekantetes Winkelblech.
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Der Sperrhebel ist vorteilhaft einteilig mit einer Sperrnockenkontur oder Sperrbolzenkontur ausgeführt, beispielsweise als ein gestanztes Blech.
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Die Sperrkontur des Sperrhebels kann optional mit einer reibwertreduzierenden Beschichtung umgeben sein, wie beispielsweise mit einem Kunststoff beschichtet oder umspritzt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltwalzenanordnung
- 2
- Schaltwalze
- 3
- Sperrbolzen
- 4
- Feder
- 5
- Labyrinthführung
- 6
- Führung
- 7
- s-förmiger Weg
- 10
- Schaltkulisse
- 11
- Schaltwalzenbahn
- 12
- Sperrkulisse
- 13
- Sperrbolzen
- 14
- Feder
- 15
- Anschlagskontur
- 16
- Kulissenbahn
- 17
- Weichenklappe
- 18
- Sprung
- 20
- Sperrkulisse
- 21
- hinläufige Bahn
- 22
- rückläufige Bahn
- 23
- Klappe
- 24
- Sperrbolzen
- 30
- Sperrkulisse
- 31
- Weg
- 32
- Anschlagposition
- 33
- Kulissenbahn
- 34
- Stufensprung
- 100
- Schaltwalzenanordnung
- 101
- Schaltwalze
- 102
- Kulissenbahn
- 103
- Anschlag
- 104
- Sperrhebel
- 105
- Weichenklappe
- 106
- Getriebegehäuse
- 107
- Schenkelfeder
- 108
- Sperrnocken bzw. Sperrbolzen
- 109
- Schraube
- 110
- Antriebsrad
- 200
- Schaltwalzenanordnung
- 201
- Schaltwalze
- 202
- Kulissenbahn
- 203
- Anschlag
- 204
- Sperrhebel
- 205
- hinführende Kulissenbahn
- 206
- rückführende Kulissenbahn
- 207
- Schenkelfeder
- 208
- Sperrnocken bzw. Sperrbolzen
- 210
- Getriebegehäuse
- 211
- Schwenklager
- 212
- Lagerbuchse
- 301
- Sperrhebel
- 302
- Kunststoffbeschichtung
- 401
- Sperrhebel
- 402
- Kunststoffbeschichtung
- 403
- erster Bereich
- 404
- zweiter Bereich
