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Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2013 209 637 A1 ist ein Parallelschaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit zwei in Abhängigkeit von einer zwei Kupplungen aufweisenden Doppelkupplung in Drehbewegung versetzbaren Getriebeeingangswellen, von denen unter Zwischenschaltung von unterschiedlichen Zahnrädern Drehmoment selektiv auf eine von zwei Getriebeausgangswellen aufbringbar ist, mit zumindest zwei Schaltwalzen, die zum Bewegen von Schaltgabeln ausgelegt sind, wobei zumindest eine der Schaltwalzen Schaltstellungen aufweist, in denen zwei Schaltgabeln so verbracht sind, dass zwei aufeinanderfolgende Gänge vorgewählt oder eingelegt sind. Über eine mechanische Betätigung der elektromotorisch antreibbaren Schaltwalzen sind Zahnräder in eine Drehmomentübertragungsstellung verbringbar, wobei die zwei Schaltwalzen von je einem Stellmotor oder unter Zwischenschaltung einer Koppelung von einem einzigen gemeinsamen Stellmotor antreibbar sind.
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Aus der
DE 196 27 980 A1 geht eine Getriebeschalteinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes hervor, über die eine Getriebewelle mit mehreren auf der Getriebewelle drehbar gelagerten Zahnrädern jeweils gekoppelt werden kann, wobei auf der Getriebewelle mehrere Schaltelemente in Form von Schiebemuffen drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind, wobei sich jede der Schiebemuffen aus je einem ringförmigen Körper zusammensetzt, welcher an einem Innenumfang mit einer axial verlaufenden Verzahnung versehen und über diese Verzahnung auf einer korrespondierenden Verzahnung seitens der radial innenliegenden Getriebewelle geführt ist, wobei die Schiebemuffen axial jeweils zwischen einer Neutralstellung und zwei Schaltstellungen, bei denen die Getriebewelle mit jeweils einem Zahnrad unter einem vorherigen Abbau einer Differenzdrehzahl drehfest gekoppelt ist, bewegbar sind.
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Die axialen Schaltbewegungen der einzelnen Schiebemuffen werden über einen Elektromotor, zwischenliegende Übersetzungsstufen und eine Schaltwalze in Verbindung mit je einer der einzelnen Schiebemuffen zugeordneten Schaltgabel durchgeführt. Die Schaltwalze ist an einer radialen Außenseite mit nutartigen Schaltkulissen versehen, die in axialer Richtung jeweils zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet sind und in denen je ein Schaltstift der jeweiligen Schaltgabel läuft, so dass, wenn die Schaltwalze über den Elektromotor in Drehbewegung versetzt wird, der in axialer Richtung veränderliche Verlauf der jeweiligen Schaltkulisse über den darin laufenden Schaltstift in einer axialen Schiebebewegung der jeweiligen Schaltgabel resultiert, was zu einer entsprechenden, axialen Verschiebung der zugehörigen Schaltmuffe auf der Getriebewelle führt.
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Aus der
DE 103 02 051 A1 ist ein Steuersystem für eine Schaltwalze eines Zahnräderwechselgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei mittels einer Positionsänderung der Schaltwalze Gänge des Zahnräderwechselgetriebes ein- und auslegbar sind, mit einem als Elektromotor ausgeführten Stellglied zur Positionsänderung der Schaltwalze und einem Positionsregler, der die Position der Schaltwalze bei einem Wechsel von einem Ursprungsgang in einen Zielgang regelt und den Elektromotor ansteuert, wobei Reglerparameter des Positionsreglers von einer Abweichung einer Ist-Position von einer Soll-Position der Schaltwalze abhängig sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welche eine kompakte Bauweise aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Demnach wird eine Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend zumindest zwei auf einer Welle des Getriebes koaxial angeordnete Schiebemuffen, welche jeweils über eine Koppelstange mit einem Klauenschaltelement umfassend eine oder zwei Schaltstellungen verbunden sind und eine von einem Elektromotor antreibbare Schaltwalze, wobei die Schiebemuffen über jeweils eine Schaltgabel mit der Schaltwalze wirkverbunden sind.
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Für den Fall, dass ein Klauenschaltelement zwei Schaltstellen umfasst, kann zu jeder Zeit nur eine Schaltstelle geschaltet sein. Durch Schalten der Klauenschaltelemente sind als Losräder ausgeführte Zahnräder, die mit weiteren Zahnrädern kämmen und jeweils eine Übersetzungsstufe bilden, in eine Drehmomentübertragungsstellung verbringbar; die Losräder werden mit der Welle, auf der die Schiebemuffen angeordnet sind, drehfest verbunden.
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Die Welle, auf der die Schiebemuffen angeordnet sind, kann gemäß der Erfindung eine Getriebeeingangswelle, eine Hauptwelle, eine Nebenwelle oder eine Vorgelegewelle des Getriebes sein. Für den Fall eines Doppelkupplungsgetriebes ist die Welle, auf der die Schiebemuffen der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung angeordnet sind, vorzugsweise eine Vorgelegewelle.
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In vorteilhafter Weise können die Klauenschaltelemente der Schaltvorrichtung als Synchronisierungen ausgeführt sein, wodurch ein Synchronisieren vor Durchführung einer Schaltung mittels externer Vorrichtungen, beispielsweise mittels eines Elektromotors oder einer Getriebebremse entfällt. Alternativ können die Klauenschaltelemente als unsynchronisierte Schaltelemente ausgeführt sein.
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Die Schaltwalze ist an ihrem Umfang mit nutartigen Schaltkulissen versehen, die jeweils einer Schiebemuffe zugeordnet, axial betrachtet jeweils zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet sind und in denen je ein Schaltstift einer Schaltgabel läuft, so dass, wenn die Schaltwalze vom Elektromotor in Drehbewegung versetzt wird, der in axialer Richtung veränderliche Verlauf der jeweiligen Schaltkulisse über den darin laufenden Schaltstift in einer axialen Bewegung der jeweiligen Schaltgabel resultiert, was zu einer entsprechenden, axialen Verschiebung der zugehörigen Schaltmuffe auf der Getriebeeingangswelle führt; die axiale Verschiebung der Schiebemuffe resultiert wiederum in einer axialen Verschiebung des mit der Schiebemuffe über die Koppelstange verbundenen Klauenschaltelementes.
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Die Koppelstangen, welche die jeweilige Schiebemuffe mit den Klauenschaltelementen verbinden, werden durch die als Hohlwelle ausgeführte Welle des Getriebes, auf der die Schiebemuffen angeordnet sind, geführt, beispielsweise durch eine Getriebeeingangswelle, eine Hauptwelle, eine Nebenwelle oder eine Vorgelegewelle, wodurch eine sehr kompakte Bauweise erzielbar ist. Die Koppelstangen sind nicht konzentrisch zu der als Hohlwelle ausgeführten Welle angeordnet. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Koppelstangen durch zwei als Hohlwellen ausgeführten Wellen des Getriebes, die koaxial fluchtend zueinander angeordnet sind, geführt sind, wenn die Schiebemuffen auf einer ersten Welle und die Klauenschaltelemente auf einer zweiten Welle angeordnet sind.
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Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird zudem der Vorteil erzielt, dass keine Sensierung der Position der Klauenschaltelemente erforderlich ist, da die Position der Klauenschaltelemente anhand der Position des die Schaltwalze antreibenden Elektromotors bestimmbar ist. Dies wird durch die feste mechanische Koppelung der Klauenschaltelemente mittels der Koppelstangen mit der jeweiligen Schiebemuffe und der Wirkverbindung der Schiebemuffen mit der vom Elektromotor antreibbaren Schaltwalze ermöglicht.
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Ferner sind keine Vorrichtungen zum Halten der Schaltelemente in der jeweiligen Position erforderlich, da aufgrund der festen mechanischen Koppelung der Klauenschaltelemente mittels der Koppelstangen mit der jeweiligen Schiebemuffe und der Wirkverbindung der Schiebemuffen mit der vom Elektromotor antreibbaren Schaltwalze die Klauenschaltelemente nur bei Bewegung des Elektromotors im Öffnungs- oder Schließsinne betätigt werden können.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur, welche eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe umfassend zwei Schiebemuffen darstellt, beispielhaft näher erläutert.
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In der beigefügten Figur ist mit 1 eine gemäß der Erfindung ausgeführte Schaltvorrichtung für ein automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs dargestellt, welche zwei auf einer Getriebeeingangswelle 2 koaxial angeordnete Schiebemuffen 3, 4 umfasst, wobei jede Schiebemuffe 3, 4 über jeweils eine Koppelstange 5, 6 mit jeweils einem Klauenschaltelement 7, 8 drehfest verbunden ist. Bei dem gezeigten Beispiel weist das mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnete Klauenschaltelement eine Schaltstellung auf, wobei das mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnete Klauenschaltelement zwei Schaltstellungen aufweist.
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Wie aus der beigefügten Figur ersichtlich, sind die Koppelstangen 5, 6 durch die als Hohlwelle ausgeführte Getriebeeingangswelle 2 des automatisierten Schaltgetriebes geführt, wobei sie nicht konzentrisch zu der Getriebeeingangswelle 2 angeordnet sind.
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Ferner weist die Schaltvorrichtung 1 eine von einem Elektromotor 9 direkt oder über eine Übersetzungsstufe antreibbare Schaltwalze 10 auf, wobei die Schiebemuffen 3, 4 über jeweils eine Schaltgabel 11, 12 mit der Schaltwalze 10 wirkverbunden sind. Bei dem gezeigten Beispiel wird die Schaltwalze 10 über einen Kettentrieb 17 angetrieben. Der Elektromotor 9 und die Schaltwalze 10 sind in einem an einem Gehäuse 16 des Getriebes befestigten Gehäuse 15 angeordnet.
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Hierbei weist die Schaltwalze 10 an ihrem Umfang nutartige Schaltkulissen 13, 14 auf, die jeweils einer Schiebemuffe 3, 4 zugeordnet, axial betrachtet jeweils zumindest abschnittsweise veränderlich gestaltet sind und in denen jeweils ein Schaltstift einer Schaltgabel 11, 12 läuft, so dass, wenn die Schaltwalze 10 vom Elektromotor 9 in Drehbewegung versetzt wird, der in axialer Richtung veränderliche Verlauf der jeweiligen Schaltkulisse 13, 14 über den darin laufenden Schaltstift in einer axialen Bewegung der jeweiligen Schaltgabel 11, 12 resultiert, was zu einer entsprechenden, axialen Verschiebung der zugehörigen Schaltmuffe 3, 4 auf der Getriebeeingangswelle 2 führt, welche in einer axialen Verschiebung des mit jeweiligen Schiebemuffe 3, 4 über die Koppelstange 5, 6 verbundenen Klauenschaltelementes 7, 8 resultiert.
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Die Schaltkulissen 13, 14 sind derart gestaltet, dass in Abhängigkeit der Drehbewegung der Schaltwalze jeweils ein Schaltelement oder beide Schaltelemente 7, 8 geschlossen oder geöffnet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schaltvorrichtung
- 2
- Getriebeeingangswelle
- 3
- Schiebemuffe
- 4
- Schiebemuffe
- 5
- Koppelstange
- 6
- Koppelstange
- 7
- Klauenschaltelement
- 8
- Klauenschaltelement
- 9
- Elektromotor
- 10
- Schaltwalze
- 11
- Schaltgabel
- 12
- Schaltgabel
- 13
- Schaltkulisse
- 14
- Schaltkulisse
- 15
- Gehäuse
- 16
- Gehäuse des Getriebes
- 17
- Kettentrieb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013209637 A1 [0002]
- DE 19627980 A1 [0003]
- DE 10302051 A1 [0005]
