DE102020117197A1

DE102020117197A1 - Schaltvorrichtung zum Schalten eines Wechselgetriebes

Info

Publication number: DE102020117197A1
Application number: DE102020117197.8A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Hasewend
Original assignee: Manalog GmbH
Current assignee: Manalog GmbH
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2021-12-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (10(1)) zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug, mit einem an einem Rahmenkörper (12) um eine zu dem Rahmenkörper (12) ortsfeste Schwenkachse (16) schwenkbeweglich gelagerten Schalthebel (14), mit wenigstens einem an dem Rahmenkörper (12) verlagerbar aufgenommenen Schaltorgan (18), das eine Schnittstelle (28) zu einem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss für das Schalten der unterschiedlichen Gänge eines Wechselgetriebes hat. Die Schaltvorrichtung (10(1)) enthält ein Schrittschaltwerk (42), das eine Schwenkbewegung des Schalthebels (14) aus einer Grundstellung bis in eine erste oder in eine zweite Schaltstellung in eine Drehbewegung des Schaltrads (30) umsetzt und das bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels (14) aus der Schaltstellung zurück in die Grundstellung das Schaltrad (30) freigibt. In der Schaltvorrichtung (10(1)) gibt es einen Schaltorganposenspeicher (34), in dem für jede der unterschiedlichen Schaltraddrehstellungen wenigstens eine Schaltorganpose abgespeichert ist, und wenigstens einen Bewegungskonverter für das Verlagern des wenigstens einen Schaltorgans (18) durch Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan (18). Erfindungsgemäß enthält der Bewegungskonverter für das Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan (18) ein relativ zu dem Rahmenkörper (12) beweglich verlagerbares Konverterelement (64) und ein Übertragungselement (66). Das Übertragungselement (66) ist in einem Steuergelenk (68) gelagert. Eine mittels des Schalthebels (14) betätigbare Arretiereinrichtung unterbindet bei Auslenken des Schalthebels (14) aus der Grundstellung eine Bewegung des Steuergelenkkörpers (70) relativ zu dem Rahmenkörper (12) und ermöglicht in der Grundstellung des Schalthebels (14) eine Bewegung des Steuergelenkkörpers (70) relativ zu dem Rahmenkörper (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug mit einem Rahmenkörper, mit einem an dem Rahmenkörper um eine zu dem Rahmenkörper ortsfeste Schwenkachse schwenkbeweglich gelagerten Schalthebel, mit wenigstens einem an dem Rahmenkörper verlagerbar aufgenommenen Schaltorgan, das eine Schnittstelle zu einem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss für das Schalten der unterschiedlichen Gänge eines Wechselgetriebes hat, indem durch eine Verlagerung des wenigstens einen Schaltorgans definierte Schaltorganposen eingestellt werden, mit einem Schaltrad, das an dem Rahmenkörper um eine Schaltraddrehachse drehbeweglich gelagert ist und in unterschiedliche Schaltraddrehstellungen bewegt werden kann, mit einem Schrittschaltwerk, das eine Schwenkbewegung des Schalthebels aus einer Grundstellung bis in eine erste oder in eine zweite Schaltstellung in eine Drehbewegung des Schaltrads umsetzt und das bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels aus der Schaltstellung zurück in die Grundstellung das Schaltrad freigibt, mit wenigstens einem Schaltorganposenspeicher, in dem für jede der unterschiedlichen Schaltraddrehstellungen wenigstens eine Schaltorganpose abgespeichert ist, und mit wenigstens einem Bewegungskonverter für das Verlagern des wenigstens einen Schaltorgans durch Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem wenigsten einen Schaltorganposenspeicher abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan.
Aus der WO 2015/154145 A1 ist eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Diese Schaltvorrichtung enthält einen Schalthebel zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug, die unerwünschte Fehlschaltungen dadurch vermeidet, dass der Schalthebel für das Einstellen der Gänge in einem Schwenkgelenk nur in eine erste Richtung und in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung bewegt werden kann. Der Schalthebel ist über ein Klinkenschrittschaltwerk mit einem Schaltrad gekoppelt, das mittels des Schalthebels und des Klinkenschrittschaltwerks verstellbar ist. Das Klinkenschrittschaltwerk wird durch ein in bestimmten Schaltpositionen einrastendes Schaltrad, das mit mehreren auf einem konzentrischen Teilkreis angeordneten Mitnehmern versehen ist, und eine doppeltwirkende Sperrklinke gebildet, die einerseits an den Mitnehmern einhaken kann und andererseits gelenkig an dem Sperrklinkenträger angeschlagen ist, der mit dem Schalthebel eine Einheit bildet. In der Schaltvorrichtung gibt es einen Schaltorganposenspeicher, der eine Winkelsteuerkurve und eine Lagesteuerkurve aufweist, die für das Steuern der Bewegung eines an den Schaltwellengelenkkopf des Wechselgetriebes angeschlossenen Schaltorgans dienen. Das Schaltrad hat eine Kurvenscheibe, an der die Winkelsteuerkurve zur Einstellung des Gassenwinkels ausgebildet ist, und ist durch ein Zahnradgetriebe mit einer Übersetzung ins Schnelle mit einer zweiten, um eine eigene Achse drehbaren Kurvenscheibe drehgekoppelt, an der die Lagesteuerkurve ausgebildet ist. In der Schaltvorrichtung wird die Einstellung der Lage des Schaltorgans mittels einer als Linearbewegungseinheit ausgebildeten Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung für das Abgreifen der Lagesteuerkurve vorgenommen. Die Lagesteuerkurve weist eine Form auf, die für die gerasteten Positionen des Schaltrades nur abwechselnd die ganz vordere und die ganz hintere Position vorsieht. Von einem möglichen Spiel in den Übertragungselementen abgesehen, ist in den durch die Lagesteuerkurve vorgegebenen und bei geschalteten Gängen eingenommenen Extremlagen eine Relativbewegung der Linearbewegungseinheit gegenüber dem angesteuerten Handschaltgetriebe nicht möglich. Damit können Verspannungen zwischen der Schaltvorrichtung und der Schaltgabel des geschalteten Ganges auftreten, die während des Fahrens in diesem Gang nicht abgebaut werden können und zu Beschädigungen des Getriebes führen.
Für das Schalten eines manuellen Wechselgetriebes, eines sogenannten Handschaltgetriebes, werden in Kraftfahrzeugen überwiegend konventionelle Schaltvorrichtungen eingesetzt, die einen in einem Kugelgelenk gelagerten Schalthebel haben, der für das Schalten der Gänge des Wechselgetriebes in einem sog. H-Schema bewegt wird. In einem konventionellen H-Schema wird durch Bewegungen des Schaltknaufs quer zur Längsachse des Fahrzeugs der Gassenwinkel und durch Bewegungen des Schaltknaufs parallel zur Längsachse des Fahrzeugs die Lage eingestellt.
Meist gibt es drei, vier oder selten fünf Gassenwinkel, während die Lage vorn, hinten oder mittig sein kann. Der Schaltzustand des Getriebes wird mit dem gewählten Winkel und der gewählten Lage eindeutig bestimmt. In Kraftfahrzeugen lassen diese konventionellen Schaltvorrichtungen beliebige Schaltabfolgen und damit auch Fehlschaltungen des Wechselgetriebes zu, bei denen das Fahrzeug oder seine Komponenten Schaden nehmen kann bzw. können, z. B. wenn bei hoher Geschwindigkeit und Motordrehzahl versehentlich nicht in den nächsthöheren, sondern in den nächstniederen Gang geschaltet wird.
Heute sind automatisch schaltende Getriebe mit bis zu zehn Vorwärtsgängen marktüblich, wogegen von Hand zu schaltende Getriebe selten mehr als sechs Vorwärtsgänge aufweisen, da mehr als drei Gassen bzw. Schaltebenen zur Vorwärtsgangschaltung für den Fahrer schwer aufzulösen sind und es mit konventioneller Schaltbetätigung vermehrt zu Fehlschaltungen kommen kann. Die erheblichen Verbrauchs-, Emissions- und Komfortvorteile einer höheren Anzahl von Vorwärtsgängen sind mit Handschaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeugen also verwehrt, obwohl gerade diese Getriebeart hinsichtlich Wirkungsgrad, Masse, Bauraum und Kosten die effizienteste ist.
Eine im Motorsport häufig genutzte Möglichkeit, Fehlschaltungen in einem Kraftfahrzeug gänzlich zu vermeiden, besteht darin, die konventionelle Schaltbetätigung eines manuellen Getriebes durch ein sequentielles Schaltschema zu ersetzen. Das konventionelle wahlfreie H-Schema wird dabei durch ein Betätigungsschema ersetzt, welches für den Fall des Vorwärtsfahrens die Wahl der Gänge für eine Hoch- bzw. Rückschaltung immer nur auf den nächsthöheren bzw. nächstniederen Gang beschränkt. Ausgehend von einer rückfedernd eingenommenen Mittellage des Schalthebels wird dabei durch Ziehen des Hebels nach hinten immer der nächsthöhere Gang bzw. durch Drücken des Hebels nach vorne immer der nächstniedere Gang eingelegt. Es existieren auch Beispiele mit umgekehrter Logik.
Eine Fehlschaltung bei der z. B. beabsichtigt ist, durch Bewegen des Schalthebels von hinten nach vorne von 4 nach 5 hochzuschalten, tatsächlich aber mit genau dieser Bewegung von 4 nach 3 rückgeschaltet wird, weil die Schaltgasse verfehlt wurde, ist so völlig ausgeschlossen. Nicht zuletzt aus diesem Grund haben sich sequentielle Schaltungen im Motorsport völlig durchgesetzt.
Neben einer, wie im Motorrad- oder Rennwagengetriebe, im Getriebe selbst integrierten, sequentiellen Schaltbetätigung, hat sich eine Klasse externer Steuereinrichtungen bzw. Betätigungskonverter etabliert. Hierbei steht das sequentielle Schaltschema auf der Eingangsseite der Schalteinheit zur Verfügung und wird auf der Ausgangsseite in das Schaltschema des unveränderten Handschaltgetriebes konvertiert. Damit reduziert sich der Aufwand der Herstellung eines sequentiellen Getriebes auf die Herstellung eines Schaltkonverters.
Trotz den hier aufgeführten Vorteilen sequentieller Schaltungen konnten sich auch eigenständige, vom Getriebe unabhängige externe Schalteinheiten außer in Randsegmenten wie dem Motorsport bislang nicht durchsetzen. Lösungen nach dem Stand der Technik sind aber auch meist der Anwendung im Rennsport vorbehalten, bei dem es auf bestimmte Kriterien, die für Serienkraftfahrzeuge gefordert werden, nicht ankommt. Der beanspruchte Bauraum, dessen Lage, Form und Größe, die Betätigungsqualität mit Ergonomie und Haptik, die Unfallsicherheit der Insassen, die Akustik, die Dichtung des Fahrgastraums gegen die Außenatmosphäre zu Aufrechterhaltung der Innenraumklimatisierung und zum Schutz gegen eindringende Feuchtigkeit, die Qualität und Haltbarkeit, die optisch attraktive Integration in das Interieurstyling, der Montageaufwand und die Kosten sind solche wichtigen Kriterien.
Ein weiteres Kriterium von besonders hoher Bedeutung ist, dass das Handschaltgetriebe, das von einer eigenständigen externen Schalteinheit geschaltet wird, nicht durch diese Schalteinheit beeinträchtigt oder gar geschädigt wird.
Die US 7,318,360 B2 beschreibt eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug mit einem Schaltrad. Das Schaltrad enthält, drehfest verbunden und um eine gemeinsame Achse drehbar, einen ersten Schaltorganposenspeicher, der von einer ersten Lagesteuerkurve, die das Einlegen der Gänge bewerkstelligt, und einen zweiten Schaltorganposenspeicher, der von einer zweiten Lagesteuerkurve, die die Wahl der Gasse erlaubt, gebildet wird. Dabei wird die Bewegung des ersten Schaltorgans, das an einen ersten Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss angeschlossen ist, durch die erste Lagesteuerkurve gesteuert und die Bewegung des zweiten Schaltorgans, das an einen zweiten Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss angeschlossen ist, durch die zweite Lagesteuerkurve gesteuert. Die Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung für das Abgreifen der Lagesteuerkurven wird jeweils durch einen drehbar im Gestell gelagerten Hebel gebildet, welcher mit einem darauf angebrachten Führungszapfen in die Kulisse eingreift und so vorgegebene Lagepositionen an das jeweilige Schaltorgan überträgt. Auch bei dieser Schaltvorrichtung ist in den für das Fahren in einem bestimmten Gang gerasteten Positionen des Schaltrades durch die Form der Lagesteuerkurve keine Beweglichkeit des ersten Schaltorgans möglich, wenn dies nicht durch ein Spiel z. B. des Führungszapfens in der Kulisse oder der Hebellagerung im Gestell konstruktiv vorgesehen ist. So können auch hier Verspannungen zwischen der Schaltvorrichtung und der Schaltgabel des geschalteten Ganges auftreten, die das Getriebe beeinträchtigen oder schädigen.
Die US 8,393,241 B2 beschreibt eine Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel, der über ein Schieberschrittschaltwerk mit einem in bestimmten Schaltpositionen einrastenden Schaltrad gekoppelt ist. Das Schaltrad enthält, drehfest verbunden und um eine gemeinsame Achse drehbar, einen ersten Schaltorganposenspeicher, der von einer Lagesteuerkurve gebildet wird, und einen zweiten Schaltorganposenspeicher, der von einer Winkelsteuerkurve gebildet wird. Dabei wird die Bewegung eines ersten Schaltorgans, das an die Lagebetätigungsschnittstelle des Wechselgetriebes angeschlossen ist, durch die Lagesteuerkurve gesteuert und die Bewegung eines zweiten Schaltorgans, das an die Winkelbetätigungsschnittstelle des Wechselgetriebes angeschlossen ist, durch die Winkelsteuerkurve gesteuert. Die Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung für das Abgreifen der Lagesteuerkurve wird hier ebenso wie die Winkelsteuerkurvenabgriffseinrichtung für das Abgreifen der Winkelsteuerkurve jeweils durch einen drehbar im Gestell gelagerten gabelförmigen Hebel gebildet, welcher mit jeweils zwei darauf angebrachten Rollen die Kurvenposition abgreift und so vorgegebene Lage- oder Winkelpositionen an das jeweilige Schaltorgan überträgt. Auch bei dieser Schaltvorrichtung ist in den für das Fahren in einem bestimmten Gang gerasteten Positionen des Schaltrades durch die Form der Lagesteuerkurve keine Beweglichkeit des ersten Schaltorgans möglich, wenn dies nicht durch ein Spiel z. B. des Führungszapfens in der Kulisse oder der Hebellagerung im Gestell konstruktiv vorgesehen ist. So können auch hier Verspannungen zwischen der Schaltvorrichtung und der Schaltgabel des geschalteten Ganges auftreten, die das Getriebe beeinträchtigen oder schädigen.
Aus der EP 0 959 267 A1 ist eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug mit einem Schalthebel bekannt, der über ein Klinkenschrittschaltwerk mit einem Schaltrad gekoppelt ist, das mittels des Schalthebels und des Klinkenschrittschaltwerks verstellt werden kann. Der Schaltorganposenspeicher wird hier durch eine Winkelsteuerkurve und einen Lagesteuerexzenter gebildet, die für das Steuern der Bewegung eines an den Schaltwellengelenkkopf des Wechselgetriebes angeschlossenen Schaltorgans dienen. Das Schaltrad weist hier einen Kulissenkörper auf, an dem die Winkelsteuerkurve zur Einstellung des Gassenwinkels in Form einer Kulisse ausgebildet ist, und ist durch ein Zahnradgetriebe mit einer Übersetzung ins Schnelle mit einer zweiten, um eine eigene Achse drehbaren Exzenterscheibe drehgekoppelt, an der ein exzentrisch zur Drehachse der Exzenterscheibe positionierter Exzenterzapfen ausgebildet ist. Die Einstellung der Lage des Schaltorgans wird mittels einer Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung in Form einer auf dem Schaltorgan befestigten Kulisse, durch die der Exzenterzapfen greift, vorgenommen. Wie zuvor ist auch bei dieser Schaltvorrichtung in den für das Fahren in einem bestimmten Gang gerasteten Positionen des Schaltrades durch die Gestaltung der Lagesteuerung durch einen Exzenterzapfen keine Beweglichkeit des Schaltorgans möglich, wenn dies nicht durch ein Spiel z. B. des Exzenterzapfens in der Kulisse der Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung oder der Exzenterscheibenlagerung im Gestell konstruktiv vorgesehen ist. So können auch hier Verspannungen zwischen der Schaltvorrichtung und der Schaltgabel des geschalteten Ganges auftreten, die das Getriebe beeinträchtigen oder schädigen.
Für die Forderung nach einer hohen Betätigungsqualität ist ein vorgehaltenes Spiel beim Schaltvorgang jedoch genauso nachteilhaft wie es für die Freiheit von unzulässigen Belastungen des angeschlossenen Handschaltgetriebes nachteilhaft ist, dass eine Beweglichkeit der Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung während des Fahrens in einem Gang nicht gegeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung bereitzustellen, die beim Schaltvorgang durch minimales Spiel in den Übertragungselementen eine hohe Betätigungsqualität erlaubt und nach dem Schaltvorgang durch Beweglichkeit Verspannungen abbaut, die während des Fahrens zwischen der Schaltvorrichtung und der Schaltgabel des geschalteten Ganges auftreten können.
Diese Aufgabe löst die in Anspruch 1 angegebene Schaltvorrichtung. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den hiervon abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug hat einen Rahmenkörper. Es weist einen um eine zu dem Rahmenkörper ortsfeste Schwenkachse schwenkbeweglich gelagerten Schalthebel auf. In der Schaltvorrichtung gibt es wenigstens ein an dem Rahmenkörper verlagerbar aufgenommenes Schaltorgan, das eine mechanische Verbindung zu einem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss für das Schalten der unterschiedlichen Gänge des Wechselgetriebes hat, indem durch eine Verlagerung des wenigstens einen Schaltorgans definierte Schaltorganposen eingestellt werden. Die Schaltvorrichtung enthält wenigstens ein Schaltrad, das an dem Rahmenkörper um eine Schaltraddrehachse drehbeweglich gelagert ist und in unterschiedliche durch einen Rastmechanismus fixierbare Schaltraddrehstellungen bewegt werden kann. Die Schaltvorrichtung weist ein Schrittschaltwerk auf, das eine Schwenkbewegung des Schalthebels aus einer Grundstellung bis in eine erste oder in eine zweite Schaltstellung in eine Drehbewegung des Schaltrads umsetzt und das bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels aus der Schaltstellung zurück in die Grundstellung das Schaltrad freigibt. Die Schaltvorrichtung enthält einen Schaltorganposenspeicher, in dem für jede der unterschiedlichen Schaltraddrehstellungen wenigstens eine Schaltorganpose abgespeichert ist. Die Schaltvorrichtung hat wenigstens einen Bewegungskonverter für das Verlagern des wenigstens einen Schaltorgans durch Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem jeweiligen Schaltorganposenspeicher abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan.
Der Bewegungskonverter für das Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem wenigstens einen Schaltorganposenspeicher abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan enthält ein relativ zu dem Rahmenkörper beweglich verlagerbares Konverterelement und ein Übertragungselement, der das Konverterelement mit dem Schaltorgan kinematisch verbindet. Das Übertragungselement ist in einem Steuergelenk gelagert, das in einem relativ zu dem Rahmenkörper beweglichen Steuergelenkkörper aufgenommen ist.
In dem Schaltorganposenspeicher ist die wenigstens eine Schaltorganpose bevorzugt als eine Lagesteuerinformation abgespeichert, die geometrisch z. B. durch eine mit dem Schaltrad fest verbundene Kurvenscheibe oder einen bezogen auf die Schaltradachse exzentrischen Zapfen oder eine exzentrische Rolle verwirklicht ist. Der Bewegungskonverter kann dann neben dem Schaltrad selbst und der darauf angebrachten Lagesteuerinformation eine Lagesteuerinformationsabgriffseinrichtung für das Abgreifen der Lagesteuerinformation aufweisen, die mit dem Schaltorgan bewegungsgekoppelt ist.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ermöglicht damit, dass die Lagesteuerinformation für das Schaltorgan, das eine mechanische Verbindung zu einem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss für das Schalten der unterschiedlichen Gänge des Wechselgetriebes hat, beim Schalten der Gänge mit großer Genauigkeit übertragen wird, während nach dem Schalten, wenn der Schalthebel in seine Grundstellung zurückgekehrt ist, ein ausreichend großes Spiel in der Übertragungskette des Bewegungskonverters gebildet wird, um Verspannungen abzubauen, die während des Fahrens zwischen der Schaltvorrichtung und der Schaltgabel des geschalteten Ganges auftreten können.
Die Arretiereinrichtung in einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung kann einen mit dem Schalthebel bewegungsgekoppelten und um eine Kulissenschwenkachse schwenkbaren Schalthebelkulissenkörper mit wenigstens einer Kulisse für das Steuern eines mit dem Steuergelenkkörper bewegungsgekoppelten Steuerfingers aufweisen, wobei die Kulisse in der Grundstellung des Schalthebels Abstandsänderungen des Steuerfingers zu der Kulissenschwenkachse ermöglicht und bei Auslenken des Schalthebels aus der Grundstellung Abstandsänderungen des Steuerfingers zu der Kulissenschwenkachse unterbindet.
Der Schalthebelkulissenkörper kann dabei direkt mit dem Schalthebel verbunden sein und die Kulissenschwenkachse kann mit der Schwenkachse des Schalthebels zusammenfallen. Insbesondere kann der Steuerfinger direkt an dem Steuergelenkkörper befestigt sein. Der Steuergelenkkörper kann z. B. an dem Rahmenkörper an einem Gelenk drehbeweglich gelagert sein, das eine zu der Kulissenschwenkachse parallele Gelenkachse hat. Das Steuergelenk kann eine zu der Kulissenschwenkachse parallele Gelenkachse aufweisen. Insbesondere kann die Schaltvorrichtung eine Führung für das Führen des Steuergelenkkörpers an dem Rahmenkörper aufweisen, die eine zu der Kulissenschwenkachse senkrechte Führungsfläche hat.
Von Vorteil ist es, wenn der Steuerfinger eine Rolle für das Verringern von Reibungskräften hat. Auf diese Weise lassen sich in der Schaltvorrichtung unerwünschte Reibungskräfte verringern. Der Steuerfinger in einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kann an den Steuergelenkkörper oder an ein mit dem Steuergelenkkörper bewegungsgekoppeltes Steuerelement angeschlossen sein. Der Schalthebelkulissenkörper in einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung kann auch zwei Kulissen mit einander gegenüberliegende kreisbogenförmigen Kulissenmittellinien aufweisen, deren Zentren mit der Kulissenschwenkachse zusammenfallen, wobei die beiden Kulissen jeweils Ausnehmungen für jeweils einen Steuerfinger haben, die in der Grundstellung des Schalthebels eine quer zu den Kulissenmittellinien verlaufende beschränkte Bewegung der Steuerfinger ermöglichen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollen exemplarisch verschiedene Varianten zeigen, stellen aber keinesfalls eine Einschränkung der konstruktiven Möglichkeiten dar, die etwa durch Kombination, Variation oder Abwandlung einzelner Elemente leicht gebildet werden können.
Es zeigen:

1 eine erste Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel zum Schalten eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug in einer Grundstellung;
2 die erste Schaltvorrichtung mit dem Schalthebel in einer ersten und einer zweiten aus der Grundstellung ausgelenkten Schaltstellung;
3 ein das Funktionsprinzip der Schaltvorrichtung erläuterndes Blockdiagramm;
4 eine Teilansicht einer zweiten Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel zum Schalten eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug in einer Grundstellung;
5 bis 7 weitere Teilansichten der zweiten Schaltvorrichtung;
8 eine Teilansicht einer dritten Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel zum Schalten eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug;
9 eine Teilansicht einer vierten Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel zum Schalten eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug;
10 eine Teilansicht einer fünften Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel zum Schalten eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug; und
11 eine Teilansicht einer sechsten Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel zum Schalten eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug in einer Grundstellung.

Die in der 1 gezeigte erste Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ dient zum Schalten eines Wechselgetriebes mit mehreren Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang in einem Kraftfahrzeug. Die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ hat einen Rahmenkörper 12 und weist einen Schalthebel 14 auf, der in einem Schwenkgelenk mit einer zu dem Rahmenkörper 12 ortsfesten Schwenkachse 16 an dem Rahmenkörper 12 schwenkbeweglich gelagert ist. Die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ enthält ein Schaltorgan 18, das an den Schaltwellengelenkkopf des Wechselgetriebes angeschlossen werden kann und dann für das Steuern von dessen Bewegung dient.
Für das Steuern der Bewegung des Schaltwellengelenkkopfs eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug ist die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ zusammen mit dem Wechselgetriebe in dem Kraftfahrzeug an oder in dem Wechselgetriebe derart angeordnet, dass eine Relativbewegung der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ gegenüber dem Wechselgetriebe nicht möglich ist oder durch die Verwendung eines Bowdenzugs als Verbindungsglieds für das Verbinden des Schaltorgans 18 mit dem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss des Wechselgetriebes ohne Auswirkung bleibt.
Die 1 zeigt die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ bei einer Grundstellung des Schalthebels 14. Die 2 zeigt die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ bei einer aus der Grundstellung ausgelenkten ersten Schalthebelstellung des Schalthebels 14 und bei einer aus der Grundstellung ausgelenkten zweiten Schalthebelstellung des Schalthebels 14.
Das Schaltorgan 18 in der Schaltvorrichtung hat einen Gelenkkopf 20. Das Schaltorgan 18 ist in einem Schaltorganlager 22, 22' an dem Rahmenkörper 12 verlagerbar aufgenommen. In dem Schaltorganlager 22, 22' kann das Schaltorgan 18 in der Richtung einer Schaltorganlängsachse 24 entsprechend dem Doppelpfeil 26 linear verlagert werden. Das Schaltorgan 18 weist an dem Gelenkkopf 20 eine Schnittstelle 28 auf, die für das Anschließen eines Verbindungsglieds für das Verbinden mit einem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss zum Schalten der unterschiedlichen Gänge des Wechselgetriebes dient. Durch Verlagern des Schaltorgans 18 in der Richtung der Schaltorganlängsachse 24 können für dieses unterschiedliche Schaltorganposen eingestellt werden.
Die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ enthält ein Schaltrad 30, das an dem Rahmenkörper 12 um eine Schaltraddrehachse 32 drehbeweglich gelagert ist und das in unterschiedliche Schaltraddrehstellungen bewegt werden kann. Die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ weist einen mechanischen Schaltorganposenspeicher 34 mit einer Lagesteuerkurve 36 an einer Kurvenscheibe 38 auf, die mit dem Schaltrad 30 fest verbunden ist. In dem Schaltorganposenspeicher 34 ist für jede der unterschiedlichen Schaltraddrehstellungen wenigstens eine Schaltorganpose abgespeichert. In der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ gibt es einen Bewegungskonverter 40, der für das Verlagern des Schaltorgans 18 durch Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung des Schaltrads 30 in dem Schaltorganposenspeicher 34 abgespeicherten Schaltorganpose auf das Schaltorgan 18 dient.
In der 3 ist ein das Funktionsprinzip der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ erläuterndes Blockdiagramm gezeigt. Durch Verschwenken des Schalthebels 14 um die Schwenkachse 16 entsprechend dem Schwenkwinkel β können mittels eines Schrittschaltwerks 42 in der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ für das Schaltrad 30 unterschiedliche dem Drehwinkel γ des Schaltrads 30 um die Schaltraddrehachse 32 entsprechende Schaltraddrehstellungen eingestellt werden, die einem Schaltschema 44 entsprechen.
Das Schrittschaltwerk 42 setzt eine Schwenkbewegung des Schalthebels 14 aus der Grundstellung bis in die erste oder die zweite Schalthebelstellung, die in der 2 gezeigt sind, in eine Drehbewegung des Schaltrads 30 um und gibt bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels 14 aus der ersten oder zweiten Schalthebelstellung zurück in die Grundstellung das Schaltrad 30 frei.
Das Schaltrad 30 kann damit an dem Rahmenkörper 12 in unterschiedliche, fixierbare Schaltraddrehstellungen bewegt werden.
Die durch Bewegen des Schalthebels 14 mittels des Schrittschaltwerks 42 einstellbaren Schaltraddrehstellungen entsprechen den einstellbaren Gängen und Schaltstellungen des Wechselgetriebes. Durch Einstellen dieser Schaltraddrehstellungen wird das Schaltorgan 18 in eine einer Verlagerung x des Schaltorgans 18 in der Richtung der Schaltorganlängsachse 24 entsprechende Schaltorganpose bewegt, die über die Schnittstelle 28 des Schaltorgans 18 mittels des Gelenkkopfs 20 auf einen Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss für das Einstellen einer Schaltstellung des Wechselgetriebes übertragen werden kann. Der Bewegungskonverter 40 in der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ enthält für das Verlagern des Schaltorgans 18 durch Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung des Schaltrads 30 in dem Schaltorganposenspeicher 34 abgespeicherten Schaltorganpose auf das Schaltorgan 18 eine Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung 46, die für das Abgreifen der Lagesteuerkurve 36 ausgelegt ist.
Die Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung 46 weist, wie in der 1 und der 2 zu sehen, einen ersten, an dem Rahmenkörper 12 um eine zu der Drehachse 32 des Schaltrads 30 parallele Schwenkachse 48 schwenkbeweglich gelagerten Schwenkhebel 50 und einen zweiten, ebenfalls an dem Rahmenkörper 12 um eine zu der Drehachse 32 des Schaltrads 30 parallele Schwenkachse 52 schwenkbeweglich gelagerten zweiten Schwenkhebel 54 auf.
An dem ersten Schwenkhebel 50 ist ein als eine Rolle ausgebildetes erstes Tastelement 56 aufgenommen, das für das Abtasten der Lagesteuerkurve der Kurvenscheibe dient. Die Lagesteuerkurve der Kurvenscheibe kann mittels des ersten Tastelements 56 abgetastet werden, indem dieses an der Kurvenscheibe an einer ersten Stelle anliegt. Das erste Tastelement 56 ist an dem ersten Schwenkhebel 50 um eine zu der Drehachse 32 des Schaltrads 30 parallele Drehachse 58 drehbeweglich gelagert. Der zweite Schwenkhebel 54 trägt ein zweites Tastelement 60, das wiederum als eine an dem zweiten Schwenkhebel 54 um eine zu der Drehachse 32 des Schaltrads 30 parallele Drehachse 62 drehbeweglich gelagert ist. Das zweite Tastelement 60 dient für das Abtasten der Lagesteuerkurve der Kurvenscheibe 38 an einer zweiten Stelle, indem dieses an der Kurvenscheibe 38 an einer zweiten Stelle anliegt.
Der Bewegungskonverter 40 weist ein in der 3 kenntlich gemachtes Übersetzungsgetriebe 63 mit einem in der 1 und in der 2 gezeigten Konverterelement 64 auf, das mit dem ersten Schwenkhebel 50 und mit dem zweiten Schwenkhebel 54 bewegungsgekoppelt ist. Das Konverterelement 64 ist relativ zu dem Rahmenkörper 12 beweglich verlagerbar und bildet mit dem ersten Schwenkhebel 50 und mit dem zweiten Schwenkhebel 54 ein Gelenkviereck, das für die unterschiedlichen Schaltraddrehstellungen des Schaltrads 30 eine permanente Anlage des ersten Tastelements 56 und des zweiten Tastelements 60 an der Kurvenscheibe 38 des Schaltorganposenspeichers 34 gewährleistet.
In dem Bewegungskonverter 40 gibt es ein Übertragungselement 66, welches das Konverterelement 64 mit dem Schaltorgan 18 kinematisch verbindet. Das Übertragungselement 66 ist in einem Steuergelenk 68 gelagert, das in einem Steuergelenkkörper 70 aufgenommen ist. Der Steuergelenkkörper 70 hat in der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ die Form eines Umlenkhebels. Er ist in einem mit dem Rahmenkörper 12 fest verbundenen Lagerbock 72 mittels eines Gelenks 74 drehbar gelagert und kann so relativ zu dem Rahmenkörper 12 bewegt werden.
Die Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ enthält eine mittels des Schalthebels 14 betätigbare Arretiereinrichtung 76 für den Steuergelenkkörper 70. Die Arretiereinrichtung 76 unterbindet bei Auslenken des Schalthebels 14 aus der Grundstellung eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 und ermöglicht in der Grundstellung des Schalthebels 14 eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12. Die Arretiereinrichtung 76 in der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ weist einen mit dem Schalthebel 14 bewegungsgekoppelten, um eine Kulissenschwenkachse 78 schwenkbaren Schalthebelkulissenkörper 80 mit einer Kulisse 82 für das Steuern eines Steuerfingers 84 auf, der an dem Steuergelenkkörper 70 festgelegt und infolgedessen mit dem Steuergelenkkörper 70 bewegungsgekoppelt ist.
Die Kulisse 82 hat eine kreisbogenförmige Kulissenmittellinie 86 um ein Zentrum, das auf der Kulissenschwenkachse 78 liegt, die hier mit der Schwenkachse 16 des Schalthebels 14 zusammenfällt. Für den Steuerfinger 84 hat die Kulisse eine erste Ausnehmung 88 und eine zweite Ausnehmung 88', die in der Grundstellung des Schalthebels 14 eine quer zu der Kulissenmittellinie 86 verlaufende beschränkte Bewegung des Steuerfingers 84 ermöglicht. Demgegenüber unterbindet die Kulisse 82 bei Auslenken des Schalthebels 14 aus der Grundstellung Abstandsänderungen des Steuerfingers 84 zu der Kulissenschwenkachse 78.
Die Arretiereinrichtung 76 bewirkt damit, dass die an ein Wechselgetriebe in einem Kraftfahrzeug angeschlossene Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ der Grundstellung des Schalthebels 14 keine unerwünschten Kräfte einleitet, da das Schaltorgan 18 gegenüber dem Rahmenkörper 12 der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ hier ein Bewegungsspiel hat. In einer ausgelenkten Stellung des Schalthebels 14 der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ bewirkt die Arretiereinrichtung 76 demgegenüber, dass sich das Schaltorgan 18 mittels des Schalthebels 14 spielfrei verstellen lässt, vorausgesetzt, dass die übrigen Baugruppen der Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ spielfrei gelagert sind.
Die 4 ist eine Teilansicht einer zweiten Schaltvorrichtung 10⁽²⁾ , deren Aufbau und deren Funktionsprinzip dem Aufbau und dem Funktionsprinzip der vorstehend anhand der 1 bis 3 beschriebenen Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ grundsätzlich entspricht. In der 5 bis 7 sind weitere Teilansichten der zweiten Schaltvorrichtung 10⁽²⁾ gezeigt Funktional gleiche Baugruppen und in der 4 bis 7 und in der 1 bis 3 einander entsprechende Elemente sind mit identischen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Auch die Schaltvorrichtung 10⁽²⁾ enthält eine Arretiereinrichtung 76, die bei Auslenken des Schalthebels 14 aus der Grundstellung eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 unterbindet und die in der Grundstellung des Schalthebels 14 eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 ermöglicht.
In der Schaltvorrichtung 10⁽²⁾ ist das Steuergelenk 68 für das Übertragungselement 66 des Bewegungskonverters 40 in einem Steuergelenkkörper 70 aufgenommen, der mittels eines Gelenks 74 an dem mit dem Rahmenkörper 12 fest verbundenen Lagerbock 72 gelagert ist. An dem Steuergelenkkörper 70 ist an einem weiteren Gelenk 90 ein Steuerelement 92 angeschlossen, das einen Steuerfinger 84 und eine Parallelführung 94 aufweist, in der ein Schalthebelbolzen 96 geführt ist, der die Schwenkachse 16 des Schalthebels 14 bildet. Der Schalthebel 14 weist hier einen Schalthebelkulissenkörper 80 auf, in den eine Kulisse 82 mit einer kreisbogenförmigen Kulissenmittellinie 86 eingearbeitet ist, deren Zentrum mit der Kulissenschwenkachse 78 und mit der Schwenkachse 16 des Schalthebels 14 zusammenfallen. Die Kulisse 82 hat zusätzlich beiderseits Ausnehmungen 88 und 88', die eine Bewegung des Steuerfingers 84 in bestimmten Grenzen in der in 4 dargestellten Grundstellung quer zur Kulissenmittellinie 86 erlauben.
Wenn das Konverterelement 64 des Bewegungskonverters der Schaltvorrichtung 10⁽²⁾ blockiert ist und die Markierung 106 keine dem Doppelpfeil 98 entsprechende Bewegung relativ zu einer zu dem Rahmenkörper 12 ortsfesten ersten Referenz 100 ausführen kann, ist eine Bewegung des Schaltorgans 18 in der Richtung des Doppelpfeils 26 in gewissen Grenzen möglich, da das Steuergelenk 68, wie in der 4, 5 und 6 zu sehen, durch die Beweglichkeit der bis zum Steuerfinger 84 reichenden Gelenkkette mit dem Steuergelenk 68 sowie den Gelenken 74, 90, 102, 104 wiederum selbst beweglich ist. Umgekehrt ist hier eine Bewegung der Markierung 106 an dem Schaltorgan 18 relativ zu einer zweiten, zu dem Rahmenkörper 12 ortsfesten Referenz 108 möglich, so dass sich in der Grundstellung des Schalthebels 14 in der Schaltvorrichtung 10⁽²⁾ eine Entkopplung des Schaltorgans 18 und des Konverterelements 64 ergibt.
Wenn dagegen wie in der 7 zu sehen der Schalthebel 14 aus seiner Grundstellung geschwenkt ist, taucht der Steuerfinger 84 in den kreisbogenförmigen Abschnitt der Kulisse 82 ein, was dann eine Bewegung des Steuerelements 92 quer zu der Kulissenmittellinie 86 unterbindet. Das Steuergelenk 68 ist durch die verhinderte Beweglichkeit der bis zum Steuerfinger 84 reichenden Gelenkkette selbst unverschieblich geworden und bildet eine feste Lagerbasis für die Lagerung des Übertragungselements 66. Eine Bewegung des Konverterelements 64 wird dann ohne Spiel auf das Schaltorgan 18 übertragen und es ist somit in der Schaltstellung des Schalthebels 14 eine spielfreie Kopplung zwischen dem Konverterelement 64 des Bewegungskonverters 40 und dem Schaltorgan 18 wirksam.
Die 8 ist eine Teilansicht einer dritten Schaltvorrichtung 10⁽³⁾ , deren Aufbau und deren Funktionsprinzip dem Aufbau und dem Funktionsprinzip der vorstehend anhand der 1 bis 3 und 4 bis 7 beschriebenen Schaltvorrichtungen 10⁽¹⁾ und 10⁽²⁾ grundsätzlich entspricht. Funktional gleiche Baugruppen und einander entsprechende Elemente sind in der 8 und in der 1 bis 3 und der 4 bis 7 mit identischen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Hier nimmt der Steuergelenkkörper 70 den Steuerfinger 84 direkt auf und ist in dem mit dem Rahmenkörper 12 fest verbundenen Lagerbock 72 mittels des Gelenks 74 drehbar gelagert. In der 8 ist gut zu erkennen, dass die Lage der Kulissenschwenkachse 78 bezüglich der Lage des Steuergelenks 68 für diese Ausführungsform in weiten Grenzen wählbar ist, wenn berücksichtigt wird, dass in der Grundstellung die Verbindung der Kulissenschwenkachse 78 mit der Mitte des Steuerfingers 84 im rechten Winkel auf die Verbindung zwischen der Mitte des Steuerfingers 84 und der Mitte des Gelenks 74 steht.
Die 9 ist eine Teilansicht einer vierten Schaltvorrichtung 10⁽⁴⁾ , deren Aufbau und deren Funktionsprinzip dem Aufbau sowie dem Funktionsprinzip der vorstehend anhand der 1 bis 3 und 4 bis 7 beschriebenen Schaltvorrichtungen 10⁽¹⁾ , 10⁽²⁾ und 10⁽³⁾ grundsätzlich entspricht. Funktional gleiche Baugruppen und einander entsprechende Elemente sind in der 9 und in der 1 bis 8 mit identischen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht.
Auch die Schaltvorrichtung 10⁽⁴⁾ enthält eine Arretiereinrichtung 76, die bei Auslenken des Schalthebels 14 aus der Grundstellung eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 unterbindet und die in der Grundstellung des Schalthebels 14 eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 ermöglicht. In der Schaltvorrichtung 10⁽⁴⁾ nimmt der Steuergelenkkörper 70 den Steuerfinger 84 direkt auf. Der Steuergelenkkörper 70 ist hier jedoch in dem mit dem Rahmenkörper 12 fest verbundenen Lagerbock 72 über eine Parallelführung 110 und ein Führungselement 112 beweglich gelagert. Die 9 zeigt, dass die Lage der Kulissenschwenkachse 78 bezüglich der Lage des Steuergelenks 68 für diese Ausführungsform frei wählbar ist und besonders auch mit der Gelenkachse des Steuergelenks 68 zusammenfallen kann.
Die 10 ist eine Teilansicht einer fünften Schaltvorrichtung 10⁽⁵⁾ , deren Aufbau und deren Funktionsprinzip dem Aufbau und dem Funktionsprinzip der vorstehend anhand der 1 bis 3 und 4 bis 7 sowie 8 und 9 beschriebenen Schaltvorrichtungen 10⁽¹⁾ , 10⁽²⁾ , 10⁽³⁾ und 10⁽⁴⁾ grundsätzlich entspricht. Funktional gleiche Baugruppen und in der 10 und in der 1 bis 9 einander entsprechende Elemente sind mit identischen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. Auch die Schaltvorrichtung 10⁽⁵⁾ enthält eine Arretiereinrichtung 76, die bei Auslenken des Schalthebels 14 aus der Grundstellung eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 unterbindet und die in der Grundstellung des Schalthebels 14 eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 ermöglicht. In der Schaltvorrichtung 10⁽⁵⁾ sind die Kulissen 82 bzw. 82' auf dem Schalthebelkulissenkörper 80 als einander gegenüberliegende Kurven ausgeführt. Sie bestehen in der Grundform wiederum aus Kreisbögen deren Zentren mit der Schwenkachse 16 des Schalthebels 14 und der Kulissenschwenkachse 78 zusammenfallen. Die Kulissen 82 bzw. 82' haben zusätzlich beiderseits Ausnehmungen 88 und 88', die eine Bewegung der auf den beiden Steuerfingern 84 bzw. 84' angeordneten Kulissenrollen 114 bzw. 114' in bestimmten Grenzen in der in 10 dargestellten Grundstellung quer zu der Kulissenmittellinie 86 bzw. 86' erlauben.
Die 11 ist eine Teilansicht einer sechsten Schaltvorrichtung 10⁽⁶⁾ , deren Aufbau und deren Funktionsprinzip dem Aufbau und dem Funktionsprinzip der vorstehend anhand der 1 bis 3 und 4 bis 7 sowie 8, 9 und 10 beschriebenen Schaltvorrichtungen 10⁽¹⁾ , 10⁽²⁾ , 10⁽³⁾ , 10⁽⁴⁾ und 10⁽⁵⁾ grundsätzlich entspricht. Funktional gleiche Baugruppen und in der 10 und in der 1 bis 10 einander entsprechende Elemente sind mit identischen Zahlen als Bezugszeichen kenntlich gemacht. Eine Bewegung des Konverterelements 64 des Bewegungskonverters in dieser Schaltvorrichtung kann hier ebenfalls durch das Schwenken des Schalthebels 14 hervorgerufen werden. Auch die Schaltvorrichtung 10⁽⁶⁾ enthält eine Arretiereinrichtung 76, die bei Auslenken des Schalthebels 14 aus der Grundstellung eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper der Schaltvorrichtung unterbindet und die in der Grundstellung des Schalthebels 14 eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper ermöglicht. Hier ist das Konverterelement 64 des Bewegungskonverters als ein direkt in dem Steuergelenk 68 drehbar gelagerte Zahnrad ausgebildet. Das Übertragungselement 66 des Bewegungskonverters ist hier ein Exzenterzapfen, der in eine Exzenterkulisse 116 des Schaltorgans 18 eingreift. In der gezeichneten Lage und bei starren und spielfreien Bauteilen, besteht eine wirksame Kopplung zwischen dem Konverterelement 64 und dem Schaltorgan 18. Da jedoch das Steuergelenk 68 als Lager für das Konverterelement 64 und als ein Teil des Steuergelenkkörpers 70 beweglich gelagert und in der Grundstellung des Schalthebels 14, wie aus 11 ersichtlich, auch freigegeben ist, wird auch hier eine Entkopplung zwischen dem Konverterelement 64 und dem Schaltorgan 18 wirksam.
Zu bemerken ist, dass bei einer modifizierten Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Schaltvorrichtungen 10⁽¹⁾ , 10⁽²⁾ , 10⁽³⁾ , 10⁽⁴⁾ , 10⁽⁵⁾ und 10⁽⁶⁾ vorgesehen sein kann, dass der Bewegungskonverter 40 für das Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem Schaltorganposenspeicher 34 abgespeicherten Schaltorganposen auf das Schaltorgan nicht nur ein relativ zu dem Rahmenkörper 12 beweglich verlagerbares Konverterelement 64 und ein Übertragungselement 66 enthalten kann, das direkt an das Schaltorgan 18 angeschlossen ist, sondern zusätzlich noch ein weiteres Übertragungselement oder noch weitere mit dem Übertragungselement 66 wirkungsgekoppelte Übertragungselemente enthält, um eine mit dem Schaltorgan 18 bewegungsgekoppelte kinematische Kette zu bilden, die für das Verstellen des Schaltorgans 18 dient. Das in dem Steuergelenk 68 in einem relativ zu dem Rahmenkörper 12 beweglichen Steuergelenkkörper 70 gelagerte Übertragungselement 66 ist hier dann nicht unmittelbar sondern mittelbar mit dem Schaltorgan 18 verbunden.
Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festzuhalten: Eine Schaltvorrichtung 10⁽¹⁾ , 10⁽²⁾ , 10⁽³⁾ , 10⁽⁴⁾ , 10⁽⁵⁾ , 10⁽⁶⁾ zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug hat einen Rahmenkörper 12 und weist einen an dem Rahmenkörper 12 um eine zu dem Rahmenkörper 12 ortsfeste Schwenkachse 16 schwenkbeweglich gelagerten Schalthebel 14 auf. Die Schaltvorrichtung enthält wenigstens ein an dem Rahmenkörper 12 verlagerbar aufgenommenes Schaltorgan 18, das eine Schnittstelle 28 zu einem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss für das Schalten der unterschiedlichen Gänge eines Wechselgetriebes hat, indem durch eine Verlagerung des wenigstens einen Schaltorgans 18 definierte Schaltorganposen eingestellt werden. In der Schaltvorrichtung gibt es ein Schaltrad 30, das an dem Rahmenkörper 12 um eine Schaltraddrehachse 32 drehbeweglich gelagert ist und das in unterschiedliche Schaltraddrehstellungen bewegt werden kann. Die Schaltvorrichtung enthält ein Schrittschaltwerk 42, das eine Schwenkbewegung des Schalthebels 14 aus einer Grundstellung bis in eine erste oder in eine zweite Schaltstellung in eine Drehbewegung des Schaltrads 30 umsetzt und das bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels 14 aus der Schaltstellung zurück in die Grundstellung das Schaltrad 30 freigibt. In der Schaltvorrichtung gibt es einen Schaltorganposenspeicher 34, in dem für jede der unterschiedlichen Schaltraddrehstellungen wenigstens eine Schaltorganpose abgespeichert ist. Die Schaltvorrichtung weist wenigstens einen Bewegungskonverter 40 für das Verlagern des wenigstens einen Schaltorgans 18 durch Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem wenigsten einen Schaltorganposenspeicher 34 abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan 18 auf. Der Bewegungskonverter 42 enthält für das Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem wenigstens einen Schaltorganposenspeicher abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan 18 ein relativ zu dem Rahmenkörper 12 beweglich verlagerbares Konverterelement 64 und ein Übertragungselement 66, der das Konverterelement 64 mit dem Schaltorgan 18 kinematisch verbindet, wobei das Übertragungselement 66 in einem Steuergelenk 68 gelagert ist, das in einem relativ zu dem Rahmenkörper 12 beweglichen Steuergelenkkörper 70 aufgenommen ist, und wobei eine mittels des Schalthebels 14 betätigbare Arretiereinrichtung vorgesehen ist, die bei Auslenken des Schalthebels 14 aus der Grundstellung eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 unterbindet und die in der Grundstellung des Schalthebels 14 eine Bewegung des Steuergelenkkörpers 70 relativ zu dem Rahmenkörper 12 ermöglicht.
Bezugszeichenliste

10(1), 10(2), ... 10(6): Schaltvorrichtung
12: Rahmenkörper
14: Schalthebel
16: Schwenkachse
18: Schaltorgan
20: Gelenkkopf
22, 22': Schaltorganlager
24: Schaltorganlängsachse
26: Doppelpfeil
28: Schnittstelle
30: Schaltrad
32: Schaltraddrehachse
34: Schaltorganposenspeicher
36: Lagesteuerkurve
38: Kurvenscheibe
40: Bewegungskonverter
42: Schrittschaltwerk
44: Schaltschema
46: Lagesteuerkurvenabgriffseinrichtung
48: Schwenkachse
50: Schwenkhebel
52: Schwenkachse
54: Schwenkhebel
56: Tastelement
58: Drehachse
60: Tastelement
62: Drehachse
63: Übersetzungsgetriebe
64: Konverterelement
66: Übertragungselement
68: Steuergelenk
70: Steuergelenkkörper
72: Lagerbock
74: Gelenk
76: Arretiereinrichtung
78: Kulissenschwenkachse
80: Schalthebelkulissenkörper
82, 82': Kulisse
84, 84': Steuerfinger
86, 86': Kulissenmittellinie
88, 88': Ausnehmung
90: Gelenk
92: Steuerelement
94: Parallelführung
96: Schalthebelbolzen
98: Doppelpfeil
100: Referenz
102, 104: Gelenk
106: Markierung
108: Referenz
110: Parallelführung
112: Führungselement
114, 114': Kulissenrolle
116: Exzenterkulisse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2015/154145 A1 [0002]
US 7318360 B2 [0011]
US 8393241 B2 [0012]
EP 0959267 A1 [0013]

Claims

Schaltvorrichtung (10⁽¹⁾, 10⁽²⁾, 10⁽³⁾, 10⁽⁴⁾, 10⁽⁵⁾, 10⁽⁶⁾) zum Schalten eines Wechselgetriebes mit unterschiedlichen Gängen in einem Kraftfahrzeug, mit einem Rahmenkörper (12), mit einem an dem Rahmenkörper (12) um eine zu dem Rahmenkörper (12) ortsfeste Schwenkachse (16) schwenkbeweglich gelagerten Schalthebel (14), mit wenigstens einem an dem Rahmenkörper (12) verlagerbar aufgenommenen Schaltorgan (18), das eine Schnittstelle (28) zu einem Wechselgetriebeschaltbetätigungsanschluss für das Schalten der unterschiedlichen Gänge eines Wechselgetriebes hat, indem durch eine Verlagerung des wenigstens einen Schaltorgans (18) definierte Schaltorganposen eingestellt werden, mit einem Schaltrad (30), das an dem Rahmenkörper (12) um eine Schaltraddrehachse (32) drehbeweglich gelagert ist und in unterschiedliche Schaltraddrehstellungen bewegt werden kann, mit einem Schrittschaltwerk (42), das eine Schwenkbewegung des Schalthebels (14) aus einer Grundstellung bis in eine erste oder in eine zweite Schaltstellung in eine Drehbewegung des Schaltrads (30) umsetzt und das bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels (14) aus der Schaltstellung zurück in die Grundstellung das Schaltrad (30) freigibt, mit wenigstens einem Schaltorganposenspeicher (34), in dem für jede der unterschiedlichen Schaltraddrehstellungen wenigstens eine Schaltorganpose abgespeichert ist, und mit wenigstens einem Bewegungskonverter (40) für das Verlagern des wenigstens einen Schaltorgans (18) durch Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem wenigsten einen Schaltorganposenspeicher (34) abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungskonverter (40) für das Übertragen der zu einer Schaltraddrehstellung in dem wenigstens einen Schaltorganposenspeicher (34) abgespeicherten Schaltorganpose auf das wenigstens eine Schaltorgan (18) ein relativ zu dem Rahmenkörper (12) beweglich verlagerbares Konverterelement (64) und ein das Konverterelement (64) mit dem Schaltorgan (18) kinematisch verbindendes Übertragungselement (66) enthält, wobei das Übertragungselement (66) in einem Steuergelenk (68) gelagert ist, das in einem relativ zu dem Rahmenkörper (12) beweglichen Steuergelenkkörper (70) aufgenommen ist, und wobei eine mittels des Schalthebels (14) betätigbare Arretiereinrichtung (76) vorgesehen ist, die bei aus der Grundstellung ausgelenkten Schalthebel (14) eine Bewegung des Steuergelenkkörpers (70) relativ zu dem Rahmenkörper (12) unterbindet und die in der Grundstellung des Schalthebels (14) eine Bewegung des Steuergelenkkörpers (70) relativ zu dem Rahmenkörper (12) ermöglicht.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (76) einen mit dem Schalthebel (14) bewegungsgekoppelten und um eine Kulissenschwenkachse (78) schwenkbaren Schalthebelkulissenkörper (80) mit wenigstens einer Kulisse (82, 82') für das Steuern eines mit dem Steuergelenkkörper (70) bewegungsgekoppelten Steuerfingers (84, 84') aufweist, wobei die Kulisse (82, 82') in der Grundstellung des Schalthebels (14) Abstandsänderungen des Steuerfingers (84, 84') zu der Kulissenschwenkachse (78) ermöglicht und bei Auslenken des Schalthebels (14) aus der Grundstellung Abstandsänderungen des Steuerfingers (84, 84') zu der Kulissenschwenkachse (78) unterbindet.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebelkulissenkörper (80) direkt mit dem Schalthebel (14) verbunden ist und die Kulissenschwenkachse (78) mit der Schwenkachse (16) des Schalthebels (14) zusammenfällt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerfinger (84, 84') direkt an dem Steuergelenkkörper (70) befestigt ist.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuergelenkkörper (70) an dem Rahmenkörper (12) an einem Gelenk (74) drehbeweglich gelagert ist, das eine zu der Kulissenschwenkachse (78) parallele Gelenkachse hat.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergelenk (68) eine zu der Kulissenschwenkachse (78) parallele Gelenkachse hat.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Führung für das Führen des Steuergelenkkörpers (70) an dem Rahmenkörper (12), die eine zu der Kulissenschwenkachse (78) senkrechte Führungsfläche aufweist.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerfinger (84, 84') eine Rolle für das Verringern von Reibungskräften hat.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerfinger (84, 84') an den Steuergelenkkörper (70) oder an ein mit dem Steuergelenkkörper (70) bewegungsgekoppeltes Steuerelement (92) angeschlossen ist.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebelkulissenkörper (80) zwei Kulissen (82, 82') mit einander gegenüberliegende kreisbogenförmigen Kulissenmittellinien (86, 86') aufweist, deren Zentren mit der Kulissenschwenkachse (78) zusammenfallen, wobei die beiden Kulissen (82, 82') jeweils Ausnehmungen (88, 88') für jeweils einen Steuerfinger (84, 84') aufweisen, die in der Grundstellung des Schalthebels (14) eine quer zu den Kulissenmittellinien (86, 86') verlaufende beschränkte Bewegung der Steuerfinger (84, 84') ermöglichen.