DE10213668A1

DE10213668A1 - Schaltbetätigungsvorrichtung zum Wählen und Schalten einer Gangstufe bei einem Getriebe

Info

Publication number: DE10213668A1
Application number: DE2002113668
Authority: DE
Inventors: Gerhard Fuehrer; Hermann Lanz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-12-11

Abstract

Es wird eine Schaltbetätigungsvorrichtung zum Wählen und Schalten einer Gangstufe bei einem Getriebe, insbesondere einem Handschaltgetriebe, für Fahrzeuge mit einer Schaltwelle (1), durch deren Längsbewegung eine Gangstufe wahlbar und durch deren Drehbewegung die Gangstufe schaltbar ist, und mit einer die Längs- und Drehbewegungen der Schaltwelle (1) führenden Schaltkulisse (4) vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schaltkulisse (4) mehrere Verschleißkanten (8) für das Wählen bzw. das Schalten einer Gangstufe aufweist, sodass die Verschleißfestigkeit der Schaltkulisse (4) erhöht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltbetätigungsvorrichtung zum Wählen und Schalten einer Gangstufe bei einem Getriebe, insbesondere einem Handschaltgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Schaltbetätigungsvorrichtungen zum Wählen und Schalten einer Gangstufe bei einem Getriebe, insbesondere einem Handschaltgetriebe, hinreichend bekannt. Um eine gewünschte Gangstufe zu wählen, kann der Fahrer einen Schalthebel betätigen. Der Schalthebel kann über ein Schaltgestänge mit einer Schaltwelle gekoppelt sein. Durch eine Längsbewegung der Schaltwelle kann die gewünschte Gangstufe gewählt und durch eine entsprechende Drehbewegung der Schaltwelle wird die gewählte Gangstufe geschaltet. Darüber hinaus ist eine Schaltkulisse vorgesehen, welche die Längs- und die Drehbewegungen der Schaltwelle geeignet umgesetzt und die Schaltschienen sowie die Schaltmitnehmer zum Schalten einer gewünschten Gangstufe führt.
Bei den bekannten Schaltbetätigungsvorrichtungen für Handschaltgetriebe wird die Wählposition eines Schalthebels durch die Abstützung des Schaltmitnehmers an benachbarten Schaltelementen, wie z. B. Schaltschienen, vorgesehen. Aufgrund der Vielzahl von aufeinanderliegenden Bauteilen ergeben sich Ungenauigkeiten in der Position und somit keine exakte Lage des Schalthebels durch erhebliches Wählspiel. Des weiteren wird bei den bekannten Schaltbetätigungsvorrichtungen durch die unzureichend definierte Lage der Schaltelemente ein exaktes Diagonalschalten erschwert. Bei bekannten Schaltbetätigungsvorrichtungen mit Wählwiederholung derselben Schaltschiene bei benachbarten Schaltgassen ist das Schalten durch den Schaltmitnehmer nicht möglich.
Es ist auch bekannt, dass die Schaltkulisse direkt an dem Schalthebel vorgesehen ist. In diesem Fall ist in nachteiliger Weise die Exaktheit der Schaltung von der sogenannten Fernschaltanlage abhängig. Des weiteren sind auch Schaltkulissen mit sogenannter Stifttechnik bekannt. Allerdings ist bei dieser Ausführung eine geringe Bauteilfestigkeit gegeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltbetätigungsvorrichtung zum Wählen und Schalten der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei der eine ausreichende Bauteilfestigkeit und auch eine Verschleißfestigkeit der Bauteile ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Varianten gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird eine erfindungsgemäße Schaltbetätigungsvorrichtung vorgeschlagen, bei der auch bei kleinen Wählbewegungen durch die Vielzahl von Verschleißkanten an der Schaltkulisse eine ausreichende Verschleißfestigkeit gegeben ist. Mit der erfindungsgemäßen Schaltbetätigungsvorrichtung wird in vorteilhafter Weise auch ein gezieltes Diagonalschalten ermöglicht.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Schaltkulisse wenigstens eine Außenlamelle und zumindest eine mit der Außenlamelle korrespondierende Innenlamelle aufweist, wodurch ein die Verschleißkanten bildendes Kulissenprofil vorgesehen ist. Auf diese Weise wird ein Wechsel der Gangstufe mit der Schaltwelle jeweils nur vor bzw. hinter jeder Außenlamelle ermöglicht. Aufgrund des geringen Axialspiels des Kulissenprofils zwischen der Außenlamelle und der Innenlamelle wird in vorteilhafter Weise eine exakte Position des Schalthebels realisiert.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Außenlamelle eine Ausnehmung zum Hindurchführen jeder Innenlamelle aufweist. Bevorzugt kann die Ausnehmung derart ausgebildet sein, dass die Schaltwelle in einer vorbestimmten Drehposition zum Schalten einer Gangstufe mit der Innenlamelle durch die Ausnehmung führbar ist. Durch die Anordnung mehrerer hintereinanderliegender Außenlamellen mit jeweils dazwischenliegenden Innenlamellen kann jedes gewünschte Schaltbild mit entsprechenden Schaltgassen bei der erfindungsgemäßen Schaltbetätigungsvorrichtung realisiert werden.

Es ist möglich, dass die Ausnehmung an ihrem Innenradius Einschnittbereiche aufweist, welche vorzugsweise gleichmäßig über den Innenradius verteilt sind. Beispielsweise können die Einschnittbereiche trapezförmig ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass andere beliebige Formen bei der erfindungsgemäßen Schaltbetätigungsvorrichtung als Einschnittbereiche vorgesehen sind.

Um ein Hindurchführen der Innenlamellen durch die Außenlamellen zu ermöglichen, können die Außenlamellen z. B. an dem Schaltwellengehäuse und die Innenlamellen drehfest an der Schaltwelle befestigt sein. Die Innenlamellen können zum Befestigen mit der Schaltwelle jeweils ein Innenprofil aufweisen, welches mit der Oberfläche der Schaltwelle derart korrespondiert, dass eine sichere Befestigung zwischen jeder Innenlamelle und der Schaltwelle gegeben ist. Vorzugsweise ist jedes Innenprofil der Innenlamellen ähnlich wie die Einschnittbereiche der Außenlamellen ausgebildet.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass jede Innenlamelle ein Außenprofil aufweist, welches z. B. mehrere über den Umfang verteilte Zähne aufweist. Die Zähne können vorzugsweise trapezförmig oder dergleichen ausgebildet sein und z. B. radial nach außen von der Innenlamelle abstehen.

Bevorzugt werden jede Außenlamelle und jede Innenlamelle aus einem Metallblech oder dergleichen z. B. mittels Stanzung hergestellt. Es ist denkbar, dass auch andere Werkstoffe und somit auch andere Herstellungsverfahren eingesetzt werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen am Beispiel einer Schaltbetätigungsvorrichtung zum Wählen und Schalten der eingangs genannten Art näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Ansicht eines Schaltwellengehäuses einer erfindungsgemäßen Schaltbetätigungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Teilansicht eines Endes des Schaltwellengehäuses und

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht entlang der Schnittlinie II-II gemäß Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Schaltbetätigungsvorrichtung zum Wählen und Schalten einer Gangstufe bei einem Getriebe, insbesondere einem Handschaltgetriebe, für Fahrzeuge dargestellt.
Die Schaltbetätigungsvorrichtung weist eine Schaltwelle 1 auf, durch deren Längsbewegung eine Gangstufe wählbar und durch deren Drehbewegung die gewählte Gangstufe schaltbar ist. Die Schaltwelle 1 ist in einem Schaltwellengehäuse 2 gelagert. An einem Ende der Schaltwelle 1 ist diese über ein Schaltgestänge 3 mit einem nicht weiter dargestellten Schalthebel gekoppelt. Es ist denkbar, im Bereich des anderen Endes der Schaltwelle 1 eine die Längs- und/oder Drehbewegungen der Schaltwelle 1 führende Schaltkulisse 4 vorzusehen.
Etwa mittig an der Schaltwelle 1 ist ein Schaltmitnehmer 5 vorgesehen, welcher über Schaltschienen 6 mit einer Schaltgabel 7 gekoppelt ist. Mit der Schaltgabel 7 können nicht weiter dargestellte Gangstufen bei dem Handschaltgetriebe geschaltet werden.
In Fig. 2 ist die Schaltkulisse 4 im Bereich eines Endes der Schaltwelle 1 vergrößert dargestellt. Die Schaltkulisse 4 weist mehrere Verschleißkanten 8 für das Wählen bzw. das Schalten einer Gangstufe auf, sodass die Verschleißfestigkeit der Schaltkulisse 4 erhöht wird. Die Schaltkulisse 4 umfasst mehrere Außenlamellen 9 und mehrere durch die Außenlamellen 9 führbare Innenlamellen 10, wobei ein Wechsel der Gangstufe mit der Schaltwelle 1 jeweils nur möglich ist, wenn die Innenlamellen 10 vor bzw. hinter den Außenlamellen 9 vorgesehen sind. Durch die miteinander korrespondierenden Außenlamellen 9 und Innenlamellen 10 werden eine Vielzahl von Verschleißkanten 8 gebildet, welche in Fig. 2 durch eine dickere durchgezogene Linie entlang des Kulissenprofils angedeutet sind.
Die Innenlamellen 10 sind drehfest mit der Schaltwelle 1 verbunden. Dafür ist an der Schaltwelle 1 ein Mitnahmeprofil 11 und an den Innenlamellen 10 jeweils ein korrespondierendes Innenprofil 12 vorgesehen. Die Innenlamellen 10 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in etwa gleichen Abständen zueinander koaxial zur Schaltwelle 1 angeordnet. Die Außenlamellen 9 sind an dem Schaltwellengehäuse 2 befestigt. Zur Begrenzung des gesamten Schaltkulissenlamellenpakets ist ein linker Begrenzungsanschlag 13 und ein rechter Begrenzungsanschlag 14 an der Schaltwelle 1 vorgesehen.
In Fig. 3 ist eine geschnittene Ansicht entlang der Schnittlinie II-II gemäß Fig. 2 dargestellt. Die gezeigte Außenlamelle 9 weist eine Ausnehmung 15 zum Hindurchführen der Innenlamellen 10 auf. Die Ausnehmung 15 ist derart ausgebildet, dass die Schaltwelle 1 in einer vorbestimmten Drehposition zum Schalten einer Gangstufe mit der Innenlamelle 10 durch die Ausnehmung 15 führbar ist. Entlang des Innenradius der Ausnehmung 15 sind mehrere Einschnittbereiche 16 vorgesehen, welche gleichmäßig über den Innenradius verteilt sind. Die Einschnittbereiche 16 sind etwa trapezförmig ausgebildet.
Die Innenlamellen 10 weisen ein Innenprofil 12 zum Befestigen mit der Schaltwelle auf, wobei an der Schaltwelle ein mit dem Innenprofil 12 korrespondierendes Mitnahmeprofil 11 vorgesehen ist. Jede Innenlamelle 10 hat ein Außenprofil 17, welches mehrere über den Umfang verteilte Zähne 18 aufweist. Die Zähne 18 sind etwa trapezförmig bzw. evolventenförmig ausgebildet und korrespondieren mit den Einschnittbereichen 16 der Außenlamellen 9. Bevorzugt werden die Außenlamellen 9 und die Innenlamellen 10 aus Metallblechen mittels Stanzung herstellt. Jede Außenlamelle 9 ist mittels vier Befestigungsorganen 19 an dem Schaltwellengehäuse 2 befestigt. Bezugszeichen 1 Schaltwelle
2 Schaltwellengehäuse
3 Schaltgestänge
4 Schaltkulisse
5 Schaltmitnehmer
6 Schaltschienen
7 Schaltgabel
8 Verschleißkanten
9 Außenlamellen
10 Innenlamelle
11 Mitnahmeprofil
12 Innenprofil
13 linker Begrenzungsanschlag
14 rechter Begrenzungsanschlag
15 Ausnehmung
16 Einschnittbereiche
17 Außenprofil
18 Zähne
19 Befestigungsorgane

Claims

1. Schaltbetätigungsvorrichtung zum Wählen und Schalten einer Gangstufe bei einem Getriebe, insbesondere einem Handschaltgetriebe, für Fahrzeuge, mit einer Schaltwelle (1), durch deren Längsbewegung eine Gangstufe wählbar und durch deren Drehbewegung die gewählte Gangstufe schaltbar ist und mit einer die Längs- und Drehbewegungen der Schaltwelle (1) führenden Schaltkulisse (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (4) mehrere Verschleißkanten (8) für das Wählen bzw. das Schalten einer Gangstufe aufweist, sodass die Verschleißfestigkeit der Schaltkulisse (4) erhöht wird.

2. Schaltbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißkanten (8) bei der Schaltkulisse (4) durch zumindest eine Außenlamelle (9) und durch wenigstens eine mit der Außenlamelle (9) korrespondierende Innenlamelle (10) vorgesehen sind, wobei ein Wechsel der Gangstufe mit der Schaltwelle (1) jeweils nur vor bzw. hinter jeder Außenlamelle (9) möglich ist.

3. Schaltbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamelle (9) eine Ausnehmung (15) zum Hindurchführen der Innenlamelle (10) aufweist.

4. Schaltbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15) derart ausgebildet ist, dass die Schaltwelle (1) in einer vorbestimmten Drehposition zum Schalten einer Gangstufe mit der Innenlamelle (10) durch die Ausnehmung (15) führbar ist.

5. Schaltbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15) an ihrem Innenradius Einschnittbereiche (16) aufweist.

6. Schaltbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnittbereiche (16) gleichmäßig über den Innenradius verteilt sind.

7. Schaltbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnittbereiche (16) etwa trapezförmig ausgebildet sind.

8. Schaltbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Außenlamelle (9) an einem Schaltwellengehäuse (2) befestigt ist.

9. Schaltbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Innenlamelle (10) drehfest mit der Schaltwelle (1) verbunden ist.

10. Schaltbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Innenlamelle (10) ein Innenprofil (12) zum Befestigen mit der Schaltwelle (1) aufweist.

11. Schaltbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Innenlamelle (10) ein Außenprofil (17) aufweist.

12. Schaltbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenprofil (17) mehrere über den Umfang verteilte Zähne (18) aufweist.

13. Schaltbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (18) etwa trapezförmig ausgebildet sind.

14. Schaltbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Außenlamelle (9) und jede Innenlamelle (10) aus Metallblechen mittels Stanzung hergestellt sind.