DE10259485A1

DE10259485A1 - Getriebeschaltanordnung mit einer Schaltwalze zum gleichzeitigen Schalten von zwei Schaltmuffen

Info

Publication number: DE10259485A1
Application number: DE2002159485
Authority: DE
Inventors: Martin Körber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Getriebeschaltanordnung zum gleichzeitigen Schalten von zwei Schaltmuffen, mit einer Schaltwalze, die drehbar um eine Längsachse angeordnet ist, und die an ihrer Außenseite eine Schaltkontur aufweist, einem Verschiebeelement, insbesondere einer Schaltgabel, das mit den beiden Schaltmuffen gekoppelt und zum gleichzeitigen Verschieben der beiden Schaltmuffen vorgesehen ist. Ferner sind zwei Mitnahmeelemente vorgesehen, über welche eine Drehbewegung der Schaltwalze in eine Translationsbewegung des Verschiebeelements umgesetzt wird, wobei das eine Mitnahmeelement zur Verschiebung des Verschiebeelements in eine Längsrichtung und das andere Mitnahmeelement zur Verschiebung des Verschiebeelements in die entgegengesetzte Richtung vorgesehen ist und die Mitnahmeelemente so angeordnet sind, das die Schaltkrafteinleitung in das Verschiebeelement asymmetrisch erfolgt.

Description

Die vorliegende Endung betrifft ein Getriebeschaltanordnung mit einer Schaltwalze gemäß Patentanspruch 1.
Bei manchen Fahrzeuggetrieben müssen zum Schalten von einem Gang in einen anderen Gang im Getriebe zwei oder mehrere Schaltkupplungen betätigt werden. Üblicherweise handelt es sich bei den Schaltkupplungen um Schaltmuffen, die während eines Schaltvorgangs axial verschoben werden. Um die Schaltzeiten kurz zu halten, ist es zweckmäßig, zwei auf benachbarten Wellen angeordnete, zu verschiebende Schaltmuffen zeitgleich zu betätigen. Um den konstruktiven Aufwand gering zu halten, wurde bereits erwogen, sogenannte „doppelrachige Schaltgabeln" einzusetzen, die zwei oder mehr auf nebeneinander liegenden Wellen angeordnete Schaltmuffen gleichzeitig betätigen. Bei einer Bewegung der doppelrachigen Schaltgabel wird die eine Schaltmuffe eingekuppelt und die andere ausgekuppelt. Da die erforderliche Schaltkraft für das Auskuppeln einer Schaltmuffe üblichennreise. wesentlich kleiner ist als die Schaltkraft für das Einkuppeln einer Schaltmuffe, entsteht an einer doppelrachigen Schaltgabel eine asymmetrische Schalt kraftverteilung. Aufgrund der asymmetrischen Kraftverteilung besteht die Gefahr, dass die Schaltgabel verkantet bzw. verhakt, was den Schaltkomfort bzw. die gesamte Schaltfunktion des Getriebes beeinträchtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Getriebeschaltanordnung zu schaffen, bei der die eingangs beschriebenen Probleme vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Grundprinzip der Endung besteht in einer Getriebeschaltanordnung mit zwei Schaltmuffen, die durch ein gemeinsames Verschiebeelement, insbesondere eine doppelrachige Schaltgabel, geschaltet werden. Das Verschiebeelement bzw. die Schaltgabel wiederum wird durch eine Schaltwalze betätigt. Eine Drehbewegung der Schaltwalze wird dabei in eine Translationsbewegung des Verschiebeelements bzw. der Schaltgabel umgesetzt. Wesentlich ist, dass die Schaltwalze über zwei Mitnahmeelemente, welche die Drehbewegung der Schaltwalze in eine Translationsbewegung des Verschiebeelements bzw. der Schaltgabel umwandeln, gekoppelt ist. Das eine Mitnahmeelement ist zur Verschiebung des Verschiebeelements in die eine Längsrichtung und das andere Mitnahmeelemente zur Verschiebung des Verschiebeelementes in die entgegengesetzte Längsrichtung vorgesehen. Der Kern der Erfindung besteht nun darin, dass die Einleitung der Schaltkraft in das Verschiebeelement bzw. in die Schaltgabel stets asymmetrisch erfolgt. Aufgrund der asymmetrischen Einleitung der Schaltkraft in die Schaltgabel wird die asymmetrische Verteilung der an den Schaltmuffen auftretenden Schaltkräfte teilweise oder vollständig „kompensiert". Die Gefahr eines Verkantens der Schaltgabel wird somit deutlich verringert.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Mitnahmeelemente in Axialrichtung der Schaltwalze und in Umfangsrichtung der Schaltwalze versetzt zueinander angeordnet. Vorzugsweise sind die Mitnahmeelemente in Umfangsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet, dass in einer Stirnansicht der Schaltwalze gesehen jedes der Mitnahmeelemente, der Mittelpunkt der Schaltwalze und der Mittelpunkt der dem betrachteten Mitnahmeelement zugeordneten Schaltmuffe auf einer Linie liegen. Bei einer derartigen Anordnung ist die Gefahr des Verkantens der Schaltgabel besonders gering.

Im folgenden wir die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1, 2 verschiedene Ausführungsbeispiele von einer Stirnansicht aus auf die Schaltwalze gesehen;

3a – 3c die Schaltnut am Außenumfang der Schaltwalze;

4a – 4c verschiedene Schaltstellungen der Schaltwalze relativ zu den Mitnehmerelementen;

5 eine Abwicklung der Schaltwalze im Bereich der Schaltnut;

6a, 6b eine Stirnansicht bzw. Draufsicht auf die Getriebeschaltanordnung gemäß der Erfindung.

1 zeigt zwei Schaltmuffen 1, 2, die jeweils entlang einer Getriebeachse 3, 4 verschiebbar angeordnet sind. Die Getriebeachsen 3, 4 sind in Querrichtung voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Den beiden Schiebemuffen 1, 2 ist eine doppelrachige Schaltgabel 5 zugeordnet, die am Außenumfang in die Schiebemuffe 1, 2 eingreift. Ferner ist eine Schaltwalze 6 vorgesehen, die drehbar um ihre Längsachse 7 im Getriebegehäuse angeordnet ist. Die Längsachse 7 ist parallel zu den beiden Getriebeachsen 3 und 4 und befindet sich im Bereich zwischen den beiden Getriebeachsen 3, 4. Am Außenumfang der Schaltwalze 6 ist eine Schaltnut 8 vorgesehen. In die Schaltnut 8 greifen zwei Mitnahmeelemente 9, 10 ein, die vom Innenumfang einer Ausnehmung 11 der Schaltgabel radial nach innen abstehen. Bei einer Verdrehung der Schaltwalze um die Längsachse 7 wird die Drehbewegung in Abhängigkeit von der Drehrichtung durch das eine Mitnahmeelement 9 oder durch das andere Mitnahmeelement 10 in eine Translationsbewegung entlang der Längsachse 7 umgesetzt.
Wie aus 1 deutlich zu erkennen ist, liegen in der gezeigten Stirnansicht der Getriebeschaltanordnung das Mitnahmeelement 9, der Mittelpunkt der Schaltwalze, der hier der Längsachse 7 entspricht, und der Mittelpunkt der Schaltmuffe 2 auf einer Linie. Ebenso liegen das Mitnahmeelement 10, der Mittelpunkt der Schaltwalze 8 und der Mittelpunkt der Schaltmuffe 1 auf einer Linie.
Wie bereits angedeutet, erfolgt die Einleitung der Schaltkraft von der Schaltwalze 6 in die Schaltgabel 5 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Schaltwalze 6 über das eine Mitnahmeelement 9 oder das andere Mitnahmeelement 10. Da beide Mitnahmeelemente nicht auf der Mittellinie 12 liegen, erfolgt die Schaltkrafteinleitung stets asymmetrisch. Es wurde bereits erwähnt, dass die Schaltkraft zum Einkuppeln einer Schaltmuffe üblicherweise größer ist als die Schaltkraft zum Auskuppeln einer Schaltmuffe. Sofern die Schaltmuffen 1, 2 so angeordnet sind, dass stets die eine eingelegt und die andere ausgelegt wird, treten an den Schaltmuffen unterschiedliche Schaltkräfte auf. Diese Schaltkraftasymmetrie kann durch die asymmetrische Schaltkrafteinleitung in die Schaltgabel 5 zumindest teilweise kompensiert werden.
Im Ausführungsbeispiel der 1 umschließt die in der Schaltgabel 5 vorgesehene Ausnehmung die Schaltwalze 6. Die Schaltgabel 5 ist somit in Axialrichtung am Außenumfang der Schaltwalze 6 geführt.
Beim Ausführungsbeispiel der 2 ist die Schaltgabel 5 mittig an einer Führungsstange 13 geführt. Die Schaltwalze 6 ist hier „außerhalb" der Schaltgabel 5 angeordnet. Auch hier liegen jeweils das Mitnahmeelement 9, der Mittelpunkt der Schaltwalze 6 und der Mittelpunkt der Schaltmuffe 1 sowie das Mitnahmeelement 10, der Mittelpunkt der Schaltwalze 6 und der Mittelpunkt der Schaltmuffe 2 auf einer Linie.
Die 3a, 3b zeigen jeweils in schematischer Darstellung eine Abwicklung einer Schaltnut 14, 15, wie sie am Außenumfang der Schaltwalze 6 vorgesehen sein könnte.
Legt man die beiden Schaltnuten 14, 15 gedanklich übereinander, so erhält man die resultierende Schaltnut 16, die in 3c dargestellt ist.
Die 4a – 4d zeigen jeweils verschiedene Drehstellungen der in der Schaltwalze vorgesehenen Schaltnut 16 relativ zu den Mitnahmeelementen 9, 10.
Die Schaltnut 16 ist so gestaltet, dass die Verschiebestellung der Schaltgabel eindeutig der jeweiligen Drehstellung der Schaltwalze zugeordnet ist, das heißt dass es keine undefinierten Schaltstellungen gibt. Bei der in den 4a – 4d gezeigten Schaltnutkontur 16 hat die Schaltgabel lediglich zwei mögliche Schaltstellungen, nämlich eine „linke" Schaltstellung und eine „rechte" Schaltstellung.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltnutkontur, bei der die Schaltgabel drei Stellungen aufweist, nämlich zwei Schaltstellungen, die in 5 mit Position 1 bzw. Position 2 bezeichnet sind und eine Mittel- bzw. Neutralstellung.
Die 6a, 6b zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem sich die Schaltmuffen 1, 2 in ihrer Projektion in einem Mittelbereich 17 überdecken, was durch einen axialen Versatz der Schaltmuffen 1, 2 oder durch eine hier nicht näher zu erläuternden komplementäre Gestaltung der Schaltmuffen 1, 2 ausgeglichen werden kann. 6a zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A der 6b.

Claims

Getriebeschaltanordnung zum gleichzeitigen Schalten von zwei Schaltmuffen (1, 2), mit einer Schaltwalze (6), die drehbar um eine Längsachse (7) angeordnet ist, und die an ihrer Außenseite eine Schaltkontur (16) aufweist, einem Verschiebeelement (5), insbesondere einer Schaltgabel, das mit den beiden Schaltmuffen (1, 2) gekoppelt und zum gleichzeitigen Verschieben der beiden Schaltmuffen (1, 2) vorgesehen ist und zwei Mitnahmeelementen (9, 10), über welche eine Drehbewegung der Schaltwalze (6) in eine Translationsbewegung des Verschiebeelements (5) umgesetzt wird, wobei das eine Mitnahmeelement (9) zur Verschiebung des Verschiebeelements (5) in eine Längsrichtung und das andere Mitnahmeelement (10) zur Verschiebung des Verschiebeelements (5) in die entgegengesetzte Richtung vorgesehen ist und die Mitnahmeelemente (9, 10) so angeordnet sind, dass die Schaltkrafteinleitung in das Verschiebeelement (5) asymmetrisch erfolgt.
Getriebeschaltanordnung nach Anspruch 1, wobei die Mitnahmeelemente (9, 10) in Axialrichtung der Schaltwalze (6) versetzt sind.
Getriebeschaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mitnahmeelemente (9, 10) in Umfangsrichtung der Schaltwalze (6) versetzt sind.
Getriebeschaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jedes der Mitnahmeelemente (9, 10) derart angeordnet ist, dass in einer Stirnansicht der Schaltwalze (6) gesehen, das Mitnahmeelement (9, 10), der Mittelpunkt (7) der Schaltwalze (6) und der Mittelpunkt (3, 4) einer der beiden Schaltmuffen (1, 2) auf einer Linie liegen.
Getriebeschaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede der beiden Schaltmuffen (1, 2) entlang einer Getriebeachse (3, 4) verschiebbar ist, wobei die Getriebeachsen (3, 4) in ihrer Querrichtung voneinander beabstandet und parallel zueinander sind und dass die Längsachse (7) der Schaltwalze (6) parallel zu den und in einem Bereich zwischen den beiden Getriebeachsen (3, 4) verläuft.
Getriebeschaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schaltkontur an der Außenseite der Schaltwalze (6) eine Steuernut (16) ist, wobei beide Mitnahmeelemente (9, 10) in die Steuernut eingreifen.
Getriebeschaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei an der Außenseite der Schaltwalze (6) zwei Steuernuten vorgesehen sind, die in Axialrichtung (7) der Schaltwalze (6) versetzt sind, wobei das eine Mitnahmeelement in die eine Steuernut und das andere Mitnahmeelement (10) in die andere Steuernut eingreift.