DE60304843T2 - Getriebeschalteinrichtung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1. Diese Vorrichtung ist von der US-A-5 481 935 her bekannt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltvorrichtung, die auf alle Getriebearten mit Synchronisiereinrichtungen oder Klauenkupplungen anwendbar ist. Insbesondere ist die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung perfekt für automatisierte Schaltgetriebe und Doppelkupplungs-Kraftübertragungen geeignet.
  • Im Prinzip sind zwei verschiedene Schaltvorrichtungen bekannt und werden mit einer oder zwei Schalttrommeln und mit Direktaktivierung verwendet.
  • Eine Schaltvorrichtung mit einer Schalttrommel (z.B. US-A-1 283 561) umfasst eine Trommel mit Nuten in ihrer Oberfläche, die mit zunehmenden Winkeln gedreht werden können. Eine Schaltgabel ist mit jeder Nut verbunden und durch eine Stange abgestützt.
  • Schaltvorrichtungen mit einer oder zwei Trommeln, die für DCT-Anwendungen vorgesehen sind, sind konzeptionell sequentiell. Um zum Beispiel ein mehrfaches Herunterschalten auszuführen, müssen alle Zwischengetriebe durchgeschaltet werden, was Zeit verbraucht.
  • Ein mechanisches System mit hydraulischen Aktuatoren bringt die Schalttrommel in die definierten Winkel. Entweder enthält das Hydraulikventil die Wahlventile, die den regulierten Druck für das erforderliche Herauf- oder Herunterschalten zum Kolben leiten; oder es sind mehrere Proportionalventile eingebaut, die direkt durch das elektronische Steuergerät aktiviert werden. Es sind auch Zwischenlösungen möglich.
  • Jedes Wahlventil braucht Zeit, um aktiviert zu werden. So ergeben sich ungefähr 30 Millisekunden Verzögerungszeit zwischen dem elektrischen Signal und der Hydraulikreaktion für ein Wahlventil und ungefähr 50 Millisekunden Verzögerungszeit für ein Proportionalventil. Proportionalventile sind teuer, so dass die benötigte Menge beschränkt werden muss.
  • Das zweite, Direktaktivierung genannte System wird durch die Tatsache gekennzeichnet, dass jede Gabel auf einer Stange abgestützt ist, die in beiden axialen Richtungen mittels eines bi-direktionalen Kolbens oder zweier Kolben bewegt werden kann. Das Hydraulikventil enthält Wahlventile, um den Druck zum Kolben oder zu den Kolben, die aktiviert werden müssen, zu leiten. Dieses System ist nicht sequentiell und braucht mehrere Hydraulikselektoren oder Proportionalventile. Hydraulikselektoren brauchen Zeit, um aktiviert zu werden, und Proportionalventile sind teuer.
  • Es ist daher eine grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine einfache Anordnung aufweist, einfach herzustellen ist und eine zuverlässige Funktion aufweist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
  • Im Einzelnen nimmt die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere die Form eines Elektro-hydraulischmechanischen Aktivierungssystems für Automatikgetriebe mit den folgenden Vorteilen ein:
    • – extrem kurze Reaktionszeit zwischen dem Steuergerät-Ausgangssignal und dem Synchronisierungsstart;
    • – alle Schaltgabeln, die nicht durch den Aktuator absichtlich bewegt werden, werden mechanisch gesperrt;
    • – das System ermöglicht das Überspringen der Gänge beim Hoch- und Runterschalten und beim sequentiellen und nicht sequentiellen Schalten;
    • – bezüglich der Notwendigkeit für Doppelkupplungs-Kraftübertragungen (DCT), kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung alle Kombinationen von Gängen auswählen;
    • – außerdem überträgt die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Steuergerätsignal genau zur Kraftsteuerung/regelung auf der Synchronisiereinrichtung;
    • – die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine sehr kompakte Anordnung mit nur einigen einfachen Komponenten; und
    • – die Erfassung und Korrektur der möglichen Fehlfunktion der Synchronisiereinrichtung oder der Klauenkupplung ist möglich.
  • Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Bezüglich der Funktion der Schaltvorrichtung ist zu beachten, dass jede Gabel, wenn die Aktuatorvorrichtung nicht aktiviert ist, vorzugsweise in einem der drei Schlitze des Gehäuses der Vorrichtung gesperrt ist. Jeder Schlitz entspricht einer der endgültigen Positionen der entsprechenden Synchronisiereinrichtung oder Klauenkupplung: schalten in ein Übersetzungsverhältnis, in die neutrale Stellung oder in ein anderes Übersetzungsverhältnis. In dieser Situation kann sich die Schaltstange ohne Mitnehmen einer der Schaltgabeln frei bewegen. Durch einen gesteuerten/geregelten Druck auf beide Enden der Schalt stange kann die Kraft auf diese Stange oder die Position derselben gesteuert/geregelt werden.
  • Wenn die Synchronisiereinrichtung in Eingriff sein soll, wird die Schaltstange im neutralen Zustand positioniert, Der neutrale Zustand ist die Position, bei der die Nut in der Schaltstange genau unter dem mittelsten Schlitz des Gehäuses der Vorrichtung angeordnet ist. Danach wird die Aktuatorvorrichtung aktiviert. In diesem Zustand verbindet der Verriegelungsstift der Auswahlvorrichtung die Schaltgabel mit der Schaltstange, bevor die Schaltgabel vom Schlitz im Gehäuse freigegeben wird. Während dieser Aktion befindet sich die Schaltgabel niemals in einer unkontrollierten Situation. In diesem Moment wird die Schaltgabel vom Gehäuse freigegeben und mit der Schaltstange verbunden. Durch Druckbeaufschlagung auf eines der beiden Enden der Schaltstange durch die Schaltstangen-Bewegungsvorrichtung wird die Schaltstange auf die Synchronisiereinrichtung gedrückt und ist mit dem ausgewählten Gang in Eingriff. In diesem Moment wird die Schaltung bereits ausgeführt. Während die Schaltstange bewegt wird, wird die Gangauswahleinheit deaktiviert. In der Endposition der Schaltstange drückt eine Verriegelungsfeder, die vorzugsweise vorgesehen werden kann, den Verriegelungsstift in einen äußersten Schlitz im Gehäuse. Der Verriegelungsstift ist vorzugsweise breit genug, so dass die Auswahlvorrichtung immer in Kontakt mit dem Verriegelungsstift über die gesamte Streckenlänge ist. Die Schaltstange wird nun von der Schaltgabel gelöst und kann sich ohne die Schaltgabel in den neutralen Zustand zurück bewegen.
  • Die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann für Doppelkupplungs-Getriebe (DCTs) optimiert werden. Die durchschnittliche Schaltablaufzeit, das ist die Zeit, die nach einer Schaltung benötigt wird, und die durchschnittliche Hydraulikenergie für einen Schaltvorgang in einem Doppelkupplungs-Getriebe mit 6 Gängen kann reduziert werden, wenn die Gänge wie folgt angeordnet sind: 1/4, 2/6, 3/5 oder als 1/6, 2/4, 3/5 (x/y bedeutet: Gang x ist die linke Seite der Synchronisiereinrichtung und Gang y die rechte Seite).
  • Am meisten gebräuchlich mit DCTs sind sequentielle Schaltungen. Üblicherweise müssen die sequentiellen Gänge so weit wie möglich auf derselben Seite der Synchronisiereinrichtung sein. Wenn das so ist, wird eine sequentielle Schaltung weniger Öl und Zeit verbrauchen, als wenn die Gänge auf entgegengesetzten Positionen sind. Im Fall von zwei- bis dreimaligem Hochschalten befindet sich die Schaltstange in der neutralen Position. Das Getriebe ist in der zweiten und in der neutralen Position. Die Schaltstange nimmt die 3/5-Synchronisiereinrichtung auf und bewegt sich nach links. Der zweite und dritte Gang ist nun eingekuppelt und es gibt eine Kupplungsüberlappung. Nun wird das Getriebe in den dritten Gang geschaltet, wobei sich der zweite Gang im Standby-Zustand befindet. Die Schaltstange nimmt den 2/6 auf und bewegt sich nach rechts in die neutrale Position. Wenn sich der zweite und dritte Gang in entgegengesetzten Positionen befinden, muss sich die Stange ohne Gabel von einer Seite zur anderen bewegen, um eine Gabel aufzunehmen.
  • Diese Anordnung verbessert den Durchschnitt, aber nicht bei allen Gangschaltungen. Eine Schaltung vom dritten zum vierten Gang profitiert nicht von dieser Anordnung.
  • Durch Hinzufügen einer zweiten Nut in der Schaltstange wird die Anzahl der Stangenbewegungen für alle Schaltungen auf zwei reduziert, wobei sie sequentiell oder nicht sequentiell und unabhängig von der Ganganordnung ist.
  • Die Vorteile der Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind die folgenden:
    Als allererstes kann eine kurze Reaktionszeit erreicht werden. Die Reaktionszeit ist hier als die Zeitverzögerung zwischen dem Moment, bei dem das Steuergerät oder der Treiber das Signal erzeugt, um das Schalten zu beginnen, und dem Moment definiert, bei dem die Getriebe-Eingangswellendrehzahl die Veränderung infolge der Synchronisierung startet.
  • Für die Qualität eines automatisierten Getriebes ist es von äußerster Bedeutung, dass diese Zeitverzögerung so klein wie möglich ist. Die Zeitverzögerung ist die Summe aus Folgendem:
    • – die Zeit, bis die Kraft im Magneten aufgebaut ist, ist Null (oder weniger als eine Nanosekunde).
    • – die Zeit, um den Verriegelungsstift neu anzuordnen, beträgt ungefähr 10 Millisekunden infolge der geringen Massen der Bewegungsteile.
    • – die EH-(= elektrisch zu hydraulisch) Verzögerung der Proportionalventile, um den Druck auf die Enden der Schaltstange zu steuern/regeln, beträgt ungefähr 50 Millisekunden.
    • – die Druckleitungen sind immer an beiden Seiten mit Öl gefüllt, so dass keine Zeit verloren wird, sie unter Druck zu setzen.
    • – die Bewegung der Stange über die für die Synchronisierung benötigte Strecke. Diese Zeit kann auf ein Minimum optimiert werden, das unabhängig von der Wahl des Aktivierungssystems ist.
  • Der nächste Schritt (der Verriegelungsstift wird in seine Ruheposition durch die Feder und die Schaltstange zur neutralen Position zurückbewegt) erfolgt nach der Schaltung und erhöht die Reaktionszeit nicht.
  • Die Gesamtreaktionszeit beträgt somit ungefähr 60 Millisekunden.
  • Alle anderen Systeme, bei denen zwei oder mehr Hydraulikschritte notwendig sind, um eine Schaltung auszuführen, sind langsamer. Mindestens ein Hydraulikschritt muss proportional sein: EH-Verzögerung 50 Millisekunden. Der andere Schritt (proportional oder Wahl) dauert mindestens 30 Millisekunden. Somit beträgt die minimale Reaktionszeit der gegenwärtigen Systeme mindestens 80 Millisekunden.
  • Die gegenwärtigen Systeme sind ein Kompromiss zwischen Kosten und Reaktionszeit. Wenn nicht für die Reaktionszeit optimiert wird, werden diese Systeme sogar langsamer und bleiben teurer. Im aktuellen System mit Direktaktivierung ist der Nachteil der Kosten und die Verzögerungszeit sogar noch ausgeprägter, weil mehr Auswahlventile oder mehr Proportionalventile notwendig sind.
  • Bezüglich der Verriegelung der Schaltgabeln, ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, dass alle Schaltgabeln, die nicht aktiv gesteuert/geregelt werden, in ihrer Position bleiben, auch wenn ein heftiger Ruck eintritt.
  • In Schaltgetrieben und automatisierten Schaltgetrieben sind für diesen Zweck zusätzliche mechanische Systeme angeordnet. In einem Doppelkupplungs-Getriebe ist die Situation komplizierter, weil zwei Gänge auf einmal ausgewählt werden können und alle Gänge in ihrer Position im Falle eines Rucks bleiben müssen. Auch werden in diesen Anwendungen mechanische Verriegelungssysteme und/oder Sperren hinzugefügt.
  • Eine alternative Lösung ist die hier voranstehend erläuterte Schalttrommel. Obwohl ihre Anwendung auf die sequentielle Gangschaltung begrenzt ist, sieht sie alle Sperrfunktionen vor. In einem Doppelkupplungs-Getriebe wird die Schalttrommel ein unförmiges Teil, oder es wird in zwei Schalttrommeln mit eigenen Aktivierungssystem, eine Trommel für jede Eingabewelle, aufgeteilt.
  • Die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist den Vorteil auf, dass alle Sperrfunktionen konzeptionell eingebaut sind, so dass keine zusätzlichen Kosten für das Anordnen dieser Funktionen erzeugt werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass ein nicht sequentielles Schalten möglich ist. Das tatsächliche Schalttrommelsystem ist auf das sequentielle Schalten begrenzt, während das Direktaktivierungssystem das nicht sequentielle Schalten zulässt.
  • Das nicht sequentielle Schalten hat den Vorteil, dass es möglich ist, die Gänge zu überspringen. Eine typische Situation liegt vor, wenn der Fahrer plötzlich die Drosselklappe durch Niederdrücken des Gaspedals weiter öffnet, nachdem im höchsten Gang verlangsamt wurde. Den Fahrer erwartet ein sofortiges Herunterschalten, z.B. in den zweiten Gang. Wenn das Fahrzeug ein sequentielles Getriebe aufweist, wird das Getriebe alle Zwischengänge schalten, bevor es den zweiten Gang erreicht. Diese Aktionen verbrauchen Zeit und das Auto verhält sich hier weniger dynamisch. Diese Situation wird sogar schlimmer, wenn die Reaktionszeit ebenfalls groß ist.
  • In einem Doppelkupplungs-Getriebe sind viele Gangkombinationen erforderlich. Zum Beispiel wird das Fahren im dritten Gang in drei Kombinationen der Gangauswahl erfolgen. Der dritte und vierte ist bereit (die mit dem dritten verbundene Kupplung ist geschlossen und für den vierten geöffnet), der dritte und zweite sind bereit und der dritte ist mit der anderen Welle in neutraler Position (Kupplung zum dritten Gang ist geschlossen und Kupplung zur anderen Welle ist offen oder geschlossen).
  • Das gegenwärtige System mit Direktaktivierung kann damit leicht fertig werden, aber das System mit Schalttrommeln erhält eine Schalttrommel mit einem großen Durchmesser, weil für jeden Gang all diese Kombinationen in der Nutanordnung vorgesehen werden müssen. Wenn ein mehrfaches Runter- oder Hochschalten erforderlich ist, muss das Getriebe durch all diese Zwischengänge mit all ihren Gangkombinationen durchgeschaltet werden, welches viel Zeit, Hydraulikkraft und Energie verbraucht. Pumpen und mögliche Akkumulatoren müssen für diese Aufgabe groß genug sein. Eine Alternative für diese umfangreiche Schalttrommel sind zwei Schalttrommeln, eine für jede Eingangswelle. Jede Trommel benötigt nur die Nutanordnung für die Gänge auf der dazugehörigen Welle (das sind der erste, dritte, fünfte ... und der zweite, vierte, sechste ...). Zwei Schalttrommeln mit ihrem eigenen Aktivierungssystem und Lagerungen erhöhen natürlich die Kosten.
  • Aus der Beschreibung der Funktion der Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist ersichtlich, dass das neue Aktivierungssystem gut geeignet ist, um alle Gangkombinationen ohne Zeitverlust auszuführen.
  • Bezüglich der genauen Kraftsteuerung/regelung auf der Synchronisiereinrichtung muss die Axialkraft auf der Synchronisiereinrichtung während der Aktivierung gesteuert/geregelt werden, um das Schaltverhalten an die Fahrzustände anzupassen. Das elektronische Steuergerät und das Hydrauliksystem können einen gesteuerten/geregelten Druck vorsehen.
  • Mit der Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Druck fast perfekt proportional in eine Kraft auf die Schaltgabel übertragen, weil die mechanischen Verluste infolge der Reibung auf der Schaltstange zum Gehäuse und auf der Schaltstange in den gesperrten Schaltgabeln vernachlässigbar sind.
  • Im tatsächlichen System mit der Schalttrommel enthält die mechanische Übertragung der gesteuerten/geregelten Kraft viele nicht lineare Verluste, wie z.B. die Reibung zwischen den Nutwänden und der Schaltgabel, wobei eine Sperre und ein mit einer Sprungfeder versehener Mechanismus, um den zunehmenden Winkel zu erzeugen, die Schalttrommel erhöht. Wegen dieser unbekannten Verluste wird die Kraft auf die Schaltgabel weniger genau sein.
  • Ähnliche nicht lineare Verluste werden in der Sperre und der Verriegelungsvorrichtung des direkt aktivierten Systems erzeugt.
  • Wie hier obenstehend bereits erklärt worden ist, sieht die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine kompakte Anordnung und nur wenige Komponenten vor.
  • Außerdem ist eine Erfassung und Korrektur möglicher Störungen der Synchronisiereinrichtung oder der Klauenkupplung vorgesehen. Außerdem kann es passieren, dass der Sperrring einer Synchronisiereinrichtung infolge der Vibrationen nicht wirksam ist. Dann kann die Synchronisiereinrichtung in Eingriff sein, ohne synchronisiert worden zu sein. Ein Vorteil der Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der, dass diese Situation leicht erfasst und nachgebessert werden kann.
  • Das Steuergerät muss dennoch die Motordrehzahl und die Getriebeausgangsdrehzahl kennen. Mit einem zusätzlichen Positionssensor auf der Schaltstange wird eine mögliche Störung der Synchronisiereinrichtung erfasst, wenn die Drehzahldifferenz über die Synchronisiereinrichtung in dem Moment ungleich Null ist, bei dem die Synchronisiereinrichtung durch den Sperrring hindurchgeht.
  • Wenn dieses Problem auftritt, führt die Synchronisiereinrichtung viel Lärm aus, und wenn die Aktivierungskraft auf die Schaltgabel nicht freigegeben wird, könnte die Synchronisiereinrichtung beschädigt werden. Doch sobald das Steuergerät die Störung erfasst, kehrt sie die Kraft auf die Synchronisiereinrichtung um und startet eine neue Einstellung.
  • Beim aktuellen Aktivierungssystem mit einer Schalttrommel ist es selbst nicht sicher (und wahrscheinlich abhängig von jeder individuellen Anordnung), ob die Drehung der Trommel bei jeder Schalttrommelposition umgedreht werden kann. Die Erfassung und Korrektur einer Störung kann auch beim existierenden System mit direkter Aktivierung erreicht werden, aber es wird ein Positionssensor auf jeder Schaltgabelstange benötigt, der die Kosten signifikant erhöht.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Anmeldung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. Darin zeigt:
  • 1 eine schematische vereinfachte Darstellung der Gesamtanordnung einer Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine vereinfachte Darstellung einer Gangauswahleinrichtung im gesperrten Zustand,
  • 3 eine Darstellung gemäß 2 der Gangauswahleinrichtung im ungesperrten Zustand, und
  • 4 eine vereinfachte Darstellung eines Teils der Schaltvorrichtung gemäß 1.
  • 1 stellt eine Schaltvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Gehäuse 13 und einer Schaltstange 2 dar, die im Gehäuse 13 durch die Lager 23 und 24 abgestützt wird.
  • Gemäß der bevorzugten, in 1 dargestellten Ausführungsform sind vier Schaltgabeln 3 bis 6 auf der Schaltstange 2 nebeneinander angeordnet. Jede der Schaltgabeln 3 bis 6 kann selektiv mit der Schaltstange 2 verbunden werden.
  • Außerdem umfasst die Schaltvorrichtung 1 eine Aktuatorvorrichtung 8 zum Auswählen des entsprechenden Gangs durch Betätigen der zuvor erwähnten verbundenen Schaltgabeln 3 bis 6.
  • Zu diesem Zweck umfasst die Aktuatorvorrichtung 7 eine Gangauswahleinrichtung 7. Gemäß der bevorzugten, in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die Gangauswahleinrichtung 8 vier Gangauswahleinheiten 7A, 7B, 7C, 7D, die jeweils mit den entsprechenden Schaltgabeln 3, 4, 5 und 6 verbunden sind.
  • Außerdem umfasst die Schaltvorrichtung 1 mindestens eine unabhängige Schaltstangenbewegungseinrichtung 9 und eine Steuer/Regeleinrichtung 10 zum Steuern/Regeln der Wirkung der Gangauswahleinrichtung 7 und der Schaltstangenbewegungseinrichtung. Diese Wirkung wird nachstehend beschrieben.
  • Der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, dass eine bidirektionale Bewegungseinrichtung 9 oder auch zwei Zahnstangenbewegungseinrichtungen 9 jeweils von der Zahnstange 2 vorgesehen werden können, die mit den entsprechenden Stirnflächen 21 und 25 zusammenwirken.
  • Schließlich stellt 1 vier Nuten 17, 18, 19 und 20 dar, die in der Schaltstange 2 angeordnet sind und die jeweils mit den Schaltgabeln 3, 4, 5 und 6 verbunden sind.
  • Es wird nun Bezug auf 2 bis 4 genommen, um die Funktion der in 1 dargestellten Schaltvorrichtung 1 zu erläutern.
  • 2 beschreibt die Gangauswahleinheit 7A, die einen Aktuator 12 aufweist, der ein Magnet, aber auch eine hyraulische oder pneumatische Vorrichtung sein kann. Der Magnet 12, der gemäß der bevorzugten Ausführungsformen von 2 bis 4 dargestellt worden ist, aktiviert einen beweglichen Kolben 22, der abwechselnd auf den Antriebshebel 11 wirkt, der drehbar im Gehäuse 13 durch ein geeignetes Lager 26 abgestützt ist.
  • Der Antriebshebel 11 umfasst ein freies Ende in Form eines Eingriffsbereichs 27, der gleitbeweglich mit einem Verriegelungsstift 14 in Eingriff ist, der in der Schaltgabel 3 geführt wird und der in seiner ungesperrten Position gemäß 3 durch eine Feder 15 vorgespannt ist, die ein unteres Ende, das mit der Schaltgabel 3 in Eingriff ist, und ein oberes Ende, das mit dem Verriegelungsstift 14 in Eingriff ist, aufweist, wie aus 2 und 3 ersichtlich.
  • Gemäß 2 wird der Magnet 12 betätigt und folglich bewegt sich der bewegliche Kolben 22 nach unten. Da der bewegliche Kolben 22 mit dem Antriebshebel 11 in Eingriff ist, wird derselbe um ein Lager 26 gedreht und drückt den Verriegelungsstift 14 in die Nut 17, wie aus 2 ersichtlich. Diese Bewegung des Verriegelungsstifts in die Nut 17 sperrt die Schaltgabel 3 zur Schaltstange 2.
  • 3 stellt den Verriegelungsstift 14 dar, der von der Nut 17 durch die Wirkung der Feder 15 gelöst ist, die den Verriegelungsstift 14 aufwärts aus der Nur 17 in dem Fall bewegt, bei dem der Magnet 12 nicht betätigt oder abgeschaltet worden ist.
  • Der Vollständigkeit halbe muss zusammengefasst werden, dass die Gangsauswahleinheiten 7B, 7C und 7D in der gleichen Weise wie die Einheit 7A angeordnet sind und entsprechend funktionieren.
  • Zusätzlich zu den hier zuvor dargestellten und erläuterten Elementen, stellt 4 einen Vorsprung 16 dar, der auf der oberen Endfläche 28 des Verriegelungsstiftes 14 angeordnet ist. Dieser Vorsprung 16 wirkt zusammen mit dem Gehäuse 13 oder einem zusätzlich im Gehäuse 13 angeordneten Element mit dem Ziel, die Gabel 3 im eingerückten Zustand zu sichern. 4 stellt den Vorsprung 16 dar, der mit dem Gehäuse 13 vor dem Eingriff mit der Gabel 3 zusammenwirkt. Falls die Schaltgabel 3 nach rechts bewegt wird, wie durch die Pfeile R dargestellt, wird der Verriegelungsstift 14 abwärts gedrückt, so dass der Vorsprung 16 vom Gehäuse 13 gelöst wird. Nach dem Bewegen der Gabel 3 nach rechts gemäß der Pfeile R durch Bewegen der Schaltstange 2, um einen gewünschten Gang auszuwählen, wird der Magnet 12 unterbrochen, so dass die Feder 15 den Verriegelungsstift 14 aufwärts drückt, so dass der Vorsprung 16 in eine Öffnung 29 des Gehäuses 13 bewegt wird, um somit die Schaltgabel 3 im ausgewählten Gang zu sichern. Es ist natürlich, dass die Einheiten 7B bis 7D entsprechend ausgelegt sind. Außerdem werden alle zuvor beschriebenen Wirkungen angemessen durch die Steuer/Regeleinrichtung 10, die in 1 und 4 dargestellt ist, gesteuert/geregelt.
  • 1
    Schaltvorrichtung
    2
    Schaltstange
    3–6
    Schaltgabeln
    7
    Gangauswahleinrichtung
    7A–7D
    Gangauswahleinheit
    8
    Aktuatorvorrichtung
    9
    Schaltstangenbewegungseinrichtung
    10
    Steuer/Regeleinrichtung
    11
    Antriebshebel
    12
    Magnet
    13
    Gehäuse
    14
    Verriegelungsstift
    15
    Feder
    16
    Vorsprung
    17–20
    Nuten
    21, 25
    Stirnfläche
    22
    beweglicher Kolben
    23, 24
    Lager
    26
    Lager
    27
    Eingriffsbereich
    28
    obere Endfläche
    29
    Öffnung

Claims (10)

  1. Schaltvorrichtung (1) mit: – einem Gehäuse (13); – mindestens einer Schaltstange (2), die in dem Gehäuse (13) gelagert ist; – einer Mehrzahl von Schaltgabeln (3 bis 6), die auf der Schaltstange (2) nebeneinander angeordnet sind und die selektiv mit der Schaltstange (2) verbunden werden können; – einer Stelleinrichtung (8) für die Auswahl des entsprechenden Ganges durch Betätigen der zugeordneten Schaltgabel, wobei die Stelleinrichtung (8) eine Gangauswahleinrichtung (7) und mindestens eine unabhängige Einrichtung (9) zur Bewegung der Schaltstange aufweist; und – einer Steuer-/Regeleinrichtung (10) zur Steuerung/Regelung der Funktion der Gangauswahleinrichtung (7) und der Einrichtung (9) zur Bewegung der Schaltstange, gekennzeichnet durch – eine Anordnung von drei Schlitzen (29), die im Gehäuse (13) zum Verriegeln der jeweiligen Schaltgabel (3 bis 6) in der gewählten Gangschaltungsposition oder der zentralen, neutralen Position relativ zum Gehäuse (13) angeordnet sind.
  2. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangauswahleinrichtung (7) eine Mehrzahl von Gangauswahleinheiten (7a bis 7d) aufweist, von denen jede einen beweglichen Kolben (23) umfasst, der mit einem drehbaren Antriebshebel (11) zusammenwirkt, der einen Verriegelungsstift (14) für die Verbindung der jeweiligen Schaltgabeln (3 bis 6) mit der Schaltstange (2) betätigt.
  3. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) durch ein Solenoid (12) oder durch eine hydraulische oder pneumatische Antriebseinrichtung betätigt wird.
  4. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebshebel (11) drehbar in dem Gehäuse (13) gelagert ist.
  5. Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsstift (4) durch eine Feder (15) in die nicht verriegelte Position vorgespannt ist.
  6. Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verriegelungsstift (14) einen Fortsatz zur zeitweisen Sicherung der jeweiligen Schaltgabeln (3 bis 6) relativ zum Gehäuse (13) umfasst.
  7. Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verriegelungsstift (14) in der entsprechenden Schaltgabel (3 bis 6) geführt ist.
  8. Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (2) eine Mehrzahl von Nuten (17 bis 20), entsprechend der Anzahl von Verriegelungsstiften (14) umfasst, die so angeordnet sind, dass sie geeignet sind, mit den Verriegelungsstiften (14) zusammenzuwirken.
  9. Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (9) zur Bewegung der Schaltstange neben der Stirnfläche (21) der Schaltstange (2) angeordnet ist.
  10. Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (9) zur Bewegung der Schaltstange ein Solenoid oder eine hydraulische oder eine pneumatische Antriebseinrichtung ist.
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