EP3830454A1 - Schaltmechanismus für ein getriebe - Google Patents

Schaltmechanismus für ein getriebe

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EP3830454A1
EP3830454A1 EP19739576.7A EP19739576A EP3830454A1 EP 3830454 A1 EP3830454 A1 EP 3830454A1 EP 19739576 A EP19739576 A EP 19739576A EP 3830454 A1 EP3830454 A1 EP 3830454A1
Authority
EP
European Patent Office
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shift
coupling
switching mechanism
actuation unit
rods
Prior art date
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Pending
Application number
EP19739576.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Schaller
Martin KRAL
Jürgen Schudy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP3830454A1 publication Critical patent/EP3830454A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F16H2063/322—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by catches or notches for moving the fork

Definitions

  • the invention relates to a switching mechanism for a transmission, in particular a switching mechanism for a manual transmission of a vehicle.
  • Shift mechanisms for transmissions which perform a shifting of gears via shift rods in a shift transmission in order to shift transmission components, for example gearwheels or drivers, via specific shift forks.
  • the shift rods are usually arranged in one direction parallel to the transmission transmission shafts, and are arranged parallel to one another.
  • the shift rods are arranged parallel to each other in the direction of the transmission shafts, they consume a large amount of space, which is becoming increasingly scarce, especially in view of an increasing number of assemblies and components.
  • the invention is therefore based on the object of providing a shift mechanism and a shifting method for a transmission which overcome the above disadvantage, the shift mechanism being intended to have a compact design.
  • a shift mechanism for a transmission has a shift actuation unit which is designed to generate an axial shift movement, at least two shift forks for shifting transmission components for shifting gears, at least one shift rod which is designed to be the axial one
  • Shift actuator and one of the at least two shift forks are provided.
  • Shift forks can optionally be moved through a shift rod without the installation space on the side of the shift rod being increased by the provision of shift rods located next to one another.
  • At least two shift rods are provided, the shift forks are each connected to one of the at least two shift rods, and the at least two coupling mechanisms are designed to set up a mechanical coupling between the shift actuation unit and one of the at least two shift rods.
  • Coupling mechanism ' since the shift forks can be arranged on shift rods of different lengths, the coupling mechanisms can be combined in one place, which makes control easier.
  • Coupling mechanisms can be provided in a common housing.
  • the at least two shift rods are arranged coaxially with one another.
  • the shift rod is connected to the shift actuation unit and the at least two coupling mechanisms are designed to set up a mechanical coupling between the at least one shift rod and one of the at least two shift forks.
  • the shift actuation unit has a
  • Shift actuation actuator which is movable along a shift actuation axis, and the at least one shift rod and the at least two
  • Coupling mechanisms are aligned with the shift actuation axis.
  • Coupling mechanisms each have coupling elements which are designed to establish a non-positive connection between the shift actuation unit and one of the at least two shift rods, or between the at least one shift rod and one of the at least two shift forks.
  • the coupling elements can, for example, simply set up a non-positive connection by rotating them relative to one another or by spreading one of the coupling elements with respect to another of the coupling elements.
  • the at least two coupling mechanisms each have coupling elements which are designed to establish a positive connection between the shift actuation unit and one of the at least two shift rods, or between the at least one shift rod and one of the at least two shift forks.
  • the coupling elements can, for example, by twisting one another or by spreading one of the coupling elements with respect to another of the Coupling elements simply set up a positive connection that the
  • the coupling elements are designed to set up the positive connection according to the principle of a bayonet lock.
  • the coupling elements based on the principle of the bayonet lock enable simple and secure coupling for transmission of the switching movement in both axial directions.
  • Switch actuation actuator a hydraulically actuated switch actuation actuator, an electrically actuated switch actuator or an electromechanically actuated switch actuator, the switching mechanism can be controlled simply and / or inexpensively depending on the ambient conditions, the general conditions, etc.
  • a method for shifting a gear in a transmission with the shift mechanism comprises the steps of: establishing the mechanical coupling between the shift actuation unit and one of the at least two shift rods; or creating the mechanical coupling between the at least one shift rod and one of the at least two shift forks and activating the shift actuation unit in order to establish a gear-specific connection within the transmission via the specific shift fork.
  • This method in which the at least one shift rod and the at least two shift forks are coupled for a gear-specific connection, enables the axial alignment of the coupling mechanisms and the shift rods with respect to one another, so that a space-saving construction is possible.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of an inventive
  • Fig. 2 is a schematic diagram of another embodiment of the switching mechanism according to the invention.
  • Fig. 3 is a flowchart of a method for shifting a gear with the
  • the switching mechanism 1 has a switching actuation unit 2 which generates an axial switching movement.
  • the shift actuation unit 2 has a pneumatically actuable shift actuation actuator.
  • the shift actuation unit 2 has a hydraulically actuated shift actuation actuator, an electrically actuated shift actuation actuator or an electromechanically actuated shift actuation actuator.
  • Shift actuation actuator is movable along a shift actuation axis 3 in order to generate the axial shift movement.
  • the switching mechanism 1 also has two shift forks 4a, 4b.
  • the shift forks 4a, 4b shift transmission components in order to shift gears in the transmission. In alternative embodiments, more than two shift forks 4a, 4b can also be provided.
  • a switching rod 5 is provided in the switching mechanism 1, which the axial switching movement from the shift operating unit 2 to the two Shift forks 4a, 4b transmits.
  • the shift rod 5 with the
  • the switching mechanism 1 has two coupling mechanisms 6a, 6b. With these two coupling mechanisms 6a, 6b, a mechanical coupling between the shift actuation unit 2 and one of the two shift forks 4a, 4b can optionally be set up. Only one of the shift forks 4a, 4b or both of the shift forks 4a, 4b can be connected to the shift actuating unit 2 via the shift rod 5. In the alternative embodiment with more than two
  • Shift forks 4a, 4b can have several suitable for the desired shifting
  • Shift forks are connected to it.
  • the coupling mechanisms 6a, 6b and the shift rod 5 are arranged axially to one another, that is to say aligned along the shift actuation axis 3 and are also aligned with the shift actuation axis 3.
  • the shift actuation unit 2 in a modified arrangement of the shift actuation unit 2, the
  • Coupling mechanisms 6a, 6b and the shift rod 5 are not aligned or axially arranged to the shift actuation axis 3 to by such an arrangement of the
  • Shift actuation unit 2 which can possibly plunge into a free space in the transmission, to save further installation space.
  • the coupling mechanisms 6a, 6b each have coupling elements 7a, 7b, by means of which a positive connection is established between the shift rod 5 and the two shift forks 4a, 4b.
  • the positive connection is set up according to the principle of a bayonet lock.
  • the bayonet-type connection enables transmission of the axial switching movement in both
  • the coupling elements 7a, 7b can also be designed in a different form in order to implement the positive connection.
  • Shift rod 5 can be provided and two inwardly facing walls, each with an opening complementary to the non-rotationally symmetrical collar, can be provided on the side of the shift fork 4a, 4b.
  • the coupling elements 7a, 7b can also be designed to establish a non-positive connection between the shift rod 5 and in each case one of the two shift forks 4a, 4b.
  • Shift rod 5 directed projection are generated on the shift fork 4a, 4b.
  • a spreading apart from one of the coupling elements 7a, 7b so that a frictional force arises between the coupling elements 7a, 7b is alternatively possible.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of another embodiment of the switching mechanism 1 according to the invention. This embodiment differs from that
  • Shift rods 5a, 5b are provided.
  • the coupling mechanisms 6a, 6b each establish a mechanical coupling between the shift actuation unit 2 and the two
  • the coupling mechanisms 6a, 6b also have the coupling elements 7a, 7b in this embodiment, which have a positive connection, or alternatively a non-positive connection, between the
  • the coupling mechanisms 6a, 6b are arranged in a common housing 8. Alternatively, they can also be arranged in separate housings or without a special housing. In this embodiment, the shift forks 4a, 4b are each connected to the shift rods 5a, 5b.
  • the two shift rods 5a, 5b are arranged coaxially with one another.
  • the shift rods 5a, 5b can also be arranged one after the other in the axial direction.
  • the coupling mechanisms 6a, 6b and the shift rods 5a, 5b are arranged axially aligned with one another along the shift actuation axis 3.
  • step S1 shows a flow chart of a method for shifting a gear with the shift mechanism 1 according to the invention.
  • step S1 depending on the embodiment of the switching mechanism 1, the mechanical coupling between the shift rod 5 and one of the at least two shift forks 4a, 4b (FIG. 1) or between the
  • Shift actuator 2 and one of the two shift rods 5a, 5b (Fig. 2) manufactured. Subsequently, the shift actuation unit 2 is activated in step S2 in order to generate the axial shift movement and to establish a gear-specific connection within the transmission via the specific shift fork 4a, 4b.
  • the coupling elements 7a, 7b are rotated relative to one another in order to create the mechanical coupling.
  • a positive or non-positive coupling is generated.
  • the coupling elements 7a, 7b are rotated relative to one another in order to create the mechanical coupling.

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Abstract

Ein Schaltmechanismus (1) für ein Getriebe wird bereitgestellt. Der Schaltmechanismus (1) weist eine Schaltbetätigungseinheit (2), die ausgebildet ist, eine axiale Schaltbewegung zu erzeugen, mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b) zum Verschieben von Getriebebauteilen für ein Schalten von Gängen, und mindestens eine Schaltstange (5, 5a, 5b), die ausgebildet ist, die axiale Schaltbewegung von der Schaltbetätigungseinheit (2) zu mindestens einer der mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b) zu übertragen, auf. Die Kopplungsmechanismen (6a, 6b) und die Schaltstangen (5, 5a, 5b) sind zueinander axial ausgerichtet angeordnet.

Description

BESCHREIBUNG
Schaltmechanismus für ein Getriebe
Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für ein Getriebe, insbesondere einen Schaltmechanismus für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs.
Es sind Schaltmechanismen für Getriebe bekannt, die in einem Schaltgetriebe ein Schalten von Gängen über Schaltstangen ausführen, um über spezifische Schaltgabeln Getriebebauteile, beispielsweise Zahnräder oder Mitnehmer, zu verschieben.
Üblicherweise sind die Schaltstangen in einer Richtung parallel zu Getriebewellen des Getriebes angeordnet, sowie parallel zueinander nebeneinander angeordnet.
Da, wie o.a., die Schaltstangen in Richtung der Getriebewellen parallel zueinander nebeneinander angeordnet sind, verbrauchen sie einen großen Bauraum, der, insbesondere in Anbetracht von einer zunehmenden Anzahl von Baugruppen und Bauteilen, immer knapper wird.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen Schaltmechanismus und ein Verfahren zum Schalten für ein Getriebe bereitzustellen, die den obigen Nachteil ausräumen, wobei der Schaltmechanismus eine kompakte Bauweise haben soll.
Die Aufgabe wird durch einen Schaltmechanismus gemäß Anspruch 1 und ein
Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Schaltmechanismus für ein Getriebe eine Schaltbetätigungseinheit, die ausgebildet ist, eine axiale Schaltbewegung zu erzeugen, mindestens zwei Schaltgabeln zum Verschieben von Getriebebauteilen für ein Schalten von Gängen, mindestens eine Schaltstange, die ausgebildet ist, die axiale
Schaltbewegung von der Schaltbetätigungseinheit zu mindestens einer der mindestens zwei Schaltgabeln zu übertragen, und mindestens zwei Kopplungsmechanismen zum wahlweisen Einrichten einer mechanischen Kopplung zwischen der
Schaltbetätigungseinheit und einer der mindestens zwei Schaltgabeln auf.
Durch das Vorsehen der mindestens zwei Kopplungsmechanismen und der mindestens einen Schaltstange ist ein Bauraum-sparender Aufbau möglich, da mehrere
Schaltgabeln wahlweise durch die eine Schaltstange bewegt werden können, ohne dass sich der Bauraum seitlich von der Schaltstange durch das Vorsehen von nebeneinanderliegenden Schaltstangen vergrößert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Schaltmechanismus' sind die
Kopplungsmechanismen und die Schaltstangen zueinander axial, also entlang einer Achse, ausgerichtet angeordnet.
Eine solche Anordnung bietet die größte Einsparmöglichkeit an erforderlichem
Bauraum.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Schaltmechanismus' sind mindestens zwei Schaltstangen vorgesehen, die Schaltgabeln sind jeweils mit einer der mindestens zwei Schaltstangen verbunden und die mindestens zwei Kopplungsmechanismen sind ausgebildet, jeweils eine mechanische Kopplung zwischen der Schaltbetätigungseinheit und einer der mindestens zwei Schaltstangen einzurichten.
Durch das Vorsehen der mindestens zwei Schaltstangen und jeweils eines
Kopplungsmechanismus' können, da die Schaltgabeln an unterschiedlich langen Schaltstangen angeordnet werden können, die Kopplungsmechanismen an einem Ort zusammengefasst werden, was eine Ansteuerung erleichtert. Die
Kopplungsmechanismen können dabei in einem gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die mindestens zwei Schaltstangen koaxial zueinander angeordnet.
Durch diese Anordnung ist eine weitere wirksame Bauraumeinsparung möglich, da die Schaltstangen ineinander angeordnet sein können, so dass sie nicht nebeneinander angeordnet sind. In einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung ist die Schaltstange mit der Schaltbetätigungseinheit verbunden und die mindestens zwei Kopplungsmechanismen sind ausgebildet, jeweils eine mechanische Kopplung zwischen der mindestens einen Schaltstange und einer der mindestens zwei Schaltgabeln einzurichten.
Hierbei besteht die Möglichkeit, die Kopplungsmechanismen den Schaltgabeln lokal zuzuordnen. Der hierfür erforderliche Bauraumbedarf ist lokal also nicht so groß, sodass ein erforderlicher Bauraum für den Schaltmechanismus günstiger gestaltet werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Schaltbetätigungseinheit einen
Schaltbetätigungsaktuator auf, der entlang einer Schaltbetätigungsachse bewegbar ist, und die mindestens eine Schaltstange und die mindestens zwei
Kopplungsmechanismen sind fluchtend zu der Schaltbetätigungsachse angeordnet.
Diese Anordnung ermöglicht eine weitere Bauraumeinsparung.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung weisen die mindestens zwei
Kopplungsmechanismen jeweils Kopplungselemente auf, die ausgebildet sind, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Schaltbetätigungseinheit und einer der mindestens zwei Schaltstangen, oder zwischen der mindestens einen Schaltstange und einer der mindestens zwei Schaltgabeln einzurichten.
Die Kopplungselemente können beispielsweise durch ein Verdrehen zueinander oder durch ein Spreizen von einem der Kopplungselemente bezüglich eines anderen der Kopplungselemente einfach eine kraftschlüssige Verbindung einrichten.
In einer alternativen vorteilhaften Weiterentwicklung weisen die mindestens zwei Kopplungsmechanismen jeweils Kopplungselemente auf, die ausgebildet sind, eine formschlüssige Verbindung zwischen der Schaltbetätigungseinheit und einer der mindestens zwei Schaltstangen, oder zwischen der mindestens einen Schaltstange und einer der mindestens zwei Schaltgabeln einzurichten.
Die Kopplungselemente können beispielsweise durch ein Verdrehen zueinander oder durch ein Spreizen von einem der Kopplungselemente bezüglich eines anderen der Kopplungselemente einfach eine formschlüssige Verbindung einrichten, die die
Schaltbewegung sicherer überträgt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Kopplungselemente ausgebildet, die formschlüssige Verbindung nach dem Prinzip eines Bajonettverschlusses einzurichten.
Die Kopplungselemente nach dem Prinzip des Bajonettverschlusses ermöglichen eine einfache und sichere Kopplung für eine Übertragung der Schaltbewegung in beide axialen Richtungen.
Wenn der Schaltmechanismus alternativ einen pneumatisch-betätigbaren
Schaltbetätigungsaktuator, einen hydraulisch-betätigbaren Schaltbetätigungsaktuator, einen elektrisch-betätigbaren Umschaltaktuator oder einen elektromechanisch- betätigbaren Umschaltaktuator aufweist, kann der Schaltmechanismus jeweils abhängig von den Umgebungsbedingungen, den Rahmenbedingungen, etc. einfach und/oder kostengünstig angesteuert werden.
Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zum Schalten eines Gangs in einem Getriebe mit dem Schaltmechanismus die Schritte auf: Erstellen der mechanischen Kopplung zwischen der Schaltbetätigungseinheit und einer der mindestens zwei Schaltstangen; oder Erstellen der mechanischen Kopplung zwischen der mindestens einen Schaltstange und einer der mindestens zwei Schaltgabeln und Aktivieren der Schaltbetätigungseinheit, um über die spezifische Schaltgabel eine Gang-spezifische Verbindung innerhalb des Getriebes herzustellen.
Durch dieses Verfahren, in dem die mindestens eine Schaltstange und die mindestens zwei Schaltgabeln für eine Gang-spezifische Verbindung gekoppelt werden, ist die axiale Ausrichtung der Kopplungsmechanismen und der Schaltstangen zueinander möglich, sodass ein Bauraum-sparender Aufbau möglich ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens erfolgt das Erstellen der
mechanischen Kopplung durch ein Verdrehen von Kopplungselementen zueinander.
Durch das Verdrehen ist es einfach möglich, eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung herzustellen. Wenn, wie in einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens, das Erstellen der mechanischen Kopplung durch ein Aufbringen eines Drehmoments auf eines der Kopplungselemente um eine Schaltstangenachse erfolgt, kann eine kraftschlüssige Verbindung einfach ohne zusätzliche oder speziell geformte Bauteile hergestellt werden.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Insbesondere zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Schaltmechanismus';
Fig. 2 eine Prinzipskizze einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltmechanismus'; und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schalten eines Gangs mit dem
erfindungsgemäßen Schaltmechanismus.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltmechanismus' 1. Der Schaltmechanismus 1 weist eine Schaltbetätigungseinheit 2 auf, die eine axiale Schaltbewegung erzeugt. Die Schaltbetätigungseinheit 2 weist einen pneumatisch- betätigbaren Schaltbetätigungsaktuator auf. In alternativen
Ausführungsformen weist die Schaltbetätigungseinheit 2 einen hydraulisch-betätigbaren Schaltbetätigungsaktuator, einen elektrisch-betätigbaren Schaltbetätigungsaktuator oder einen elektromechanisch-betätigbaren Schaltbetätigungsaktuator auf. Der
Schaltbetätigungsaktuator ist entlang einer Schaltbetätigungsachse 3 bewegbar, um die axiale Schaltbewegung zu erzeugen.
Der Schaltmechanismus 1 weist ferner zwei Schaltgabeln 4a, 4b auf. Die Schaltgabeln 4a, 4b verschieben Getriebebauteile, um in dem Getriebe Gänge zu schalten. In alternativen Ausführungsformen können auch mehr als zwei Schaltgabeln 4a, 4b vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist in dem Schaltmechanismus 1 eine Schaltstange 5 vorgesehen, die die axiale Schaltbewegung von der Schaltbetätigungseinheit 2 zu den zwei Schaltgabeln 4a, 4b überträgt. Dazu ist die Schaltstange 5 mit der
Schaltbetätigungseinheit 2 verbunden.
Ferner weist der Schaltmechanismus 1 zwei Kopplungsmechanismen 6a, 6b auf. Mit diesen zwei Kopplungsmechanismen 6a, 6b kann wahlweise jeweils eine mechanische Kopplung zwischen der Schaltbetätigungseinheit 2 und einer der zwei Schaltgabeln 4a, 4b eingerichtet werden. Hierbei kann sowohl lediglich eine der Schaltgabeln 4a, 4b oder beide der Schaltgabeln 4a, 4b über die Schaltstange 5 mit der Schaltbetätigungseinheit 2 verbunden werden. In der alternativen Ausführungsform mit mehr als zwei
Schaltgabeln 4a, 4b können mehrere für das gewünschte Schalten geeignete
Schaltgabeln damit verbunden werden.
Die Kopplungsmechanismen 6a, 6b und die Schaltstange 5 sind zueinander axial, also längs der Schaltbetätigungsachse 3 ausgerichtet angeordnet und sind auch fluchtend zu der Schaltbetätigungsachse 3 angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform sind bei einer modifizierten Anordnung der Schaltbetätigungseinheit 2 die
Kopplungsmechanismen 6a, 6b und die Schaltstange 5 nicht fluchtend oder axial zu der Schaltbetätigungsachse 3 angeordnet, um durch eine solche Anordnung der
Schaltbetätigungseinheit 2, die ggf. in einen Freiraum in dem Getriebe eintauchen kann, weiteren Bauraum einzusparen.
Die Kopplungsmechanismen 6a, 6b weisen jeweils Kopplungselemente 7a, 7b auf, durch die jeweils eine formschlüssige Verbindung zwischen der Schaltstange 5 und den zwei Schaltgabeln 4a, 4b eingerichtet wird. Die formschlüssige Verbindung wird nach dem Prinzip eines Bajonettverschlusses eingerichtet. Durch die Bajonettverschlussartige Verbindung ist eine Übertragung der axialen Schaltbewegung in beiden
Richtungen möglich. In alternativen Ausführungsformen können die Kopplungselemente 7a, 7b auch in einer anderen Form gestaltet sein, um die formschlüssige Verbindung zu realisieren. Beispielsweise kann ein nicht-rotationssymmetrischer Bund auf der
Schaltstange 5 vorgesehen sein und zwei nach innen gerichtete Wände mit jeweils einer zu dem nicht-rotationssymmetrischen Bund komplementären Öffnung können auf der Seite der Schaltgabel 4a, 4b vorgesehen sein. Bei einem axialen Einführen des Bunds zwischen die beiden Wände und einem Verdrehen des Bunds zu den Wänden wird dann die formschlüssige Verbindung hergestellt. In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Kopplungselemente 7a, 7b auch ausgeführt sein, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Schaltstange 5 und jeweils einer der zwei Schaltgabeln 4a, 4b einzurichten. Hierbei kann beispielsweise ein Reibschluss zwischen einem Vorsprung auf der Schaltstange 5 und einem zur
Schaltstange 5 hin gerichteten Vorsprung an der Schaltgabel 4a, 4b erzeugt werden. Auch ein Aufspreizen von einem der Kopplungselemente 7a, 7b, so dass eine Reibkraft zwischen den Kopplungselementen 7a, 7b entsteht, ist alternativ möglich.
Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltmechanismus' 1. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der
Ausführungsform von Fig. 1 dadurch, dass in dieser Ausführungsform zwei
Schaltstangen 5a, 5b vorgesehen sind.
Nachstehend sind die Unterschiede zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Die Kopplungsmechanismen 6a, 6b richten in dieser Ausführungsform jeweils eine mechanische Kopplung zwischen der Schaltbetätigungseinheit 2 und den zwei
Schaltstangen 5a, 5b ein. Dazu weisen die Kopplungsmechanismen 6a, 6b auch in dieser Ausführungsform die Kopplungselemente 7a, 7b auf, die eine formschlüssige Verbindung, oder alternativ eine kraftschlüssige Verbindung, zwischen der
Schaltbetätigungseinheit 2 und einer der mindestens zwei Schaltstangen 5a, 5b einrichten, wie vorstehend beschrieben wurde. Die Kopplungsmechanismen 6a, 6b sind in einem gemeinsamen Gehäuse 8 angeordnet. Alternativ können sie auch in separaten Gehäusen oder ohne spezielles Gehäuse angeordnet sein. Die Schaltgabeln 4a, 4b sind in dieser Ausführungsform jeweils mit den Schaltstangen 5a, 5b verbunden.
Die zwei Schaltstangen 5a, 5b sind koaxial zueinander angeordnet. Alternativ können die Schaltstangen 5a, 5b auch in axialer Richtung nacheinander angeordnet sein.
Die Kopplungsmechanismen 6a, 6b und die Schaltstangen 5a, 5b sind zueinander axial entlang der Schaltbetätigungsachse 3 ausgerichtet angeordnet.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Schalten eines Gangs mit dem erfindungsgemäßen Schaltmechanismus 1. Zunächst wird in Schritt S1 in Abhängigkeit von der Ausführungsform des Schaltmechanismus' 1 die mechanische Kopplung zwischen der Schaltstange 5 und einer der mindestens zwei Schaltgabeln 4a, 4b (Fig. 1 ) oder zwischen der
Schaltbetätigungseinheit 2 und einer der zwei Schaltstangen 5a, 5b (Fig. 2) hergestellt. Anschließend wird in Schritt S2 die Schaltbetätigungseinheit 2 aktiviert, um die axiale Schaltbewegung zu erzeugen und über die spezifische Schaltgabel 4a, 4b eine Gangspezifische Verbindung innerhalb des Getriebes herzustellen.
In einer der Ausführungsformen werden die Kopplungselemente 7a, 7b zueinander verdreht, um die mechanische Kopplung zu erstellen. Hierbei wird alternativ eine formschlüssige oder kraftschlüssige Kopplung erzeugt. Alternativ erfolgt die
mechanische Kopplung durch das Aufbringen eines Drehmoments auf eines der Kopplungselemente 7a, 7b um eine Schaltstangenachse. Hierbei kann ebenfalls alternativ entweder die formschlüssige Verbindung oder die kraftschlüssige Verbindung erzeugt werden. Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Schaltmechanismus
2 Schaltbetätigungseinheit
3 Schaltbetätigungsachse
4a, 4b Schaltgabel
5, 5a, 5b Schaltstange
6a, 6b Kopplungsmechanismus
7a, 7b Kopplungselement
8 Gehäuse

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schaltmechanismus (1 ) für ein Getriebe, aufweisend:
eine Schaltbetätigungseinheit (2), die ausgebildet ist, eine axiale Schaltbewegung zu erzeugen,
mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b) zum Verschieben von Getriebebauteilen für ein Schalten von Gängen, und
mindestens eine Schaltstange (5, 5a, 5b), die ausgebildet ist, die axiale
Schaltbewegung von der Schaltbetätigungseinheit (2) zu mindestens einer der mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b) zu übertragen, und
mindestens zwei Kopplungsmechanismen (6a, 6b) zum wahlweisen Einrichten einer mechanischen Kopplung zwischen der Schaltbetätigungseinheit (2) und einer der mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b).
2. Schaltmechanismus (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei
die Kopplungsmechanismen (6a, 6b) und die Schaltstangen (5, 5a, 5b) zueinander axial ausgerichtet angeordnet sind.
3. Schaltmechanismus (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei
mindestens zwei Schaltstangen (5, 5a, 5b) vorgesehen sind,
die Schaltgabeln (4a, 4b) jeweils mit einer der mindestens zwei Schaltstangen (5a, 5b) verbunden sind, und
die mindestens zwei Kopplungsmechanismen (6a, 6b) ausgebildet sind, jeweils eine mechanische Kopplung zwischen der Schaltbetätigungseinheit (2) und einer der mindestens zwei Schaltstangen (5, 5a, 5b) einzurichten.
4. Schaltmechanismus (1 ) gemäß Anspruch 3, wobei
die mindestens zwei Schaltstangen (5, 5a, 5b) koaxial zueinander angeordnet sind.
5. Schaltmechanismus (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei
die Schaltstange (5, 5a, 5b) mit der Schaltbetätigungseinheit (2) verbunden ist, die mindestens zwei Kopplungsmechanismen (6a, 6b) ausgebildet sind, jeweils eine mechanische Kopplung zwischen der mindestens einen Schaltstange (5, 5a, 5b) und einer der mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b) einzurichten.
6. Schaltmechanismus (1 ) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
die Schaltbetätigungseinheit (2) einen Schaltbetätigungsaktuator aufweist, der entlang einer Schaltbetätigungsachse (3) bewegbar ist, und
die mindestens eine Schaltstange (5, 5a, 5b) und die mindestens zwei
Kopplungsmechanismen (6a, 6b) fluchtend zu der Schaltbetätigungsachse (3) angeordnet sind.
7. Schaltmechanismus (1 ) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
die mindestens zwei Kopplungsmechanismen (6a, 6b) jeweils Kopplungselemente (7a, 7b) aufweisen, die ausgebildet sind, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Schaltbetätigungseinheit (2) und einer der mindestens zwei Schaltstangen (5, 5a, 5b), oder zwischen der mindestens einen Schaltstange (5, 5a, 5b) und einer der mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b) einzurichten.
8. Schaltmechanismus (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
die mindestens zwei Kopplungsmechanismen (6a, 6b) jeweils Kopplungselemente (7a, 7b) aufweisen, die ausgebildet sind, eine formschlüssige Verbindung zwischen der Schaltbetätigungseinheit (2) und einer der mindestens zwei Schaltstangen (5, 5a, 5b), oder zwischen der mindestens einen Schaltstange (5, 5a, 5b) und einer der mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b) einzurichten.
9. Schaltmechanismus (1 ) gemäß Anspruch 8, wobei
die Kopplungselemente (7a, 7b) ausgebildet sind, die formschlüssige Verbindung nach dem Prinzip eines Bajonettverschlusses einzurichten.
10. Schaltmechanismus (1 ) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schaltbetätigungseinheit (1 ) einen pneumatisch-betätigbaren
Schaltbetätigungsaktuator aufweist.
11. Schaltmechanismus (1 ) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schaltbetätigungseinheit (1 ) einen hydraulisch-betätigbaren
Schaltbetätigungsaktuator aufweist.
12. Schaltmechanismus (1 ) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schaltbetätigungseinheit (1 ) einen elektrisch-betätigbaren
Schaltbetätigungsaktuator oder einen elektromechanisch-betätigbaren
Schaltbetätigungsaktuator aufweist.
13. Verfahren zum Schalten eines Gangs in einem Getriebe mit einem
Schaltmechanismus (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 mit den Schritten:
Erstellen einer mechanischen Kopplung zwischen der Schaltbetätigungseinheit (2) und einer der mindestens zwei Schaltstangen (4a, 4b); oder
Erstellen einer mechanischen Kopplung zwischen der mindestens einen
Schaltstange (5, 5a, 5b) und einer der mindestens zwei Schaltgabeln (4a, 4b); und Aktivieren der Schaltbetätigungseinheit (2), um über die spezifische Schaltgabel (4a, 4b) eine Gang-spezifische Verbindung innerhalb des Getriebes herzustellen.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei
das Erstellen der mechanischen Kopplung durch Verdrehen von
Kopplungselementen (7a, 7b) zueinander erfolgt.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei
das Erstellen der mechanischen Kopplung durch ein Aufbringen eines
Drehmoments auf eines der Kopplungselemente (7a, 7b) um eine Schaltstangenachse erfolgt.
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