WO2012016559A2 - Gear shift device and gear shift mechanism - Google Patents

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WO2012016559A2 PCT/DE2011/001365 DE2011001365W WO2012016559A2 WO 2012016559 A2 WO2012016559 A2 WO 2012016559A2 DE 2011001365 W DE2011001365 W DE 2011001365W WO 2012016559 A2 WO2012016559 A2 WO 2012016559A2
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Sebastian Vetter
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Neumayer Tekfor Holding Gmbh
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks

Definitions

  • the invention relates to a switching device for a manual transmission of a vehicle, having a first transmission shaft on which gears are applied, with a second transmission shaft, on which gears are applied, wherein the gears of the first transmission shaft and the gears of the second transmission shaft in pairs mesh with each other , and with at least one shift fork. Furthermore, the invention relates to a gearbox with a switching device according to the invention.
  • a transmission provides in the drive train of a vehicle for the translation of the engine speed to the drive speed.
  • two transmission shafts are generally provided which have pairs of gears with different transmission ratios.
  • one gear is fixedly connected to a transmission shaft and the associated other gear is releasably connectable to the other transmission shaft.
  • the releasable connection takes place for example via a claw or a sliding sleeve.
  • a shift fork moves the sleeve or claw.
  • the shift fork is guided on a separate axis. This leads to increased weight, requires further operations and increases costs.
  • Switching devices can be found for example in the published patent applications DE 103 47 491 A1, DE 199 10 515 A1 or DE 10 2006 034 707 A1.
  • DE 25 27 052 A1 one of the shift fork associated shift rod is mounted in a secondary shaft.
  • the object of the invention is to propose a switching device for a manual transmission, which is characterized by a lower weight and a smaller space compared to the prior art.
  • the invention solves the problem in that the shift fork is guided on the first transmission shaft, and that the shift fork along the first
  • Transmission shaft is designed to be displaceable.
  • the switching device finds use in a vehicle having only two gears, i. has two pairs of gears.
  • the engine that drives a transmission shaft is an electric motor.
  • the shift fork is applied to the first gear shaft and fixed there axially displaceable to off gears and insert. In this case, either the first or the second transmission shaft is driven by the engine.
  • Plain bearing or a rolling bearing on the first gear shaft is applied.
  • Gears, and a (gear) shaft carries the shift fork. It is thus a switching device only with a drive and a
  • the shift fork is arranged on the first transmission shaft between two gears of the first transmission shaft.
  • An embodiment of the invention provides that the shift fork has an engagement for a shift sleeve or a shift claw.
  • the shift fork thus has, for example, a recess into which the shift sleeve or claw extend in such a way that the shift fork can move the sleeve or claw.
  • An embodiment of the invention includes that at least one actuator is provided for actuating the shift fork, and that the shift fork has an engagement surface for the actuator.
  • the actor is
  • the invention solves the problem with a manual transmission with a switching device according to one of the aforementioned embodiments.
  • the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Showing:
  • FIG. 1 is a perspective view of a shift fork according to the invention
  • Fig. 2 a spatial representation of an inventive
  • FIG. 3 shows a section through the switching device of FIG. 2.
  • the exemplary shift fork 3 of FIG. 1 is configured as a flat component and has the shape of a partially closed Vs or a
  • the portion opposite to the sliding bearing 30 is designed such that an engagement 31 for the actuated
  • Shift sleeve or the shift claw results.
  • an at least semicircular recess in the shift fork 3 is provided for this purpose, which engages in a corresponding groove of the sleeve or the claw.
  • For the axial displacement is designed as a nose
  • Assessed surface 32 provided on soft for example, an actuator in the form of a linear motor exerts a force.
  • the shift fork 3 is mounted on the first transmission shaft 1.
  • This is, for example, the transmission shaft, which from - not here
  • Shift fork 3 is located with the sliding bearing between two gears 10, which are fixedly connected to the first transmission shaft 1.
  • gears 10 On the second Gear shaft 2 are two gears 20, which are designed as idler gears and each a fixed gear 10 of the first gear shaft 1 mesh.
  • shift sleeve 4 Between the two gears 20 of the second gear shaft 2 is a shift sleeve 4, which the torque and
  • Fig. 3 is a section through the transmission of Fig. 2 is shown. You can see the leadership of the shift fork 3 between the two gears 10 via the slide bearing on the first gear shaft.
  • the shift fork 3 extends from the first transmission shaft 1 to the second transmission shaft 2 and is in engagement with the shift sleeve 4 on the second transmission shaft 2, so that an axial
  • Moving the shift sleeve 4 on the second transmission shaft 2 causes and thus connecting one of the gears 20 with the second transmission shaft 2.
  • it is instead of the shift sleeve 4 is a shift claw.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

The invention relates to a gear shift device for a gear shift mechanism of a vehicle, having a first and a second transmission shaft and having a shift fork. The invention comprises the shift fork being guided on the first transmission shaft and being configured so as to be displaceable along the first transmission shaft. Furthermore, the invention relates to a gear shift mechanism.

Description

Schaltvorrichtung und Schattgetriebe  Switching device and shadow gear
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, mit einer ersten Getriebewelle, auf welcher Zahnräder aufgebracht sind, mit einer zweiten Getriebewelle, auf welcher Zahnräder aufgebracht sind, wobei die Zahnräder der ersten Getriebewelle und die Zahnräder der zweiten Getriebewelle paarweise miteinander kämmen, und mit mindestens einer Schaltgabel. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Schaltgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung. The invention relates to a switching device for a manual transmission of a vehicle, having a first transmission shaft on which gears are applied, with a second transmission shaft, on which gears are applied, wherein the gears of the first transmission shaft and the gears of the second transmission shaft in pairs mesh with each other , and with at least one shift fork. Furthermore, the invention relates to a gearbox with a switching device according to the invention.
Ein Getriebe sorgt im Antriebsstrang eines Fahrzeuges für die Übersetzung der Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl. Hierfür sind im Allgemeinen zwei Getriebewellen vorgesehen, welche Zahnräderpaare mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen aufweisen. Dabei ist üblicherweise jeweils ein Zahnrad fest mit einer Getriebewelle verbunden und das zugehörige andere Zahnrad ist lösbar mit der anderen Getriebewelle verbindbar. Die lösbare Verbindung erfolgt beispielsweise über eine Klaue oder eine Schaltmuffe. In Abhängigkeit vom einzulegenden Gang bewegt eine Schaltgabel die Muffe bzw. Klaue. Im Stand der Technik wird die Schaltgabel auf einer separaten Achse geführt. Dies führt zu erhöhtem Gewicht, macht weitere Arbeitsgänge erforderlich und steigert die Kosten. Ausgestaltungen von solchen A transmission provides in the drive train of a vehicle for the translation of the engine speed to the drive speed. For this purpose, two transmission shafts are generally provided which have pairs of gears with different transmission ratios. In this case, usually one gear is fixedly connected to a transmission shaft and the associated other gear is releasably connectable to the other transmission shaft. The releasable connection takes place for example via a claw or a sliding sleeve. Depending on the gear to be engaged, a shift fork moves the sleeve or claw. In the prior art, the shift fork is guided on a separate axis. This leads to increased weight, requires further operations and increases costs. Embodiments of such
Schalteinrichtungen finden sich beispielsweise in den Offenlegungsschriften DE 103 47 491 A1 , DE 199 10 515 A1 oder DE 10 2006 034 707 A1. In der DE 25 27 052 A1 ist eine der Schaltgabel zugeordnete Schaltstange in einer Nebenwelle gelagert. Switching devices can be found for example in the published patent applications DE 103 47 491 A1, DE 199 10 515 A1 or DE 10 2006 034 707 A1. In DE 25 27 052 A1 one of the shift fork associated shift rod is mounted in a secondary shaft.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltvorrichtung für ein Schaltgetriebe vorzuschlagen, welches sich durch ein geringeres Gewicht und einen geringeren Bauraum gegenüber dem Stand der Technik auszeichnet. Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass die Schaltgabel auf der ersten Getriebewelle geführt ist, und dass die Schaltgabel entlang der ersten The object of the invention is to propose a switching device for a manual transmission, which is characterized by a lower weight and a smaller space compared to the prior art. The invention solves the problem in that the shift fork is guided on the first transmission shaft, and that the shift fork along the first
Getriebewelle verschiebbar ausgestaltet ist. Die Schaltvorrichtung findet beispielweise Verwendung in einem Fahrzeug, welches nur zwei Gänge, d.h. zwei Paare von Zahnrädern aufweist. In einer Variante handelt es sich bei dem Motor, welcher eine Getriebewelle antreibt, um einen Elektromotor. Die Schaltgabel ist dabei auf der ersten Getriebewelle aufgebracht und dort axial verschiebbar fixiert, um Gänge aus- und einzulegen. Dabei wird entweder die erste oder die zweite Getriebewelle vom Motor angetrieben. Eine Transmission shaft is designed to be displaceable. For example, the switching device finds use in a vehicle having only two gears, i. has two pairs of gears. In a variant, the engine that drives a transmission shaft is an electric motor. The shift fork is applied to the first gear shaft and fixed there axially displaceable to off gears and insert. In this case, either the first or the second transmission shaft is driven by the engine. A
Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass die Schaltgabel über ein Embodiment of the invention includes that the shift fork via a
Gleitlager oder über ein Wälzlager auf der ersten Getriebewelle aufgebracht ist. Vorzugsweise sind insbesondere nur zwei (Getriebe-)Welle in der  Plain bearing or a rolling bearing on the first gear shaft is applied. Preferably, in particular only two (gear) shaft in the
Schaltvorrichtung vorhanden. Dabei tragen beide (Getriebe-)Wellen Switching device available. Both bear (gear) waves
Zahnräder, und eine (Getriebe-)Welle trägt die Schaltgabel. Es handelt sich somit um eine Schaltvorrichtung nur mit einer Antriebs- und einer Gears, and a (gear) shaft carries the shift fork. It is thus a switching device only with a drive and a
Abtriebswelle, wobei die Schaltgabel auf einer dieser beiden Wellen geführt wird.  Output shaft, wherein the shift fork is guided on one of these two shafts.
In einer Ausgestaltung ist die Schaltgabel auf der ersten Getriebewelle zwischen zwei Zahnrädern der ersten Getriebewelle angeordnet. In one embodiment, the shift fork is arranged on the first transmission shaft between two gears of the first transmission shaft.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schaltgabel einen Eingriff für eine Schaltmuffe oder eine Schaltklaue aufweist. Die Schaltgabel weist somit beispielweise eine Aussparung auf, in welche die Schaltmuffe oder die -klaue derartig hineinreichen, dass die Schaltgabel die Muffe bzw. Klaue verschieben kann. An embodiment of the invention provides that the shift fork has an engagement for a shift sleeve or a shift claw. The shift fork thus has, for example, a recess into which the shift sleeve or claw extend in such a way that the shift fork can move the sleeve or claw.
Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet, dass mindestens ein Aktor zur Betätigung der Schaltgabel vorgesehen ist, und dass die Schaltgabel eine Angriffsfläche für den Aktor aufweist. Bei dem Aktor handelt es sich An embodiment of the invention includes that at least one actuator is provided for actuating the shift fork, and that the shift fork has an engagement surface for the actuator. The actor is
beispielsweise um einen Schrittmotor oder um einen Seilzug. Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe mit einem Schaltgetriebe mit einer Schaltvorrichtung nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen. Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: for example, a stepper motor or a cable. Furthermore, the invention solves the problem with a manual transmission with a switching device according to one of the aforementioned embodiments. The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Showing:
Fig. 1 : eine räumliche Darstellung einer Schaltgabel gemäß der Erfindung, 1 is a perspective view of a shift fork according to the invention,
Fig. 2: eine räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Fig. 2: a spatial representation of an inventive
Schaltvorrichtung, und Switching device, and
Fig. 3: einen Schnitt durch die Schaltvorrichtung der Fig. 2. 3 shows a section through the switching device of FIG. 2.
Die beispielhafte Schaltgabel 3 der Fig. 1 ist als flaches Bauteil ausgestaltet und weist die Form eines teilweise geschlossenen Vs oder eines The exemplary shift fork 3 of FIG. 1 is configured as a flat component and has the shape of a partially closed Vs or a
gleichschenkligen Dreiecks auf. In der Spitze des Vs befindet sich ein isosceles triangle. In the top of the Vs is a
Gleitlager 30, über welches die Schaltgabel 3 auf einer Getriebewelle verschiebbar aufgebracht wird. Der Abschnitt gegenüber dem Gleitlager 30 ist derartig ausgestaltet, dass sich ein Eingriff 31 für die zu betätigende Plain bearing 30, via which the shift fork 3 is slidably mounted on a transmission shaft. The portion opposite to the sliding bearing 30 is designed such that an engagement 31 for the actuated
Schaltmuffe oder die Schaltklaue ergibt. In der dargestellten Variante ist hierfür eine zumindest halbkreisförmige Aussparung in der Schaltgabel 3 vorgesehen, welche in eine entsprechende Nut der Muffe bzw. der Klaue eingreift. Für das axiale Verschieben ist eine als Nase ausgestaltete Shift sleeve or the shift claw results. In the illustrated variant, an at least semicircular recess in the shift fork 3 is provided for this purpose, which engages in a corresponding groove of the sleeve or the claw. For the axial displacement is designed as a nose
Angriffsfläche 32 vorgesehen, auf weiche beispielsweise ein Aktor in Form eines Linearmotors eine Kraft ausübt. Assessed surface 32 provided on soft, for example, an actuator in the form of a linear motor exerts a force.
In der Fig. 2 ist die Schaltgabel 3 auf der ersten Getriebewelle 1 befestigt. Dies ist beispielsweise die Getriebewelle, welche vom - hier nicht In FIG. 2, the shift fork 3 is mounted on the first transmission shaft 1. This is, for example, the transmission shaft, which from - not here
dargestellten - Motor (z.B. einem Elektromotor) angetrieben wird. Die - shown motor (e.g., an electric motor) is driven. The
Schaltgabel 3 befindet sich mit dem Gleitlager zwischen zwei Zahnrädern 10, welche fest mit der ersten Getriebewelle 1 verbunden sind. Auf der zweiten Getriebewelle 2 befinden sich zwei Zahnräder 20, welche als Losräder ausgestaltet sind und jeweils ein Festrad 10 der ersten Getriebewelle 1 kämmen. Zwischen den beiden Zahnrädern 20 der zweiten Getriebewelle 2 befindet sich eine Schaltmuffe 4, welche der drehmoment- und Shift fork 3 is located with the sliding bearing between two gears 10, which are fixedly connected to the first transmission shaft 1. On the second Gear shaft 2 are two gears 20, which are designed as idler gears and each a fixed gear 10 of the first gear shaft 1 mesh. Between the two gears 20 of the second gear shaft 2 is a shift sleeve 4, which the torque and
kraftübertragenden Verbindung zwischen den Zahnrädern 20 und der zweiten Getriebewelle 2 dient. Das Verschieben der Schaltgabel 3 und somit das Schalten der Gänge wird durch einen Aktor 5 gesteuert, welcher mit der Angriffsfläche 32 der Schaltgabel 3 verbunden ist und somit in dieser force transmitting connection between the gears 20 and the second gear shaft 2 is used. The shifting of the shift fork 3 and thus the shifting of the gears is controlled by an actuator 5, which is connected to the engagement surface 32 of the shift fork 3 and thus in this
Ausgestaltung über Druck und Zug die Schaltgabel 3 verschiebt. Design over pressure and train the shift fork 3 shifts.
In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Getriebe der Fig. 2 gezeigt. Zu sehen ist die Führung der Schaltgabel 3 zwischen den beiden Zahnrädern 10 über das Gleitlager auf der ersten Getriebewelle . Die Schaltgabel 3 reicht dabei von der ersten Getriebewelle 1 zur zweiten Getriebewelle 2 und steht in Eingriff mit der Schaltmuffe 4 auf der zweiten Getriebewelle 2, so dass eine axiale In Fig. 3 is a section through the transmission of Fig. 2 is shown. You can see the leadership of the shift fork 3 between the two gears 10 via the slide bearing on the first gear shaft. The shift fork 3 extends from the first transmission shaft 1 to the second transmission shaft 2 and is in engagement with the shift sleeve 4 on the second transmission shaft 2, so that an axial
Verschiebung der Schaltgabel 3 entlang der ersten Getriebewelle 1 ein Displacement of the shift fork 3 along the first transmission shaft 1 a
Verschieben der Schaltmuffe 4 auf der zweiten Getriebewelle 2 bewirkt und somit das Verbinden eines der Zahnräder 20 mit der zweiten Getriebewelle 2. Alternativ handelt es sich anstelle der Schaltmuffe 4 um eine Schaltklaue. Moving the shift sleeve 4 on the second transmission shaft 2 causes and thus connecting one of the gears 20 with the second transmission shaft 2. Alternatively, it is instead of the shift sleeve 4 is a shift claw.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltvorrichtung für ein Schaltgetriebe eines Fahrzeugs, 1. Switching device for a manual transmission of a vehicle,
mit einer ersten Getriebewelle, auf welcher Zahnräder aufgebracht sind, mit einer zweiten Getriebewelle, auf welcher Zahnräder aufgebracht sind , wobei die Zahnräder der ersten Getriebewelle und die Zahnräder der zweitenwith a first transmission shaft, on which gears are mounted, with a second transmission shaft, on which gears are applied, wherein the gears of the first gear shaft and the gears of the second
Getriebewelle paarweise miteinander kämmen, und Gear shaft mesh in pairs, and
mit mindestens einer Schaltgabel, with at least one shift fork,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltgabel auf der ersten Getriebewelle geführt ist, und that the shift fork is guided on the first transmission shaft, and
dass die Schaltgabel entlang der ersten Getriebewelle verschiebbar ausgestaltet ist. that the shift fork along the first transmission shaft is designed to be displaceable.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 , 2. Switching device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltgabel auf der ersten Getriebewelle zwischen zwei Zahnrädern der ersten Getriebewelle angeordnet ist. that the shift fork is arranged on the first transmission shaft between two gears of the first transmission shaft.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. Switching device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Schaltgabel einen Eingriff für eine Schaltmuffe oder eine Schaltklaue aufweist. that the shift fork has an engagement for a shift sleeve or a shift claw.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Switching device according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mindestens ein Aktor zur Betätigung der Schaltgabel vorgesehen ist, und dass die Schaltgabel eine Angriffsfläche für den Aktor aufweist. in that at least one actuator is provided for actuating the shift fork, and that the shift fork has a contact surface for the actuator.
5. Schaltgetriebe mit einer Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. 5. Manual transmission with a switching device according to one of claims 1 to 4.
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