WO2012019798A1 - Shifting device for a transmission - Google Patents

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WO2012019798A1
WO2012019798A1 PCT/EP2011/058208 EP2011058208W WO2012019798A1 WO 2012019798 A1 WO2012019798 A1 WO 2012019798A1 EP 2011058208 W EP2011058208 W EP 2011058208W WO 2012019798 A1 WO2012019798 A1 WO 2012019798A1
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WO
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switching device
longitudinal axis
additional mass
switching
torsion spring
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PCT/EP2011/058208
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German (de)
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Inventor
Thomas Kleiber
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • F16H2061/246—Additional mass or weight on shift linkage for improving feel

Definitions

  • the invention relates to a switching device for a transmission, in particular for a motor vehicle change-speed gearbox, which comprises a switching shaft which can be rotated in a switching direction about a longitudinal axis, wherein a lever is provided for rotational movement and wherein to increase the rotational inertia in the rotation of the switching shaft is provided in the switching direction about the longitudinal axis of an additional mass.
  • a generic switching device for a motor vehicle gear change transmission usually act two lever arrangements to move the shift shaft of the switching device axially or to pivot about its longitudinal axis.
  • the one lever designed as a selector lever, is pivoted to move the shift shaft axially.
  • the other lever designed as a shift lever, rotates the shift shaft, namely for switching or engaging the gears of the transmission.
  • the shift lever and the selector lever are kinematically connected to a manual shift lever via rods or cables. To improve the shifting comfort when operating the manual shift lever is often provided in the switching device acting on the shift shaft when pivoting the shift shaft additional mass.
  • the additional mass increases the mass moment of inertia of the shift shaft about the longitudinal axis to reduce noticeable force peaks of the shift force on the manual shift lever during the switching operations.
  • the switching shaft is rotatably and axially displaceably arranged in a switch housing.
  • the additional mass is arranged so that it is taken with gearshift movements.
  • the commonly used additional masses have masses between 200 and 500 g. If you want to reduce these masses for weight reasons, a corresponding translation of the transmission can be selected. The disadvantage in this case, however, that then arise in the end stops very high loads that act on the transmission elements, in particular on the teeth. A fast deceleration process can occur during synchronization, meshing in ratchet teeth or when fully geared. In order to prevent component failure, the tions are strongly dimensioned accordingly, which however strives to meet the demand for lightweight construction.
  • the present invention is based on the mission to provide a switching device of the type mentioned, with which it is possible to ensure the use of not too large additional masses even with fast switching operations that the forces acting on the components of the device is not excessive grow up. This should make it possible to achieve an overall low weight of the switching device, while achieving the desired switching feel.
  • a transmission is preferably arranged effectively.
  • the transmission is designed according to a preferred embodiment of the invention as a planetary gear. This is then preferably arranged concentrically to the longitudinal axis.
  • the torsion spring may comprise at least one helically curved spring element which is arranged in a plane on which the axis of rotation is perpendicular.
  • the torsion spring has according to a preferred embodiment, two spirally curved spring elements; Both spring elements can offset by 180 ° on a component, in particular on the sun gear of the planetary gear, attack.
  • the additional mass may be formed as a disc-shaped or sleeve-shaped component or consist of two or more sub-masses, which are arranged opposite to each other with respect to the longitudinal axis.
  • the inventive design of the switching device reduces the load on the gears of the transmission preferably used, in particular the tooth roots of the teeth, essentially, because in the case of a fast switching operation and therefore given high kinetic energy in the participating rotating parts not abruptly decelerated in the final position or . has to be accelerated. Rather, the proposed torsion spring ensures that the forces to be transmitted remain limited.
  • FIG. 1 is a perspective view of a switching device of a vehicle gear change transmission according to the prior art
  • FIG. 2 is a perspective view of a switching device of a vehicle gear change transmission according to the invention
  • FIG. 3 is a diagram in which, for a switching operation, the rotation angle ( ⁇ ) and the rotation speed (d ⁇ ]) / dt) are plotted over time;
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a switching device according to a first embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a switching device according to a second embodiment
  • Fig. 7 is a perspective view of a part of the switching device of FIG. 6, wherein an outer sleeve-shaped part is disassembled
  • Fig. 8 is a perspective view of part of the switching device of FIG. 6 and FIG. 7, namely a torsion spring with sun gear formed thereon a planetary gear, and in perspective view of an alternative embodiment of the torsion spring according to FIG. 8, wherein the view is to be seen in a planetary gear.
  • a previously known switching device 1 is to be seen for a motor vehicle gear change gear.
  • a switching shaft 2 is rotated by a lever 4 about a longitudinal axis 3.
  • the switching direction is marked S, d. H. it is this.
  • an additional mass 5 is arranged on the lever 4. Due to their distance from the longitudinal axis 3, this causes an increase in the moment of inertia of the switching shaft 2 about the longitudinal axis 3.
  • the other sketched components of the switching device are of conventional design, so that they need not be further described here.
  • FIG. 2 an inventive embodiment of a switching device 1 is shown, in which case, however, only a cylindrical component can be seen, in which the additional mass 5 is located.
  • the marked component 8 is the ring gear of a planetary gear, which is described in more detail below.
  • Fig. 3 the course of a fast switching operation is shown, wherein the rotation angle ⁇ j> (switching angle) of the lever 4 over the time t and the rotational speed d (j) / dt is shown. From the neutral position at the angular position zero (rest position), the shift shaft 2 (also referred to as the central transformer) must be moved to the gear position at the angular position 24 ° (rest position). Between these two positions, there are different (rotational) speeds of the components, which then have a corresponding kinetic energy. This results in corresponding forces on the components the switching device when the kinetic energy in the components changes.
  • Fig. 4 the schematic structure of a preferred switching device according to the invention is sketched or the part to which it depends according to the invention.
  • the switching shaft 2 is in turn rotatable about the longitudinal axis 3 in the switching direction S.
  • Coupled via a torsion spring 6 is a planetary carrier 9 of a planetary gear mechanism 7.
  • the epicyclic gear mechanism 7 has as its outermost component a ring gear 8 (see FIG. 2) which is mounted non-rotatably on the shifting device.
  • a sun gear 10 and planet gears 1 1 are present.
  • the sun gear 10 is rotatably connected to an additional mass 5, which is outlined here as a mass consisting of two submasms 5 'and 5 ".
  • the construction concept according to FIG. 4 provides that a torsion spring 6 between the selector shaft 2 and the (planet It is essential that load peaks can be picked up as a result of the torsion spring 6, ie, in the case of (too) rapid rotational movements of the components, the torsion spring 6 stretches and thus reduces load peaks.
  • the torsion spring 6 can also be arranged between the sun gear 10 of the planetary gear 7 and the additional mass 5. The effect of the spring 6 is the same.
  • FIGS. 6, 7 and 8 For the embodiment according to FIG. 5, a concrete solution is shown in FIGS. 6, 7 and 8. The sketched only schematically in Fig. 5 components of the planetary gear 7 can be seen here in the concrete construction. It is again essential that, in this embodiment of the invention, the torsion spring 6 is formed on the sun gear 10 of the planetary gear 7 (see FIG. This has two spring elements 12 (ie part springs) which each have a spiral-like shape. This spiral lies in a plane on which the longitudinal axis 3 is vertical.
  • the spring elements 12 have at their radially outer ends contact elements 13, with which can be interlocked form-fitting manner in the additional mass 5.
  • Fig. 9 an alternative solution is sketched, from which it appears that the spring elements 12 of the torsion spring 6 can also be more tortuous or longer.
  • the specific design of the torsion spring 6 is expertly depending on how soft the spring should be to achieve an optimal effect.

Abstract

The invention relates to a shifting device (1) for a transmission, in particular for a motor vehicle gearwheel change-speed transmission comprising a shifting shaft (2) which can be rotated around a longitudinal axis (3) in a shifting direction (S), wherein a lever (4) is provided for the rotational movement and wherein an additional mass (5) is provided for increasing the rotational inertia when rotating the shifting shaft (2) in the shifting direction (S) around the longitudinal axis (3). In order to prevent the inertial forces which are caused by the additional mass from becoming too large during rapid shifting processes, according to the invention a torsion spring (6), which is effective around the longitudinal axis (3), is arranged between the shifting shaft (2) and the additional mass (5), directly or indirectly.

Description

Schaltvorrichtung für ein Getriebe  Switching device for a transmission
Beschreibung description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe, die eine Schaltwelle umfasst, die in eine Schaltrichtung um eine Längsachse gedreht werden kann, wobei zur Drehbewegung ein Hebel vorhanden ist und wobei zur Erhöhung der Drehträgheit bei der Drehung der Schaltwelle in Schaltrichtung um die Längsachse eine Zusatzmasse vorgesehen ist. The invention relates to a switching device for a transmission, in particular for a motor vehicle change-speed gearbox, which comprises a switching shaft which can be rotated in a switching direction about a longitudinal axis, wherein a lever is provided for rotational movement and wherein to increase the rotational inertia in the rotation of the switching shaft is provided in the switching direction about the longitudinal axis of an additional mass.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
In einer gattungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Zahnräderwechselgetriebe wirken zumeist zwei Hebelanordnungen, um die Schaltwelle der Schaltvorrichtung axial zu verschieben bzw. um ihre Längsachse zu schwenken. Der eine Hebel, als Wählhebel ausgebildet, wird geschwenkt um die Schaltwelle axial zu verschieben. Der andere Hebel, als Schalthebel ausgebildet, verdreht die Schaltwelle, namentlich zum Schalten bzw. Einlegen der Gänge des Getriebes. Der Schalt-Hebel und der Wähl-Hebel sind über Ge- stänge bzw. Seilzüge kinematisch mit einem Handschalthebel verbunden. Zur Verbesserung des Schaltkomforts beim Betätigen des Handschalthebels ist in der Schaltvorrichtung häufig eine auf die Schaltwelle beim Schwenken der Schaltwelle wirkende Zusatzmasse vorgesehen. Die Zusatzmasse erhöht das Massenträgheitsmoment der Schaltwelle um die Längsachse, um am Hand- Schalthebel während der Schaltvorgänge spürbare Kraftspitzen der Schaltkraft abzubauen. Die Schaltwelle ist dabei drehbar und axial verschiebbar in einem Schaltgehäuse angeordnet. Die Zusatzmasse ist dabei so angeordnet, dass sie bei Gangschaltbewegungen mitgenommen wird. Eine solche Lösung ist beispielsweise in der WO 2007/137895 A1 beschrieben. In a generic switching device for a motor vehicle gear change transmission usually act two lever arrangements to move the shift shaft of the switching device axially or to pivot about its longitudinal axis. The one lever, designed as a selector lever, is pivoted to move the shift shaft axially. The other lever, designed as a shift lever, rotates the shift shaft, namely for switching or engaging the gears of the transmission. The shift lever and the selector lever are kinematically connected to a manual shift lever via rods or cables. To improve the shifting comfort when operating the manual shift lever is often provided in the switching device acting on the shift shaft when pivoting the shift shaft additional mass. The additional mass increases the mass moment of inertia of the shift shaft about the longitudinal axis to reduce noticeable force peaks of the shift force on the manual shift lever during the switching operations. The switching shaft is rotatably and axially displaceably arranged in a switch housing. The additional mass is arranged so that it is taken with gearshift movements. Such a solution is described, for example, in WO 2007/137895 A1.
Bekannt geworden ist es auch, zwischen der Schaltwelle und der Zusatzmasse ein Getriebe wirksam anzuordnen, um die Wirkung der Drehträgheit der Zusatzmasse zu erhöhen. Solche Konzepte sind in der DE 102 10 972 B4, in der WO 2008/052865 A1 , in der EP 1 116 902 B1 und in der FR 2 803 252 A1 be- schrieben. Bei der genannten WO 2008/052365 A1 ist vorgesehen, dass die Zusatzmasse über ein Getriebe mit der Schaltwelle in Drehverbindung steht, wobei an der Schaltwelle und an einer parallel zu dieser angeordneten Welle je eine Zahnscheibe drehfest angeordnet ist. Mittels eines Zahnriemens wird die Drehung der Schaltwelle auf die parallele Welle übertragen. Drehfest auf der parallelen Welle ist die Zusatz-Drehmasse angeordnet. Dreht sich die Schaltwelle, wird demgemäß über den Zahnriemen auch die parallele Welle und somit die Zusatz-Drehmasse gedreht. Durch Wahl eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses kann somit die Wirkung der Zusatz- Drehmasse auf die Haptik der Schaltwelle beeinflusst bzw. eingestellt werden. It has also become known to effectively arrange a transmission between the selector shaft and the additional mass in order to increase the effect of the rotational inertia of the additional mass. Such concepts are described in DE 102 10 972 B4, in WO 2008/052865 A1, in EP 1 116 902 B1 and in FR 2 803 252 A1. In the mentioned WO 2008/052365 A1 it is provided that the additional mass is rotatably connected via a gear with the switching shaft, wherein a toothed disk is rotatably arranged on the switching shaft and on a shaft arranged parallel to this. By means of a toothed belt, the rotation of the switching shaft is transmitted to the parallel shaft. Rotationally fixed on the parallel shaft, the additional rotational mass is arranged. If the selector shaft rotates, the parallel shaft and thus the additional rotational mass are accordingly also rotated via the toothed belt. By choosing a suitable transmission ratio, the effect of the additional rotational mass on the feel of the shift shaft can thus be influenced or adjusted.
Die üblicherweise zum Einsatz kommenden Zusatzmassen haben Massen zwischen 200 und 500 g. Will man aus Gewichtsgründen diese Massen reduzieren, kann eine entsprechende Übersetzung des Getriebes gewählt werden. Nachteilig ist in diesem Falle allerdings, dass sich in den Endanschlägen dann sehr hohe Belastungen ergeben, die auf die Getriebeelemente, insbesondere auf die Verzahnungen, wirken. Ein schneller Abbremsvorgang kann sich beim Synchronisieren, Einspuren in Sperrverzahnungen oder beim voll durchgeschalteten Gang ergeben. Um Bauteilversagen zu verhindern, müssen die Ver- zahnungen entsprechend stark dimensioniert sein, was allerdings der Forderung nach Leichtbau entgegen strebt. The commonly used additional masses have masses between 200 and 500 g. If you want to reduce these masses for weight reasons, a corresponding translation of the transmission can be selected. The disadvantage in this case, however, that then arise in the end stops very high loads that act on the transmission elements, in particular on the teeth. A fast deceleration process can occur during synchronization, meshing in ratchet teeth or when fully geared. In order to prevent component failure, the tions are strongly dimensioned accordingly, which however strives to meet the demand for lightweight construction.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die A u f g a e zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, bei Ein- satz von nicht zu großen Zusatzmassen auch bei schnellen Schaltvorgängen sicherzustellen, dass die auf die Komponenten der Vorrichtung wirkenden Kräfte nicht übermäßig groß werden. Damit soll es möglich werden, ein insgesamt geringes Gewicht der Schaltvorrichtung zu erreichen, indes aber die gewünschte Schalthaptik zu erreichen. The present invention is based on the mission to provide a switching device of the type mentioned, with which it is possible to ensure the use of not too large additional masses even with fast switching operations that the forces acting on the components of the device is not excessive grow up. This should make it possible to achieve an overall low weight of the switching device, while achieving the desired switching feel.
Zusammenfassung der Erfindung Die Lö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schaltwelle und der Zusatzmasse direkt oder indirekt eine um die Längsachse wirksame Torsionsfeder angeordnet ist. Summary of the Invention The solution to this problem by the invention is characterized in that a torsion spring acting around the longitudinal axis is arranged directly or indirectly between the selector shaft and the additional mass.
Zwischen der Schaltwelle und der Zusatzmasse ist dabei vorzugsweise ein Ge- triebe wirksam angeordnet. Between the selector shaft and the additional mass, a transmission is preferably arranged effectively.
Dabei kann einmal vorgesehen sein, dass die Torsionsfeder zwischen der Schaltwelle und dem Getriebe angeordnet ist. Alternativ ist es aber auch genauso möglich, dass die Torsionsfeder zwischen dem Getriebe und der Zu- satzmasse angeordnet ist. Das Getriebe ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als Planetengetriebe ausgebildet. Dieses ist dann bevorzugt konzentrisch zur Längsachse angeordnet. Die Torsionsfeder kann mindestens ein spiralförmig gebogenes Federelement aufweisen, das in einer Ebene angeordnet ist, auf der die Drehachse senkrecht steht. Die Torsionsfeder hat gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung zwei spiralförmig gebogene Federelemente; beide Federelemente können dabei um 180° versetzt an einem Bauteil, insbesondere am Sonnenrad des Planetenge- triebes, angreifen. It can be provided once that the torsion spring between the shift shaft and the transmission is arranged. Alternatively, however, it is just as possible for the torsion spring to be arranged between the transmission and the additional mass. The transmission is designed according to a preferred embodiment of the invention as a planetary gear. This is then preferably arranged concentrically to the longitudinal axis. The torsion spring may comprise at least one helically curved spring element which is arranged in a plane on which the axis of rotation is perpendicular. The torsion spring has according to a preferred embodiment, two spirally curved spring elements; Both spring elements can offset by 180 ° on a component, in particular on the sun gear of the planetary gear, attack.
Die Zusatzmasse kann als scheibenförmiges oder als hülsenförmiges Bauteil ausgebildet sein oder auch aus zwei oder mehr Teilmassen bestehen, die bezüglich der Längsachse sich gegenüberliegend angeordnet sind. The additional mass may be formed as a disc-shaped or sleeve-shaped component or consist of two or more sub-masses, which are arranged opposite to each other with respect to the longitudinal axis.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird es möglich, eine gattungsgemäße Schaltvorrichtung bereitzustellen, mit der insbesondere bei sehr schnellen Schaltvorgängen mittels der Torsionsfeder eine Speicherung der Bewegungsenergie erfolgen kann. With the embodiment according to the invention, it is possible to provide a generic switching device, with the storage of the kinetic energy can be done especially with very fast switching operations by means of the torsion spring.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaltvorrichtung reduziert die Belastung der Verzahnungen des bevorzugt zum Einsatz kommenden Getriebes, insbesondere der Zahnfüße der Verzahnung, wesentlich, weil im Falle eines schnellen Schaltvorgangs und der daher gegebenen hohen kinetischen Energie in den beteiligten rotierenden Teilen nicht schlagartig in der Endlage abgebremst bzw. beschleunigt werden muss. Vielmehr stellt die vorgeschlagene Torsionsfeder sicher, dass die zu übertragenen Kräfte begrenzt bleiben. The inventive design of the switching device reduces the load on the gears of the transmission preferably used, in particular the tooth roots of the teeth, essentially, because in the case of a fast switching operation and therefore given high kinetic energy in the participating rotating parts not abruptly decelerated in the final position or . has to be accelerated. Rather, the proposed torsion spring ensures that the forces to be transmitted remain limited.
Kinetische Energie wird in der Torsionsfeder (Drehfeder) gespeichert. Bei einer weichen Torsionsfeder ist der Drehspeicherwinkel groß, wodurch die genannten Belastungen, insbesondere in den Zahnrädern, deutlich sinken. Kurze Beschreibung der Figuren Kinetic energy is stored in the torsion spring (torsion spring). In the case of a soft torsion spring, the rotational storage angle is large, as a result of which the stated loads, in particular in the toothed wheels, drop significantly. Brief description of the figures
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine Schaltvorrichtung eines Fahrzeug- Zahnräderwechselgetriebes gemäß dem Stand der Technik, 1 is a perspective view of a switching device of a vehicle gear change transmission according to the prior art,
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht eine Schaltvorrichtung eines Fahrzeug- Zahnräderwechselgetriebes gemäß der Erfindung, 2 is a perspective view of a switching device of a vehicle gear change transmission according to the invention,
Fig. 3 ein Diagramm, in dem für einen Schaltvorgang der Drehwinkel (φ) sowie die Drehgeschwindigkeit (d<])/dt) über der Zeit aufgezeichnet ist, 3 is a diagram in which, for a switching operation, the rotation angle (φ) and the rotation speed (d <]) / dt) are plotted over time;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, 4 shows a schematic representation of a switching device according to a first embodiment,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, 5 shows a schematic representation of a switching device according to a second embodiment,
Fig. 6 eine perspektivische Schnittdarstellung durch einen Teil der Schaltvorrichtung, 6 is a perspective sectional view through a part of the switching device,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung durch einen Teil der Schaltvorrichtung gemäß Fig. 6, wobei ein äußeres hülsenförmiges Teil demontiert ist, Fig. 8 in perspektivischer Darstellung einen Teil der Schaltvorrichtung gemäß Fig. 6 und Fig. 7, nämlich eine Torsionsfeder mit daran angeformtem Sonnenrad eines Planetengetriebes, und in perspektivischer Darstellung eine alternative Ausgestaltung der Torsionsfeder gemäß Fig. 8, wobei der Blick in ein Planetengetriebe zu sehen ist. Fig. 7 is a perspective view of a part of the switching device of FIG. 6, wherein an outer sleeve-shaped part is disassembled, Fig. 8 is a perspective view of part of the switching device of FIG. 6 and FIG. 7, namely a torsion spring with sun gear formed thereon a planetary gear, and in perspective view of an alternative embodiment of the torsion spring according to FIG. 8, wherein the view is to be seen in a planetary gear.
Ausführliche Beschreibung der Figuren Detailed description of the figures
In Fig. 1 ist eine vorbekannte Schaltvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug-Zahn- räderwechselgetriebe zu sehen. Beim Schalten eines Ganges wird eine Schaltwelle 2 mittels eines Hebels 4 um eine Längsachse 3 gedreht. Die Schaltrichtung ist mit S gekennzeichnet, d. h. es ist dies die . Drehung um die Längsachse 3. Damit eine gewünschte Haptik beim Schalten gegeben ist, ist am Hebel 4 eine Zusatzmasse 5 angeordnet. Durch deren Abstand von der Längsachse 3 bewirkt diese eine Erhöhung des Massenträgheitsmoments der Schaltwelle 2 um die Längsachse 3. Die weiteren skizzierten Komponenten der Schaltvorrichtung sind üblich aufgebaut, so dass sie hier nicht weiter beschrieben werden müssen. In Fig. 1, a previously known switching device 1 is to be seen for a motor vehicle gear change gear. When switching a gear, a switching shaft 2 is rotated by a lever 4 about a longitudinal axis 3. The switching direction is marked S, d. H. it is this. Rotation around the longitudinal axis 3. So that a desired haptic is given when switching, an additional mass 5 is arranged on the lever 4. Due to their distance from the longitudinal axis 3, this causes an increase in the moment of inertia of the switching shaft 2 about the longitudinal axis 3. The other sketched components of the switching device are of conventional design, so that they need not be further described here.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Schaltvorrichtung 1 dargestellt, wobei hier allerdings nur ein zylindrisches Bauteil zu erkennen ist, in dem sich die Zusatzmasse 5 befindet. Das markierte Bauteil 8 ist das Hohlrad eines Planetengetriebes, das nachfolgend näher beschrieben ist. In Fig. 3 ist der Verlauf eines schnellen Schaltvorgangs aufgezeigt, wobei der Drehwinkel <j> (Schaltwinkel) des Hebels 4 über der Zeit t sowie die Drehgeschwindigkeit d(j)/dt dargestellt ist. Aus der Neutrallage bei der Winkelstellung Null (Ruhelage) muss die Schaltwelle 2 (auch bezeichnet als Zentralübertrager) in die Gangposition bei der Winkelstellung 24° (Ruhelage) bewegt werden. Zwi- sehen diesen Stellungen beiden ergeben sich unterschiedliche (Dreh)Ge- schwindigkeiten der Komponenten, die dann eine entsprechende kinetische Energie innehaben. Hieraus resultieren entsprechende Kräfte auf die Bauteile der Schaltvorrichtung, wenn sich die kinetische Energie in den Bauteilen ändert. In Fig. 2, an inventive embodiment of a switching device 1 is shown, in which case, however, only a cylindrical component can be seen, in which the additional mass 5 is located. The marked component 8 is the ring gear of a planetary gear, which is described in more detail below. In Fig. 3 the course of a fast switching operation is shown, wherein the rotation angle <j> (switching angle) of the lever 4 over the time t and the rotational speed d (j) / dt is shown. From the neutral position at the angular position zero (rest position), the shift shaft 2 (also referred to as the central transformer) must be moved to the gear position at the angular position 24 ° (rest position). Between these two positions, there are different (rotational) speeds of the components, which then have a corresponding kinetic energy. This results in corresponding forces on the components the switching device when the kinetic energy in the components changes.
In Fig. 4 ist der schematische Aufbau einer bevorzugten erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung skizziert bzw. des Teils, auf den es erfindungsgemäß ankommt. Die Schaltwelle 2 wird wiederum um die Längsachse 3 in Schaltrichtung S drehbar. Über eine Torsionsfeder 6 angekoppelt ist ein Planetenträger 9 eines Planetengetriebes 7. Das Planetengetriebe 7 weist als äußerstes Bauteil ein Hohlrad 8 auf (s. Fig. 2), das drehfest an der Schaltvorrichtung gelagert ist. Daneben sind ein Sonnenrad 10 und Planetenräder 1 1 (montiert auf dem Planetenträger 9) vorhanden. Das Sonnenrad 10 ist drehfest mit einer Zusatzmasse 5 verbunden, wobei diese hier skizziert ist als Masse bestehend aus zwei Teilmasen 5' und 5". Demgemäß sieht das Baukonzept gemäß Fig. 4 vor, dass eine Torsionsfeder 6 zwischen der Schaltwelle 2 und dem (Planeten)Getriebe 7 angeordnet ist. Wesentlich ist, dass infolge der Torsionsfeder 6 Lastspitzen aufgenommen werden können, d. h. bei (zu) schnellen Drehbewegungen der Bauteile spannt sich die Torsionsfeder 6 und baut so Lastspitzen ab. In Fig. 4 the schematic structure of a preferred switching device according to the invention is sketched or the part to which it depends according to the invention. The switching shaft 2 is in turn rotatable about the longitudinal axis 3 in the switching direction S. Coupled via a torsion spring 6 is a planetary carrier 9 of a planetary gear mechanism 7. The epicyclic gear mechanism 7 has as its outermost component a ring gear 8 (see FIG. 2) which is mounted non-rotatably on the shifting device. In addition, a sun gear 10 and planet gears 1 1 (mounted on the planet carrier 9) are present. The sun gear 10 is rotatably connected to an additional mass 5, which is outlined here as a mass consisting of two submasms 5 'and 5 ". Accordingly, the construction concept according to FIG. 4 provides that a torsion spring 6 between the selector shaft 2 and the (planet It is essential that load peaks can be picked up as a result of the torsion spring 6, ie, in the case of (too) rapid rotational movements of the components, the torsion spring 6 stretches and thus reduces load peaks.
Vergleicht man diese Bauform mit derjenigen, die in Fig. 5 skizziert ist, kann gesehen werden, dass die Torsionsfeder 6 auch zwischen dem Sonnenrad 10 des Planetengetriebes 7 und der Zusatzmasse 5 angeordnet werden kann. Die Wirkung der Feder 6 ist die gleiche. Comparing this design with that outlined in Fig. 5, it can be seen that the torsion spring 6 can also be arranged between the sun gear 10 of the planetary gear 7 and the additional mass 5. The effect of the spring 6 is the same.
In der oberen Darstellung in Fig. 5 ist im Übrigen das Planetengetriebe angedeutet, wobei die Zusatzmasse 5 selber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Der Drehwinkelunterschied zwischen der Schaltwelle 2 (Zentralübertrager) und dem ortsfest gehaltenem Hohlrad 8 führt demgemäß zu einer Drehung der Zusatzmasse 5 und somit zu dem gewünschten Effekt der Erhöhung der Massenträgheit um die Längsachse 3. Für die Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist eine konkrete Lösung in den Figuren 6, 7 und 8 dargestellt. Die nur schematisch in Fig. 5 skizzierten Bauteile des Planetengetriebes 7 sind hier in der konkreten Konstruktion zu erkennen. We- sentlich ist wiederum, dass in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung am Sonnenrad 10 des Planetengetriebes 7 (s. Fig. 8) die Torsionsfeder 6 angeformt ist. Diese hat zwei Federelemente 12 (d. h. Teilfedern) die jeweils eine spiralartige Form haben. Diese Spirale liegt in einer Ebene, auf der die Längsachse 3 senkrecht steht. In the upper illustration in Fig. 5, moreover, the planetary gear is indicated, the additional mass 5 itself is not shown for reasons of clarity. The rotational angle difference between the switching shaft 2 (central transformer) and the stationary held ring gear 8 accordingly leads to a rotation of the additional mass 5 and thus to the desired effect of increasing the mass inertia about the longitudinal axis. 3 For the embodiment according to FIG. 5, a concrete solution is shown in FIGS. 6, 7 and 8. The sketched only schematically in Fig. 5 components of the planetary gear 7 can be seen here in the concrete construction. It is again essential that, in this embodiment of the invention, the torsion spring 6 is formed on the sun gear 10 of the planetary gear 7 (see FIG. This has two spring elements 12 (ie part springs) which each have a spiral-like shape. This spiral lies in a plane on which the longitudinal axis 3 is vertical.
Die Federelemente 12 haben an ihren radial außenliegenden Enden Kontaktelemente 13, mit denen formschlüssig in die Zusatzmasse 5 eingegriffen werden kann. In Fig. 9 ist eine alternative Lösung skizziert, aus der hervorgeht, dass die Federelemente 12 der Torsionsfeder 6 auch stärker gewunden bzw. länger ausgebildet sein können. Die konkrete Ausgestaltung der Torsionsfeder 6 erfolgt fachmännisch in Abhängigkeit davon, wie weich die Feder sein soll, um einen optimalen Effekt zu erreichen. The spring elements 12 have at their radially outer ends contact elements 13, with which can be interlocked form-fitting manner in the additional mass 5. In Fig. 9, an alternative solution is sketched, from which it appears that the spring elements 12 of the torsion spring 6 can also be more tortuous or longer. The specific design of the torsion spring 6 is expertly depending on how soft the spring should be to achieve an optimal effect.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schaltvorrichtung 1 switching device
2 Schaltwelle  2 switching shaft
3 Längsachse / Drehachse  3 longitudinal axis / axis of rotation
4 Hebel  4 levers
5 Zusatzmasse  5 additional mass
5' Teilmasse  5 'partial mass
5" Teilmasse  5 "partial mass
6 Torsionsfeder  6 torsion spring
7 Getriebe (Planetengetriebe) 7 gearbox (planetary gearbox)
8 Hohlrad 8 ring gear
9 Planetenträger  9 planet carrier
10 Sonnenrad  10 sun gear
1 1 Planetenräder  1 1 planet wheels
12 Federelement  12 spring element
13 Kontaktelement  13 contact element
S Schaltrichtung S switching direction

Claims

Patentansprüche claims
Schaltvorrichtung (1 ), die eine Schaltwelle (2) umfasst, die in eine Schaltrichtung (S) um eine Längsachse (3) gedreht werden kann, wobei zur Drehbewegung ein Hebel (4) vorhanden ist und wobei zur Erhöhung der Drehträgheit bei der Drehung der Schaltwelle (2) in Schaltrichtung (S) um die Längsachse (3) eine Zusatzmasse (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schaltwelle (2) und der Zusatzmasse (5) direkt oder indirekt eine um die Längsachse (3) wirksame Torsionsfeder (6) angeordnet ist. Switching device (1) comprising a switching shaft (2) which can be rotated in a switching direction (S) about a longitudinal axis (3), wherein the rotary movement, a lever (4) is present and wherein to increase the rotational inertia during the rotation Shift shaft (2) in the switching direction (S) about the longitudinal axis (3) an additional mass (5) is provided, characterized in that between the shift shaft (2) and the additional mass (5) directly or indirectly to the longitudinal axis (3) effective Torsion spring (6) is arranged.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schaltwelle (2) und der Zusatzmasse (5) ein Getriebe (7) wirksam angeordnet ist. Switching device according to claim 1, characterized in that between the shift shaft (2) and the additional mass (5) a transmission (7) is arranged effectively.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (6) zwischen der Schaltwelle (2) und dem Getriebe (7) angeordnet ist. Switching device according to claim 2, characterized in that the torsion spring (6) between the shift shaft (2) and the transmission (7) is arranged.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (6) zwischen dem Getriebe (7) und der Zusatzmasse (5) angeordnet ist. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) als Planetengetriebe (8, 9, 10, 1 1) ausgebildet ist. Switching device according to claim 2, characterized in that the torsion spring (6) between the gear (7) and the additional mass (5) is arranged. Switching device according to claim 2, characterized in that the transmission (7) as a planetary gear (8, 9, 10, 1 1) is formed.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (8, 9, 10, 1 1 ) konzentrisch zur Längsachse (3) angeordnet ist. Switching device according to claim 5, characterized in that the planetary gear (8, 9, 10, 1 1) is arranged concentrically to the longitudinal axis (3).
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (6) mindestens ein spiralförmig gebogenes Federelement (12) aufweist, das in einer Ebene angeordnet ist, auf der die Drehachse (3) senkrecht steht. Switching device according to claim 1, characterized in that the torsion spring (6) has at least one spirally curved spring element (12) which is arranged in a plane on which the axis of rotation (3) is perpendicular.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (6) zwei spiralförmig gebogene Federelemente (12) aufweist. Switching device according to claim 7, characterized in that the torsion spring (6) has two spirally curved spring elements (12).
Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beiden Federelemente (12) um 180° versetzt an einem Bauteil (10), insbesondere am Sonnenrad (10) des Planetengetriebes (8, 9, 10, 1 1 ), angreifen. Switching device according to claim 8, characterized in that both spring elements (12) offset by 180 ° on a component (10), in particular on the sun gear (10) of the planetary gear (8, 9, 10, 1 1), attack.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzmasse (5) als scheibenförmiges oder als hülsenförmiges Bauteil ausgebildet ist oder aus mindestens zwei Teilmassen (5', 5") besteht, die bezüglich der Längsachse (3) sich gegenüberliegend angeordnet sind. Switching device according to claim 1, characterized in that the additional mass (5) is formed as a disk-shaped or sleeve-shaped component or consists of at least two partial masses (5 ', 5 "), which are arranged opposite each other with respect to the longitudinal axis (3).
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