DE102010026355A1

DE102010026355A1 - Getriebebetätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010026355A1
Application number: DE201010026355
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Neubauer Hans-Jürgen; Dipl.-Ing. Schetter Martin
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-01-12

Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Getriebebetätigungsvorrichtung mit zumindest einer Wähl- und/oder Schalteinheit (10), die zumindest eine axial verschiebbare Zentralschaltstange (11), ein im Kraftfluss nach der Zentralschaltstange (11) angeordnetes Betätigungselement (12), das zur Betätigung von zumindest zwei bewegungstechnisch entkoppelten Gangschaltelementen (13, 14, 15) vorgesehen ist, und eine Übersetzungseinheit (16) mit einem im Kraftfluss zwischen der Zentralschaltstange (11) und dem Betätigungselement (12) angeordneten Übersetzungselement (17), das dazu vorgesehen ist, eine axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung (18) der Zentralschaltstange (11) in eine betraglich geänderte axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung (19) des Betätigungselements (12) umzusetzen, aufweist, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebebetätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2006 038 524 A1 ist bereits eine Getriebebetätigungsvorrichtung mit zumindest einer Wähl- und/oder Schalteinheit, die ein Betätigungselement aufweist, das zur Betätigung von zumindest zwei bewegungstechnisch entkoppelten Gangschaltelementen vorgesehen ist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Betätigungskomfort der Getriebebetätigungsvorrichtung zu erhöhen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Getriebebetätigungsvorrichtung mit zumindest einer Wähl- und/oder Schalteinheit vorgeschlagen, die zumindest eine axial verschiebbare Zentralschaltstange, ein im Kraftfluss nach der Zentralschaltstange angeordnetes Betätigungselement, das zur Betätigung von zumindest zwei bewegungstechnisch entkoppelten Gangschaltelementen vorgesehen ist, und eine Übersetzungseinheit mit einem im Kraftfluss zwischen der Zentralschaltstange und dem Betätigungselement angeordneten Übersetzungselement, das dazu vorgesehen ist, eine axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung der Zentralschaltstange in eine betraglich geänderte axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung des Betätigungselements umzusetzen, aufweist. Dadurch kann eine Wähl- und/oder Schaltbewegung besonders einfach getriebeintern übersetzt werden, wodurch Lagerkräfte reduziert werden können. Dadurch kann eine Betätigungsqualität, insbesondere eine Schaltqualität von Getriebegängen von der Getriebebetätigungsvorrichtung verbessert werden, wodurch ein Betätigungskomfort der Getriebebetätigungsvorrichtung erhöht werden kann. Unter „axial verschiebbar” soll insbesondere eine Verschiebung entlang einer Längsachse der Zentralschaltstange verstanden werden. Unter einem „Kraftfluss” soll insbesondere ein Weg bzw. ein Verlauf verstanden werden, der beim Betätigen eines Elements zu einer Betätigung eines anderen Elements führt. Ist beispielsweise ein erstes Element in einem Kraftfluss vor einem zweiten Element und ein drittes Element nach dem zweiten Element angeordnet, führt eine Betätigung des ersten Elements zu einer Betätigung des zweiten Elements und dann zu einer Betätigung des dritten Elements. Ein Kraftfluss verläuft somit von dem ersten Element über das zweite Element auf das dritte Element. Vorteilhafterweise verläuft der Kraftfluss ausgehend von der Zentralschaltstange in Richtung Betätigungselement. Ausgehend von dem Betätigungselement verläuft der Kraftfluss vorzugsweise in Richtung eines Gangschaltelements. Unter einem „Gangschaltelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das eine Kupplung, insbesondere eine Gangwechselkupplung, betätigt. Vorteilhafterweise betätigt das Gangschaltelement eine Schaltmuffe der Kupplung. Vorzugsweise ist das Gangschaltelement als eine Schaltgabel oder als eine Schaltschwinge ausgebildet. Unter „bewegungstechnisch entkoppelten Gangschaltelementen” sollen insbesondere Gangschaltelemente verstanden werden, deren Betätigung voneinander unabhängig ist, d. h. eine Betätigung eines Gangschaltelements ist von einer Betätigung eines weiteren Gangschaltelements entkoppelt. Vorteilhafterweise überträgt das Übersetzungselement die Wähl- und/oder Schaltbewegung von der Zentralschaltstange auf das Betätigungselement. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Wähl- und/oder Schalteinheit lediglich ein einziges Übersetzungselement aufweist, wodurch Kosten, Gewicht und/oder benötigter Bauraum reduziert werden können. Das Übersetzungselement ist vorzugsweise als ein bewegliches Übersetzungselement ausgebildet. Unter „beweglich” soll insbesondere verstanden werden, dass wenigstens ein Ende des Übersetzungselements mit der Wähl- und/oder Schaltbewegung mit geführt wird. Das Übersetzungselement überträgt vorteilhafterweise die Wähl- und/oder Schaltbewegung zwischen zwei koaxial zueinander angeordneten Elementen. Das Übersetzungselement ist insbesondere kein Zahnrad. Vorzugsweise übersetzt das Übersetzungselement die Wähl- und/oder Schaltbewegung gleichsinnig.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Übersetzungselement dazu vorgesehen ist, die axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung der Zentralschaltstange in eine verkürzte axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung des Betätigungselements umzusetzen. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Getriebebetätigungsvorrichtung bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann dadurch der Wähl- und/oder Schaltbewegung der Zentralschaltstange vergrößert werden, wobei die Wähl- und/oder Schaltbewegung des Betätigungselements und damit des Getriebeschaltelements gleich bleibt. Insbesondere bei Formschlusskupplungen bleibt bei einer vergrößerten Schaltbewegung der Zentralschaltstange eine Synchronisierbewegung gleich.
In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement achsparallel zu der Zentralschaltstange verschiebbar ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Betätigungselement realisiert werden. Unter „achsparallel” soll insbesondere parallel zu der Längsachse der Zentralschaltstange verstanden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Betätigungselement koaxial auf der Zentralschaltstange angeordnet. Dadurch kann ein benötigter Bauraum der Getriebebetätigungsvorrichtung weiter reduziert werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Zentralschaltstange um ihre Drehachse zumindest verschwenkbar angeordnet ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Zentralschaltstange bereitgestellt werden. Die Zentralschaltstange bildet vorzugsweise eine Zentralschaltwelle aus. Vorzugsweise sind die Längsachse und die Drehachse bzw. Schwenkachse der Zentralschaltstange identisch.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement drehfest mit der Zentralschaltstange gekoppelt ist. Dadurch kann eine Anzahl von Bauteilen reduziert werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Übersetzungseinheit zumindest teilweise drehfest mit der Zentralschaltstange gekoppelt ist. Dadurch kann eine Anzahl von Bauteilen weiter reduziert werden. Vorzugsweise ist das Übersetzungselement drehfest mit der Zentralschaltstange gekoppelt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Betätigungselement zumindest eine Kontur aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens in axialer Richtung einen Formschluss mit dem Übersetzungselement herzustellen. Dadurch kann besonders einfach eine Übersetzung der Wähl- und/oder Schaltbewegung realisiert werden.
Besonders bevorzugt ist das Übersetzungselement als ein Übersetzungshebel ausgebildet. Dadurch kann eine Komplexität der Wähl- und/oder Schalteinheit reduziert werden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Wähl- und/oder Schalteinheit eine Anbindungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, ein Ende des Übersetzungselements an die Zentralschaltstange anzubinden. Dadurch kann eine Kopplung des Übersetzungselements mit der Zentralschaltstange besonders einfach realisiert werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Wähl- und/oder Schalteinheit eine ortsfest angeordnete Befestigungseinheit mit zumindest einem Formschlusselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, ein weiteres Ende des Übersetzungselements bezüglich der Zentralschaltstange axial zu fixieren. Dadurch kann besonders einfach eine Übersetzung des Übersetzungselements realisiert werden. Unter „bezüglich der Zentralschaltstange axial fixiert” soll insbesondere verstanden werden, dass eine Bewegung des Endes des Übersetzungselements entlang und/oder parallel zur Längsachse bzw. zur Drehachse der Zentralschaltstange verhindert wird. Vorzugsweise ist das Formschlusselement als wenigstens eine Aussparung und/oder als wenigstens eine Erhebung ausgebildet.
Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn das Übersetzungselement zumindest einen zwischen den beiden Enden angeordneten Übergabebereich aufweist, der formschlüssig mit dem Betätigungselement verbunden ist. Dadurch kann besonders einfach eine Kopplung des Übersetzungselements mit dem Betätigungselement realisiert werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Wähl- und/oder Schalteinheit zumindest ein Verriegelungselement aufweist, das für die Schaltbewegung oder für die Wählbewegung mit dem Betätigungselement gekoppelt ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Wähl- und/der Schalteinheit bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist ein Verriegelungselement, welches für die Wählbewegung mit dem Betätigungselement gekoppelt ist, für die Schaltbewegung von dem Betätigungselement entkoppelt.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Befestigungseinheit ein weiteres Formschlusselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Verriegelungselement bezüglich der Zentralschaltstange axial zu fixieren, wodurch eine besonders vorteilhafte Wähl- und/oder Schalteinheit realisiert werden kann.
Um ein besonders vorteilhaftes Betätigungselement zu realisieren, wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement zumindest teilweise als ein Schaltfinger ausgebildet ist, der dazu vorgesehen ist, zur Auswahl einer Ganggasse gedreht und zur Betätigung eines Gangschaltelements axial verschoben zu werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 eine Getriebebetätigungsvorrichtung,
2 die Getriebebetätigungsvorrichtung aus einer anderen Perspektive,
3 einen Teil der Getriebebetätigungsvorrichtung,
4 den Teil der Getriebebetätigungsvorrichtung aus einer anderen Perspektive und
5 ein auf einem Betätigungselement angeordnetes Verriegelungselement.
Die 1 bis 5 zeigen eine Getriebebetätigungsvorrichtung. Die Getriebebetätigungsvorrichtung betätigt ein Getriebe in einem Kraftfahrzeug. Durch die Getriebebetätigungsvorrichtung sind mehrere Gänge bzw. Getriebeübersetzungen einstellbar. Die Getriebebetätigungsvorrichtung ist als eine Handschaltgetriebebetätigungsvorrichtung ausgebildet. Die Gänge werden dabei über ein nicht näher dargestelltes Bedienelement durch einen Bediener des die Getriebebetätigungsvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs eingestellt. Die Getriebebetätigungsvorrichtung überträgt somit Wähl- und Schaltbefehle des Bedienelements. Das Bedienelement ist als ein Schaltknüppel ausgebildet. Grundsätzlich kann die Getriebebetätigungsvorrichtung auch als eine automatische oder eine automatisierte Getriebebetätigungsvorrichtung ausgebildet sein. Dabei überträgt die Getriebebetätigungsvorrichtung die Wähl- und Schaltbefehle einer automatischen oder automatisierten Gangwechselsteuerung.
Zur Betätigung von nicht näher dargestellten Schaltmuffen von Gangwechselkupplungen und damit zur Schaltung von den Gängen des Getriebes weist die Getriebebetätigungsvorrichtung drei Schaltstangen 30, 31, 32 auf. Die Schaltstangen 30, 31, 32 sind gegenüber einem ortsfesten nicht näher dargestellten Gehäuse jeweils axial, also entlang ihrer Längsachse verschiebbar gelagert.
Weiter weist die Getriebebetätigungsvorrichtung drei Gangschaltelemente 13, 14, 15 auf. Die Gangschaltelemente 13, 14, 15 sind bewegungstechnisch voneinander entkoppelt.
Das Gangschaltelement 13 ist fest auf der Schaltstange 31 und das Gangschaltelement 14 fest auf der Schaltstange 30 angeordnet. Die Gangschaltelemente 13, 14 sind jeweils als Schaltgabeln ausgebildet. Das Gangschaltelement 15 ist als eine Schaltschwinge ausgebildet. Das als Schaltschwinge ausgebildete Gangschaltelement 15 ist um einen gehäusefesten Drehpunkt verschwenkbar gelagert. Die Gangschaltelemente 13, 14, 15 greifen formschlüssig jeweils in eine Schaltmuffe einer Gangwechselkupplung ein.
Durch axiales Bewegen 33 der Gangschaltelemente 13, 14, also durch eine Längsverschiebung der entsprechenden Schaltstange 30, 31, wird ein zugehöriger Gang ein- oder ausgerückt. Durch axiales Bewegen 34 des Gangschaltelements 15 oberhalb des gehäusefesten Drehpunkts bzw. durch Verschwenken des Gangschaltelements 15 wird ebenfalls ein zugehöriger Gang ein- oder ausgerückt. Durch Längsverschieben einer der Schaltstangen 30, 31 bzw. des Gangschaltelements 15 oberhalb des Drehpunkts sind jeweils zwei Gänge schaltbar, die jeweils eine Ganggasse zugeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Getriebebetätigungsvorrichtung somit drei Ganggassen auf. Durch die Getriebebetätigungsvorrichtung sind sechs Gänge bzw. sechs Getriebeübersetzungen schaltbar.
Zur Ausführung der Wähl- und Schaltbefehle des Bedienelements und damit zur Betätigung der entsprechenden Gangschaltelemente 13, 14, 15 bzw. der Schaltmuffen weist die Getriebebetätigungsvorrichtung eine Wähl- und Schalteinheit 10 auf. Zur Auswahl der Ganggasse und damit zur Auswahl der Gangschaltelemente 13, 14, 15 und zur Betätigung des ausgewählten Gangschaltelements 13, 14, 15 umfasst die Wähl- und Schalteinheit 10 eine Zentralschaltstange 11. Die Zentralschaltstange 11 ist axial verschiebbar und drehbar bezüglich des nicht näher dargestellten Gehäuses gelagert. Die Zentralschaltstange 11 ist um ihre Drehachse 20 verschwenkbar angeordnet. Die Zentralschaltstange 11 ist mit dem Bedienelement gekoppelt. Dadurch wird eine von dem Bediener auf das Bedienelement aufgebrachte Kraft bzw. Betätigung auf die Zentralschaltstange 11 übertragen. Die Zentralschaltstange 11 ist in einem Kraftfluss zur Betätigung der Gangschaltelemente 13, 14, 15 hinter dem Bedienelement angeordnet. Die Gangschaltelemente 13, 14, 15 sind in dem Kraftfluss jeweils nach der Zentralschaltstange 11 angeordnet. Grundsätzlich ist auch eine Betätigung bzw. eine Bewegung der Zentralschaltstange 11 durch eine Aktuatorik denkbar.
Zur Wahl der Ganggasse bzw. zur Wahl des Gangschaltelements 13, 14, 15 wird die Zentralschaltstange 11 durch das Bedienelement in eine Wählbewegung 35 versetzt. Zur Betätigung des gewählten Gangschaltelements 13, 14, 15 und damit zur Schaltung eines Gangs wird die Zentralschaltstange 11 in eine Schaltbewegung 18 versetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Wählbewegung 35 als eine Drehbewegung der Zentralschaltstange 11 um ihre Drehachse 20 ausgebildet. Die Schaltbewegung 18 ist als eine axiale Verschiebung der Zentralschaltstange 11 entlang ihrer Längsachse ausgebildet. Die Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11 entspricht der Längsachse der Zentralschaltstange 11. Das Wählen der gewünschten Ganggasse erfolgt somit durch Verschwenken der Zentralschaltstange 11 und das Schalten des gewünschten Gangs durch Verschieben der Zentralschaltstange 11.
Zur Betätigung der drei bewegungstechnisch entkoppelten Gangschaltelemente 13, 14, 15 weist die Wähl- und Schalteinheit 10 ein einziges Betätigungselement 12 auf. Das Betätigungselement 12 betätigt wahlweise das entsprechende bzw. gewünschte Gangschaltelement 13, 14, 15. Das Betätigungselement 12 ist in dem Kraftfluss nach der Zentralschaltstange 11 und vor den Gangschaltelementen 13, 14, 15 angeordnet. Das Betätigungselement 12 ist achsparallel zu der Zentralschaltstange 11 verschiebbar angeordnet. Es ist koaxial auf der Zentralschaltstange 11 angeordnet.
Zur axialen Verschiebung der Schaltstangen 30, 31, 32 oberhalb des Drehpunkts und damit zur Betätigung der Gangschaltelemente 13, 14, 15 weist das Betätigungselement 12 eine Schaltkontur 36 auf. Die Schaltkontur 36 ist als ein Schaltfinger ausgebildet. Das Betätigungselement 12 ist teilweise als ein Schaltfinger ausgebildet. Zur Auswahl der Ganggasse greift die Schaltkontur 36 des Betätigungselements 12 in eine entsprechende bzw. korrespondierende Kontur ein, die zur axialen Bewegung des gewählten Gangschaltelements 13, 14, 15 vorgesehen ist, wodurch sich ein Formschluss bildet. Durch ein axiales Verschieben des Betätigungselements 12 und damit durch eine Schaltbewegung 19 des Betätigungselements 12 verursacht das Betätigungselement 12 ein axiales Verschieben des gewählten Gangschaltelements 13, 14, bzw. ein Verschwenken des Gangschaltelements 15.
Um das Betätigungselement 12 drehfest aber axial verschiebbar auf der Zentralschaltstange 11 anzuordnen und damit eine Aufnahme der Wählbewegung 35 zu ermöglichen, weist das Betätigungselement 12 eine Aussparung 37 auf. Die Aussparung 37 verläuft parallel zu einer Drehachse des Betätigungselements 12. Die Drehachse des Betätigungselements 12 entspricht der Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11. Zur teilweisen formschlüssigen Verbindung der Zentralschaltstange 11 und des Betätigungselements 12 weist die Schalt- und Wähleinheit 10 ein Wählmitnahmeelement 38 auf.
Das Wählmitnahmeelement 38 greift in die Aussparung 37 ein. Das Wählmitnahmeelement 38 ist fest mit der Zentralschaltstange 11 verbunden. Die Aussparung 37 und das eingreifende Wählmitnahmeelement 38 verhindern formschlüssig eine Drehbewegung des Betätigungselements 12 relativ zur Zentralschaltstange 11 und erlauben eine axiale Bewegung, also die Schaltbewegung 19 des Betätigungselements 12 relativ zur Zentralschaltstange 11. Das Betätigungselement 12 ist drehfest mit der Zentralschaltstange 11 gekoppelt. Eine Wählbewegung des Betätigungselements 12 entspricht somit der Wählbewegung 35 der Zentralschaltstange 11. Das Wählmitnahmeelement 38 ist als eine Rolle ausgebildet.
Zur Aufnahme der Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 bzw. zur Herstellung eines in eine axiale Richtung weisenden Formschlusses mit einem Übersetzungselement 17 weist das Betätigungselement 12 eine Kontur 21 auf. Die Kontur 21 ist durch zwei gegenüberliegende Erhebungen 39, 40 ausgebildet. Die Erhebungen 39, 40 sind als Materialerhebungen des Betätigungselements 12 ausgebildet. Die Kontur 21 ist als ein Langloch ausgebildet. Es ist auch möglich, dass im Übersetzungselement ein Langloch vorgesehen ist, in das ein Stift des Betätigungselements eingreift.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 12 zweiteilig ausgeführt. Das Betätigungselement 12 weist einen Teil 41 und einen Teil 42 auf. Der Teil 41 des Betätigungselements 12 umfasst die Kontur 21 und die Aussparung 37. Der Teil 41 ist koaxial zu der Zentralschaltstange 11 angeordnet. Der Teil 42 des Betätigungselements 12 weist die Schaltkontur 36 auf. Die Schaltkontur 36 ist einstückig mit dem Teil 42 des Betätigungselements 12 ausgebildet. Der Teil 42 des Betätigungselements 12 ist koaxial auf dem Teil 41 angeordnet. Der Teil 41 und der Teil 42 sind fest miteinander verbunden. Grundsätzlich kann das Betätigungselement 12 aber auch einstückig ausgebildet sein.
Zur Verriegelung von zumindest einem der Gangschaltelemente 13, 14, 15, die von den Schaltbewegungen 18, 19 entkoppelt sind, weist die Wähl- und Schaltvorrichtung 10 ein Verriegelungselement 28 auf. Das Verriegelungselement 28 sperrt eine axiale Verschiebung eines Gangschaltelements 13, 14, 15 formschlüssig. Das Verriegelungselement 28 ist für die Wählbewegung 35 mit dem Betätigungselement 12 gekoppelt. Es ist mit dem die Schaltkontur 36 aufweisendem Teil 42 gekoppelt. Das Verriegelungselement 28 ist relativ zum Betätigungselement 12 und zur Zentralschaltstange 11 beweglich auf dem Betätigungselement 12 angeordnet. Es ist parallel zur Drehachse 20 des Betätigungselements 12 beweglich angeordnet.
Das gehäusefeste Verriegelungselement 28 weist ein Kopplungsteil 43 und ein Sperrteil 44 auf. Das Kopplungsteil 43 und das Sperrteil 44 sind fest miteinander verbunden. Das Verriegelungselement 28 ist mit dem Kopplungsteil 43 auf dem Betätigungselement 12 axial beweglich bezüglich der Drehachse 20 des Betätigungselements 12 angeordnet. Grundsätzlich kann das Verriegelungselement 28 auch einstückig ausgeführt sein.
Das Verriegelungselement 28 weist eine Aussparung 45 auf. Die Aussparung 45 ist als eine längliche Aussparung ausgebildet. Die Aussparung 45 verläuft parallel zu der Drehachse 20 des Betätigungselements 12 entlang der Schaltbewegung 19. Das Betätigungselement 12 greift teilweise durch das Verriegelungselement 28. Die als Schaltfinger ausgebildete Schaltkontur 36 des Betätigungselements 12 greift durch die Aussparung 45 des Verriegelungselements 28. Das Verriegelungselement 28 umschließt die Schaltkontur 36 des Betätigungselements 12 in einer Richtung, die senkrecht zur Drehachse 20 des Betätigungselements 12 verläuft. Die Schaltkontur 36 ist in der Richtung, die senkrecht zur Drehachse 20 des Betätigungselements 28 verläuft, zwischen dem Verriegelungselement 28 bzw. zwischen dem Sperrteil 44 des Verriegelungselements 12 angeordnet.
Zur gleichsinnigen Umsetzung der Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 in eine betraglich geänderte Schaltbewegung 19 des Betätigungselements 12 weist die Wähl- und Schalteinheit 10 eine Übersetzungseinheit 16 auf. Die Übersetzungseinheit 16 übersetzt die Schaltbewegung 18 der Zentralschalstange 11 in eine verkürzte Schaltbewegung 19 des Betätigungselements 12. Die Übersetzungseinheit 16 ist in dem Kraftfluss nach der Zentralschaltstange 11 und vor dem Betätigungselement 12 angeordnet. Die Übersetzungseinheit 16 übersetzt eine Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 von beispielsweise ca. 12 mm in eine Schaltbewegung 19 des Betätigungselements 12 von beispielsweise ca. 8 mm.
Zur Übersetzung bzw. zur Umsetzung der Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 in die verkürzte Schaltbewegung 19 des Betätigungselements 12 weist die Übersetzungseinheit 16 lediglich ein einziges Übersetzungselement 17 auf. Das Übersetzungselement 17 und damit die Übersetzungseinheit 16 sind drehfest mit der Zentralschaltstange 11 gekoppelt. Das Übersetzungselement 17 ist als ein Übersetzungshebel ausgebildet. Das Übersetzungselement 17 übersetzt die Schaltbewegung 18 für alle drei Gänge bzw. zur Betätigung von allen drei Gangschaltelementen 13, 14, 15. Das Übersetzungselement 17 ist dabei in dem Kraftfluss zwischen der Zentralschaltstange 11 und dem Betätigungselement 12 angeordnet.
Das Übersetzungselement 17 weist ein Ende 23, ein Ende 26 und einen Übergabebereich 27 auf. Der Übergabebereich 27 ist als ein Schaltwegübergabebereich ausgebildet. Das Ende 23 und das Ende 26 sind gegenüberliegend angeordnet. Der Übergabebereich 27 ist zwischen den beiden Enden 23, 26 angeordnet. Das Ende 23 des Übersetzungselements 17 ist als ein axial bewegliches Ende ausgebildet. Das Ende 26 des Übersetzungselements 17 ist als ein axial festes Ende ausgebildet. Der Übergabebereich 27 ist als eine Kreisfläche ausgebildet.
Zur Herstellung des Formschlusses mit dem Betätigungselement 12 greift der Übergabebereich 27 in die Kontur 21 ein. Das Übersetzungselement 17 ist durch den Übergabebereich 27 formschlüssig mit dem Betätigungselement 12 verbunden. Der Formschluss wirkt in axiale Richtung. Der Formschluss kann auch durch das Zusammenwirken des oben genannten Langlochs und des Stifts erfolgen.
Der Übergabebereich 27 des Übersetzungselements 17 bzw. das Übersetzungselement 17 ist mit dem Übergabebereich 27 zwischen den zwei Erhebungen 39, 40 des Betätigungselements 12 angeordnet. Der Übergabebereich 27 ist axial bezüglich der Drehachse 20 des Betätigungselements 12 von der Kontur 21 bzw. den Erhebungen 39, 40 umgeben. In axialer Richtung liegt jeweils eine Seite des Übergabebereichs 27 an einer Erhebung 39, 40 an. Die Übersetzung des Übersetzungselements 17 resultiert aus einer Hebelwirkung. Eine axiale Bewegung des Endes 23 des Übersetzungselements 17 hat eine kürzere axiale Bewegung des Übergabebereichs 27 und damit des Betätigungselements 12 zur Folge.
Die Übersetzungseinheit 16 ist somit durch das Übersetzungselement 17, dem Übergabebereich 27 und die Kontur 21 gebildet. Dabei ist der Übergabebereich 27 einstückig mit dem Übersetzungselement 17 und die Kontur 21 einstückig mit dem Betätigungselement 12 ausgebildet.
Grundsätzlich kann der Übergabebereich 27 als ein Bolzen ausgebildet sein, der in die Kontur 21 des Betätigungselements 12 eingreift. Selbstverständlich ist ein umgekehrtes Wirkprinzip möglich, bei dem das Betätigungselement 12 eine Kreisfläche bzw. ein Bolzen aufweist, die bzw. der in eine entsprechende Kontur in dem Übersetzungselement 17 eingreift.
Zur Anbindung des Endes 23 des Übersetzungselements 17 an die Zentralschaltstange 11 und damit zur Realisierung eines axial beweglichen Endes 23 des Übersetzungselements 17 weist die Wähl- und Schalteinheit 10 eine Anbindungseinheit 22 auf. Die Anbindungseinheit 22 ist fest auf der Zentralschaltstange 11 angeordnet. Sie ist koaxial auf der Zentralschaltstange 11 angeordnet. Die Anbindungseinheit 22 weist ein Anbindungselement 46 auf. Das Anbindungselement 46 weist einen Anbindungspunkt 47 auf. Der Anbindungspunkt 47 ist fest mit dem Ende 23 des Übersetzungselements 17 verbunden. Das Ende 23 des Übersetzungselements 17 ist fest an die Zentralschaltstange 11 angebunden. Die Anbindungseinheit 22 ist in dem Kraftfluss direkt nach der Zentralschaltstange 11 und vor dem Übersetzungselement 17 also vor der Übersetzungseinheit 16 angeordnet.
Zur Rastierung der Zentralschaltstange 11 in axialer Richtung weist die Anbindungseinheit 22 ein Schaltrastelement 48 auf. Das Schaltrastelement 48 ragt senkrecht bezüglich einer Drehachse der Anbindungseinheit 22 und damit bezüglich der Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11 aus der Anbindungseinheit 22. Das Schaltrastelement 48 weist eine Kugelverrastung mit einer Kugel 49 auf. Die Kugel 49 ist entlang einer Längsachse des Schaltrastelements 48 innerhalb des Schaltrastelements 48 bewegbar angeordnet. Das Schaltrastelement 48 weist weiter eine Feder auf. Die Feder drückt die Kugel 49 entlang der Längsachse aus dem Schaltrastelement 48 in eine Ausgangsstellung. In der Ausgangsstellung liegt die Kugel 49 teilweise an einem Material des Schaltrastelements 48 an und bildet einen Formschluss. In der Ausgangsstellung ragt die Kugel 49 teilweise aus dem Schaltrastelement 48 heraus. Zur Bewegung der Kugel 49 aus der Ausgangsstellung ist eine Kraft notwendig, die größer ist als eine Kraft der Feder. Damit wird durch das Schaltrastelement 48 dem Bediener haptisch die Schaltbewegung 18 bzw. eine axiale Position der Zentralschaltstange 11 signalisiert.
Zur Rastierung der Zentralschaltstange 11 in Drehrichtung, also bei der Wählbewegung 35, weist die Anbindungseinheit 22 ein Wählrastelement 50 auf. Das Schaltrastelement 48 und das Wählrastelement 50 sind bezüglich der Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11 gegenüberliegend angeordnet. Das Wählrastelement 50 ist analog zu dem Schaltrastelement 48 ausgebildet. Das Wählrastelement 50 ist einstückig mit dem Anbindungselement 46 ausgebildet. Durch das Wählrastelement 50 wird dem Bediener haptisch die Wählbewegung 35 bzw. eine Drehposition der Zentralschaltstange 11 signalisiert.
Zur Führung der Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 weist die Anbindungseinheit 22 ein Kulissenelement 51 auf. Das Kulissenelement 51 greift dabei in ein nicht näher dargestelltes ortsfest angeordnetes Kulissenblech ein. Das Kulissenelement 51 ist als ein Bolzen ausgebildet. Das in das Kulissenblech eingreifende Kulissenelement 51 verhindert bei einem geschalteten Gang eine Drehbewegung bzw. die Wählbewegung 35 der Zentralschaltstange 11. Das Kulissenelement 51 lässt die Drehbewegung bzw. die Wählbewegung 35 der Zentralschaltstange 11 erst bei ausgerückten Gängen zu.
Weiter weist die Wähl- und Schalteinheit 10 eine Befestigungseinheit 24 auf. Die Befestigungseinheit 24 ist ortsfest angeordnet. Die Befestigungseinheit 24 bildet einen gehäusefesten Rahmen. Die Befestigungseinheit 24 weist vier Befestigungselemente 52, 53, 54, 55 auf. Die vier Befestigungselemente 52, 53, 54, 55 bilden den gehäusefesten Rahmen. Die Befestigungselemente 52, 54 sind gegenüberliegend angeordnet. Die Befestigungselemente 53, 55 sind gegenüberliegend angeordnet. Die Zentralschaltstange 11 ist teilweise innerhalb der Befestigungseinheit 24 angeordnet, wobei die Zentralschaltstange 11 durch das Befestigungselement 52 und das Befestigungselement 54 verläuft. Das Betätigungselement 12, das Übersetzungselement 17 und die Anbindungseinheit 22 sind gänzlich innerhalb der Befestigungseinheit 24 angeordnet. Die vier Befestigungselemente 52, 53, 54, 55 sind jeweils als ein Hauptträgerblech ausgebildet.
Zur Realisierung der Rastierung der Zentralschaltstange 11 in axialer Richtung und in Drehrichtung weist die Befestigungseinheit 24 eine Schaltrastkontur 56 und eine Wählrastkontur 57 auf. Die Schaltrastkontur 56 ist auf dem Befestigungselement 55 angeordnet. Die Wählrastkontur 57 ist auf dem Befestigungselement 53 angeordnet. Die Schaltrastkontur 56 und die Wählrastkontur 57 sind somit gegenüberliegend angeordnet. An der Schaltrastkontur 56 liegt das Schaltrastelement 48 bzw. die Kugel 49 des Schaltrastelements 48 an. Die Schaltrastkontur 56 wirkt parallel zur Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11. An der Wählrastkontur 57 liegt das Wählrastelement 50 bzw. eine Kugel des Wählrastelements 50 an. Die Wählrastkontur 57 wirkt senkrecht zur Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11. Die Schaltrastkontur 56 und die Wählrastkontur 57 sind jeweils Wellenförmig ausgebildet. Die Schaltrastkontur 56 und/oder die Wählrastkontur 57 können auch einstückig mit dem jeweiligen Befestigungselement 53, 55 ausgebildet sein.
Zur axialen Fixierung des Endes 26 des Übersetzungselements 17 bezüglich der Zentralschaltstange 11 bzw. zur Realisierung des axial festen Endes 26 des Übersetzungselements 17 weist die Befestigungseinheit 24 ein Formschlusselement 25 auf. Das Befestigungselement 55 weist das Formschlusselement 25 auf. Das Formschlusselement 25 fixiert das Ende 26 des Übersetzungselements 17 axial bezüglich der Zentralschaltstange 11 und lässt eine Drehbewegung bzw. eine Schwenkbewegung des Übersetzungselements 17 zu. Das Ende 26 des Übersetzungselements 17 greift in das Formschlusselement 25 ein. Das Formschlusselement 25 ist als eine Aussparung ausgebildet.
Das Formschlusselement 25 weist eine axiale Erstreckung und eine vertikale Erstreckung auf. Die axiale Erstreckung verläuft parallel zur Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11. Die vertikale Erstreckung verläuft senkrecht zur Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11. Die axiale Erstreckung entspricht in etwa einer Erstreckung des Endes 26 des Übersetzungselements 17 in eine Richtung, die parallel zur Drehachse des Übersetzungselements 17 verläuft. Dadurch verhindert die Befestigungseinheit 24 bzw. das Befestigungselement 55 eine axiale Bewegung bezüglich der Zentralschaltstange 11 des Endes 26 des Übersetzungselements 17. Die vertikale Erstreckung ist größer als eine Dicke des Endes 26 des Übersetzungselements 17 bzw. als eine Erstreckung des Endes 26 des Übersetzungselements 17 in eine Richtung, die senkrecht zur Drehachse 20 des Übersetzungselements 17 verläuft. Dadurch lässt die Befestigungseinheit 24 das Befestigungselement 55 eine Drehbewegung bzw. eine Schwenkbewegung des Übersetzungselements 17 zu. Das Ende 26 des Übersetzungselements 17 bleibt somit bei der Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 fest. Das Ende 26 des Übersetzungselements 17 nimmt aber die Wählbewegung 35 der Zentralschaltstange 11 mit.
Zur axialen Fixierung des Verriegelungselements 28 bezüglich der Zentralschaltstange 11 und damit zur Realisierung einer Sperrung des jeweiligen Gangschaltelements 13, 14, 15 weist die Befestigungseinheit 24 ein weiteres Formschlusselement 29 auf. Das Befestigungselement 53 weist das Formschlusselement 29 auf. Das Formschlusselement 29 fixiert das Verriegelungselement 28 axial bezüglich der Zentralschaltstange 11 und lässt eine Drehbewegung bzw. eine Schwenkbewegung des Verriegelungselements 28 zu. Der Sperrteil 44 des Verriegelungselements 28 greift in das Formschlusselement 29 ein. Das Formschlusselement 29 ist als eine Aussparung ausgebildet.
Das Formschlusselement 29 weist eine axiale Erstreckung und eine vertikale Erstreckung auf. Die axiale Erstreckung verläuft parallel zur Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11. Die vertikale Erstreckung verläuft senkrecht zur Drehachse 20 der Zentralschaltstange 11. Die axiale Erstreckung entspricht in etwa einer Erstreckung des Sperrteils 44 des Verriegelungselements 28 in eine Richtung, die parallel zur Drehachse 20 des Betätigungselements 12 verläuft. Dadurch verhindert die Befestigungseinheit 24 bzw. das Befestigungselement 53 eine axiale Bewegung des Verriegelungselements 28. Die vertikale Erstreckung ist größer als eine Dicke des Sperrteils 44 bzw. als eine Erstreckung des Sperrteils 44 in eine Richtung, die senkrecht zur Drehachse 20 des Betätigungselements 12 verläuft. Dadurch lässt die Befestigungseinheit 24 bzw. das Befestigungselement 53 eine Drehbewegung bzw. eine Schwenkbewegung des Verriegelungselements 28 zu. Das Verriegelungselement 28 bleibt somit bei der Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 fest. Das Verriegelungselement 28 nimmt aber die Wählbewegung 35 der Zentralschaltstange 11 mit.
In einem Bedienvorgang, in dem der Bediener einen Gang einlegen will, wählt der Bediener zuerst die zugehörige Ganggasse aus, in dem der Bediener das Bedienelement in der Form betätigt, so dass eine Drehbewegung bzw. eine Wählbewegung 35 der Zentralschaltstange 11 erfolgt. Dabei greift die Schaltkontur 36 des Betätigungselements 12 in die korrespondierende Kontur ein, die der Ganggasse zugeordnet ist, bzw. in die Kontur ein, die mit dem entsprechenden Gangschaltelement 13, 14, 15 gekoppelt ist. Die entsprechende Ganggasse ist gewählt. Das Verriegelungselement 28 bzw. der Sperrteil 44 des Verriegelungselements 28 greift gleichzeitig in die korrespondierenden Konturen ein, die den nicht gewählten Ganggassen zugeordnet sind, und sperrt damit diese Ganggassen. Zur Schaltung des gewünschten Gangs betätigt der Bediener das Bedienelement in der Form, so dass eine axiale Verschiebung bzw. eine Schaltbewegung 18 der Zentralschaltstange 11 in die dem Gang entsprechende Richtung erfolgt und somit das Betätigungselement 12 durch die Schaltkontur 36 das entsprechende Gangschaltelement 13, 14, 15 betätigt. Das betätigte Gangschaltelement 13, 14, 15 bewegt die zugehörige Schaltmuffe, wodurch ein Gang durch die entsprechende Gangwechselkupplung eingelegt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006038524 A1 [0002]

Claims

Getriebebetätigungsvorrichtung mit zumindest einer Wähl- und/oder Schalteinheit (10), die zumindest eine axial verschiebbare Zentralschaltstange (11), ein im Kraftfluss nach der Zentralschaltstange (11) angeordnetes Betätigungselement (12), das zur Betätigung von zumindest zwei bewegungstechnisch entkoppelten Gangschaltelementen (13, 14, 15) vorgesehen ist, und eine Übersetzungseinheit (16) mit einem im Kraftfluss zwischen der Zentralschaltstange (11) und dem Betätigungselement (12) angeordneten Übersetzungselement (17), das dazu vorgesehen ist, eine axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung (18) der Zentralschaltstange (11) in eine betraglich geänderte axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung (19) des Betätigungselements (12) umzusetzen, aufweist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungselement (17) dazu vorgesehen ist, die axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung (18) der Zentralschaltstange (11) in eine verkürzte axiale Wähl- und/oder Schaltbewegung (19) des Betätigungselements (12) umzusetzen.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (12) achsparallel zu der Zentralschaltstange (11) verschiebbar ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (12) koaxial auf der Zentralschaltstange (11) angeordnet ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralschaltstange (11) um ihre Drehachse (20) zumindest verschwenkbar angeordnet ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (12) drehfest mit der Zentralschaltstange (11) gekoppelt ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungseinheit (16) zumindest teilweise drehfest mit der Zentralschaltstange (11) gekoppelt ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (12) zumindest eine Kontur (21) aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens in axialer Richtung einen Formschluss mit dem Übersetzungselement (17) herzustellen.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungselement (17) als ein Übersetzungshebel ausgebildet ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wähl- und/oder Schalteinheit (10) eine Anbindungseinheit (22) aufweist, die dazu vorgesehen ist, ein Ende (23) des Übersetzungselements (17) an die Zentralschaltstange (11) anzubinden.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wähl- und/oder Schalteinheit (10) eine ortsfest angeordnete Befestigungseinheit (24) mit zumindest einem Formschlusselement (25) aufweist, das dazu vorgesehen ist, ein weiteres Ende (26) des Übersetzungselements (17) bezüglich der Zentralschaltstange (11) axial zu fixieren.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungselement (17) zumindest eine zwischen den beiden Enden (23, 26) angeordneten Übergabebereich (27) aufweist, der formschlüssig mit dem Betätigungselement (12) verbunden ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wähl- und/oder Schalteinheit (10) zumindest ein Verriegelungselement (28) aufweist, das für die Schaltbewegung (18) oder für die Wählbewegung (35) mit dem Betätigungselement (12) gekoppelt ist.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinheit (24) ein weiteres Formschlusselement (29) aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Verriegelungselement (28) bezüglich der Zentralschaltstange (11) axial zu fixieren.
Getriebebetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (12) zumindest teilweise als ein Schaltfinger ausgebildet ist, der dazu vorgesehen ist, zur Auswahl einer Ganggasse gedreht und zur Betätigung eines Gangschaltelements (13, 14, 15) axial verschoben zu werden.