B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft ein

Schaltgetriebe, insbesondere ein mechanisch geschaltetes Schaltgetriebe .

Ein solches Schaltgetriebe wird im allgemeinen durch einen in zwei Freiheitsgraden bewegbaren Handschalthebel in der Fahrgastzelle geschaltet, wobei Schaltkräfte zwischen dem Handschalthebel und dem Getriebe auf mechanischem Wege, durch Seilzüge, Zugstangen oder dergleichen, übertragen werden. Über eine derartige mechanische Verbindung können Schwingungen des Schaltgetriebes an den Handschalthebel übertragen werden, so dass dieser sichtbar zittert oder störende Geräusche in die Fahrgastzelle emittiert werden.

Um das Zittern des Handschalthebels zu beseitigen oder zu begrenzen, sind diverse Ansätze verfolgt worden. Eine Unterdrückung der Schwingungen bereits im Getriebe erweist sich als sehr mühsam und entwicklungs- aufwändig, da schwingungsdämpfende Maßnahmen bei jeder Bauartänderung des Getriebes von neuem optimiert werden müssen.

Ein zweiter Ansatz ist, Dämpfungs- und Rei- bungselemente auf dem Kraftübertragungsweg zwischen

Handschalthebel und Getriebe vorzusehen, die vom Getriebe abgegebene Schwingungsenergie absorbieren, bevor sie den Handschalthebel erreicht. Derartige Dämpfungs- und Reibungselemente sind allerdings in gleicher Weise wirksam, wenn eine Schaltbewegung vom Handschalthebel auf das Getriebe übertragen werden soll. Dies beeinträchtigt die Genauigkeit, mit der Elemente des Getriebes einer Schaltbewegung des Hebels folgen, und Schwankungen des Schaltwiderstands des Getriebes, die dem Fahrer Auf- schluss über den Fortschritt eines Schaltvorgangs im Getriebe liefern können, werden allenfalls gedämpft an den Handschalthebel übertragen. Dies erschwert eine genaue Steuerung des Schaltvorgangs. Nicht zuletzt wird durch Reibung die zum Schalten benötigte Kraft vergrößert.

Ein dritter Ansatz ist, auf dem Übertragungsweg der Schaltkraft zwischen Getriebe und Handschalthebel ein spielhaltiges Element vorzusehen, welches innerhalb vorgegebener Grenzen eine freie Beweglichkeit von getriebe- seitigen und schalthebelseitigen Teilen des Schaltkraft- Übertragungsmechanismus gegeneinander gewährleistet. Solange die Amplitude der Schwingungen das Spiel dieses Elements nicht überschreitet und das Element korrekt justiert ist, kann die Übertragung von Schwingungen vom Getriebe auf den Schalthebel völlig unterdrückt werden. Ein Nachteil dieses Ansatzes ist, dass das Spiel des spielhaltigen Elements nicht nur der Amplitude der Schwingungen entsprechen muss, sondern zusätzlich noch groß genug sein muss, Fertigungs- und Positionierungs- toleranzen zu kompensieren, die beträchtlich sein können. Je größer jedoch das Spiel ist, umso weiter ist der Weg, über den zu Beginn eines Schaltvorgangs möglicherweise der Schalthebel bewegt werden muss, um das Spiel zu überwinden und die Übertragung von Schaltkraft an das Getriebe zu ermöglichen. Auch dies erschwert das Schalten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Schaltgetriebe zu schaffen, bei dem die Übertragung von Schwingungen an einen Handschalthebel wirksam unterdrückt ist, ohne dass dadurch das Schalten erschwert oder verlangsamt wird.

Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Schaltgetriebe mit einer Eingangswelle, einer Ausgangs- welle, wenigstens einem Radsatz zum selektiven Übertragen von Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle, einer ersten Schaltgabel, die zwischen einer Neutralposition, in der der Radsatz kein Drehmoment auf die Ausgangswelle überträgt, und einer ersten Gang- position verstellbar ist, in der der erste Radsatz

Drehmoment auf die Ausgangswelle überträgt, und einer wenigstens in einem Schaltfreiheitsgrad bewegbaren, die Schaltgabel durch formschlüssigen, spielhaltigen Eingriff mitnehmenden Schaltwelle wenigstens ein erster Anschlag justierbar ist, um eine Stellung der Schaltwelle zu markieren, in der, wenn die Schaltgabel sich in der ersten Gangposition befindet, der Eingriff zwischen Schaltgabel und Schaltwelle berührungslos ist. Der justierbare Anschlag ermöglicht es, trotz eines eventuell geringen Spiels zwischen Schaltwelle und Schaltgabel die Schaltwelle zuverlässig so zu positionieren, dass kleine Schwingungen der Schaltgabel nicht zu einem Kontakt mit der Schaltwelle führen. So kann die Schaltwelle nicht zum Schwingen angeregt werden und kann auch keine Schwingung an einen Handschalthebel außerhalb des Getriebes übertragen.

Vorzugsweise ist wenigstens noch ein zweiter Radsatz zum selektiven Übertragen von Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle vorgesehen, und die Schaltgabel ist in einer zweiten Gangposition platzier- bar, in der der zweite Radsatz Drehmoment überträgt. Dann ist zweckmäßigerweise ein zweiter Anschlag justierbar, um eine Stellung der Schaltwelle zu markieren, in der, wenn die Schaltgabel sich in der zweiten Gangposition befin- det, der Eingriff zwischen Schaltgabel und Schaltwelle berührungslos ist.

In an sich bekannter Weise liegen die zwei Gangpositionen der Schaltgabel vorzugsweise auf entgegen gesetzten Seiten der Neutralposition.

Einer ersten Ausgestaltung zufolge sind die zwei Anschläge unabhängig voneinander justierbar. Dies gibt die größtmögliche Freiheit, das Getriebe an ToIe- ranzen anzupassen und in beiden Gangpositionen die

Amplitude, mit der die Schaltgabel schwingen kann, ohne dass es zum Kontakt mit der Schaltwelle kommt, zu maximieren.

Einer zweiten Ausgestaltung zufolge sind die zwei Anschläge gekoppelt justierbar und haben einen festen Abstand voneinander. Diese Ausgestaltung erlaubt es, den Justieraufwand zu halbieren. Ein Verlust an Wirksamkeit ist damit kaum verbunden, da die Toleranz der Bewegungsfreiheit der Schaltgabel zwischen den zwei Gangpositionen im Allgemeinen relativ gering ist.

Ein Anschlag wie oben beschrieben kann eine Bewegung der Schaltwelle über die von ihm markierte Position hinaus blockieren, oder er kann eine Bewegung der Schaltwelle über die markierte Position hinaus gegen eine Rückstellkraft zulassen, so dass, sobald der Schalthebel losgelassen wird, die Rückstellkraft die Schaltwelle in die markierte Position treibt. Vorzugsweise sind Anschläge jeweils an einem die Schaltwelle umgebenden Gehäuse verstellbar angebracht. Dort sind sie im Allgemeinen leichter zugänglich und präziser einstellbar als etwa an der Schaltwelle angebrachte und mit dieser bewegbare Anschläge.

Der Schaltfreiheitsgrad ist vorzugsweise ein Freiheitsgrad der Drehung um eine Längsachse der Schalt- welle. Die Anwendung der Erfindung auf ein Getriebe, bei dem der Schaltfreiheitsgrad ein Translationsfreiheitsgrad in Längsrichtung der Schaltwelle ist, kommt ebenfalls in Betracht.

Um mehr als zwei Gänge mit einer Schaltwelle schalten zu können, ist die Schaltwelle vorzugsweise in einem Wählfreiheitsgrad aus dem Eingriff mit der ersten Schaltgabel aus- und in Eingriff mit wenigstens einer zweiten Schaltgabel einrückbar.

Je nach Bauart des Schaltgetriebes und des Mechanismus zur Schaltkraftübertragung vom Handschalthebel auf das Schaltgetriebe kann es genügen, dass die Schaltwelle, wenn sie mit der zweiten Schaltgabel im Eingriff ist, mit denselben Anschlägen wechselwirkt wie wenn sie im Eingriff mit der ersten Schaltgabel ist.

Um bei jedem Gang des Getriebes die Schwingungsübertragung auf den Schalthebel individuell mini- mieren zu können, kann alternativ jeder Schaltgabel ein Satz von justierbaren Anschlägen zugeordnet sein, mit denen die Schaltwelle wechselwirkt, wenn sie mit besagter jeder Schaltgabel in Eingriff ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils eines Schaltkraftübertragungsmecha- nismus im Innern eines Schaltgetriebes;

Fig. 2 eine Frontalansicht des Schaltkraft- Übertragungsmechanismus gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 3 eine zu Fig. 2 analoge Ansicht gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 4 eine zur Fig. 2 analoge Ansicht gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Schaltwelle gemäß der dritten Ausgestaltung;

Fig. 6 eine Innenansicht eines Gehäuses des Getriebes; und

Fig. 7 eine Ansicht einer Schaltwelle des

Getriebes gemäß einer vierten Ausgestaltung.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt einer Schaltwelle 1 eines Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug, die in an sich bekannter Weise an einen nicht dargestellten Handschalthebel gekoppelt und durch diesen in einem Wählfreiheitsgrad, in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar sowie in einem Schaltfreiheitsgrad, um die Längsachse, drehbar ist. Eine an der Schaltwelle 1 drehfeste Hülse 2 weist eine Rastkontur in Form zweier eine Kerbe begrenzender Vorsprünge 3 auf. In einem die Schaltwelle 1 umgebenden, in der Fig. nur bruchstückhaft dargestellten Gehäuse 4 ist eine Federkapsel 5 verankert, Eine in der Kapsel 5 eingeschlossene Schraubenfeder hält eine Kugel 6 in die Kerbe zwischen den Vorsprüngen 3 der Rastkontur gedrückt. Durch die Verrastung der Kugel 6 in der Aussparung ist die Schaltwelle 1 in einer Neutralstellung fixiert. Um die Schaltwelle 1 aus der Neutralstellung heraus in eine Gangstellung zu drehen, muss die Kugel 6 gegen die Kraft der Schraubenfeder in die Federkapsel 5 hinein gedrückt werden.

Ein an der Schaltwelle 1 drehfester Schaltkopf 7 greift in eine Klaue 8 einer Schaltgabel 9 ein. Die Schaltgabel 9 ist auf einer nicht dargestellten Schiene guer zur Achse der Schaltwelle 1 und parallel zu Eingangs- und Ausgangswelle des nicht dargestellten Getriebes verschiebbar, um in an sich bekannter Weise eine Schaltmuffe einer Sperrsynchronisiereinrichtung zum Einbeziehungsweise Auslegen eines Gangs zu verschieben.

Im Allgemeinen sind an einer Welle des Schaltgetriebes mehrere Sperrsynchronisiereinrichtungen und zugehörige Schaltmuffen vorgesehen. Von einer mit einer zweiten Schaltmuffe zusammenwirkenden Schaltgabel ist in der Fig. 1 nur eine Klaue 10 und ein Stück einer

Verbindungsstange dargestellt; um den Schaltkopf 7 mit der Klaue 10 in Eingriff zu bringen, ist die Schaltwelle 1 axial verschiebbar.

Um die Übertragung einer Schwingung von einer

Schaltgabel, zum Beispiel der Schaltgabel 9, auf den in deren Klaue 8 eingreifenden Schaltkopf 7 zu verhindern, muss der Eingriff des Schaltkopfs 7 in die Klaue 8 in Schaltrichtung spielhaltig sein, und bei eingelegtem Gang sollte dieses Spiel ε zu gleichen Teilen auf beide Seiten des Schaltfingers 7 verteilt sein. Fig. 2 zeigt eine

Frontalansicht der Schaltwelle 1 und der Klaue 8 in einer Gangstellung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Die gezeigte Stellung des Schaltfingers 7, mit gleichem Spiel ε/2 zwischen dem Schaltfinger 7 und beiden Schenkeln der Klaue 8, ist markiert durch den Kontakt eines von der Schaltwelle 1 radial abstehenden Fingers 11 mit einer an der Innenseite des Gehäuses 4 in Umfangs- richtung der Schaltwelle 1 justierbaren Anschlagplatte 12. Indem gleichzeitig die Kugel 6 der Federkapsel 5 gegen eine schräge Außenflanke eines der Vorsprünge 3 drückt, hält sie den Finger 11 stabil im Anschlag an der Anschlagplatte 12, so dass die Schaltwelle 1 in der gezeigten Orientierung verharrt, solange sie nicht vom Fahrer verstellt wird. Aufgrund der Justierbarkeit der Anschlagplatte 12 ist die Orientierung, in der die

Schaltwelle 1 stabil ist, wenn die Federkapsel 5 gegen die äußere Flanke des Vorsprungs 3 drückt, im Rahmen der Bewegungsfreiheit der Anschlagplatte 12 willkürlich einstellbar. Sie kann daher so gelegt werden, dass genau dann, wenn die von der Schaltgabel 5 betätigte Schaltmuffe in einer Stellung stabil ist, in der sie ein fluchtendes Zahnrad an die es tragende Welle koppelt und Drehmomentübertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle ermöglicht, der Schaltkopf 7 mittig in der Klaue 8 steht. So genügt ein geringes Spiel ε, um die Übertragung von Schwingungen von der Klaue 8 auf den Schaltkopf 7 zu unterbinden.

Die Anschlagplatte 12 ist in der Ausgestaltung der Fig. 2 starr verbunden mit einer zweiten Anschlagplatte 13, an welcher der Finger 11 zur Anlage kommt, wenn die Schaltwelle 1 aus der gezeigten Orientierung im Uhrzeigersinn, über ihre Neutralstellung hinweg, in eine zweite Schaltstellung gedreht wird, in der die Federkapsel 6 gegen die gegenüber liegende äußere Flanke 15 der Rastkontur drückt. Die Anschlagplatte 13 ist nicht unabhängig von der Anschlagplatte 12 justierbar. In der Praxis bedeutet dies kaum einen Nachteil, sofern der Abstand zwischen den Anschlagplatten 12, 13 an die Bewegungsfreiheit der Schaltgabel 9 zwischen zwei entgegen gesetzten Schaltstellungen angepasst ist, da die Toleranz dieser Bewegungsfreiheit im Vergleich zu anderen Maßtoleranzen des Getriebes gering ist. Es genügt daher, nur eine der zwei Anschlagplatten 12, 13 zu justieren, damit auch die zweite korrekt positioniert ist.

Einrichtungen zum Fixieren der Anschlagplatten 12, 13 in der justierten Stellung sind vorgesehen, der Übersichtlichkeit halber in Fig. 2 jedoch nicht dargestellt.

Fig. 3 zeigt in einer zu Fig. 2 analogen Ansicht eine zweite Ausgestaltung der Erfindung. Sie unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 2 dadurch, dass die zwei Anschlagplatten 12, 13 untereinander nicht verbunden und jeweils unabhängig voneinander verstellbar am Gehäuse 4 geführt sind. Dies ermöglicht es, bei der Justage der Anschlagplatten 12, 13 auch Toleranzen der Bewegungsfreiheit der Schaltmuffe zwischen ihren zwei Gangstellungen zu berücksichtigen, so dass eine genauso wirksame Unterdrückung der Übertragung von Schwingungen auf den Handschalthebel wie bei der Ausgestaltung der Fig. 2 bei einem im Vergleich zu dieser Ausgestaltung um besagte Toleranz verringerten Spiel ε erreicht werden kann. Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen die Anwendung der Erfindung auf eine Schaltwelle 1 mit weichen Anschlägen, wobei Fig. 4 einen radialen Schnitt durch die Schaltwelle 1 und umgebende Teile und Fig. 5 eine Ansicht der Schaltwelle 1 von unten bezogen auf die Orientierung der Fig. 4 zeigt. Die Rastkontur, die die Vorsprünge 3 aufweist, ist hier mit 16 bezeichnet und besteht aus einer Mehrzahl von senkrecht zur Achse der Schaltwelle 1 orientierten kongruenten dünnen Platten, die auf einer zylindrischen Verdickung 17 der Schaltwelle 1 drehfest angeordnet sind. Jede Platte der Rastkontur 16 ist flankiert von zwei um die Achse der Schaltwelle verstellbaren Ringen 18, 19 die jeweils einen nach außen gerichteten dreieckigen Vorsprung 20 beziehungsweise 21 tragen und von denen eine in Fig. 4 im Schnitt gezeigt ist.

Kongruente Ringe 18 beziehungsweise 19 sind untereinander durch eine parallel zur Schaltwelle 1 orientierte Strebe 22 beziehungsweise 23 fest verbunden und dadurch jeweils gemeinsam um die Achse der Schaltwelle 1 verdrehbar. Die Vorsprünge 20 der Ringe 18 bilden jeweils zusammen mit der äußeren Flanke 14 eines der Vorsprünge 3 eine Kerbe, in die, wie gezeigt, die Kugel 6 der Federkapsel 5 eingreift, um eine Rastposition zu markieren. Die Lage dieser Rastposition ist durch Verdrehen des Rings 18 justierbar. Sie kann daher so gelegt werden, dass, wie mit Bezug auf Fig. 2 bereits beschrieben, dann, wenn die Schaltgabel 9 die Schaltmuffe einer Sperrsynchronisiereinrichtung in einer Gangstellung hält, der Schaltkopf 7 exakt mittig in die Klaue 8 eingreift. In gleicher Weise bilden die äußere Flanke 15 und die Vorsprünge 21 eine durch Verdrehen der Ringe 19 verstellbare Markierung.

Da die Ringe 18, 19 unabhängig voneinander drehbar sind, sind auch die Markierungen jeweils unabhängig voneinander justierbar. Alternativ könnten auch jeweils beide Vorsprünge 20, 21 an einem gleichen Ring vorgesehen sein. Dann wären wie bei der Ausgestaltung der Fig. 3 die Markierungen jeweils nur gemeinsam justierbar.

Fig. 6 zeigt eine Innenansicht des Gehäuses 4 in einem Schnitt entlang der Achse der in Fig. 6 transparent dargestellten Schaltwelle 1. An dem Gehäuse 4 sind drei Sätze von je zwei justierbaren Anschlagplatten 12, 13 und einer Federkapsel 5 axial beabstandet angeordnet. Je nach Zahl der Gänge des Getriebes kann die Zahl dieser Sätze natürlich auch größer oder kleiner sein. Jedem dieser Sätze entspricht eine - in der Fig. ebenfalls transparent gezeichnete - Klaue 8, 10, 24, in die der Schaltkopf 7 genau dann eingreift, wenn die Rastkontur 16 der Schaltwelle 1 mit der Federkapsel 5 des entsprechenden Satzes wechselwirkt und der - in der Fig. nicht sichtbare - Finger 11 zwischen die Anschlagplatten 12, 13 dieses Satzes eingreift. Die Anschlagplatten 12, 13 eines Satzes können gekoppelt sein, wie in Fig. 2 gezeigt, oder untereinander unverbunden, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Anschlagplatten verschiedener Sätze sind untereinander nicht gekoppelt, so dass ihre Justage Satz für Satz erfolgen kann.

Wenn sich in der Praxis herausstellt, dass bei einem bestimmten Typ von Schaltgetriebe nicht alle Schaltgabeln zum Schwingen neigen, können die einer nicht schwingenden Schaltgabel zugeordneten Anschlagplatten 12, 13 auch weggelassen werden.

Während bei der Ausgestaltung der Fig. 6 der Finger 11, die Rastkontur 16 und der Schaltköpf 7 auf einer gleichen Verdickung 17 der Schaltwelle angebracht sind und daher bei jeder Wählbewegung, durch die der Schaltkopf 7 in eine andere Klaue eingeführt wird, auch die Rastkontur 16 und der Finger 11 verschoben werden müssen, ist es auch möglich, diese Komponenten voneinander zu trennen, wie in Fig. 7 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Rastkontur 16 in Bezug auf die Schaltwelle 1 axial verschiebbar und in axialer Richtung an der Federkapsel 5 gesichert, im vorliegenden Fall durch die Federkapsel seitlich umgreifende und mit der Rastkontur verschiebbare Flansche 25. Die Schaltkontur 16 folgt daher einer Wählbewegung der Schaltwelle 1 nicht und bleibt ständig in Eingriff mit der gleichen Federkapsel 5. Der Finger 11 hingegen ist wie der Schaltkopf 7 an der Schaltwelle 1 drehfest und axial unverschiebbar, so dass er immer dann, wenn der Schaltköpf 7 in eine Klaue 8, 10 oder 24 einrückt, zwischen ein Paar von dieser Klaue zugeordneten Anschlagplatten 12, 13 einrückt.

Einer nicht zeichnerisch dargestellten, vereinfachten Ausgestaltung zufolge ist auch der Finger 11 an der Schaltwelle 1 axial verschiebbar und an die Rastkontur 16 gekoppelt, so dass er einer Wählbewegung der Schaltwelle 1 nicht folgt. Er bleibt daher ständig im Eingriff mit einem gleichen Paar von Anschlagplatten 12, 13, und die markierten Orientierungen der Schaltwelle 1 sind daher bei dieser Ausgestaltung dieselben, unabhängig davon, in welche von mehreren Klauen der Schaltkopf 7 eingreift. Diese Ausgestaltung kann zweckmäßig sein, um mit geringem Justageaufwand die Drehbewegungsfreiheit der Schaltwelle 1 zu begrenzen.

Einer weiteren, nicht gezeichneten Abwandlung der Ausgestaltung von Fig. 4 und 5 zufolge ist die

Federkapsel 5 an der Schaltwelle 1 vorgesehen und wirkt mit einer Rastkontur 16 und verstellbaren Vorsprüngen 20, 21 am Gehäuse 4 zusammen. Durch die Anbringung am Gehäuse sind die Vorsprünge für eine Justage leichter zugänglich. B e z u g s z e i c h e n l i s t e

1 Schaltwelle

2 Hülse

3 Vorsprünge

4 Gehäuse

5 Federkapsel

6 Kugel

7 Schaltkopf

8 Klaue

9 Schaltgabel

10 Klaue

11 Finger

12 Anschlagplatte

13 Anschlagplatte

14 äußere Flanke

15 äußere Flanke

16 Rastkontur

17 Verdickung

18 Ring

19 Ring

20 Vorsprung

21 Vorsprung

22 Strebe

23 Strebe

24 Klaue

25 Flansch

26

27