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Patent Searching and Data


Title:
TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/135538
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmission having a multiplicity of transmission stages and having at least one actuable clutch, wherein an actuating device is provided for selecting a transmission stage and for engaging or disengaging the selected transmission stage and/or for actuating the at least one clutch, wherein the actuating device is provided with two rotatable drum elements with guide tracks as grooves, into which in each case one contact element of a selector fork engages in order to displace the selector fork for selecting and engaging or disengaging a transmission stage of a transmission, and with an actuating region for a clutch actuating means for actuating the at least one clutch, wherein the contact elements or the selector forks of the two drum elements are coupled to one another.

Inventors:
MÁN LÁSZLO (DE)
Application Number:
PCT/DE2015/200070
Publication Date:
September 17, 2015
Filing Date:
February 09, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H63/18; F16H61/688
Foreign References:
EP2385270A12011-11-09
EP2549149A12013-01-23
EP2392840A12011-12-07
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Getriebe (10) mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer

betätigbaren Kupplung, wobei eine Betätigungsvorrichtung (1 1 ) vorgesehen ist zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen der zumindest einen Kupplung, wobei die Betätigungsvorrichtung (1 1 ) mit zwei drehbaren Walzenelementen (12,13) mit Führungsbahnen als Nuten (14,15) vorgesehen ist, in welche jeweils ein Kontaktelement (16,17) einer Schaltgabel (19,20) eingreift zum Verlagern der Schaltgabel zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes (10) und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel zum Betätigen der zumindest einen Kupplung, wobei die Kontaktelemente oder die Schaltgabeln (19,20) der beiden Walzenelemente (12,13) miteinander gekoppelt sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (16,17) mit einer Schaltgabel (19,20) verbunden ist, welche auf einem Zapfen (53) in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und um den Zapfen (53) verdrehbar gelagert ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen den Kontaktelementen (16,17) über eine Kopplung der Schaltgabeln (19,20) erfolgt.

4. Getriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung mittels einer Koppelstange (70) zwischen den Kontaktelementen (16,17) oder zwischen den Schaltgabeln (19,20) erfolgt.

5. Getriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung mittels der Koppelstange (70) zwischen den Kontaktelementen (16,17) oder zwischen den Schaltgabeln (19,20) derart erfolgt, dass an dem jeweiligen Kontaktelement (16,17) oder an der jeweiligen Schaltgabel (19,20) jeweils ein Kugelkopf (75) vorgesehen ist, welcher in eine Kugelpfanne (73,74) der Koppelstange (70) eingreift.

6. Getriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkopf (75) mittels eines Drehgelenks (65) verdrehbar angeord- net ist und über eine formschlüssige Verbindung mit der Schaltgabel (19,20) oder mit dem Kontaktelement (16,17) verbunden ist, so dass bei lateraler Verlagerung der Schaltgabel (19,20) oder des Kontaktelements (16,17) der Kugelkopf (75) um das Drehgelenk (65) verdreht wird.

Getriebe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Kugelkopf (75) ein Zapfen (64) verbunden ist, welcher in eine Ausnehmung (62) eines Schiebeelements (55) der Schaltgabel (19,20) oder des Kontaktelements (16,17) eingreift, so dass bei lateraler Verlagerung der Schaltgabel (19,20) oder des Kontaktelements (16,17) der Zapfen (64) verschoben wird und dadurch der Kugelkopf (75) um das Drehgelenk (65) verdreht wird.

Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeelement (55) mittels einer Rastverbindung mit der Schaltgabel (19,20) oder mit dem Kontaktelement (16,17) verbunden ist.

9. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist.

Description:
Getriebe

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer betätigbaren Kupplung, wobei eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen der zumindest einen Kupplung.

Solche Getriebe sind beispielsweise durch die ältere Anmeldung der Anmelderin bekannt geworden, bei welchem als Betätigungsvorrichtung eine Anordnung von Schaltwalzen vorgesehen ist, um mittels eines diesbezüglichen Kontaktelements und durch Verdrehen der Schaltwalzen ein Auswählen einer Übersetzungsstufe und/oder ein Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder ein Betätigen der zumindest einen Kupplung vorzunehmen. Das Getriebe weist dabei zwei solche Schaltwalzen auf, weil die Übersetzungsstufen des Getriebes auf zwei Getriebewellen bzw. zwei Teilgetriebe aufgeteilt sind. Dadurch kann zwar im Prinzip schneller von einer Übersetzungsstufe zur anderen Übersetzungsstufe geschaltet werden, wobei bei den Betätigungsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik die Schaltwalzen mit dem antreibenden Elektromotor direkt mit einer konstanten Übersetzung verbunden sind. Jede der Schaltwalze weist dabei das jeweilige„Schaltprogramm" als Muster von Nuten und Vorsprüngen auf, wobei die angefederten Kontaktelemente sich den dreidimensional geformten Nuten des Schaltprogramms entsprechend bewegen und damit Übersetzungsstufen auswählen, ein- oder auslegen und/oder Kupplungen ein- oder ausgerückt werden.

Die Anordnung der Nuten der beiden Schaltwalzen ist so gewählt, dass bei einem

Rückwärtsdrehen der einen Schaltwalze für einen Schaltvorgang und/oder eine Kupplungsbetätigung kein Schaltvorgang und/oder eine Kupplungsbetätigung durch die andere zweite Schaltwalze angesteuert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Nuten bezüglich des Um- fangs lang ausgebildet sind und„unbenutzte" Bereichen auf den Schaltwalzen vorgesehen sind, in welchen nur die eine Schaltwalze eine Betätigung ansteuert, während die andere Schaltwalze keine Betätigung ansteuert.

Die Übersetzung zwischen dem antreibenden Elektromotor und den Schaltwalzen wird durch die Geschwindigkeit bei der Kupplungsbetätigung bestimmt, wodurch beim Wählvorgang eine Zeitverzögerung wegen der Drehzahlbegrenzung des E-Motors entsteht, die als störend empfunden werden kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe zu schaffen, welches einfach und kostengünstig ausgebildet ist und dennoch eine schnellere Betätigung des Getriebes ermöglicht wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Vielzahl von Übersetzungsstufen und mit zumindest einer betätigbaren Kupplung, wobei eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen der zumindest einen Kupplung, wobei die Betätigungsvorrichtung mit zwei drehbaren Walzenelementen mit Führungsbahnen als Nuten vorgesehen ist, in welche jeweils ein Kontaktelement einer Schaltgabel eingreift zum Verlagern der Schaltgabel zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe eines Getriebes und mit einem Betätigungsbereich für ein Kupplungsbetätigungsmittel zum Betätigen der zumindest einen Kupplung, wobei die Kontaktelemente oder die Schaltgabeln der beiden Walzenelemente miteinander gekoppelt sind.

Dadurch wird erreicht, dass das eine Kontaktelement oder die eine Schaltgabel in seiner bzw. ihrer Wählposition mechanisch blockiert wird, wenn das andere Kontaktelement bzw. die andere Schaltgabel bewegt wird, beispielsweise zum Gangschalten oder zur Kupplungsbetätigung. Dadurch kann die entsprechende Schaltwalze auch in der Rückwärtsrichtung gedreht werden ohne dass das Kontaktelement oder die Schaltgabel einrastet und einen anderen Gang schaltet. So kann das Schaltprogramm mehrfach, beispielsweise dreifach, auf die Schaltwalzen in den bisher ungenutzten Bereichen aufgebracht werden, was die Wählzeit zur Auswahl einer Übersetzungsstufe verkürzt.

Die Kopplung bzw. die Verbindung zwischen den Kontaktelementen oder mit den damit verbundenen Schaltgabeln erfolgt beispielhaft mit einer über Drehgelenke angeordneten Koppelstange. So kann eine sichere Verbindung erreicht werden, die dennoch einfach aufgebaut und schnell montiert ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Kontaktelement mit einer Schaltgabel verbunden ist, welche auf einem Zapfen in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und um den Zapfen verdrehbar gelagert ist. Dadurch kann zum Wählen oder Schalten die Schaltgabel entlang des Zapfens verschiebbar und um den Zapfen verdrehbar gelagert sein. Dabei kann der Zapfen auch hohl ausgebildet sein, wie beispielsweise als Hülse gestaltet sein.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Kopplung zwischen den Kontaktelementen über eine Kopplung der Schaltgabeln erfolgt. Dabei erfolgt die Kopplung vorteilhaft zwischen den Kontaktelementen mittels einer Koppelstange zwischen den Kontaktelementen oder zwischen den Schaltgabeln.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kopplung mittels der Koppelstange zwischen den Kontaktelementen oder zwischen den Schaltgabeln derart erfolgt, dass an dem jeweiligen Kontaktelement oder an der jeweiligen Schaltgabel jeweils ein Kugelkopf vorgesehen ist, welcher in eine Kugelpfanne der Koppelstange eingreift. Die Koppelstange weist dabei an ihren beiden Enden jeweils eine solche Kugelpfanne auf, in welche der Kugelkopf eingreifen kann.

Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn der Kugelkopf mittels eines Drehgelenks verdrehbar angeordnet ist und über eine formschlüssige Verbindung mit der Schaltgabel oder mit dem Kontaktelement verbunden ist, so dass bei lateraler Verlagerung der Schaltgabel oder des Kontaktelements der Kugelkopf um das Drehgelenk verdreht wird.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn mit dem Kugelkopf ein Zapfen verbunden ist, welcher in eine Ausnehmung eines Schiebeelements der Schaltgabel oder des Kontaktelements eingreift, so dass bei lateraler Verlagerung der Schaltgabel oder des Kontaktelements der Zapfen verschoben wird und dadurch der Kugelkopf um das Drehgelenk verdreht wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schiebeelement mittels einer Rastverbindung mit der Schaltgabel oder mit dem Kontaktelement verbunden ist.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist. Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:

Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Schaltwalzenanordnung nach dem Stand der

Technik,

Figur 2 eine schematische seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltwalzenanordnung,

Figur 3 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltwalzenanordnung von oben,

Figur 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltwalzenanordnung,

Figur 5 eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Schaltgabel mit Schaltgabelführung im Schnitt,

Figur 6 eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Schaltgabel mit Schaltgabelführung mit Kontaktelement im Schnitt,

Figur 7 eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Schaltgabel mit Schaltgabelführung im Schnitt,

Figur 8 eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Schaltgabel mit Schaltgabelführung mit Kontaktelement im Schnitt,

Figur 9 eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Schaltgabel mit Schaltgabelführung und Schaltwalze im Schnitt,

Figur 10 eine perspektivische Ansicht einer Koppelstange mit deren Anlenkung, Figur 1 1 eine perspektivische Ansicht einer Koppelstange,

Figur 12 eine Ansicht eines Drehgelenkelements mit Kugelkopf, und

Figur 13 eine Ansicht einer Hülse mit Öffnungen zum Eingreifen des Zapfens des Drehgelenkelements.

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Betätigungsvorrichtung 1 für ein Getriebe mit zwei Schaltwalzen 2, 3 als Walzenelemente zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen der zumindest einen Kupplung. Die beiden Schaltwalzen 2, 3 werden durch ein Antriebszahnrad 8 angetrieben, so dass sie sich gemeinsam verdrehen, wenn der Antrieb, wie Elektromotor, das Antriebszahnrad 8 antreibt.

Dabei weist jede Schaltwalze 2, 3 am Außenumfang Nuten 4, 5 auf, in welche ein

Kontaktelement 6, 7 einer Schaltgabel eingreift zum Verlagern der Schaltgabel zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe des Getriebes und zum Betätigen eines Kupplungsbetätigungsmittels zum Betätigen der zumindest einen Kupplung. Dabei wird das Kontaktelement 6, 7 durch die Nuten 4, 5 geführt, um die Schaltgabel zu verdrehen oder lateral zu verlagern.

In der Figur 1 ist zu erkennen, dass der Umfang der Schaltwalzen nur teilweise genutzt wird, um das Getriebe zu betätigen, was die Reaktionszeiten des Getriebes verlangsamt.

Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen in einer schematischen Darstellung eine Betätigungsvorrichtung 1 1 für ein Getriebe 10 mit zwei Schaltwalzen 12, 13 als Walzenelemente zum Auswählen einer Übersetzungsstufe und zum Ein- oder Auslegen der ausgewählten Übersetzungsstufe und/oder zum Betätigen der zumindest einen Kupplung. Die beiden Schaltwalzen 12, 13 werden durch ein Antriebszahnrad 18 angetrieben, so dass sie sich gemeinsam verdrehen, wenn der Antrieb, wie Elektromotor, das Antriebszahnrad 18 antreibt.

Auch weist jede Schaltwalze 12, 13 am Außenumfang Nuten 14, 15 auf, in welche ein Kontaktelement 16, 17 einer Schaltgabel 19, 20 eingreift zum Verlagern der Schaltgabel 19, 20 zum Auswählen und Ein- oder Auslegen einer Übersetzungsstufe des Getriebes 10 und zum Betätigen eines Kupplungsbetätigungsmittels zum Betätigen der zumindest einen Kupplung. Dabei wird das Kontaktelement 16, 17 durch die Nuten 14, 15 geführt, um die Schaltgabel 19, 20 zu verdrehen oder lateral zu verlagern. Dabei kann das Kontaktelement 16, 17 in der Nut 14, 15 lateral verlagert werden, wenn die Nut 14, 15 eine laterale Verschiebung erfährt und das Kontaktelement 16, 17 kann verschwenkt werden, wenn die Nut 14, 15 ihre radiale Höhe ändert. So kann die jeweilige Schaltgabel 19, 20 lateral verlagert oder verschwenkt werden.

In der Figur 2 ist deutlich zu erkennen, dass der Umfang der Schaltwalzen 12, 13 besser genutzt ist als beim Beispiel gemäß Figur 1 , um das Getriebe 10 zu betätigen, was die Reaktionszeiten des Getriebes 10 verbessert.

Dies ist möglich, weil die beiden Kontaktelemente 16, 17 oder die beiden Schaltgabeln 19, 20 mittels der Kopplung miteinander gekoppelt sind und die eine Schaltgabel 19, 20 in der Wählposition blockiert wird, wenn die andere Schaltgabel 19, 20 bewegt wird. So kann erlaubt werden, dass der Umfang der Schaltwalze 12, 13 besser genutzt werden kann.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Schaltgabel 50 jeweils in einem Schnitt, wobei die

Schaltgabel 50 das Kontaktelement aufnimmt. Dabei stützt sich das Kontaktelement 51 an der Nut 52 ab und bei dessen Verlagerung bzw. Änderung der radialen Höhe kann sich die Schaltgabel 50 verlagern, wie lateral verschieben oder verschwenken.

Die Lagerung der Schaltgabel 50 auf einem Zapfen 53 erfolgt durch eine Hülse 54 der Schaltgabel 50, welche den Zapfen 53 umgreift. In dem hohl ausgebildeten Zapfen 53 ist ein weiteres Schiebeelement 55 ausgebildet angeordnet, welches in dem hohlen Zapfen 53 verschieblich angeordnet ist. Allerdings ist in dem hohlen Zapfen 53 eine Kugel 56 unter elastischer Vorspannung angeordnet, welche in eine Rastierungsnut 57 von Hülse 54 und Zapfen 53 eingreift. Auch ist in dem Kontaktelement 51 eine Rastierungsnut 58 ausgebildet, in welche die Kugel 56 eingreifen kann.

Die Schiebeelemente 55 haben eine Rastierungsnut 57, in der die Rastierkugel 56 durch den das Kontaktelement 51 eingedrückt werden kann. Ebenso haben die Kontaktelemente 51 eine Aussparung 58, in die die Kugeln 56 reinfallen können. Ist ein Kontaktelement 51 in der Wählposition, also beispielsweise am Außendurchmesser der Schaltwalze, dann kann die entsprechende Kugel 56 in die Aussparung 58 reingedrückt werden. Kommt das Kontaktelement 51 in die Schaltposition, dann drückt er die Kugel 56 in die Rastierungsnut 57 des Schiebeelements 55 und blockiert dadurch das Schiebeelement 55 relativ zur Schaltgabel 50.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Betriebssituation, in welcher die Rastierkugel 56 weder in der Nut 57 des Schiebeelements 55 noch in der Aussparung 58 des Kontaktelements 51 eingreift. In dieser Betriebssituation ragt das Kontaktelement 51 nicht in die Nut 61 der Schaltwalze 60 ein, sondern es ist radial weiter außen geführt.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine Betriebssituation, in welcher die Rastierkugel 56 in die Nut 57 des Schiebeelements 55 eingreift, während sie nicht in die Aussparung 58 des Kontaktelements 51 eingreift. In dieser Betriebssituation ragt das Kontaktelement 51 in die Nut 61 der Schaltwalze 60 ein und wird radial innen geführt. Wird nun das Schiebeelement 55 axial in dem Element 53 verlagert, so kann eine Verriegelung der Schaltgabel erfolgen.

Die Figur 9 zeigt eine Anordnung der Schaltgabel 50 mit Schaltwalze 60. Dabei ist die

Schaltgabel 50 entlang der Hülse 53 verlagerbar, wobei in der Hülse 53 das Schiebeelement 55 verlagerbar ist. Dies kann mittels eines Zapfens, welcher in die Aussparung 62 des Elements 55 eingreift axial verlagert werden.

Die Figuren 10 bis 13 zeigen die Elemente der Kopplung der Schaltgabeln 50, wobei nur jeweils eine Schaltgabel 50 gezeigt ist. Die weitere Schaltgabel 50 sieht vergleichbar aus in der Anlenkung zur Kopplung. Die Figur 10 zeigt die Schaltgabel 50, wie sie auf der Hülse 53 verlagerbar geführt ist. Dabei ist das Schiebeelement 55 in der Hülse 53 angeordnet. Durch eine Aussparung 63 in der Hülse 53 und in eine Aussparung 62 des Schiebeelements 55 ragt ein Zapfen 64 eines Drehgelenkelements 65, das gehäuseseitig gelagert ist. Dreht sich das Drehgelenkelement 65 um die Hochachse, so verschwenkt der Zapfen 64 und verschiebt das Schiebeelement 55. Durch die Koppelstange 70 sind zwei gegenüberliegende Drehgelenkelemente 65 zweier Schaltgabeln miteinander gekoppelt. Dabei ist an jedem Ende 71 , 72 der Koppelstange 70 eine Kugelpfanne 73, 74 vorgesehen, in welche ein Kugelkopf 75 des Drehgelenkelements eingreifen kann. Dadurch kann ein Drehgelenkelement 65 einer Schaltgabel 50 mit einem Drehgelenkelement 65 einer zweiten Schaltgabel 50 miteinander gekoppelt werden. Bezuaszeichenliste Betätigungsvorrichtung

Schaltwalze

Schaltwalze

Nut

Nut

Kontaktelement

Kontaktelement

Antriebszahnrad

Getriebe

Betätigungsvorrichtung

Schaltwalze

Schaltwalze

Nut

Nut

Kontaktelement

Kontaktelement

Antriebszahnrad

Schaltgabel

Schaltgabel

Schaltgabel

Kontaktelement

Nut

hohler Zapfen, Hülse

Hülse

Schiebeelement

Kugel

Rastierungsnut

Aussparung

Schaltwalze

Nut

Aussparung

Aussparung Zapfen

Drehgelenkelement Koppelstange Ende

Ende

Kugelpfanne Kugelpfanne Kugelkopf