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Title:
ARRANGEMENT FOR THE TRANSMISSION OF THE SHIFT AND SELECTION MOVEMENTS TO A SELECTION FINGER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/087633
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement for the transmission of the shift and selection movements of gearbox drivers to a selection finger. A segment piece (2) is provided which may rotate about a shaft housed in a bearing slide piece (8). The segment piece (2) comprises a first toothed gear on the one side thereof, which is driven by the pinion (1) of a shift drive and a second toothed gear on the other side thereof which transmits the rotation of the segment piece (2) to the selection finger (6) which may rotate about a selection finger shaft (7) in the bearing slide piece. The bearing slide piece (8) may be displaced by means of a selection drive in the direction of the shaft of the pinion and in the direction of the selection finger shaft, parallel thereto.

Inventors:
BENNDORF JENS (DE)
ESLY NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/001185
Publication Date:
October 23, 2003
Filing Date:
April 10, 2003
Export Citation:
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Assignee:
LUK LAMELLEN & KUPPLUNGSBAU (DE)
BENNDORF JENS (DE)
ESLY NORBERT (DE)
International Classes:
F16H57/04; F16H59/02; F16H61/16; F16H61/32; F16H63/30; (IPC1-7): F16H61/32
Foreign References:
EP1001193A22000-05-17
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Claims:
Patentansprüche
1. Anordnung zur Übertragung der Schaltund Wählbewegungen von Getriebemotoren zu einem Schaltfinger, dadurch gekennzeichnet, dass ein Segmentteil vorgesehen ist, das um eine Achse drehbar ist, die in einem Lagerschlittenteil gelagert ist, dass das Segmentteil zu seiner Drehung auf seiner einen Seite eine erste, durch das Ritzel eines Schaltmotors angetriebene Verzahnung und auf seiner anderen Seite eine zweite Verzahnung aufweist, die die Drehung des Segmentteiles auf den Schaltfinger überträgt, der im Lagerschlittenteil um eine Schaltfingerachse drehbar ist, und dass das Lagerschlittenteil durch einen Wähimotor in der Richtung der Achse des Ritzels und in der dazu parallelen Richtung der Schaltfingerachse verschiebbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzahnung und die zweite Verzahnung Kronenverzahnungen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kronenradverzahnung und die zweite Kronenverzahnung am Segmentteil sich gegenüberliegend angeordnet sind.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählmotor seine Drehung auf eine am Lagerschlittenteil angeordnete dritte Verzahnung überträgt.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Verzahnung ein Zahnstangenteil ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnstangenteil eine Wälzzahnstange ist.
Description:
ANORDNUNG ZUR ÜBERTRAGUNG DER SCHALT-UND WÄHLBEWEGUNGEN ZU EINEM SCHALTFINGER Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung der Schalt-und Wählbewegungen von Getriebemotoren zu einem Schaltfinger.

Bei der Übertragung der Schalt-und Wählbewegungen von den Getriebemotoren zu einem Schaltfinger einer Getriebeaktorik besteht ein Problem darin, die Unabhängigkeit zwischen der Schaltbewegung und der Wählbewegung herzustellen. Bei den meisten bekannten Getriebeanordnungen werden beide Bewegungen durch eine zentrale Schaltwelle zusammengeführt, an der der Schaltfinger angeordnet ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, mit deren Hilfe die Schaltbewegung eines Schaltmotors und die Wählbewegung eines Wähimotors unabhängig voneinander zum Schaltfinger übertragen werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Übertragung der Schalt-und Wählbewegungen von Getriebemotoren zu einem Schaltfinger gelöst, bei der ein Segmentteil vorgesehen ist, das um eine Achse drehbar ist, die in einem Lagerschlittenteil gelagert ist, wobei das Segmentteil zu seiner Drehung auf seiner einen Seite eine erste, durch das Ritzel eines Schaltmotors angetriebene Verzahnung und auf seiner anderen Seite eine zweite Verzahnung aufweist. Diese zweite Verzahnung überträgt die Drehung des Segmentteiles auf den Schaltfinger, der im Lagerschlittenteil um eine Schaltfingerachse drehbar ist. Das Lagerschlittenteil ist durch einen Wähimotor in der Richtung der Achse des Ritzels und in der dazu parallelen Richtung der Schaltfingerachse verschiebbar.

. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine vollständigen Entkopplung zwischen der Schaltbewegung und der Wählbewegung besteht. Es besteht ferner vorteilhafter Weise eine Unabhängigkeit zwischen der axialen Lagerung des Ritzels des Schaltmotors zum Abtrieb (Kronenradsegmentteil) desselben. Dies bedeutet, dass ein toleranzunempfindliches Maß zwischen der Anschraubfläche des Schaltmotors und der restlichen Anordnung gegeben ist. Es sind keine speziellen Verzahnungsmaschinen

notwendig. Es können vorteilhafter Weise die gleichen Maschinen wie für Stirnräder verwendet werden. Vorteilhafterweise ergibt sich bei der vorliegenden Anordnung ein Gewinn an Freiheitsgraden bei der Anordnung der Getriebemotoren und zudem ergibt sich ein Raumgewinn innerhalb und außerhalb des Gehäuses der vorliegenden Anordnung. Eine geeignete Kombination der beiden theoretisch voneinander unabhängigen Kronenverzahnungen ermöglicht ein variables Erreichen der gewünschten Gesamtübersetzung.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Übertragung der Schalt-und Wählbewegungen von Getriebemotoren zu einem Schaltfinger sind die erste Verzahnung und die zweite Verzahnung Kronenverzahnungen. Besonders bevorzugt sind die erste Kronenverzahnung und die zweite Kronenverzahnung am Segmentteil sich gegenüberliegend angeordnet.

Der Wähimotor überträgt seine Drehung auf eine am Lagerschlittenteil angeordnete dritte Verzahnung, die vorzugsweise die Form eines Zahnstangenteiles aufweist, insbesondere eine Wälzzahnstange ist.

Im folgenden werden die Erfindungen und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Darstellung von teilungskonstanten Zahnradpaarungen mit verschiedenen relativen Achslagen zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung ; Figur 2 eine Übersicht über Kronenzahnradflanken zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung ; Figur 3 eine erfindungsgemäße Anordnung zur Übertragung der Schalt-und Wählbewegungen von Getriebemotoren zu einem Schaltfinger ; und Figur 4 eine Darstellung zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens der Anordnung der Figur 3 mit einem Wähimotor und einem Schaltmotor.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.

Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen.

Die Vielfalt der Evolventenverzahnungen kann in zwei große Gruppen eingeteilt werden.

Bei den teilungskonstanten Verzahnungen, z. B. bei den üblichen Stirnradverzahnungen, bleibt die Teilung über die Zahnbreite konstant. Bei den teilungsvariablen Verzahnungen, beispielsweise bei Kegelradverzahnungen, verändert sich dagegen die Teilung.

In der gängigen Praxis werden für parallele Achsen Stirnradverzahnungen und für sich schneidende Achsen Kegelradverzahnungen verwendet. Für gekreuzte Achsen werden sowohl teilungskonstante Zahnräder, z. B. Schnecken, Schneckenräder, Schraubenräder, als auch teilungsvariable Zahnräder, z. B. Kegelräder, eingesetzt. Es können jedoch nicht nur für parallele sondern auch für sich schneidende und gekreuzte Achsen teilungskonstante Zahnräder verwendet werden. Sie haben bezüglich der Fertigung und der Achslagentolerierung die Vorteile der Stirnradverzahnungen und können große Drehmomente übertragen. Die verschiedenen Achsen werden durch zwei Größen festgelegt, nämlich durch den Achswinkel E und die Achsversetzung a, den kürzesten Abstand zweier sich kreuzender Achsen. Beispiele für teilungskonstante Zahnradpaarungen mit verschiedenen relativen Achslagen sind in der Figur 1 dargestellt.

Ein Kronenzahnrad ist der Spezialfall eines konischen Zahnrades, wenn der Konuswinkel bzw. der Achswinkel X bei der Erzeugung gleich 90° ist. Besondere Merkmale von Kronenzahnrädern sind darin zu sehen, dass die Zähne auf der senkrecht zur Radachse liegenden Stirnfläche des Radkörpers senkrecht stehen, dass die Zähne entlang der Zahnbreite den gleichen Modul, aber verschiedene Eingriffswinkel besitzen, und dass die Verzahnung den Übergang von der konischen Außenverzahnung zu der konischen Innenverzahnung im vereinheitlichten Verzahnungssystem bildet.

Eine Übersicht der Kronenzahnradflanken ist in der Figur 2 dargestellt.

Bei automatischen Schaltgetrieben kann eine Kronenverzahnung in doppelter Ausführung angewendet werden, um die von den Getriebemotoren zum Schaltfinger übertragenen Schalt-und Wählbewegungen zu entkoppeln. Das entscheidende Bindeglied ist dabei ein Teilsegment des Kronenrades, das direkt vom Ritzel eines Schaltmotors angetrieben wird.

Als Antrieb kann ein Hebelteil fungieren, das z. B. als ~ Übersetzung auf der einen Seite, also in Verbindung mit dem Kronenrad, einen oder mehrere gewöhnliche Evolventenzähne, und auf der anderen Seite (im Eingriff mit einem Schaltmaul) die Form des Original-Schaltfingers des Getriebes besitzt.

Bei der Schaltbewegung, d. h. hier bei der Drehbewegung um die Kronenradachse 6, überträgt zunächst das Ritzel 1 des Schaltmotors 11 seine Drehbewegung über die erste Kronenverzahnung 4 des Kronenradsegmentteiles 2 auf das Kronenradsegmentteil 2, das auf der Kronenradachse 6 im Lagerschlittenteil 8 gelagert ist. Über die zweite Kronenverzahnung 5 des Kronenradsegmentteiles 2 wird die Bewegung auf den Schaltfinger 6 übertragen, der auf der Schaltfingerachse 7 und damit ebenfalls im Lagerschlittenteit 8 gelagert ist. Die Wählbewegung vollzieht sich entlang der Schaltfingerachse 7. Dabei wird die gesamte Anordnung ohne das Ritzel 1 des Schaltmotors 11 über eine in der Figur 4 dargestellte Kinematik verschoben. Diese wird vorteilhafterweise durch eine weitere, mit dem Lagerschlittenteil 8 verbundene Verzahnung 9 realisiert, die vorzugsweise die Form einer Zahnstange besitzt, die vom

Wählmotor 12 angetrieben wird. Insbesondere handelt es sich bei dieser Zahnstange um eine Wälzzahnstange.

Einzelheiten der Figur 4, die bereits im Zusammenhang mit der Figur 3 erläutert wurden, sind in der entsprechenden Weise bezeichnet.

Der Eingriff (Kräfte, Übersetzung) zwischen dem stationären Ritzel 1 des Schaltmotors 11 und dem durch den Wählvorgang verschobenen Kronenradsegmentglied 2 wird durch diese Verschiebung nicht beeinflusst. Somit sind die Schaltbewegung und die Wählbewegung durch das Gleiten zwischen dem Ritzel 1 des Schaltmotors 11 und dem Kronenradsegmentteil 2 vollständig voneinander entkoppelt. Die sekundäre Kronenverzahnung 5 zum Schaltfinger 6 kann bezogen auf die Kronenradachse 6 der primären Kronenverzahnung 4 auch gegenüberliegend positioniert sein. Die Schaltfingerachse 7 liegt dabei parallel zur Achse des Ritzels 1 des Schaltmotors 11.

Neben der vollständigen Entkopplung zwischen der Schaltbewegung und der Wählbewegung weist die erfindungsgemäße Anordnung die folgenden Vorteile auf. Es besteht eine Unabhängigkeit zwischen der axialen Lagerung des Ritzels 1 des Schaltmotors 11 zum Abtrieb (Kronenradsegmentteil 2) desselben. Dies bedeutet, dass ein toleranzunempfindliches Maß zwischen der Anschraubfläche des Schaltmotors 11 und der restlichen Anordnung gegeben ist. Es sind keine speziellen Verzahnungsmaschinen notwendig. Es können vorteilhafterweise die gleichen Maschinen wie für Stirnräder verwendet werden. Vorteilhafterweise ergibt sich bei der vorliegenden Anordnung ein Gewinn an Freiheitsgraden bei der Anordnung der Getriebemotoren. Außerdem ergibt sich ein Raumgewinn innerhalb und außerhalb des Gehäuses der vorliegenden Anordnung. Eine geeignete Kombination der beiden theoretisch voneinander unabhängigen Kronenverzahnungen ermöglicht ein variables Erreichen der gewünschten Gesamtübersetzung.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspru- ches hin ; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen.

Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungs- formen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.