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Title:
SHIFTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/003406
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shifting device for a multi-step tooth-wheeled variable-speed gear box in a motor vehicle. Said shifting device comprises a central selector or gear-shift shaft (2) which is arranged in a rotatable and axially displaceable manner in the gearbox housing (12). Rotation of the selector or gear-shift shaft (2) enables selection of a release clutch which is to be actuated in a shifting path. Due to the subsequent axial displacement thereof, gear-steps can be shifted. The selector or gear-shift shaft (2) comprises at least two arms (4) which are arranged at a certain distance from each other on said shaft and which maintain a rod (6) therebetween. The rod (6) interacts with a contour element (16) which is arranged in a pivotable manner in the gearbox housing (12). The contour element (16) comprises a contour (20) which reproduces the path of the selector force acting upon the rod (6) by means of a spring-loaded element (18).

Inventors:
BEER UWE (DE)
DRABEK MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/006562
Publication Date:
January 08, 2004
Filing Date:
June 21, 2003
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
BEER UWE (DE)
DRABEK MICHAEL (DE)
International Classes:
F16H61/24; F16H63/38; (IPC1-7): F16H61/24; F16H63/38
Domestic Patent References:
WO1991000448A11991-01-10
Foreign References:
DE10016364A12001-10-11
DE19653171A11998-06-25
EP0479879B11994-08-31
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Freidrichshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schalteinrichtung für ein mehrgängiges Zahnräder Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer zentralen Wählbzw. Schaltwelle (2), die im Getriebegehäuse (12) verdrehbar und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei durch deren Verdrehung jeweils eine in einer Schaltgasse zu betätigende Schaltkupplung anwählbar ist und durch deren anschließende axiale Verschiebung Gangstufen schaltbar sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass an der Wählbzw. Schaltwelle (2) oder einer von der Wählbzw. Schaltwelle angesteuerten Hilfswelle (28) eine Vorrich tung (4) vorgesehen ist, die eine Stange (6) hält, welche mit einem im Getriebegehäuse (12) schwenkbar angeordneten Konturelement (16) in Wirkverbindung steht, und das Kontur element (16) eine Wählkraftverläufe nachbildende Kon tur (20) aufweist, die von einem Federelement (18) angefe dert auf die Stange (6) wirkt.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Vorrichtung auf der Wählbzw. Schaltwelle (2) oder einer von der Wählbzw. Schaltwelle (2) angesteuerten Hilfswelle (28) axial ver schiebbar angeordnet ist.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass auf der Stange (6) eine drehbare Rolle (8) vorgesehen ist, die axial auf der Stange (6) verschiebbar ist und mit der Kontur (20) des Konturelements (16) zusammenwirkt.
4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Rolle (8) an ihrem Umfang eine Nut (10) aufweist, in die die Kontur (20) des Konturelements (16) eingreift.
5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kon tur (20) die tiefste Ausbuchtung (22) an einer Neutralstel lung aufweist, die einer unbetätigten Ruheposition eines Schalthebels in einer Wählgasse entspricht.
Description:
Schalteinrichtung Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Schalteinrichtungen in Handschaltgetrieben mit zentraler Schaltwelle kommen zur Erzeugung von Wähl-und Schaltkräften verschiedene Bauteile im Getriebe zum Ein- satz. Die Bauteile dienen insbesondere dazu, den Fahrzeug- führer bei der Führung des Schalthebels in den Schaltgassen entsprechend dem Schaltbild zu unterstützen und gleichzei- tig durch die Unterstützung eine Beschädigung von Bauteilen im Getriebe zu vermeiden. Der Fahrzeugführer soll ein Ge- fühl dafür bekommen, in welcher Schaltgasse er sich mit seinem Schalthebel gerade befindet. Besondere Berücksichti- gung soll dabei der Übergang in diejenigen Schaltgassen finden, in denen besonders kleine Übersetzungen geschaltet werden oder in denen die Übersetzung für den Rückwärtsgang geschaltet wird. Würde ein zu kleines Übersetzungsverhält- nis oder der Rückwärtsgang geschaltet, ohne dass die Fahr- zeugbedingungen dies zulassen, insbesondere aufgrund einer zu hohen Geschwindigkeit bei der eingeleiteten Fahrtrich- tungsumkehr ohne Stillstand des Fahrzeugs, so würde die Schalteinrichtung und besonders die Synchronisierungen Schaden nehmen.

Aus der EP 0 479 876 B1 ist eine als Hebel ausgebilde- ten Wählschwinge, in deren Nabe die Wähl-bzw. Schaltwelle über in axial verlaufenden Führungsnuten der Nabe eingrei- fende Wälzkörper drehfest und axial verschiebbar ausgeführt ist, ist gegen die Kraft wenigstens eines gehäusefesten Federelements aus ihrer Neutral-in eine Wählstellung

verschwenkbar. Die Lagerung der als Hebel ausgebildeten Wählschwinge auf der Wähl-bzw. Schaltwelle ist sehr auf- wendig ausgebildet. In der Wähl-bzw. Schaltwelle müssen Durchmesserreduzierungen vorgenommen werden, um die Wälz- körper aufzunehmen, was zu einer Beeinträchtigung der Sta- bilität führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalt- einrichtung aufzuzeigen, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigt.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Bei einer Schalteinrichtung für ein mehrgängiges Zahn- räder-Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer zent- ralen Wähl-bzw. Schaltwelle, die im Getriebegehäuse ver- drehbar und axial verschiebbar angeordnet ist, wird durch die Verdrehung der Wähl-bzw. Schaltwelle jeweils eine in einer Schaltgasse zu betätigende Schiebemuffe angewählt und durch die anschließende axiale Verschiebung die Gangstufe geschaltet. Zur Ausbildung von Wählkraftverläufen ist an der Wähl-bzw. Schaltwelle oder einer von der Wähl-bzw.

Schaltwelle angesteuerten Hilfswelle eine Vorrichtung vor- gesehen, die eine Stange hält. Die Stange steht mit einem im Getriebegehäuse schwenkbar angeordneten Konturelement, beispielsweise einem Hebel, in Wirkverbindung. Das Kontur- element weist eine die Wählkraftverläufe nachbildende Kon- tur auf, die von einem Federelement angefedert auf die Stange einwirkt. Bei einer Verdrehung der Wähl-bzw.

Schaltwelle, was einem Wählvorgang entspricht, gleitet die Stange an der Kontur des Konturelements entlang. Je nach

Gestaltung der Kontur und damit je nach gewünschtem Wähl- kraftverlauf muss dabei bei der Verdrehung der Wähl-bzw.

Schaltwelle eine größere bzw. kleinere Kraft aufgebracht werden, indem das Konturelement gegen das Federelement ge- drückt wird. Hierdurch kann sehr direkt die Wählkraft an der Kontur abgenommen werden. Durch Anpassung der Kontur sind beliebige Wählkraftverläufe darstellbar. Das Wählmo- ment wird unabhängig von der axialen Lage der Wähl-bzw.

Schaltwelle oder einer von der Wähl-bzw. Schaltwelle ange- steuerten Hilfswelle zu dem Konturelement übertragen. Dar- aus ergibt sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung, dass die Vorrichtung auf der Wähl-bzw. Schaltwelle oder einer von der Wähl-bzw. Schaltwelle angesteuerten Hilfswelle axial verschiebbar angeordnet ist und die Stange axial re- lativ zum Konturelement nicht verschoben wird. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist auf der Stange eine drehbare Rolle vorgesehen, die axial auf der Stange ver- schiebbar ist und mit der Kontur des Konturelements zusam- menwirkt und die Vorrichtung selbst auf der Wähl-bzw.

Schaltwelle oder einer von der Wähl-bzw. Schaltwelle ange- steuerten Hilfswelle axial fest ist. Dadurch wird eine sehr geringe Reibung zwischen der Stange und der Kontur gewähr- leistet. Die Rolle rollt an der Kontur ab und kann gleich- zeitig auf der Stange axial verschoben werden, bzw. die Stange kann axial innerhalb der Rolle verschoben werden.

Das ist besonders vorteilhaft ausgebildet, wenn die Rolle an ihrem Umfang eine Nut aufweist, in die die Kontur des Konturelements eingreift, so dass die Rolle axial von der Kontur am Konturelement gehalten wird. Dadurch sind geringe Reibkräfte bei gleichzeitigem Wählen und Schalten durch Nutzung allseitig beweglicher Rastierelemente gegeben. Die Kosten der Schalteinrichtung und der erforderliche Bauraum fallen besonders günstig aus, wobei wenig Bauelemente benö-

tigt werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeigt die Kontur mit ihrer tiefsten Ausbuchtung an einer Neutral- stellung, die einer unbetätigten Ruheposition eines Schalt- hebels in einer Wählgasse entspricht. Der Schalthebel im Schaltbild fällt unbetätigt und ohne dass eine Gangstufe geschaltet ist in eine Position in der Wählgasse, die übli- cherweise der Position der Schaltgasse für den drit- ten/vierten Gang entspricht. Diese Gassenarretierung der Wähl-bzw. Schaltwelle wird aus der Federkraft des auf die Kontur einwirkenden Federelementes bewirkt.

Den Wähl-und Schaltkomfort beeinträchtigende Einflüse aus dem Federelement werden durch das Konturelement nicht auf die Wähl-bzw. Schaltwelle übertragen.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläu- tert.

Es zeigen : Fig. 1 eine Wähl-bzw. Schaltwelle mit daran ange- ordneter Vorrichtung und Fig. 2 eine von einer Wähl-bzw. Schaltwelle ange- steuerte Hilfswelle mit daran angeordneter Vorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt eine Wähl-bzw. Schaltwelle 2, an der in einer Vorrichtung zwei Rollenarme 4 in einem Abstand zueinander drehfest und axial nicht verschiebbar angeordnet sind. Die beiden Rollenarme 4 halten gemeinsam eine Stan- ge 6, die mit den beiden Rollenarmen 4 fest verbunden ist.

Auf der Stange 6 drehbar und axial verschiebbar ist eine Rolle 8 vorgesehen. Die Rolle 8 weist an ihrem Umfang eine

Nut 10 auf. In einem Getriebegehäuse 12 ist ein um eine Achse 14 schwenkbarer Hebel 16 angeordnet. Der Hebel 16 stützt sich durch ein Federelement 18 am Getriebegehäuse 12 ab. In einem mittleren Bereich weist der Hebel eine Kon- tur 20 auf, die entsprechend des gewünschten Wählkraftver- laufes ausgebildet ist. Die tiefste Ausbuchtung 22 der Kon- tur 20 entspricht der Neutralstellung eines hier nicht ge- zeigten und mit der Wähl-bzw. Schaltwelle 2 verbundenen Schalthebels. Die Kontur 20 des Hebels 16 greift in die Rinne 10 der Rolle 8 ein, wodurch die Rolle 8 in ihrer axi- alen Position auf der Stange 6 fixiert wird. Bei einer Ver- drehung der Wähl-und Schaltwelle 2 rollt die Rolle 8 auf der Kontur 20 des Hebels 16 ab, während die Rolle 8 sich um der Stange 6 dreht. Je nach Ausbildung der Kontur wird bei der Verdrehung das Federelement mehr oder weniger stark belastet, d. h. der Fahrzeugführer spürt bei der Verdrehung der Wähl-bzw. Schaltwelle 2 durch den Schalthebel eine mehr oder weniger große Gegenkraft und kann darüber ein Gefühl für die Schaltgasse erfahren, in die er beim Wählen den Schalthebel gerade gebracht hat. Wird darüber hinaus die Wähl-bzw. Schaltwelle 2 axial verschoben, so wird die Stange 6 innerhalb der Rolle 8 verschoben und die Rolle 8 an der Kontur 20 des Hebels 16 radial und axial geführt, ohne dass dabei große Reibung entsteht.

Die Fig. 2 zeigt eine Wähl-bzw. Schaltwelle 2, auf der ein Zahnrad 24 drehfest angeordnet ist. Mit dem Zahn- rad 24 kämmt ein Zahnrad 26 auf einer Hilfswelle 28, so dass bei einem Verdrehen der Wähl-bzw. Schaltwelle 2 auch die Hilfswelle 28 gedreht wird. Die Verzahnungen an den

Zahnrädern 24 und 26 überdecken sich soweit, dass die Ver- zahnungen auch bei einem axialen Verschieben weiterhin mit- einander kämmen. Die sonstige Anordnung von Rollenarmen 4, Stange 6 und Hebel 16 entsprechen der Fig. 1.

Bezugszeichen 2 Wähl-bzw. Schaltwelle 4 Rollenarm 6 Stange 8 Rolle 10 Nut 12 Getriebegehäuse 14 Achse 16 Konturelement 18 Federelement 20 Kontur 22 Ausbuchtung 24 Zahnrad 26 Zahnrad 28 Hilfswelle