DE102005054001A1 - Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung (1) für ein Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einer axial verschiebbaren und radial verdrehbaren Schaltwelle (2) und mit einem Schaltfinger (3), der mit der Schaltwelle (2) verbunden ist und einen Schaltfingerkopf (8) aufweist, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen von Schaltgabeln (19, 20, 21, 22) bringbar ist, wobei der Schaltfingerkopf (8) in eine erste Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2) in die erste Richtung bewegt wird, und wobei der Schaltfingerkopf (8) in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2) in die zweite Richtung bewegt wird. Erfindungsgemäß ist ein Inverter (11) vorgesehen, durch den bei Bewegung der Schaltwelle (2) in die erste Richtung der Schaltfingerkopf (8) in die zweite Richtung bewegbar ist und umgekehrt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen.
- In der
DE 197 41 633 C1 ist eine Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe offenbart, die eine axial verschiebbare und radial verdrehbare Schaltwelle aufweist, an der drehfest ein Schaltfinger befestigt ist. Der Schaltfinger weist einen Schaltfingerkopf auf, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen von Schaltgabeln gebracht werden kann. Dabei lässt sich in dem Wechselgetriebe durch eine Schaltgabel eine Schiebemuffe längs einer Getriebewelle verschieben, um ein auf der Getriebewelle sitzendes Losrad drehfest mit der Getriebewelle zu verbinden und somit einen Gang des Wechselgetriebes einzulegen. - Um den Schaltfingerkopf mit einer Schaltgabel des Wechselgetriebes in Eingriff zu bringen, ist die Schaltwelle je nach Ausführung der Schaltvorrichtung axial zu verschieben oder radial zu verdrehen. Beispielsweise wird in der
EP 0 694 715 A2 eine Schaltvorrichtung vorgestellt, bei der das Auswählen einer Schaltgabel über eine Verdrehung der Schaltwelle erfolgt. Ist durch Drehung der Schaltwelle eine Schaltgabel ausgewählt, so dass der Schaltfingerkopf in die Nut des Schaltarmes der entsprechenden Schaltgabel greift, kann durch ein axiales Verschieben der Schaltwelle und somit auch des Schaltfingerkopfes die Schaltgabel verschoben werden. - Üblicherweise lassen sich in einem Wechselgetriebe durch eine Schaltgabel zwei Gänge einlegen. Dabei sitzen die Losräder von diesen Gängen nebeneinander auf einer gleichen Getriebewelle, wobei durch Verschieben der Schiebemuffe durch die Schaltgabel in die eine Richtung der eine Gang und durch Verschieben der Schiebemuffe in die andere Richtung der andere Gang eingelegt werden kann. In dem in der
EP 0 694 715 A2 offenbarten Wechselgetriebe lassen sich beispielsweise ein erster und zweiter Gang durch eine Schaltgabel und ein dritter und vierter Gang durch eine andere Schaltgabel einlegen. - Aufgrund der drehfesten Verbindung des Schaltfingers, der auch in axialer Richtung fest mit der Schaltwelle verbunden ist, bewegt sich der Schaltfingerkopf immer in die gleiche Richtung wie die Schaltwelle selbst. Wird so die Schaltwelle axial in eine erste Richtung verschoben, so bewegt sich auch der Schaltfinger axial in diese erste Richtung. Entsprechend bewegt sich der Schaltfingerkopf in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung, wenn die Schaltwelle axial in diese zweite Richtung bewegt wird.
- In Kraftfahrzeugen wird die Schaltwelle durch eine äußere Schaltvorrichtung axial verschoben und verdreht. Die äußere Schaltvorrichtung verbindet dabei die Schaltwelle bei einem Handwechselgetriebe mit einem Handschalthebel, dessen Schaltwege in der Regel durch ein konventionelles H-Schaltbild vorgegeben werden. Durch Führen des Handschalthebels durch eine Neutralgasse des H-Schaltbildes lässt sich dabei eine von mehreren Schaltgassen auswählen, die quer zur Neutralgasse verlaufen. Durch Bewegen des Handschalthebels innerhalb einer Schaltgasse wird ein Gang eingelegt bzw. geschaltet. Üblicherweise sind dabei einer Schaltgasse zwei aufeinanderfolgende Gänge zugeordnet, wobei in dem H-Schaltbild die geraden Gänge auf der einen Seite der Neutralgasse und die ungeraden Gänge auf der anderen Seite der Neutralgasse jeweils nebeneinander angeordnet sind.
- Durch die Anordnung der einzelnen Gänge in dem oben beschriebenen H-Schaltbild werden der Konstruktion und Auslegung des Wechselgetriebes enge Grenzen gesetzt. Bei einem H-Schaltbild beispielsweise, bei dem die Gänge 1, 3, 5 bezogen auf die Neutralgasse auf einer Seite liegen, werden die den Gängen 1, 3, 5 zugeordneten Schaltgabeln im Wechselgetriebe ausgehend von einer Neutralposition immer in eine gleiche Richtung verschoben. Dies führt dazu, dass die Losräder der Gänge 1, 3, 5, jeweils bezogen auf die dem Gang zugeordnete Schaltgabel immer auf der gleichen Seite liegen müssen. Dadurch lassen sich die einzelnen Losräder bzw. die einzelnen Zahnradpaare, die jeweils aus einem Losrad und einem mit dem Losrad kämmenden Festrad bestehen, nicht beliebig anordnen. Es liegt auf der Hand, dass dies bei der Konstruktion möglichst kleiner oder kurzer Getriebe nachteilig ist.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe bereitzustellen, durch die eine möglichst flexible Anordnung von Zahnradpaaren im Wechselgetriebe möglich ist.
- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einer Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können den Unteransprüchen entnommen werden.
- Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Inverter vorgesehen ist, durch den bei Bewegung der Schaltwelle in die erste Richtung der Schaltfingerkopf in die zweite Richtung bewegbar ist und/oder durch den bei Bewegung der Schaltwelle in die zweite Richtung der Schaltfingerkopf in die erste Richtung bewegbar ist. Durch den Inverter ist somit die Möglichkeit gegeben, die ansonsten feste Koppelung zwischen der Bewegung des Schaltfingerkopfes und der Schaltwelle zu lösen und damit gemäß obiger Ausführungen die den einzelnen Gängen des Wechselgetriebes zugeordneten Zahnradpaare flexibler anordnen zu können.
- Wird beispielsweise von einem H-Schaltbild ausgegangen, wie es oben bereits beschrieben wurde, bei dem die Gänge 1, 3, 5 bezogen auf die Neutralgasse auf einer Seite liegen, kann die Bewegung der Schaltgabel beispielsweise des dritten Ganges durch den Inverter umgekehrt werden. Während sich in diesem Fall die Schaltgabeln des ersten und fünften Gangs in eine erste Richtung bewegen, wenn der Handschalthebel ausgehend von der Neutralgasse in den jeweiligen Schaltgassen bewegt wird, um einen Gang einzulegen, bewegt sich die Schaltgabel zum Einlegen des dritten Ganges in die zweite, der ersten Richtung entgegen gesetzte Richtung, obwohl der Handschalthebel beim Einlegen des dritten Ganges die gleiche Bewegung vollzieht wie beim Einlegen des ersten oder fünften Ganges. Somit kann im Wechselgetriebe das Losrad des Zahnradpaares für den dritten Gang bezogen auf eine Gangschaltkupplung, durch die dieser Gang eingelegt werden kann, auf einer Seite ange ordnet werden, die von der Seite verschieden ist, auf der die Gangschaltkupplung für das Losrad des ersten oder fünften Ganges angeordnet ist.
- Die Bewegung der Schaltwelle in die erste Richtung oder in die zweite Richtung kann eine Drehbewegung der Schaltwelle darstellen. Dreht die Schaltwelle beispielsweise im Uhrzeigersinn, kann durch den Inverter der Schaltfingerkopf gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden.
- Die Bewegung der Schaltwelle in die erste Richtung oder in die zweite Richtung kann eine axiale Verschiebung der Schaltwelle darstellen. Wird die Schaltwelle beispielsweise nach links verschoben, so kann mittels des Inverters der Schaltfingerkopf eine Bewegung nach rechts vollziehen. Zumindest weist die Bewegung des Schaltfingerkopfes dabei eine axiale Komponente nach rechts auf.
- Der Inverter ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass er nur für eine oder einzelne Schaltgabeln im Wechselgetriebe die Schaltrichtung umkehrt. Für diese Schaltgabeln bewegt sich der Schaltfingerkopf bezogen auf die Bewegung der Schaltwelle in eine entgegengesetzte Richtung. Für die übrigen Schaltgabeln hingegen bewegen sich Schaltfingerkopf und Schaltwelle in jeweils gleicher Richtung.
- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hängt die Richtung, in der bei axialer Bewegung der Schaltwelle sich der Schaltfingerkopf bewegt, von einer Drehstellung der Schaltwelle ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch Drehung der Schaltwelle eine Schaltgabel ausgewählt. Ist die Schaltgabel ausgewählt, steht Schaltfingerkopf mit dieser Schaltgabel in Eingriff, so dass durch axiale Bewegung des Schaltfingerkopfes die Schaltgabel in axialer Richtung bewegt wird.
- Der Schaltfinger kann als Wippe ausgebildet sein und um eine Wippenachse schwenkbar mit der Schaltwelle verbunden sein. Vorzugsweise verläuft dabei die Wippenachse senkrecht zur Drehachse der Schaltwelle. Zudem kann die Wippenachse von der Drehachse der Schaltwelle beabstandet sein. Wird die Schaltwelle axial verschoben, so verschiebt sich auch die Wippenachse und somit der Schaltfinger im Bereich der Wippenachse im gleichen Sinne wie die Schaltwelle. Jedoch gilt dies nicht für den Schaltfingerkopf, da sich dessen Bewegung einerseits aus der Axialverschiebung der Wippenachse und andererseits aus einer Drehung des Schaltfingerkopfes um die Wippenachse zusammensetzt.
- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel grenzt bei axialer Bewegung der Schaltwelle der Inverter eine Bewegung des Schaltfingers ein, so dass der Schaltfinger eine Drehbewegung in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle entweder um eine erste Schaltfingerachse oder um eine zweite Schaltfingerachse vollzieht. Um eine entgegen gesetzte Bewegungsrichtung für den Schaltfingerkopf zu realisieren, liegt dabei die Wippenachse zwischen der ersten Schaltfingerachse und der zweiten Schaltfingerachse.
- Die erste Schaltfingerachse kann zwischen Wippenachse und Schaltfingerkopf angeordnet sein. Wenn die Schaltwelle mit der Wippenachse in die erste Richtung axial verschoben wird, dreht sich der Schaltfinger, soweit der Inverter nur eine Drehbewegung des Schaltfingers um die erste Schaltfingerachse zulässt, nur um diese Schaltfingerachse, so dass der Schaltfingerkopf sich in die zweite Richtung axial bewegt. Wird hingegen der Schaltfinger durch den Inverter so begrenzt, dass nur eine Drehbewegung um die zweite Schaltfingerachse möglich ist, werden Wippenachse und Schaltfingerkopf axial in die gleiche Richtung verschoben.
- Vorzugsweise legt der Schaltfingerkopf in axialer Richtung der Schaltwelle betraglich einen gleichen Weg zurück, unabhängig davon, ob sich die Schaltwelle um ein bestimmtes Maß in die erste oder die zweite Richtung bewegt. Somit kommt es durch den Inverter, soweit sich die Schaltwelle in einer Stellung befindet, in der es zu einer Schaltrichtungsumkehrung kommt, nicht zu einer Verkürzung oder Verlängerung der Schaltwege der Schaltgabeln. Bei dem Ausführungsbeispiel, bei dem der Schaltfinger als Wippe ausgebildet ist, kann durch die Auslegung der Abstände zwischen der ersten Schaltfingerachse und der Wippenachse einerseits und zwischen der zweiten Schaltfingerachse und der Wippenachse andererseits die Geometrie des Schaltfingers so abgestimmt werden, dass bei axialer Verschiebung der Wippenachse um einen bestimmten Verschiebeweg der Schaltfingerkopf betraglich jeweils den glei chen axialen Weg zurücklegt. Die jeweiligen am Schaltfingerkopf wirkenden Kräfte sind betraglich ebenso gleich groß.
- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Inverter ein zylinderförmiges Gehäuse auf, das konzentrisch zur Schaltwelle angeordnet ist. Während die Schaltwelle drehbar und verschiebbar ist, steht das zylinderförmige Gehäuse fest. Das zylinderförmige Gehäuse ist dabei so ausgebildet, dass es in Abhängigkeit der Drehstellung der Drehachse entweder die erste Schaltfingerachse oder die zweite Schaltfingerachse festlegt.
- Der Schaltfinger kann einen Zapfen mit einer Längsachse aufweisen, die mit der ersten Schaltfingerachse zusammenfällt, wobei wenigstens ein Zapfenende des Zapfens durch eine erste Öffnung in einer Mantelfläche des Gehäuses greift. Zudem kann ein dem Schaltfingerkopf abgewandtes Ende des Schaltfingers in eine zweite Öffnung in der Mantelfläche des Gehäuses greifen, wobei vorzugsweise der Schaltfingerkopf an diesem abgewandten Ende einen Abstützkopf aufweist. Dabei können Ränder, die die erste und die zweite Öffnung begrenzen, in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle entweder den Zapfen oder das abgewandte Ende axial fixieren. Ist beispielsweise durch die Ränder der zweiten Öffnung den Abstützkopf axial fixiert, so soll sich der Schaltfinger nur um die zweite Schaltfingerachse drehen können. Wird hingegen der Zapfen durch die Ränder der ersten Öffnung axial fixiert, dreht sich bei einer axialen Verschiebung der Schaltwelle der Schaltfinger um die erste Schaltfingerachse.
- Anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung mit einer Schaltwelle und mit einem Schaltfinger; -
2 in perspektivischer Ansicht die Schaltvorrichtung der1 mit einem Inverter; -
3 im Querschnitt die Schaltvorrichtung der2 mit Schaltgabeln; -
4 die Schaltvorrichtung der2 in einer anderen perspektivischen Ansicht; -
5 den Inverter in einer ersten Draufsicht; und -
6 den Inverter in einer zweiten Draufsicht. -
1 zeigt eine Schaltvorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit1 bezeichnet wird und eine Schaltwelle2 und einen Schaltfinger3 umfasst. Weitere Bauteile der Schaltvorrichtung, wie beispielsweise Schaltgabeln, sind in1 nicht abgebildet. Die Schaltwelle2 lässt sich um eine Drehachse4 verdrehen und längs der Drehachse4 axial verschieben. Der Schaltfinger3 ist über ein Drehlager5 verschwenkbar mit der Schaltwelle2 verbunden, wobei der Schaltfinger als Wippe ausgebildet ist. Das Drehlager5 legt dabei eine Wippenachse6 fest, um die der Schaltfinger3 verschwenkt werden kann. Die Schwenkachse6 verläuft dabei senkrecht zur Drehachse4 der Schaltwelle2 . Das Drehlager5 ist in einem gekröpften Bereich7 der Schaltwelle2 angeordnet, so dass die Drehachse4 und die Wippenachse5 voneinander beabstandet sind. - An einem Ende weist der wippenförmige Schaltfinger einen Schaltfingerkopf
8 auf, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen der in1 nicht dargestellten Schaltgabeln gebracht werden kann. An einem dem Schaltfingerkopf abgewandten Ende9 weist der Schaltfingerkopf einen erweiterten Bereich in Form eines Abstützkopfes10 auf. - Wird die Schaltwelle
2 in eine erste Richtung X1 axial geschoben, verschiebt sich mit der Schaltwelle2 auch das Drehlager5 und somit die Wippenachse6 in Richtung X1. Ein Inverter11 , der in2 dargestellt ist und auf den später näher eingegangen wird, schränkt dabei die Bewegung des Schaltfingers3 in Abhängigkeit einer Drehstellung der Schaltwelle2 in unterschiedlicher Weise ein. Bei einer ersten Drehstellung der Schaltwelle2 fixiert der Inverter11 den Schaltfinger derart, dass bei einer axialen Verschiebung der Schaltwelle2 der Schaltfinger3 eine Drehbewegung um eine erste Schaltfingerachse12 vollzieht. In einer zweiten Drehstellung der Schaltwelle2 steht durch den Inverter11 der Abstützkopf10 still, so dass bei axialer Verschiebung der Wippenachse6 der Schaltfinger3 sich um eine zweite Schaltfingerachse13 dreht. - In
1 ist durch gestrichelte Linien eine in Richtung X1 verschobene Schaltwelle2 angedeutet. Durch diese Verschiebung bewegt sich der Schaltfingerkopf8 auf einer Kreisbahn mit einem Radius R1 in die axiale Richtung X2, wenn sich der Schaltfingerkopf3 um die erste Schaltfingerachse12 dreht. Die entsprechende Position des Schaltfingerkopfes8 lässt sich anhand des durch gestrichelte Linien gekennzeichneten Schaltfingerkopfes8a erkennen. Entsprechend der Drehbewegung um die erste Schaltfingerachse12 bewegt sich der Schaltfinger3 mit dem anderen Ende9 in die erste Richtung X1 (siehe Abstützkopf10a , dargestellt in gestrichelten Linien). Zur Verdeutlichung ist die Schaltfingerachse12 in ihrer Lage als feststehend angenommen worden. In Einbaulage erfolgt allerdings eine Verschiebung der Schaltfingerachse12 in einer in der Papierebene liegenden Richtung senkrecht zur Richtung X1 bzw. X2. Ursache dafür ist, dass die mit der Schaltwelle2 drehfest verbundene Wippenachse6 in Einbaulage ausschließlich in Richtung X1 bzw. X2 verschiebbar ist und daher eine Verschiebung der Schaltfingerachse12 kinematisch resultieren muss. - Ist hingegen durch den Inverter
11 der Abstützkopf10 axial fixiert, ergibt sich bei axialer Verschiebung der Schaltwelle2 eine Drehung des Schaltfingers3 um die zweite Schaltfingerachse13 . In diesem Fall wird der Schaltfingerkopf8 ebenso wie die Schaltwelle2 in die Richtung X1 bewegt (vgl. Schaltfingerkopf8b ), wobei der Schaltfingerkopf8 sich auf einer Kreisbahn bewegt, deren Radius in der1 mit R2 gekennzeichnet ist. Zur Verdeutlichung ist analog zur Beschreibung im vorherigen Absatz die zweite Schaltfingerachse13 in ihrer Lage als feststehend angenommen worden. Auch hier resultiert aus der Kinematik, dass die zweite Schaltfingerachse13 in einer Richtung verschiebbar sein muss. -
2 zeigt die Schaltvorrichtung1 mit dem Inverter11 in einer perspektivischen Ansicht. Der Inverter11 weist ein zylinderförmiges Gehäuse14 auf, das konzentrisch zur Drehachse4 der Schaltwelle2 angeordnet ist. Das Gehäuse14 umfasst eine erste Stirnwand15 und eine zweite Stirnwand16 , die durch eine abgestufte Mantelfläche17 miteinander verbunden sind. An einer Seite weist das Gehäuse14 eine große Aussparung18 auf, durch die der Schaltfingerkopf8 greift und in der, wie in23 zu erkennen, Enden von vier Schaltgabeln19 bis22 Platz finden. -
3 zeigt die Schaltvorrichtung1 im Querschnitt und die Schaltgabeln19 bis22 , wie sie radial zur Drehachse4 angeordnet sind. In Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle2 wirkt der Schaltfingerkopf8 mit einer dieser Schaltgabel19 ,20 ,21 ,22 zusammen, wobei er in eine Nut eines Schaltarms der ausgewählten Schaltgabel greift. Liegt beispielsweise der Schaltfingerkopf8 in der Nut der Schaltgabel21 , so kann durch axiales Verschieben der Schaltwelle2 , was in der Darstellung der3 einem Verschieben der Schaltwelle entweder in die Zeichenebene hinein oder aus der Zeichenebene hinaus entspricht, die Schaltgabel21 entsprechend verschoben werden. -
2 zeigt, dass der Inverter11 einen ringförmigen Anschlag23 umfasst, durch den die Schaltgabeln axial fixiert werden, die in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle2 nicht ausgewählt sind bzw. nicht mit dem Schaltfingerkopf8 zusammenwirken. -
4 zeigt die Schaltvorrichtung1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht. Im Vergleich zur2 sind in4 weitere Bauteile dargestellt bzw. sichtbar. Durch einen Wählhebel24 lässt sich eine Drehung der Schaltwelle um ihre Drehachse4 einleiten. Ein Schaltgewicht25 ist um eine Schwenkachse26 drehbar gelagert. Eine Drehung des Schaltgewichts25 wird durch einen Schalthebel27 eingeleitet, wodurch die Schaltwelle2 über eine in4 zum Teil verdeckten Zapfen28 axial verschoben wird. An der Stirnseite16 ist eine Raste29 vorgesehen, durch die axiale Endpositionen der Schaltwelle2 vorgegeben werden. - Die
5 und6 zeigen verschiedene Ansichten des Inverters11 , wobei insbesondere Bezug genommen wird auf die Mantelfläche17 . Die Mantelfläche17 weist eine erste Öffnung30 und in Umfangsrichtung um etwa 90° versetzt eine zweite Öffnung31 auf (vgl. auch2 und4 ). Wie den2 und4 zu entnehmen ist, greift durch die Öffnung30 ein Zapfen32 mit einer Längsachse, die mit der ersten Schaltfingerachse12 zusammenfällt. Der Zapfen32 lässt sich innerhalb der Öffnung30 bewegen, wobei in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle2 bzw. in Abhängigkeit der Stellung des Zapfens32 in Umfangsrichtung Y der Zapfen sich innerhalb der Öffnung30 in axialer Richtung X1, X2 bewegen lässt. Befindet sich beispielsweise der Zapfen in Stellung33a (vgl.6 ), dann ist eine axiale Bewegung des Zapfens32 ausgeschlossen. In den Punkten33b ,33c hingegen kann der Zapfen32 in axialer Richtung X1, X2 innerhalb der Öffnung verschoben werden. Eine axiale Fixierung des Zapfens32 ist wiederum im Punkt33d gegeben. - Entsprechend der verschiedenen Stellungen
33a bis33d des Zapfens32 in Umfangsrichtung Y lassen sich auch für den Abstützkopf9 in der Öffnung31 vier verschiedene Stellungen34a bis34d unterscheiden. Während die Stellungen34a ,34d des Abstützkopfes9 in der Öffnung31 eine Bewegung in die Richtungen X1, X2 zulassen, wird in den Stellungen34b ,34c der Abstützkopf9 axial fixiert. Da Abstützkopf9 und Zapfen32 drehfest zueinander angeordnet sind und die einzelnen Stellungen33a bis33d einerseits und34a bis34d andererseits miteinander korrespondieren (wenn Zapfen32 sich beispielsweise in Stellung33a befindet, befindet sich Abstützkopf9 in Stellung34a ), dreht sich bei axialer Verschiebung der Schaltwelle2 der Schaltfinger3 entweder um die erste Schaltfingerachse12 oder die zweite Schaltfingerachse13 . Befinden sich beispielsweise Zapfen32 in Stellung33a und der Abstützkopf9 in der Stellung34a , dreht sich, da der Zapfen32 axial fixiert ist und ein axiales Verschieben des Abstützkopfes9 möglich ist, der Schaltfinger 3 um die erste Schaltfingerachse12 . In den Stellungen33b bzw.34b lässt sich Zapfen32 axial verschieben, nicht jedoch der Abstützkopf9 , so dass nun bei axialer Verschiebung der Schaltwelle2 der Schaltfinger3 um die zweite Schaltfingerachse13 dreht. - Die unterschiedlichen Stellungen
33a bis33d bzw.34a bis34d gehen mit unterschiedlichen Drehstellungen der Schaltwelle2 einher. Jeder Drehstellung kann dabei eine Schaltgabel zugeordnet werden, die mit dem Schaltfingerkopf8 in Eingriff steht. - Bei der vorgestellten Schaltvorrichtung handelt es sich um eine Schaltvorrichtung für ein 7-Gang-Wechselgetriebe mit sieben Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang R, wobei in einem H-Schaltbild mit vier parallelen Schaltgassen die geraden und ungeraden Gänge jeweils nebeneinander angeordnet sind. Gänge
1 und 2 sind in einer ersten Schaltgasse, Gänge 3 und 4 in einer zweiten Schaltgasse und Gänge 5 und 6 sind in einer dritten Schaltgasse angeordnet. Der Gang 7 und der Rückwärtsgang R liegen sich in einer vierten Schaltgasse gegenüber. - Wenn der Schaltfingerkopf
8 mit der Schaltgabel19 in Eingriff steht, können durch axiales Verschieben der Schaltwelle2 die Gänge 1 und 2 des Wechselgetriebes eingelegt werden. In der entsprechenden Drehstellung der Schaltwelle2 befindet sich der Zapfen32 in der Stellung33a und der Abstützkopf10 in der Stellung34a . Beim Einlegen des Ganges 1 oder 2 dreht sich der Schaltfinger um den axial fixierten Zapfen32 bzw. um die erste Schaltfingerachse12 mit der Folge, dass der Schaltfingerkopf8 sich in entgegen gesetzte Richtung bewegt wie die Schaltwelle2 . - Durch Schaltgabel
20 sind die Gänge 3 und 4, durch die Schaltgabel21 die Gänge 5 und 6 und durch die Schaltgabel22 der Gang 7 sowie der Rückwärtsgang einlegbar. Während beim Schalten/Einlegen der Gänge 3, 4, 5 und 6 der Schaltfinger3 aufgrund des axial fixierten Abstützkopf10 sich um die zweite Schaltfingerachse13 dreht, dreht sich der Schaltfinger3 beim Einlegen der Gänge7 und Rückwärtsgang um die erste Schaltfingerachse12 . Entsprechend kommt es zu einer Schaltrichtungsumkehr, wenn die Gänge 1, 2, 7 und R eingelegt werden. -
- 1
- Schaltvorrichtung
- 2
- Schaltwelle
- 3
- Schaltfinger
- 4
- Dehachse
- 5
- Drehlager
- 6
- Wippenachse
- 7
- Geköpfter Bereich
- 8
- Schaltfingerkopf
- 9
- Ende
- 10
- Abstützkopf
- 11
- Inverter
- 12
- Erste Schaltfingerachse
- 13
- Zweite Schaltfingerachse
- 14
- Gehäuse
- 15
- Erste Stirnwand
- 16
- Zweite Stirnwand
- 17
- Mantelfläche
- 18
- Aussparung
- 19
- Schaltgabel
- 20
- Schaltgabel
- 21
- Schaltgabel
- 22
- Schaltgabel
- 23
- Anschlag
- 24
- Wählhebel
- 25
- Schaltgewicht
- 26
- Drehachse
- 27
- Schalthebel
- 28
- Zapfen
- 29
- Raste
- 30
- Erste Öffnung
- 31
- Zweite Öffnung
- 32
- Zapfen
- 33
- Stellung
(
33a bis33d ) - 34
- Stellung
(
34a bis34d )
Claims (13)
- Schaltvorrichtung (
1 ) für ein Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, mit einer axial verschiebbaren und radial verdrehbaren Schaltwelle (2 ) und mit einem Schaltfinger (3 ), der mit der Schaltwelle (2 ) verbunden ist und einen Schaltfingerkopf (8 ) aufweist, der in Eingriff mit Nuten in Schaltarmen von Schaltgabeln (19 ,20 ,21 ,22 ) bringbar ist, wobei der Schaltfingerkopf (8 ) in eine erste Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2 ) in die erste Richtung bewegt wird und wobei der Schaltfingerkopf (8 ) in einer zweite, der ersten Richtung entgegen gesetzten Richtung bewegbar ist, wenn die Schaltwelle (2 ) in die zweite Richtung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Inverter11 vorgesehen ist, durch den bei Bewegung der Schaltwelle (2 ) in die erste Richtung der Schaltfingerkopf (8 ) in die zweite Richtung bewegbar ist. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Schaltwelle (2 ) in die erste Richtung oder in die zweite Richtung eine Drehbewegung der Schaltwelle (2 ) darstellt. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Schaltwelle (2 ) in die erste Richtung oder zweite Richtung eine axiale Verschiebung der Schaltwelle (2 ) darstellt. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung, in der bei axialer Bewegung der Schaltwelle (2 ) sich der Schaltfingerkopf (8 ) bewegt, von einer Drehstellung der Schaltwelle (2 ) abhängt. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (3 ) als Wippe ausgebildet ist und um eine Wippenachse (6 ) schwenkbar mit der Schaltwelle (2 ) verbunden ist. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenachse (6 ) senkrecht zur Drehachse (4 ) der Schaltwelle (2 ) verläuft. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippenachse (6 ) von der Drehachse4 der Schaltwelle (2 ) beabstandet ist. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei axialer Bewegung der Schaltwelle (2 ) der Inverter (11 ) eine Bewegung des Schaltfingers (3 ) eingrenzt, sodass der Schaltfinger (3 ) eine Drehbewegung in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle (2 ) entweder um eine erste Schaltfingerachse (12 ) oder um eine zweite Schaltfingerachse (13 ) vollzieht. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfingerkopf (8 ) in axialer Richtung der Schaltwelle (2 ) betraglich einen gleichen Weg zurücklegt, unabhängig davon, ob sich die Schaltwelle (2 ) um ein bestimmtes Maß in die erste oder die zweite Richtung bewegt. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter (11 ) ein zylinderförmiges Gehäuse (14 ) aufweist, das konzentrisch zur Schaltwelle (2 ) angeordnet ist. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (3 ) einen Zapfen (32 ) mit einer Längsachse aufweist, die mit der ersten Drehachse (12 ) zusammenfällt, wobei wenigstens ein Zapfenende des Zapfens (32 ) durch eine erste Öffnung (30 ) in einer Mantelfläche (17 ) des Gehäuses (14 ) greift. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (3 ) an einem dem Schaltfingerkopf (8 ) abgewandeten Ende (9 ) einen Abstützkopf (10 ) aufweist, der in eine zweite Öffnung (31 ) in der Mantelfläche (17 ) des Gehäuses (14 ) greift. - Schaltvorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Öffnung (30 ,31 ) begrenzende Ränder in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwelle (2 ) entweder den Zapfen (32 ) oder den Abstützkopf (10 ) axial fixieren.
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