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Es wird ein Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe und ein Kraftfahrzeug, das ein Schaltgetriebe mit einem Betätigungsmodul aufweist, beschrieben.
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Aus der Druckschrift
DE 100 16 364 A1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Kräften beim Wählen bzw. Schalten mit einer Schaltwelle in einem Gangschaltgetriebe eines Fahrzeugs bekannt. Die bekannte Vorrichtung umfasst ein Modul, das unabhängig vom Getriebe als komplettes Bauteil vorgefertigt ist. Dieses Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe kann an einem Gehäuse des Getriebes befestigt werden und mit der Schaltwelle in Wirkverbindung stehen und an verschiedene Einsatzfälle angepasst werden. Dazu muss jedoch die Einsatzwelle verlängert werden, um einen Eingriff für das bekannte Wähl- und Schaltmodul zur Erzeugung von Kräften beim Wählen bzw. Schalten der Schaltwelle zur Verfügung zu stellen.
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Eine Aufgabe ist es, ein Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe zu schaffen, das einen auf einen Gangschalthebel einwirkenden und vom Fahrer zu überwindenden Schaltdruck eines Schaltgetriebes nationalen Gewohnheiten angleicht.
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Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Lösung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Als Lösung der Aufgabe wird ein Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe beschrieben. Das Betätigungsmodul weist eine Schaltwelle auf, die drehbar und achsverschieblich zum Schalten von Gängen gelagert ist. Außerhalb des Schaltgetriebes ist die Schaltwelle mit einem Schalthebel zum Drehen und einem Wählhebel zum axialen Bewegen mechanisch verbunden. Ein Träger ist beispielsweise drehfest und verschiebefest mit der Schaltwelle verbunden. Ein Teilstück des Trägers weist eine den Schaltdruck vorgebende Schaltkontur auf. Die Schaltkontur des Teilstücks bildet einen Teilbereich eines Außenprofils des Trägers. Das Teilstück mit Schaltkontur ist im Bereich des Trägers auswechselbar zur Anpassung des Schaltdrucks angeordnet.
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Ein derartiges Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe hat den Vorteil, dass die Schaltwelle des bisher in ein Schaltgetriebe eingesetzten Betätigungsmoduls beibehalten und nicht verändert wird und lediglich der bereits bestehende, den Schaltdruck definierende Träger in dem Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe ein austauschbares Teilstück erhält, das die Schaltkontur des Außenprofils des Trägers als separates Teilstück auswechselbar macht. Somit muss nicht mehr ein gesamtes Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe oder ein zusätzliches Betätigungsmodul zur Anpassung des Schaltdruckes für ein Schaltgetriebe vorgesehen werden, sondern lediglich ein Ausschnitt des Außenprofils des Trägers als vorgefertigtes Teilstück ausgewechselt werden, um den Kundenbedürfnissen entgegenzukommen.
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Vorzugsweise weist die Schaltkontur eine radial nach außen gerichtete Auswölbung auf. Dazu ist es in einer Ausführungsform vorgesehen, dass auswechselbare Teilstücke Schaltkonturen mit unterschiedlicher Auswölbungstiefe und radial unterschiedlichem Abklingprofil beiderseits der Auswölbung aufweisen. Dieses Abklingprofil kann sanft zur maximalen Auswölbungstiefe zunehmen oder kann so gestaltet werden, dass beiderseits der Auswölbung ein nahezu abrupter Übergang als Abklingprofil vorgesehen wird. Somit bestimmt nicht nur die Auswölbungstiefe allein den zu überwindenden Schaltdruck, sondern auch das Abklingprofil beiderseits der Auswölbung kann das Schaltgefühl zusätzlich beeinflussen.
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Darüber hinaus ist es in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass eine Länge der Schaltkontur des Teilstücks in axialer Richtung der Schaltwelle mindestens einer Länge des Wählbereichs einer Wählgasse entspricht und die Schaltkontur in axialer Richtung der Schaltwelle ein gleichbleibendes Auswölbungsprofil aufweist. Somit wird das Einlegen der Gänge mit Hilfe eines Gangschalthebels im Innern des Fahrzeugs jeweils den gleichen Schaltdruckverlauf aufweisen, sodass keine Unterschiede zwischen den Gangpaarungen 1./2. Gang, 3./4. Gang oder 5./6. Gang spürbar werden.
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Andererseits ist es auch möglich, dass eine Länge der Schaltkontur des Teilstücks in axialer Richtung der Schaltwelle mindestens einer Länge des Wählbereichs einer Wählgasse entspricht und die Schaltkontur in axialer Richtung der Schaltwelle ein sich graduell änderndes Auswölbungsprofil aufweist. Dieses kann dazu führen, dass beispielsweise in der Schaltgasse vom ersten und zweiten Gang ein höherer Schaltdruck erforderlich ist, als in den nachfolgenden Schaltgassen vom dritten zum vierten und/oder vom fünften zum sechsten Gang.
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Mit Hilfe der Auswölbungen wird ein zu überwindender Schaltdruck eines Schaltfingers der Schaltwelle unabhängig von der im Schaltgetriebe vorhandenen inneren Schaltmechanik vorgegeben, so dass ohne Änderung der inneren Schaltmechanik des Schaltgetriebes lediglich durch Änderung eines Teilstücks des Außenprofils des Trägers ein von der inneren Schaltmechanik unabhängiger Schaltdruck für den Fahrer eines Fahrzeugs bereitgestellt werden kann.
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Zur Fixierung des Teilstücks im Bereich des Trägers ist in einer Ausführungsform ein Fixierbolzen vorgesehen, der sich axial durch die Auswölbung des Teilstücks erstreckt und durch einen Klipp oder einen Schnapphaken in dem Träger gesichert ist. Dazu weist der Fixierbolzen auf einem ersten Ende einen verbreiterten Bolzenkopf auf und auf dem gegenüberliegenden Ende des Fixierbolzens ist zur axialen Sicherung der Klipp bzw. der Schnapphaken angeordnet. Anstelle eines Klipps oder Schnapphakens kann auch ein Sprengring in einer entsprechenden Nut des Fixierbolzens vorgesehen werden.
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Um den radialen Sitz des Teilstücks in dem Außenprofil des Trägers zu gewährleisten, ist es in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Teilstück im Bereich des Trägers ein sich axial erstreckendes Schwalbenschwanzprofil aufweist, mit dem es formschlüssig fixiert ist. Ein derartiges Schwalbenschwanzprofil sichert V-förmig das Teilstück in radialer Richtung, das heißt in den beiden horizontalen x-, y-Achsen eines kartesischen Koordinatensystems, während in vertikaler z-Richtung des kartesischen Koordinatensystems der oben erwähnte Fixierbolzen mit dem Klipp oder dem Schnapphaken das Teilstück in seiner Position in dem Träger sichert.
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Zum Auswechseln dieses Teilstücks und damit zur Anpassung des Schaltdruckes an kundenspezifische Wünsche ist lediglich der Klipp oder der Schnapphaken zu lösen und das Teilstück mitsamt dem Fixierbolzen von dem Träger in axialer Richtung abzuziehen und durch ein anderes Teilstück zu ersetzen, wobei dieses wiederum in das Schwalbenschwanzprofil axial eingeführt wird und anschließend durch den Klipp oder den Schnapphaken gesichert wird.
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Damit kann das Außenprofil des Trägers an unterschiedliche Schaltdruckanforderungen von Kunden durch Auswechseln des Teilstücks angepasst werden, wobei die Auswölbung des Teilstücks für einen höheren Schaltdruck beispielsweise eine größere radiale Ausbuchtung aufweist.
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Ein derartiges Betätigungsmodul kann in ein Schaltgetriebe nach Einbau des Teilstücks eingesetzt werden und einen Schaltdruck vorgeben, der den Kundenwünschen angepasst ist. Ein Schaltgetriebe mit einem derartigen Betätigungsmodul kann in Kraftfahrzeugen für unterschiedliche Nationen vorgesehen werden.
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Es werden nun Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben.
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1 zeigt ein Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe gemäß einer Ausführungsform;
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2 zeigt eine teilweise perspektivische Draufsicht auf einen Träger mit Teilstück in einem Betätigungsmodul für ein Schaltgetriebe gemäß 1;
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3 zeigt eine teilweise perspektivische Seitenansicht eines Teils eines Trägers mit dem Teilstück gemäß 2.
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1 zeigt ein Betätigungsmodul 1 für ein Schaltgetriebe 5 gemäß einer Ausführungsform. Das Betätigungsmodul 1 weist eine Schaltwelle 2 auf, die über Schaltfinger 13 und 14 mit einer Schaltmechanik innerhalb des Schaltgetriebes 5 in Wirkverbindung stehen. Das Betätigungsmodul 1 weist einen Schaltungsdeckel 3 auf, der an einem Schaltgetriebegehäuse 20 des Schaltgetriebes 5 fixiert werden kann, so dass die Schaltfinger 13 und 14 mit der nicht gezeigten inneren Schaltmechanik in Eingriff bringbar sind. Die Schaltwelle 2 innerhalb des Schaltgetriebegehäuses 20 ist mit einem Schalthebel 4 und einem Wählhebel 7 außerhalb des Schaltgetriebegehäuses 20 verbunden.
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Ein Träger 6, der in der gezeigten Ausführungsform als Hülse ausgebildet ist, ist drehfest und verschiebefest mit der Schaltwelle 2 verbunden. Auf einem Außenprofil 8 des Trägers 6 ist ein Teilstück 10 angeordnet, welches das in der gezeigten Ausführungsform ringförmige Außenprofil 8 um eine Schaltkontur 9 ergänzt. Diese Schaltkontur 9 weist mittig eine Auswölbung 11 mit einer Delle auf und beidseitig der Auswölbung 11 sind Abklingprofile 12 angeordnet, welche den Übergang zu dem Außenprofil 8 bilden. Beim Schwenken des Trägers 6 mittels der Schaltwelle 2 um eine Schaltachse 21 muss aufgrund der Formgebung der Auswölbung 11 auf dem Teilstück 10 ein Schaltdruck an dem Schalthebel 4 überwunden werden, so dass mit der Größe und der Ausbuchtung der Auswölbung 11 dieser Schaltdruck variiert werden kann. Dazu kann das Teilstück 10 des Außenprofils 8 des Trägers 6 kostengünstig ausgetauscht werden. Somit kann für eine Vielzahl von gleichartigen Betätigungsmodulen eine Anpassung an Kundenwünsche in Bezug auf den Schaltdruck, der von einem Fahrer beim Schalten des Schaltgetriebes zu überwinden ist, ausgeführt werden.
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2 zeigt eine teilweise perspektivische Draufsicht auf einen Träger 6 mit Teilstück 10 in einem Betätigungsmodul 1 gemäß 1. Zentral in der Mitte des ringförmigen Außenprofils 8 des Trägers 6 ist die Schaltwelle 2 angeordnet. Das ringförmige Außenprofil 8 weist eine Schaltkontur 9 auf, die einem Teilstück 10 zugeordnet ist, das in den Träger 6 mit Hilfe eines Schwalbenschwanzprofils 17 axial einschiebbar ist. Das Teilstück 10 weist einerseits die Auswölbung 11 mit einer Delle 26 auf, wobei die Auswölbungstiefe t den Schaltdruck bestimmt oder vorgibt, und beidseitig der Auswölbung 11 sind Abklingprofile 12 angeordnet, die den Übergang zum ringförmigen Außenprofil 8 des Trägers 6 bilden.
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In der in 2 gezeigten Position des Trägers 6 wird dieser in einer Freilaufposition 28 durch eine mittels Federelement 27 elastisch vorgespannten Rolle 25 gehalten. Das Federelement 27 drückt dabei die Rolle 25 in Pfeilrichtung A in die Delle 26 der Auswölbung 11. Beim Drehen des Trägers 6 in Pfeilrichtung B muss die Auswölbung 11 von der Rolle 27 überwunden werden, um danach den Träger 6 in einer ersten Schaltposition zu arretieren. Um den Träger 6 in einer zweiten Schaltposition 30 zu arretieren, muss die Auswölbung 11 in entgegengesetzter Pfeilrichtung C überwunden werden.
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Durch einen allmählichen Übergang des Abklingprofils 12 beiderseits der Auswölbung 11 kann das Schaltgefühl für einen Fahrer innerhalb des Fahrzeugs an einem Gangschalthebel zusätzlich beeinflusst werden. Bei einem sanften Übergang wird auch ein sanftes Zunehmen des Schaltdruckes verwirklicht. Bei einem abrupten Abklingprofil 12 wird entsprechend abrupt der Schaltdruck erhöht. Die Größe des Schaltdruckes wird durch die Auswölbungstiefe t vorgegeben, mit der die Auswölbung aus dem ringförmigen Außenprofil 8 des Trägers 6 herausragt.
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Während das Schwalbenschwanzprofil 17 V-förmig das Teilstück 10 in dem ringförmigen Außenprofil 8 des Trägers 6 fixiert, wird dieses Teilstück 10 durch einen Fixierbolzen axial gesichert, damit sich das Teilstück 10 nicht aus dem Träger 6 in axialer Richtung herausschiebt. Andererseits ermöglicht das Schwalbenschwanzprofil 17, dass ein schneller Austausch bzw. Wechsel des Teilstücks 10 möglich ist, um ohne große Änderung des Betätigungsmoduls für ein Schaltgetriebes den Schaltdruck an unterschiedliche Schaltgewohnheiten von Fahrern anzupassen.
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3 zeigt eine teilweise perspektivische Seitenansicht eines Teils eines Trägers 6 mit dem Teilstück 10 gemäß 2. Von dem Träger 6 ist nur ein Teilbereich in 3 zu sehen, wobei im Zentrum wiederum die Schaltwelle 2 zu erkennen ist, mit welcher der Träger 6 drehfest und verschiebefest verbunden ist. Die Schaltwelle 2 kann in axialer Richtung verschoben werden, um einzelne Wählpositionen einzunehmen, von denen drei Wählpositionen 18, 19 und 22 in dieser 3 gezeigt werden. Ein Schaltfinger 13 ist in der untersten Wählposition 22 in 3 angeordnet.
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Dieser Schaltfinger 13 ist mit der Schaltwelle 2 verbunden und kann gegenüber dem Träger 6 in die Wählpositionen 18, 19 und 22 geschwenkt werden, wobei während des Schwenkens das Teilstück 10 mit seiner Auswölbung 11 den Schaltdruck vorgibt. Diese Schaltdruckvorgabe ist für alle drei Wählpositionen 18, 19 und 22 gleichbleibend, da das Profil der Auswölbung 11 in axialer Richtung des Teilstücks 10 für alle drei Wählpositionen 18, 19 und 22 unverändert bleibt. Die axiale Länge des Teilstücks 10 entspricht somit mindestens der axialen Erstreckung der hier gezeigten drei Wählpositionen 18, 19 und 22.
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Der auch in 2 gezeigte Fixierbolzen 15 besitzt auf einem Ende einen Flachkopf 23 und erstreckt sich entlang der Auswölbung 11 bis zu einem zweiten Ende des Fixierbolzens 15. Das zweite Ende des Fixierbolzens 15 wird durch einen Klipp 15 und eine Beilagscheibe 24 axial gesichert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betätigungsmodul
- 2
- Schaltwelle
- 3
- Schaltungsdeckel
- 4
- Schalthebel
- 5
- Schaltgetriebe
- 6
- Träger
- 7
- Wählhebel
- 8
- Außenprofil
- 9
- Schaltkontur
- 10
- Teilstück
- 11
- Auswölbung
- 12
- Abklingprofil
- 13
- Schaltfinger
- 14
- Schaltfinger
- 15
- Fixierbolzen
- 16
- Klipp
- 17
- Schwalbenschwanzprofil
- 18
- Wählposition
- 19
- Wählposition
- 20
- Schaltgetriebegehäuse
- 21
- Schaltachse
- 22
- Wählposition
- 23
- Flachkopf
- 24
- Beilagscheibe
- 25
- Rolle
- 26
- Delle
- 27
- Freilaufposition
- 29
- Schaltposition
- 30
- Schaltposition
- t
- Auswölbungstiefe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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