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Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Handschaltgetriebe mit einer solchen Getriebevorrichtung.
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Aus der
DE 196 47 788 A1 ist bereits eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebegangsperrvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, in einem ausgelösten Zustand ein Einlegen eines Getriebegangs zu sperren und in einem entsperrten Zustand das Einlegen des Getriebegangs zu erlauben, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine robuste, zuverlässige und komfortable Sperrung und/oder Entsperrung zumindest eines Getriebegangs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Getriebevorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 und eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Handschaltgetriebes entsprechend dem Anspruch 10 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Getriebegangsperrvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, in einem ausgelösten Zustand ein Wählen und/oder Einlegen zumindest eines Getriebegangs zu sperren und in einem entsperrten Zustand das Wählen und/oder Einlegen des zumindest einen Getriebegangs zu erlauben.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Getriebevorrichtung zumindest einen Wirbelstromerzeuger aufweist, der dazu vorgesehen ist, die Getriebegangsperrvorrichtung drehzahlabhängig auszulösen. Durch den Wirbelstromerzeuger können drehzahlabhängige Wirbelströme zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung und damit zum Sperren des Wählens und/oder Einlegens des Getriebegangs genutzt werden, wodurch realisiert werden kann, dass das Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung direkt oder mechanisch von einer Drehzahl abhängig ist. Dadurch kann auf eine aufwendige, teure und störungsanfällige Sensorik zur Erfassung der Drehzahl sowie auf eine aufwendige, teure und störungsanfällige elektronische Steuerung des Auslösens der Getriebegangsperrvorrichtung verzichtet werden, wodurch das Sperren des Getriebegangs besonders robust und kostengünstig ausgeführt werden kann. Weiter kann dadurch eine getriebeautarke Getriebegangsperrvorrichtung realisiert werden, die ohne ein aktives Eingreifen durch einen Fahrer des die Getriebevorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs entriegelt werden kann, wodurch ein Komfort der Getriebegangsperrvorrichtung erhöht werden kann. Dadurch kann eine robuste, zuverlässige und komfortable Sperrung und Entsperrung eines Getriebegangs bereitgestellt werden, wodurch versehentliches Wählen und/oder Einlegen des Getriebegangs und eine damit verbundene Beschädigung eines Getriebes sicher vermieden werden kann, ohne Komforteinbußen hinnehmen zu müssen. Vorzugsweise ist die Getriebevorrichtung zur Sperrung eines Wählens und/oder eines Einlegens eines Rückwärtsgetriebegangs während einer Vorwärtsfahrt vorgesehen. Der Wirbelstromerzeuger ist vorteilhaft dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand eine durch drehzahlabhängige Wirbelströme hervorgerufene Auslösekraft zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung und damit zur Betätigung der Getriebegangsperrvorrichtung in den ausgelösten Zustand zu erzeugen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Um ein versehentliches Wählen und/oder Einlegen des Getriebegangs zuverlässig zu vermeiden, wird weiter vorgeschlagen, dass die Getriebegangsperrvorrichtung zumindest ein Sperrelement aufweist und der Wirbelstromerzeuger dazu vorgesehen ist, zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung das Sperrelement zu betätigen, wodurch das Wählen und/oder Einlegen des Getriebegangs formschlüssig gesperrt werden kann. Vorzugsweise wirkt der Wirbelstromerzeuger mittels der durch die Wirbelströme hervorgerufene Auslösekraft auf das Sperrelement ein.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der Wirbelstromerzeuger zum drehzahlabhängigen Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung antriebstechnisch an eine Getriebewelle zumindest anbindbar ist. Dadurch kann zur Erzeugung von Wirbelströmen eine Drehzahl und/oder Energie der Getriebewelle genutzt werden, wodurch realisiert werden kann, dass das Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung direkt oder mechanisch von der Drehzahl der Getriebewelle abhängig ist. Vorzugsweise ist die Getriebewelle als eine Getriebeabtriebswelle ausgebildet, wodurch ein fahrzeuggeschwindigkeitsabhängiges Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung bereitgestellt werden kann.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Wirbelstromerzeuger eine antriebstechnisch an die Getriebewelle zumindest anbindbare Primärseite und eine bewegungstechnisch an das Sperrelement zumindest anbindbare Sekundärseite aufweist, die wirbelstrombedingt miteinander gekoppelt sind, wodurch die Getriebegangsperrvorrichtung besonders verschleißarm ausgelöst werden kann. Unter einer „wirbelstrombedingten Kopplung” soll insbesondere eine berührungslose Kopplung verstanden werden, die durch Wirbelströme realisiert ist. Vorzugsweise wirken die Primärseite und die Sekundärseite lediglich mittels der Wirbelströme aufeinander ein und damit vorzugsweise erst dann, wenn die Wirbelströme erzeugt werden.
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Um die Getriebevorrichtung besonders kompakt auszuführen ist es weiter vorteilhaft, wenn die Primärseite und die Sekundärseite koaxial zueinander angeordnet sind, wodurch ein benötigter Bauraum für die Getriebevorrichtung gering gehalten werden kann.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Wirbelstromerzeuger eine Rotationsachse und das Sperrelement eine translatorische Bewegungsachse aufweist, die windschief zueinander angeordnet sind, wodurch ein vorhandener Bauraum besser ausgenutzt werden kann. Ferner kann die Getriebevorrichtung dadurch flexibler an den vorhandenen Bauraum angepasst werden. Unter einer „translatorischen Bewegungsachse des Sperrelements” soll insbesondere eine Achse verstanden werden, entlang der das Sperrelement zum Auslösen und zum Entsperren beweglich gelagert ist. Unter einer „Rotationsachse des Wirbelstromerzeugers” soll insbesondere eine Rotationsachse verstanden werden, um die zumindest ein Bauteil des Wirbelstromerzeugers zur Erzeugung der Wirbelströme und vorzugsweise von der Getriebewelle angetrieben rotiert. Vorteilhaft weist die Primärseite die Rotationsachse und die Sekundärseite eine Verdrehachse auf, wobei die Rotationsachse und die Verdrehachse ineinander fallen. Die Sekundärseite ist zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung vorzugsweise mittels der durch die Wirbelströme hervorgerufenen Auslösekraft um die Rotationsachse der Primärseite verdrehbar.
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Um das Sperrelement zuverlässig in eine Sperrposition zu bewegen, weist der Wirbelstromerzeuger in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung zumindest einen Hebel auf, der an das Sperrelement zumindest anbindbar ist, wodurch eine besonders hohe Kraft auf das Sperrelement übertragen werden kann. Vorteilhaft ist der Hebel durch die Auslösekraft bewegbar. Insbesondere weist die Sekundärseite den Hebel auf.
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Zur selbstständigen Entsperrung wird des Weiteren vorgeschlagen, dass die Getriebegangsperrvorrichtung zumindest ein Federelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, dem Auslösen durch den Wirbelstromerzeuger entgegenzuwirken, wodurch auf eine aktive Entsperrung insbesondere durch den Fahrer verzichtet und ein besonders hoher Komfort realisiert werden kann. Vorzugsweise wirkt das Federelement der durch die Wirbelströme hervorgerufenen Auslösekraft entgegen.
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Besonders bevorzugt weist die Getriebevorrichtung zumindest ein Getriebe auf, das dazu vorgesehen ist, den Wirbelstromerzeuger antriebstechnisch an die Getriebewelle anzubinden, wodurch ein vorteilhaftes Drehzahlverhältnis zwischen einer Antriebswelle des Wirbelstromerzeugers und der Getriebewelle realisiert werden kann. Durch das Getriebe kann das Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle des Wirbelstromerzeugers und der Getriebewelle vorteilhaft angepasst werden, wodurch realisiert werden kann, dass der Wirbelstromerzeuger eine zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung notwendige Auslösekraft ab einer bestimmten Drehzahl der Getriebewelle erzeugt.
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Weiter wird ein Handschaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Getriebewelle und einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung vorgeschlagen, wodurch ein robustes und komfortables Handschaltgetriebe bereitgestellt werden kann, das zuverlässig gegen versehentliches Wählen und/oder Einlegen zumindest eines Getriebegangs geschützt ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Getriebevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Getriebegangsperrvorrichtung und einem Wirbelstromerzeuger in einer Draufsicht auf den Wirbelstromerzeuger und
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2 schematisch die Getriebevorrichtung in einer Seitenansicht auf den Wirbelstromerzeuger.
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1 und 2 zeigen schematisiert einen Teil eines Handschaltgetriebes eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs aus zwei verschiedenen Perspektiven. Das Handschaltgetriebe weist eine Getriebewelle 14 auf. Die Getriebewelle 14 ist zur Ausleitung eines übersetzten Drehmoments vorgesehen. Sie ist permanent an nicht näher dargestellte Antriebsräder des Kraftfahrzeugs angebunden. Die Getriebewelle 14 ist als eine Getriebeabtriebswelle ausgebildet.
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Zum manuellen Schalten eines Getriebegangs in dem Handschaltgetriebe weist das Kraftfahrzeug einen nicht näher dargestellten Gangwahlhebel auf, der in einem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Durch entsprechende Wahl- und Einlegbewegungen des Gangwahlhebels schaltet ein Fahrer des Kraftfahrzeugs einen gewünschten Getriebegang. Der Gangwahlhebel ist als ein Schaltknüppel ausgebildet.
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Zur schalttechnischen Verbindung mit dem Gangwahlhebel weist das Handschaltgetriebe eine Schaltwelle 23 auf, die bewegungstechnisch mit dem Gangwahlhebel gekoppelt ist. Die Schaltwelle 23 überträgt die Wahl- und Einlegbewegungen des Gangwahlhebels zu einer entsprechenden, dem gewünschten Getriebegang zugeordneten, Schalteinheit des Handschaltgetriebes. Durch eine entsprechende Betätigung der entsprechenden Schalteinheit wird ein dem gewünschten Getriebegang zugeordnetes Gangrad mit einer nicht näher dargestellten Getriebeantriebswelle des Handschaltgetriebes drehfest verbunden, wodurch die Getriebeantriebswelle und die als Getriebeabtriebswelle ausgebildete Getriebewelle 14 über dieses Gangrad drehmomentübertragend miteinander verbunden sind.
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Die Schaltwelle 23 ist drehbar und axial verschiebbar gegenüber einem nicht näher dargestellten Getriebegehäuse des Handschaltgetriebes gelagert. Die Schaltwelle 23 ist zum Wählen und Einlegen eines Getriebegangs mit einer Drehbewegung 24 und einer axialen Verschiebebewegung 25 beaufschlagbar. Durch die axiale Verschiebebewegung 25 der Schaltwelle 23 wird eine nicht näher dargestellte Schaltgasse, die zumindest einem Getriebegang zugeordnet ist, ausgewählt und anschließend durch die Drehbewegung 24 der Schaltwelle 23 der gewünschte Getriebegang eingelegt. Die Wahlbewegung der Schaltwelle 23 ist somit als die axiale Verschiebebewegung 25 und die Einlegbewegung als die Drehbewegung 24 ausgebildet. Die Schaltwelle 23 ist als eine Zentralschaltwelle ausgebildet. Grundsätzlich kann das Handschaltgetriebe statt der Schaltwelle 23 eine Schaltstange oder eine Schaltschiene aufweisen.
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Zur Vereinfachung eines Getriebeschaltvorgangs weist das Handschaltgetriebe eine Schaltkulisse 32 auf, die die Wahl- und Einlegbewegungen des Gangwahlhebels vorgibt und damit nur bestimmte Wahl- und Einlegbewegungen erlaubt. Die Schaltkulisse 32 weist dazu eine Kulissenbahn auf, die die Dreh- und Verschiebebewegung 24, 25 der Schaltwelle 23 formschlüssig begrenzt. Eine Ausführung der Kulissenbahn der Schaltkulisse 32 ist abhängig von einer Anzahl der durch das Handschaltgetriebe schaltbaren Getriebegänge. Unabhängig von der Anzahl der Getriebegänge weist die Schaltkulisse 32 für einen Rückwärtsgetriebegang eine eigene Schaltgasse auf, die lediglich für den Rückwärtsgetriebegang vorgesehen ist. Für Vorwärtsgetriebegänge weist die Schaltkulisse 32 separate Schaltgassen auf, wobei die Schaltgassen jeweils für zwei Vorwärtsgetriebegänge vorgesehen sind. Die Schaltgasse für den Rückwärtsgetriebegang und die Schaltgasse für einen ersten Vorwärtsgetriebegang sind logisch voneinander getrennt. Die Schaltgasse für den Rückwärtsgetriebegang und die Schaltgasse für den ersten Vorwärtsgetriebegang sind an gegenüberliegenden Enden der Kulissenbahn angeordnet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, insbesondere in Abhängigkeit von der Anzahl der Getriebegänge, dass wenigstens eine Schaltgasse für lediglich einen Vorwärtsgetriebegang vorgesehen ist. Die Schaltkulisse 32 stellt eine H-Schaltung bereit.
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Um das Handschaltgetriebe vor einer Beschädigung und einer Zerstörung zu schützen, weist das Kraftfahrzeug eine Getriebevorrichtung 10 auf, die dazu vorgesehen ist, den Rückwärtsgetriebegang in ausgewählten Betriebssituationen zu sperren. Die Getriebevorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, das Einlegen oder bereits das Wählen des Rückwärtsgetriebegangs während einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs zu sperren. Die Getriebevorrichtung 10 weist eine Getriebegangsperrvorrichtung 11 auf, die in einem ausgelösten Zustand das Einlegen oder bereits das Wählen des Rückwärtsgetriebegangs sperrt und in einem entsperrten Zustand das Einlegen des Rückwärtsgetriebegangs erlaubt. Grundsätzlich kann die Getriebegangsperrvorrichtung 11 dazu vorgesehen sein, alternativ oder zusätzlich zumindest einen Vorwärtsgetriebegang zu sperren.
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Zur Bereitstellung des ausgelösten Zustands und des entsperrten Zustands weist die Getriebegangsperrvorrichtung 11 ein Sperrelement 13 auf, das dazu vorgesehen ist, in dem ausgelösten Zustand das Einlegen des Rückwärtsgetriebegangs oder bereits das Wählen des Rückwärtsgetriebegangs formschlüssig zu sperren. Das Sperrelement 13 weist zum Sperren des Rückwärtsgetriebegangs eine Sperrposition und zum Entsperren des Rückwärtsgetriebegangs eine Entsperrposition auf. In diesem Ausführungsbeispiel sperrt die Getriebegangsperrvorrichtung 11 in dem ausgelösten Zustand bereits das Wählen des Rückwärtsgetriebegangs. In der Sperrposition versperrt das Sperrelement 13 einem fest mit der Schaltwelle 23 verbundenen Schaltfinger 33 des Handschaltgetriebes einen Zugang in die dem Rückwärtsgetriebegang zugeordnete Schaltgasse. Die Getriebegangsperrvorrichtung 11 ist damit dazu vorgesehen, den Zugang in die dem Rückwärtsgetriebegang zugeordnete Schaltgasse in dem entsperrten Zustand freizugeben und in dem ausgelösten Zustand zu blockieren. In der Sperrposition greift das Sperrelement 13 in die Schaltkulisse 32 ein. Zur Einstellung der Sperrposition und der Entsperrposition weist das Sperrelement 13 eine translatorische Bewegungsachse 18 auf, entlang der das Sperrelement 13 translatorisch beweglich gelagert ist. Die Sperrposition ist aktiv und die Entsperrposition passiv einstellbar. Das Sperrelement 13 ist als ein Sperrbolzen ausgebildet.
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Zur passiven und damit selbstständigen Einstellung der Entsperrposition weist die Getriebegangsperrvorrichtung 11 ein Federelement 20 auf, das einer aktiven Einstellung der Sperrposition entgegenwirkt. Das Federelement 20 ist wirkungsmäßig an dem Sperrelement 13 angebunden. Das Federelement 20 stellt eine Federkraft bereit, die zur Bewegung in die Entsperrposition auf das Sperrelement 13 einwirkt. Die Federkraft ist zumindest im Wesentlichen parallel zur translatorischen Bewegungsachse 18 orientiert. Das Federelement 20 ist als eine Spiralfeder ausgebildet.
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Um die Getriebegangsperrvorrichtung 11 zu schalten, weist die Getriebevorrichtung 10 einen Wirbelstromerzeuger 12 auf, der zur aktiven Einstellung der Sperrposition vorgesehen ist. Der Wirbelstromerzeuger 12 löst die Getriebegangsperrvorrichtung 11 drehzahlabhängig aus. Der Wirbelstromerzeuger 12 schaltet die Getriebegangsperrvorrichtung 11 drehzahlabhängig in den ausgelösten Zustand, wodurch der Rückwärtsgetriebegang drehzahlabhängig gesperrt wird. Zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung 11 betätigt der Wirbelstromerzeuger 12 aktiv das Sperrelement 13 in die Sperrposition. Der Wirbelstromerzeuger 12 ist dazu vorgesehen, das Sperrelement 13 gegen die Federkraft des Federelements 20 zu bewegen. Das Federelement 20 wirkt dem Auslösen durch den Wirbelstromerzeuger 12 entgegen.
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Der Wirbelstromerzeuger 12 weist eine Primärseite 15 und eine Sekundärseite 16 auf, die wirbelstrombedingt miteinander gekoppelt sind. Durch eine relative Rotationsbewegung zwischen der Primärseite 15 und der Sekundärseite 16 entstehen Wirbelströme, durch die die Primärseite 15 und die Sekundärseite 16 bewegungstechnisch miteinander verbunden sind. Die Wirbelströme sind dazu vorgesehen, die Primärseite 15 und die Sekundärseite 16 gegeneinander zu verdrehen. Die Primärseite 15 und die Sekundärseite 16 sind koaxial zueinander angeordnet.
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Zum geschwindigkeitsabhängigen Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung 11 ist der Wirbelstromerzeuger 12 permanent antriebstechnisch an die Getriebewelle 14 des Handschaltgetriebes angebunden. Der Wirbelstromerzeuger 12 löst die Getriebegangsperrvorrichtung 11 in Abhängigkeit einer Drehzahl der Getriebewelle 14 aus. Die Primärseite 15 des Wirbelstromerzeugers 12 ist antriebstechnisch an die Getriebewelle 14 angebunden. Das Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung 11 und damit das Sperren des Rückwärtsgetriebegangs, ist getriebeabtriebsdrehzahlabhängig. Die Primärseite 15 des Wirbelstromerzeugers 12 weist eine Rotationsachse 17 auf. Die Primärseite 15 rotiert bei Rotation der Getriebewelle 14 um ihre Rotationsachse 17.
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In der 1 ist die Getriebevorrichtung 10 in einem Schnitt durch den Wirbelstromerzeuger 12 senkrecht zur Rotationsachse 17 entlang einer Schnittlinie AA gemäß der 2 dargestellt, wobei der Übersicht halber auf eine Schnittschraffur verzichtet wurde. In der 1 ist die Getriebevorrichtung 10 in einer Draufsicht auf den geschnitten dargestellten Wirbelstromerzeuger 12 dargestellt. Eine Darstellungsebene in der 1 ist parallel zur Schnittebene des Schnitts entlang der Schnittlinie AA orientiert. In der 2 ist die Getriebevorrichtung 10 in einer Seitenansicht auf den Wirbelstromerzeuger 12 dargestellt. Eine Darstellungsebene in der 2 ist senkrecht zur Schnittebene des Schnitts entlang der Schnittlinie AA orientiert.
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Die Rotationsachse 17 der Primärseite 15 und eine Rotationsachse 26 der Getriebewelle 14 sind winklig zueinander angeordnet. Sie sind zumindest im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet. Die Rotationsachsen 17, 26 weisen einen gemeinsamen Schnittpunkt auf. Die Rotationsachse 17 der Primärseite 15 und die translatorische Bewegungsachse 18 des Sperrelements 13 sind windschief zueinander angeordnet. Die Rotationsachse 17 der Primärseite 15 und die translatorische Bewegungsachse 18 des Sperrelements 13 sind winklig zueinander angeordnet. Sie sind zumindest im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet. Der Rotationsachse 17 und der Bewegungsachse 18 fehlt ein gemeinsamer Schnittpunkt. Die Rotationsachse 26 der Getriebewelle 14 und die translatorische Bewegungsachse 18 des Sperrelements 13 sind ebenfalls windschief zueinander angeordnet. Die Rotationsachse 26 der Getriebewelle 14 und die translatorische Bewegungsachse 18 des Sperrelements 13 sind zumindest im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet. Der Rotationsachse 26 und der Bewegungsachse 18 fehlt ein gemeinsamer Schnittpunkt.
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Die Primärseite 15 des Wirbelstromerzeugers 12 weist eine zur antriebstechnischen Anbindung vorgesehene Antriebswelle 27 und ein zur wirbelstrombedingten Kopplung vorgesehenes Koppelelement 28 auf. Die Antriebswelle 27 ist permanent antriebstechnisch an die Getriebewelle 14 angebunden. Das Koppelelement 28 ist wirbelstrombedingt an die Sekundärseite 16 angebunden. Die Antriebswelle 27 und das Koppelelement 28 sind permanent drehfest miteinander verbunden. Die Antriebswelle 27 und das Koppelelement 28 sind dazu vorgesehen, durch die Getriebewelle 14 angetrieben um die Rotationsachse 17 zu rotieren. Das Koppelelement 28 ist als ein Magnet ausgebildet. Es ist als ein Dauermagnet ausgebildet.
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Zur antriebstechnischen Anbindung des Wirbelstromerzeugers 12 an die Getriebewelle 14 weist die Getriebevorrichtung 10 ein Getriebe 21 auf, das die Primärseite 15 antriebstechnisch an die Getriebewelle 14 anbindet. Das Getriebe 21 weist ein erstes Kegelzahnrad 29 und ein zweites Kegelzahnrad 30 auf, die permanent kämmend miteinander verbunden sind. Das erste Kegelzahnrad 29 ist permanent drehfest mit der Getriebewelle 14 und das zweite Kegelzahnrad 30 permanent drehfest mit der Antriebswelle 27 des Wirbelstromerzeugers 12 verbunden. Das Getriebe 21 ist als ein Kegelradgetriebe ausgebildet. Durch das Getriebe 21 kann ein vorteilhaftes Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 27 des Wirbelstromerzeugers 12 und der Getriebewelle 14 eingestellt werden, wodurch die Auslösung der Getriebegangsperrvorrichtung 11 und damit ein zum Auslösen notwendiger Wirbelstrom einfach an die Drehzahl der Getriebewelle 14 angepasst werden kann.
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Die Sekundärseite 16 des Wirbelstromerzeugers 12 ist bewegungstechnisch an das Sperrelement 13 angebunden. Die Sekundärseite 16 ist zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung 11 verdrehbar angeordnet. Sie weist eine Verdrehachse auf, die mit der Rotationsachse 17 der Primärseite 15 zusammenfällt. Die Sekundärseite 16 ist um die Rotationsachse 17 der Primärseite 15 verdrehbar angeordnet. Die Sekundärseite 16 ist dazu vorgesehen, sich ab einer bestimmten Drehzahl des Koppelelements 28 der Primärseite 15 durch die dadurch erzeugten Wirbelströmen in Richtung der Sperrposition des Sperrelements 13 zu verdrehen, wodurch die Getriebegangsperrvorrichtung 11 ausgelöst wird. Die Sekundärseite 16 des Wirbelstromerzeugers 12 verdreht sich in Richtung Sperrposition des Sperrelements 13, wenn eine auf die Sekundärseite 16 wirkende, durch die Wirbelströme bereitgestellte, Verdrehkraft die Federkraft des Federelements 20 übersteigt. Ab der bestimmten Verdrehkraft verdreht sich die Sekundärseite 16 in Richtung der Sperrposition des Sperrelements 13 und liegt an einem nicht näher dargestellten Anschlag der Getriebevorrichtung 10 an, solange die durch die Wirbelströme bereitgestellte Verdrehkraft zur Aufrechterhaltung der Sperrposition ausreicht und damit die Drehzahl der Getriebewelle 14 hoch genug ist. Der Wirbelstromerzeuger 12 löst die Getriebegangsperrvorrichtung 11 oberhalb einer unzulässigen Drehzahl der Getriebewelle 14 aus und hält den ausgelösten Zustand der Getriebegangsperrvorrichtung 11 oberhalb der unzulässigen Drehzahl der Getriebewelle 14 aufrecht, wodurch der Rückwärtsgetriebegang nicht gewählt und nicht eingelegt werden kann. Unterhalb der unzulässigen Drehzahl der Getriebewelle 14 löst das Federelement 20 selbstständig den ausgelösten Zustand der Getriebegangsperrvorrichtung 11 auf, wodurch der Rückwärtsgetriebegang gewählt und eingelegt werden kann.
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Die Sekundärseite 16 weist ein Koppelelement 31 auf, das wirbelstrombedingt an die Primärseite 15 angebunden ist. Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 ist in einem Schnitt entlang seiner Verdrehachse u-förmig ausgebildet. Es ist in Richtung der Getriebewelle 14 geöffnet. Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 umgibt das Koppelelement 28 der Primärseite 15. Das Koppelelement 28 der Primärseite 15 ist radial innerhalb des Koppelelements 31 der Sekundärseite 16 angeordnet. Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 ist glockenförmig ausgebildet. Das Koppelelement 28 der Primärseite 15 ist dazu vorgesehen, zur Erzeugung von Wirbelströmen innerhalb des Koppelelements 31 der Sekundärseite 16 zu rotieren.
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Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 ist elektrisch leitend ausgebildet. Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 ist paramagnetisch oder diamagnetisch ausgebildet. Es ist nicht magnetisierbar. Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 weist eine magnetische Suszeptibilität kleiner als 1·10–3 und vorteilhaft kleiner als 1·10–4 auf. Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 ist zumindest im Wesentlichen aus Kupfer oder aus Aluminium ausgebildet.
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Zur bewegungstechnischen Anbindung an das Sperrelement 13 weist die Sekundärseite 16 einen Hebel 19 auf, der das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 und das Sperrelement 13 permanent bewegungstechnisch miteinander verbindet. Der Hebel 19 ist formschlüssig mit dem Sperrelement 13 verbunden. Der Hebel 19 der Sekundärseite 16 ist dazu vorgesehen, bei der Verdrehung des Koppelelements 31 der Sekundärseite 16 das Sperrelement 13 translatorisch zu bewegen. Der Hebel 19 erstreckt sich in Bezug zur Verdrehachse der Sekundärseite 16 radial nach außen. Er erstreckt sich radial weg von dem Koppelelement 31 der Sekundärseite 16. Das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 und der Hebel 19 der Sekundärseite 16 sind dazu vorgesehen, sich durch die erzeugten Wirbelströme angetrieben um die Verdrehachse zu verdrehen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Koppelelement 28 der Primärseite 15 nicht magnetisierbar und das Koppelelement 31 der Sekundärseite 16 als ein Magnet ausgebildet ist.
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Alternativ zum Wirbelstromerzeuger 12 kann die Getriebevorrichtung 10 zum Auslösen der Getriebegangsperrvorrichtung 11 grundsätzlich eine Hysteresekupplung aufweisen. Zur Deaktivierung der Hysteresekupplung können eine Primärseite der Hysteresekupplung und eine Sekundärseite der Hysteresekupplung mittels einer Deaktivierungseinheit relativ zueinander verdreht werden, wodurch der Rückwärtsgetriebegang entsperrt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Getriebevorrichtung 10 zur Deaktivierung der Hysteresekupplung einen Freilauf aufweisen, der drehzahl- und/oder drehrichtungsabhängig die Primärseite der Hysteresekupplung von der Getriebewelle 14 entkoppelt und koppelt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Getriebevorrichtung
- 11
- Getriebegangsperrvorrichtung
- 12
- Wirbelstromerzeuger
- 13
- Sperrelement
- 14
- Getriebewelle
- 15
- Primärseite
- 16
- Sekundärseite
- 17
- Rotationsachse
- 18
- Bewegungsachse
- 19
- Hebel
- 20
- Federelement
- 21
- Getriebe
- 23
- Schaltwelle
- 24
- Drehbewegung
- 25
- Verschiebebewegung
- 26
- Rotationsachse
- 27
- Antriebswelle
- 28
- Koppelelement
- 29
- Kegelzahnrad
- 30
- Kegelzahnrad
- 31
- Koppelelement
- 32
- Schaltkulisse
- 33
- Schaltfinger
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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