DE102014204290A1

DE102014204290A1 - Einschienenschalteinrichtung für ein Mehrstufen-Schaltgetriebe

Info

Publication number: DE102014204290A1
Application number: DE102014204290.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Rattay
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2015-09-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einschienenschalteinrichtung für ein Mehrstufen-Schaltgetriebe, umfassend eine axial beweglich in einem Getriebegehäuse angeordnete Schaltstange (1), mindestens zwei auf der Schaltstange (1) axial verschiebbar angeordnete Schaltgabeln (2, 3, 4) mit Schaltgabelarmen (4a), ein auf der Schaltstange (1) drehbar angeordnetes, axial gegenüber dem Getriebegehäuse fixiertes Wählelement sowie ein über das Wählelement anwählbares Schaltelement, welches wahlweise mit einem der mindestens zwei Schaltgabelarme (4a) zur Übertragung einer Schaltbewegung in mindestens zwei Schaltstellungen in Eingriff steht. Es wird vorgeschlagen, dass das Wählelement als Wählnocke (7) ausgebildet ist und mindestens zwei auf dem Umfang angeordnete Fixiernuten (8, 9, 10) aufweist und dass die mindestens zwei Schaltgabelarme (4b) jeweils Fixiernasen aufweisen, welche in Abhängigkeit von der Schaltstellung mit einer der Fixiernuten (8, 9, 10) in Eingriff stehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einschienenschalteinrichtung für ein Mehrstufen-Schaltgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Verwendung der Einschienenschalteinrichtung.
Bei Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen werden die einzelnen Gänge häufig nach dem Prinzip Wählen und Schalten eingelegt. Der gesamte Schaltvorgang umfasst dabei in der Regel zwei Bewegungen, nämlich eine Wählbewegung und eine Schaltbewegung. Mit der Wählbewegung wird zunächst eine bestimmte Gasse ausgewählt, die einem Schaltelement, beispielsweise einer Schaltgabel, zugeordnet ist. Dieser Vorgang wird auch als Gassenwahl bezeichnet. Jeder Gasse sind wiederum ein oder zwei Gänge zugeordnet. Mit der Schaltbewegung wird dann die ausgewählte Schaltgabel und mit ihr die dazugehörige Schaltmuffe in der gewählten Gasse verschoben oder verschwenkt. Dadurch wird der gewünschte Gang geschaltet, wodurch die Antriebsleistung mit der gewünschten Übersetzung in dem eingelegten Gang durch den Antriebsstrang übertragen werden kann.
Durch die DE 10 2009 047 715 A1 der Anmelderin wurde eine Einschienenschalteinrichtung für ein mehrgängiges Schaltgetriebe bekannt. Die bekannte Einschienenschalteinrichtung umfasst eine in einem Getriebegehäuse gelagerte und axial verschiebbare Schaltstange, auch Schaltschiene genannt, auf welcher drei Schaltgabeln mit Schaltgabelarmen axial verschiebbar angeordnet sind. Zwischen zwei Schaltgabeln sind einerseits ein Wählelement drehbar auf der Schaltstange, jedoch axial gegenüber dem Gehäuse fixiert, und andererseits ein Schaltelement drehbar auf der Schaltstange, jedoch axial gegenüber der Schaltstange fixiert, angeordnet. Das Schaltelement weist einen Schaltfinger auf, während die Schaltgabelarme Mitnahmenuten aufweisen, in welche der Schaltfinger wahlweise formschlüssig eingreift. Über die Wähleinrichtung wird der Schaltfinger in die jeweilige Wähl- oder Gassenposition geschwenkt und in Eingriff mit einer der drei Schaltgabelarme gebracht. Der Schaltvorgang erfolgt über einen Aktuator, welcher die Schaltstange und damit die jeweilige Schaltgabel in eine von drei Schaltpositionen einer Schaltmuffe bewegt. Beim Einlegen eines Ganges bleibt der Schaltfinger so lange in der Nut des Schaltgabelarmes, wie mit dem eingelegten Gang gefahren wird. Zum Einlegen eines neuen Ganges muss die Schaltstange zunächst in die Neutralposition zurückbewegt werden, erst dann kann ein anderer Gang durch erneutes Wählen einer anderen Gasse bzw. Schaltgabel geschaltet werden. Die bekannte Einschienenschalteinrichtung ist nicht für Doppelkupplungsgetriebe, die aus einem ersten und einem zweiten Teilgetriebe bestehen, verwendbar, weil es nicht möglich ist, einen ersten, z.B. ungeraden Gang einzulegen und zu halten und gleichzeitig einen zweiten, z.B. geraden Gang einzulegen und zu halten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einschienenschalteinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend in ihrer Funktion zu erweitern, dass das Einlegen und Halten eines ersten Ganges sowie das Einlegen und Halten eines zweiten Ganges insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist bei einer Einschienenschalteinrichtung als Wählelement eine Wählnocke vorgesehen, auf deren Umfang mindestens zwei in Umfangsrichtung verlaufende Fixiernuten angeordnet sind, in welche Fixiernasen, die an den Schaltgabelarmen angebracht sind, formschlüssig eingreifen. Durch diese ersten und zweiten Fixiermittel können die jeweils eingelegten Gänge, also beispielsweise ein zweiter Gang eines ersten Teilgetriebes und beispielsweise ein dritter Gang eines zweiten Teilgetriebes, in ihrer Schaltposition gehalten werden. Bevorzugt sind drei in Axialrichtung nebeneinander angeordnete Fixiernuten vorgesehen, welche die jeweilige Schaltgabel in einer von drei möglichen Schaltpositionen, nämlich Links, Neutral oder Rechts, halten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Schaltelement mindestens zwei mit den mindestens zwei Schaltgabeln ständig in Eingriff befindliche Schaltfinger, wobei jeder einzelne Schaltfinger über die Wählnocke anwählbar und mit der Schaltstange koppelbar ist. Die Zahl der Schaltfinger entspricht also der Zahl der Schaltgabeln, d.h. jeder Schaltgabel ist ein Schaltfinger zugeordnet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Wählnocke als Ringkörper mit einer zylindrischen Innenwand ausgebildet, an welcher vorzugsweise zwei sich diametral gegenüberliegende Steuernocken angeordnet sind, die erhaben gegenüber der zylindrischen Innenwand ausgebildet sind und somit radial nach innen ragen. Die Steuernocken stellen ein Element des Kopplungsmechanismus zwischen Schaltfinger und Schaltstange dar. Über einen der beiden Steuernocken wird der angewählte Schaltfinger mit der Schaltstange mechanisch gekoppelt. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Schaltfinger achsparallel auf der Schaltstange geführt und durchsetzen die als Ringkörper ausgebildete Wählnocke. Damit ergibt sich eine kompakte Bauweise.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden von den Schaltfingern jeweils radial in einer Bohrung geführte Sperrkörper aufgenommen, welche über den Steuernocken in Eingriff mit einer auf der Schaltstange angeordneten Ringnut gebracht werden können. Dadurch ergibt sich ein Formschluss zwischen der Schaltstange und einem der Schaltfinger, welcher mit einem Schaltgabelarm in Eingriff steht. Somit kann die Schaltbewegung der Schaltstange auf die Schaltgabel übertragen werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Fixiernuten auf dem Umfang der Wählnocke an mindestens zwei Bereichen durch eine Längsnut unterbrochen. Damit wird erreicht, dass die Fixiernase eines Schaltgabelarmes aus einer der drei Fixiernuten heraus und durch eine Axialverschiebung in eine andere Fixiernut hinein bewegt werden kann, also beispielsweise, wenn eine Schaltgabel aus einer Schaltposition Links in eine Schaltposition Rechts bewegt wird und in dieser Schaltposition gehalten werden soll. In diesem Falle müssen die Fixiernasen die Fixiernut wechseln; dies geschieht über den Axialweg in der Längsnut.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Wählnocke in formschlüssigem Eingriff mit einem Arretierelement, welches Fixierelemente aufweist, die in die Fixiernuten der Wählnocke eingreifen. Damit ist die Wählnocke in axialer Richtung fixiert.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Schaltfinger parallel nebeneinander angeordnet und durch erste und zweite Führungsmittel radial geführt. Die gleitend angeordneten Schaltfinger werden somit gegenüber der Schaltstange geführt, sodass sie sich in axialer Richtung relativ zur Schaltstange bewegen können.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Führungsmittel, die untereinander lösbar verbunden sind, gegenüber dem Getriebegehäuse in axialer Richtung fixiert, was bevorzugt über einen Fixierstift erfolgen kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die zweiten Führungsmittel mit dem Arretierelement lösbar verbunden, wobei das Arretierelement über Fixierelemente die Wählnocke in axialer Richtung fixiert.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Einschienenschalteinrichtung nach einer der vorgenannten Ausführungsformen vorteilhaft für ein Doppelkupplungsgetriebe, welches zwei Teilgetriebe aufweist, verwendet. Damit wird der Vorteil erzielt, dass zwei Gänge nacheinander eingelegt und parallel gehalten werden können, d.h. ein Gang in dem ersten Teilgetriebe und ein weiterer Gang in dem zweiten Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes.
Des Weiteren betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Schalten eines Stufengetriebes nach dem eingangs erwähnten Prinzip Wählen und Schalten für mehrere Gassen, wobei beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Gang in einer Gasse geschaltet und in dieser Position gehalten werden kann, und danach eine weitere Gasse gewählt werden kann, und danach in der weiteren Gasse ein weiterer Gang geschaltet und gehalten werden kann.
Diese Verfahren wird vorzugsweise mit der erfindungsgemäßen Einschienenschalteinrichtung durchgeführt.
Ein weiterer Aspekt des Verfahrens betrifft, dass das Wählen der einen Gasse und der weiteren Gasse mit demselben Wählaktuator durchführbar ist.
Des Weiteren betrifft ein Aspekt des Verfahrens, dass das Schalten des einen Ganges und des weiteren Ganges mit demselben Schaltaktuator durchführbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
1 eine erfindungsgemäße Einschienenschalteinrichtung in perspektivischer Darstellung,
2 eine Ansicht der Einschienenschalteinrichtung in axialer Richtung,
3 eine Ansicht der Einschienenschalteinrichtung von vorn,
4 einen Axialschnitt der Einschienenschalteinrichtung,
5 einen Schnitt in der Ebene V-V in 3,
6 einen Schnitt in der Ebene VI-VI in 3,
7 eine Wählnocke als Einzelteil,
8 ein Arretierelement als Einzelteil,
9 Winkelrelationen an der Wählnocke,
10 eine Schaltgabel als Einzelteil,
11 Wählpositionen der Wählnocke und
12 eine Diagramm über einen Wähl- und Schaltablauf.
1 zeigt eine Einschienenschalteinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, vorzugsweise für ein (nicht dargestelltes) Doppelkupplungsgetriebe, welches ein erstes und ein zweites Teilgetriebe aufweist. Auf einer Schaltstange 1, auch Schaltschiene 1 genannt, sind drei Schaltgabeln 2, 3, 4, auch Schaltgabeln A, B, C genannt, axial verschiebbar angeordnet. Die Schaltstange 1 ist radial und axial verschiebbar in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert. Zwischen der Schaltgabel A und der Schaltgabel B ist eine Wähl- und Schalteinrichtung 5, die als vormontierbare Baueinheit ausgebildet ist, auf der Schaltstange 1 angeordnet und in axialer Richtung gegenüber dem nicht dargestellten Getriebegehäuse fixiert, vorzugsweise durch einen Fixierstift 6. Die Wähl- und Schalteinrichtung 5 umfasst als wesentliches Element eine Wählnocke 7, welche drehbar auf der Schaltstange 1 angeordnet ist und auf ihrem Umfang drei Fixiernuten 8, 9, 10 aufweist. Die Wähl- und Schalteinrichtung 5 umfasst ferner erste und zweite miteinander verbundene Führungsmittel 11, 12, welche ebenfalls auf der Schaltstange 1 angeordnet und über Schrauben 13 mit einem Arretierelement 14 verbunden sind. Über die zweiten Führungsmittel 12 und den Fixierstift 6 ist die Wähl- und Schalteinrichtung 5 gegenüber dem Getriebegehäuse in axialer Richtung fixiert. Jede Schaltgabel 2, 3, 4 weist einen Schaltgabelarm auf, wobei in 1 lediglich der Schaltgabelarm 4a der Schaltgabel 4 sichtbar ist. In jeden Schaltgabelarm greift ein Schaltfinger ein, wobei in 1 lediglich der in den Schaltgabelarm 4a eingreifende Schaltfinger 17 sichtbar ist. Die Wählnocke 7 weist einen Betätigungsstift 7a auf, über welchen die Wählnocke 7 mittels eines nicht dargestellten Aktuators (so genannter Wählsteller) in verschiedene Winkelpositionen verstellt werden kann (s. hierzu 11).
2 zeigt die Einschienenschalteinrichtung in einer Ansicht in axialer Richtung auf die Schaltgabel 4 (C). Der Begriff Einschienenschalteinrichtung bedeutet, dass sämtliche Schaltgabeln 2, 3, 4, einschließlich der Wähl- und Schalteinrichtung 5 auf einer Schiene, d.h. der Schaltstange 1 angeordnet sind. In der Ansicht gemäß 2 erkennt man, dass der Schaltgabelarm 4a der Schaltgabel 4 in Umfangsrichtung versetzt gegenüber dem Schaltgabelarm 3a der Schaltgabel 3 angeordnet ist. Im Übrigen wurden die Bezugszeichen aus 1 auf gleiche in 2 sichtbare Teile übertragen.
3 zeigt die Einschienenschalteinrichtung in einer Ansicht, wobei die axialen Positionen der drei Schaltgabeln 2, 3, 4 sowie der Wählnocke 7 klar erkennbar sind. In die Fixiernuten 8, 9, 10 auf der Wählnocke 7 greifen hier nicht erkennbare Fixierelemente oder Profile des Arretierelementes 14 ein, sodass die Wählnocke 7 in axialer Richtung fixiert, jedoch drehbar ist.
4 zeigt einen Axialschnitt durch die Schaltstange 1, die Schaltgabeln 2, 3, 4, die Wählnocke 7 sowie die ersten und zweiten Führungsmittel 11, 12, welche auf der Schaltstange 1 gleitend angeordnet und miteinander verbunden sind. Auf der Schaltstange 1 ist, von den Führungsmitteln 11, 12 geführt, ein Schaltfinger 16 (neben zwei weiteren hier nicht sichtbaren Schaltfingern 15, 17) angeordnet, welcher in eine Mitnahmenut 3b des Schaltgabelarmes 3a der Schaltgabel 3 eingreift. Der Schaltfinger 16, auch Schaltfinger B genannt, ist ausschließlich der Schaltgabel 3 (B) zugeordnet. Der Schaltfinger 16 (B) weist ein auf der Schaltstange 1 aufliegendes Gleitstück 16a auf, in welchem, geführt über eine Radialbohrung (ohne Bezugszeichen), ein als Kugel 18 ausgebildeter Sperrkörper radial beweglich angeordnet ist. Die Schaltstange 1 weist im Bereich der Kugel 18 eine umlaufende Nut 19, im Folgenden als Ringnut 19 bezeichnet, auf, über welche eine formschlüssige Verbindung zwischen Schaltstange 1 und Schaltfinger 16 herstellbar ist. In der dargestellten Wählposition der Wählnocke 7 ist der Schaltfinger 16 über die Kugel 18 mit der Schaltstange 1 gekoppelt. Der Schaltgabelarm 3a weist eine Fixiernase 3c auf, welche hier in eine Längsnut 20 (s. hierzu auch 7) eingreift und somit in Axialrichtung gegenüber der Wählnocke 7 beweglich ist. Das Arretierelement 14 weist im Bereich der Wählnocke 7 Fixiermittel 14a in Form von drei Nasen oder Profilen auf, welche in die Fixiernuten 8, 9, 10 (vgl. 3 und 8) eingreifen.
5 zeigt einen Schnitt in der Ebene V-V in 3, d. h. durch die mittlere Fixiernut 9. In die Fixiernut 9 greifen, über den Umfang verteilt, die Fixiernasen 2c, 3c, 4c der Schaltgabelarme 2a, 3a, 4a ein. In die Fixiernut 9 greift ferner eine der Fixiernasen des Arretierelementes 14 ein. Die Wählnocke 7 weist auf ihrem Innenumfang zwei sich diametral gegenüberliegende Steuernocken 21, 22 auf, wobei die Steuernocke 21 die mittlere der drei Kugeln 18 in die Ringnut 19 der Schaltstange 1 hineindrückt und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen der Schaltstange 1 und dem Schaltfinger 16 (B) herstellt. Den benachbarten Kugeln 18 sind der Schaltfinger 17 (C) und der Schaltfinger 15 (A) zugeordnet. Ferner ist in dieser Schnittdarstellung der Querschnitt des ersten Führungsmittels 11 erkennbar, welches in Gleitkontakt mit der Steuernocke 22 steht.
6 zeigt einen Schnitt in der Ebene VI-VI in 3. Über den halben Umfang der Schaltstange 1 verteilt sind die Schaltfinger 15, 16, 17 (A, B, C) angeordnet, welche in Mitnahmenuten 2b, 3b, 4b der Schaltgabelarme 2a, 3a, 4a der Schaltgabeln 2, 3, 4 (A, B, C) formschlüssig eingreifen. Das zweite Führungsmittel 12, welches mit dem Arretierelement 14 über die Schrauben 13 verschraubt ist, übergreift die außen gelegenen Schaltfinger 15, 17 und stellt somit deren radiale Führung sicher.
7 zeigt die Wählnocke 7 in perspektivischer Darstellung als Einzelteil. Die beiden Steuernocken 21, 22 liegen einander diametral gegenüber und erstrecken sich in Längsrichtung (in axialer Richtung). Die Fixiernuten 8, 9, 10 erstrecken sich nicht über den vollen Umfang der Wählnocke 7, sie sind vielmehr im Umfangsbereich der Steuernocke 21 unterbrochen, sodass eine Längsnut 20 gebildet wird, welche eine Axialbewegung der Fixiernasen 2c, 3c, 4c der Schaltgabeln 2, 3, 4 erlaubt.
8 zeigt das Arretierelement 14 in einer perspektivischen Darstellung als Einzelteil, wobei die Fixiermittel 14a deutlich als Profile erkennbar sind. Letztere greifen – wie oben erwähnt – in die Fixiernuten 8, 9, 10 (7) ein.
9 zeigt die relativen Größenverhältnisse verschiedener Zentriwinkel α, β, γ. Der Zentriwinkel α kennzeichnet die Erstreckung der Fixiernase 3c (so wie der beiden anderen Fixiernasen 2c, 4c) in Umfangsrichtung im Bereich der Fixiernut 8. Der Zentriwinkel β ist ein Maß für die Erstreckung der Längsnut 20 (7) in Umfangsrichtung, d.h. die Breite der Längsnut 20. Der Zentriwinkel γ bezeichnet die Breite der in die Fixiernut 8 eingreifenden Fixiermittel 14a des Arretierelements 14. Es gilt die Beziehung: γ > β > α. Dies bedeutet, dass die Fixiernase 3c (oder auch 2c oder 4c) in Axialrichtung durch die Längsnut 20 bewegt werden kann, die Fixiermittel 14a dagegen nicht.
10 zeigt die Schaltgabel 3 (B) in perspektivischer Darstellung als Einzelteil. Dabei sind der Schaltgabelarm 3a mit der Mitnahmenut 3b und der Fixiernase 3c deutlich zu erkennen. Analog sind die beiden anderen Schaltgabeln 2, 4 (A, C) ausgebildet.
11 zeigt die Wählnocke 7 in der Wählposition N, d.h. in einer neutralen Position, in welcher kein Schaltfinger angewählt ist und die Schaltgabeln in ihrer jeweiligen Schaltposition gehalten werden. Neben dieser Neutral-Position sind drei weitere Wählpositionen A, B, C möglich, d.h. in diesem Falle werden die Schaltfinger A, B, C mit der Schaltstange 1 gekoppelt, und es wird eine mechanische Verbindung zwischen der Schaltstange 1 und der jeweiligen Schaltgabel A, B, C hergestellt. In der dargestellten Neutral-Position N steht die Steuernocke 21 in senkrechter Position, d.h. die Kugeln 18 befinden sich sämtlich radial außerhalb der Ringnut 19. Zum Anwählen der Schaltgabeln C, B, A, d.h. der drei Schaltgassen, wird die Wählnocke 7 schrittweise in die Position C, B, A verdreht, sodass die Steuernocke 21 die Kugel des Schaltfingers C oder die Kugel des Schaltfingers B oder die Kugel des Schaltfingers A in die Ringnut 19 hineindrückt. Die Schaltbewegung erfolgt dann durch ein Verschieben der Schaltstange 1, was durch einen nicht dargestellten Aktuator (so genannter Schaltsteller) erfolgen kann.
In 12 ist ein Diagramm dargestellt, welches über der Zeitachse t einerseits den Verlauf der Wählpositionen (durchgezogene obere Linie) und andererseits den Verlauf der Schaltpositionen (untere gestrichelte Linie) schrittweise darstellt. Wie oben erläutert, sind für die Wählnocke die vier Positionen N, C, B A möglich. Für die Axialbewegung der Schaltstange sind drei Schaltpositionen möglich, nämlich eine mittlere Position N (Neutral) oder eine linke Position L oder eine rechte Position R. Die Schaltgabeln greifen – wie bekannt und nicht dargestellt – in Schaltmuffen von Schaltelementen, in der Regel Doppelschaltelemente ein, wobei in Position Links oder Rechts verschiedene Gänge einer Gasse eingelegt werden. Bei dem dargestellten, im Folgenden beschriebenen Beispiel soll die Schaltgabel C aus der Position R (Rechts) in die Position L (Links) gebracht werden; die Schaltgabel B, die sich in der Position N (Neutral) befindet, soll in die Position R (Rechts) gebracht werden. Die einzelnen Wähl- und Schaltschritte sind von 1 bis 10 durchnummeriert.
In dem ersten Schritt 1/2 befindet sich die Wählnocke in Position N (vgl. obere Linie), während die Schaltstange aus der Position N axial in die Position R verschoben wird. Wenn sich die Wählnocke in der Position N befindet (s. 11), ist kein Schaltfinger angewählt, die Schaltstange ist axial verschiebbar, und die Schaltgabeln A, B, C werden in ihrer jeweiligen Position über ihre Fixiernasen in einer der Fixiernuten gehalten. Im nächsten Schritt 2/3 wird die Wählnocke aus der Position N in die Position C gedreht, d.h. die Schaltgabel C ist angewählt, und der Schaltfinger C ist formschlüssig mit der Schaltstange verbunden. Gleichzeitig ist die Längsnut auf dem Umfang der Wählnocke mit der Fixiernase der Schaltgabel ausgerichtet, sodass diese in Axialrichtung verschoben werden kann. Im Schritt 3/4 wird die Schaltstange mit der Schaltgabel C aus der Position R in die Position L verschoben. Damit ist ein neuer Gang eingelegt worden. Im Schritt 4/5 wird die Wählnocke aus der Position C zurück in die Position N gedreht, während die Schaltstange in der Position L gehalten wird. Im Schritt 5/6 befindet sich die Wählnocke in der Position N, sodass die Schaltstange aus der Position L in die Position N bewegt werden kann; die Schaltgabel C wird daher in ihrer Position L gehalten, ebenso der eingelegte Gang. Im Schritt 6/7 wird die Wählnocke aus der Position N in die Position B gedreht, d.h. die Schaltgabel B ist angewählt, sodass im Schritt 7/8 die Schaltstange die Schaltgabel B in die Position R bringen kann. Im Schritt 8/9 wird die Wählnocke in die Position N zurückgedreht, die Schaltgabel B wird durch ihre Fixiernase in ihrer axialen Position gehalten, ebenso der eingelegte Gang. Im Schritt 9/10 wird die Schaltstange in die Position N zurückbewegt. Beide eingelegten Gänge werden gehalten.
Anhand des zuvor beschriebenen beispielhaften Schaltablaufes wird deutlich, dass es die erfindungsgemäße Einschienenschalteinrichtung erlaubt, zwei unterschiedliche Gänge nacheinander einzulegen und in ihrer Position zu halten. Dies ist beim Betrieb eines Doppelkupplungsgetriebes mit zwei Teilgetrieben erforderlich. Beispielsweise entspricht der Position L der Schaltgabel C ein ungerader Gang in einem ersten Teilgetriebe, während der Position R der Schaltgabel B ein gerader Gang in einem zweiten Teilgetriebe entspricht. Der Gangwechsel beim Doppelkupplungsgetriebe erfolgt bekanntlich in der Weise, dass die Kupplung zum alten Gang gelöst und die Kupplung zum neuen Gang geschlossen wird.
Bezugszeichenliste

1: Schaltstange
2: Schaltgabel A
2a: Schaltgabelarm
2b: Mitnahmenut
2c: Fixiernase
3: Schaltgabel B
3a: Schaltgabelarm
3b: Mitnahmenut
3c: Fixiernase
4 S: chaltgabel C
4a: Schaltgabelarm
4b: Mitnahmenut
4c: Fixiernase
5: Wähl- und Schalteinrichtung
6: Fixierstift
7: Wählnocke
7a: Betätigungsstift
7b: Innenwand
8: Fixiernut
9: Fixiernut
10: Fixiernut
11: erste Führungsmittel
12: zweite Führungsmittel
13: Schraube
14: Arretierelement
14a: Fixiermittel
15: Schaltfinger A
16: Schaltfinger B
16a: Gleitstück
17: Schaltfinger C
18: Kugel
19: Ringnut
20: Längsnut
21: Steuernocke
22: Steuernocke
α: Zentriwinkel Fixiernase
β: Zentriwinkel Längsnut
γ: Zentriwinkel Arretierelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009047715 A1 [0003]

Claims

Einschienenschalteinrichtung für ein Mehrstufen-Schaltgetriebe, umfassend eine axial beweglich in einem Getriebegehäuse angeordnete Schaltstange (1), mindestens zwei auf der Schaltstange (1) axial verschiebbar angeordnete Schaltgabeln (2, 3, 4) mit Schaltgabelarmen (2a, 3a, 4a), ein auf der Schaltstange (1) drehbar angeordnetes, axial gegenüber dem Getriebegehäuse fixiertes Wählelement sowie ein über das Wählelement anwählbares Schaltelement, welches wahlweise mit einem der mindestens zwei Schaltgabelarme (2a, 3a, 4a) zur Übertragung einer Schaltbewegung in mindestens zwei Schaltstellungen in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählelement als Wählnocke (7) ausgebildet ist und mindestens zwei auf dem Umfang angeordnete Fixiernuten (8, 9, 10) aufweist und dass die mindestens zwei Schaltgabelarme (2b, 3b, 4b) jeweils Fixiernasen (2c, 3c, 4c) aufweisen, welche in Abhängigkeit von der Schaltstellung mit einer der Fixiernuten (8, 9, 10) in Eingriff stehen.
Einschienenschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement mindestens zwei jeweils mit den mindestens zwei Schaltgabelarmen (2a, 3a, 4a) in Eingriff stehende Schaltfinger (15, 16, 17) umfasst, wobei jeweils ein Schaltfinger (15, 16, 17) über die Wählnocke (7) anwählbar und mit der Schaltstange (1) koppelbar ist.
Einschienenschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wählnocke (7) als Ringkörper mit einer zylindrischen Innenwand (7b) ausgebildet ist und mindestens zwei gegenüber der Innenwand (7b) erhabene Steuernocken (21, 22) aufweist.
Einschienenschalteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schaltfinger (15, 16, 17) in Axialrichtung auf der Schaltstange (1) geführt sind und die Wählnocke (7) durchsetzen.
Einschienenschalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den mindestens zwei Schaltfingern (15, 16, 17) jeweils radial geführte Sperrkörper (18) und in der Schaltstange (1) im Bereich der Sperrkörper (18) mindestens eine Ringnut (19) angeordnet sind, und dass jeweils ein Schaltfinger (15, 16, 17) mittels einer Steuernocke (21, 22) und des Sperrkörpers (18) mit der Schaltstange (1) koppelbar ist.
Einschienenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiernuten (8, 9, 10) auf der Wählnocke (7) an mindestens zwei Umfangsbereichen durch Längsnuten (20) unterbrochen sind.
Einschienenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wählnocke (7) in axialer Richtung durch ein Fixierelemente (14a) aufweisendes Arretierelement (14) fixiert ist, wobei die Fixierelemente (14a) in Eingriff mit den Fixiernuten (8, 9, 10) stehen.
Einschienenschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schaltfinger (15, 16, 17) in Umfangsrichtung parallel nebeneinander und gleitend auf der Schaltstange (1) angeordnet und durch erste und zweite Führungsmittel (11, 12) radial geführt sind.
Einschienenschalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Führungsmittel (11, 12) gegenüber dem Getriebegehäuse in axialer Richtung fixiert sind.
Einschienenschalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Führungsmittel (12) mit dem Arretierelement (14) lösbar verbunden sind.
Verwendung der Einschienenschalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für ein Doppelkupplungsgetriebe.
Verfahren zum Schalten eines Stufengetriebes nach dem Prinzip Wählen und Schalten für mehrere Gassen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gang in einer Gasse geschaltet und in dieser Position gehalten werden kann, dass danach eine weitere Gasse gewählt werden kann, und dass danach in der weiteren Gasse ein weiterer Gang geschaltet und gehalten werden kann.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählen der einen Gasse und der weiteren Gasse mit demselben Wählaktuator durchführbar ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten des einen Ganges und des weiteren Ganges mit demselben Schaltaktuator durchführbar ist.