DE102016218946A1 - Manuelle Schalteinrichtung - Google Patents

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DE102016218946A1
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Janik Pagel
Rüdiger Nitzschke
Reinhard BIRK
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Abstract

Eine manuelle Schalteinrichtung (20) für ein Fahrzeuggetriebe (6) umfasst einen manuell geschalteten Hauptgetriebeteil (16) und einen zweistufigen Hilfsgetriebeteil (18). Eine mechanische und von Fahrzeugführer betätigte Schalteinrichtung (20) ist vorgesehen, mit der der Hauptgetriebeteil (16) und der Hilfsgetriebeteil (18) unter Beibehaltung eines gebräuchlichen H-Schaltbildes (24) schaltbar sind. Die Schalteinrichtung (20) weist zwei radial übereinander angeordnete Schaltebenen (72, 74) auf, von denen die radial äußere Schaltebene (72) für eine manuelle Schaltung des Hauptgetriebeteils (16) vorgesehen ist, während die radial innere Schaltebene (74) für die manuelle Schaltung des Hilfsgetriebeteils (18) vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine manuelle Schalteinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe, das einen Hauptgetriebeteil und einen Hilfsgetriebeteil umfasst.
  • Fahrzeuggetriebe mit mehreren Getriebeteilen, die unabhängig voneinander geschaltet werden können, sind in vielfältigen Ausprägungen bekannt. So werden im Stand der Technik Hauptgetriebeteile mit Hilfsgetriebeteilen kombiniert, die sowohl ein in der Drehmomentübertragungsfolge vorgeschaltetes Splittergetriebeteil als auch ein nachgeschaltetes Bereichsgetriebeteil umfassen können. Auch die Kombination von einem Hauptgetriebeteil mit einem Splittergetriebeteil und einem Hauptgetriebeteil sind bekannt.
  • Bei vom Fahrzeugführer manuell geschalteten Fahrzeuggetrieben mit Hauptgetriebeteil und Hilfsgetriebeteilen wird der Hauptgetriebeteil üblicherweise von Hand durch die Handschaltkraft des Fahrzeugführers geschaltet, wobei der Fahrzeugführer einen Schalthebel in einer Schaltkulisse entsprechend einem vorgegebenen Schaltbild für die einzelnen Gangstufen bewegt. Die Schaltkulisse und das Schaltbild können bei unterschiedlichen Getrieben voneinander abweichen, entsprechen aber im Wesentlichen einer stilisierten Darstellung des Buchstabens H oder einer doppelten Darstellung dieses Buchstabens. Die Hilfsgetriebeteile werden über eine Hilfskraft geschaltet, deren Auslösung vom Fahrzeugführer initiiert wird. Die Hilfskraft ist dabei in vielen Fällen im Fahrzeug bereits vorhandene Druckluft; eine elektrische oder hydraulische Betätigung kann aber auch vorgesehen sein. Eine solche Betätigung erfolgt häufig in Abhängigkeit von der Fahrzeugart bzw. dem Segment, aus dem das Fahrzeug stammt und der damit verbundenen unterschiedlichen Verfügbarkeit der Hilfskräfte.
  • Mit dem Hilfsgetriebe wird ermöglicht, dass alle Übersetzungsstufen des Hauptgetriebeteils in separaten Gangstufen jeweils mit jeder Übersetzungsstufe des Hilfsgetriebes genutzt werden können. Bei einem zweistufigen Hilfsgetriebe ergibt sich somit eine Verdoppelung der Gangstufen gegenüber der Anzahl der Gangstufen des Hauptgetriebeteils. Ist zudem noch ein weiteres Hilfsgetriebe der anderen Ausgestaltungsform vorgesehen, so können sich die Gangstufen des Hauptgetriebeteils vervierfachen. Das gilt dann auch für die Anzahl der Rückwärtsgänge im Hauptgetriebeteil, so dass das Fahrzeuggetriebe insgesamt eine hohe Anzahl an Rückwärtsgangstufen erreichen kann.
  • So zeigt die DE 198 31 293 A1 einen Aufbau eines Fahrzeuggetriebes mit einem Hauptgetriebeteil, das eine unterschiedliche Anzahl von Gangstufen beinhalten kann. Einem Hauptgetriebeteil ist hierbei ein Splittergetriebe als Hilfsgetriebeteil vorgeschaltet und ein als Planetengetriebe ausgebildetes Bereichsgetriebe als Hilfsgetriebe nachgeschaltet.
  • Eine besondere Erschwernis der manuellen Schaltung eines Fahrzeuggetriebes in einem gebräuchlichen H-Schaltbild wird erzeugt, wenn das verwendete Radsatzschema derart aufgebaut ist, dass in einer Schaltgasse liegende Übersetzungsstufen, die über das H-Schaltbild in gegenüberliegende Richtungen geschaltet werden müssen, Schaltelemente im Getriebe aufweisen, die beide in die gleiche Richtung bewegt werden müssen. Somit ist für ein Schaltelement eine Richtungsumkehr erforderlich, wenn das H-Schaltbild erhalten bleiben soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeuggetriebe, das einen Hauptgetriebeteil und einen Hilfsgetriebeteil umfasst, mechanisch schaltbar zu machen und dabei ein gebräuchliches Schaltbild beizubehalten.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Betätigung einer solchen Schalteinrichtung nach Anspruch 9. Ein Getriebe mit einer entsprechenden Schalteinrichtung vervollständigt die Aufgabenlösung. Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Eine erfindungsgemäße Schalteinrichtung für ein Fahrzeuggetriebe umfasst einen manuell geschalteten Hauptgetriebeteil und einen zweistufigen Hilfsgetriebeteil. Für beide Getriebeteile ist eine gemeinsame mechanische und von Fahrzeugführer betätigte Schalteinrichtung vorgesehen, mit der der Hauptgetriebeteil und der Hilfsgetriebeteil geschaltet werden. Dabei wird ein gebräuchliches H-Schaltbild für den Schaltvorgang des Fahrzeugführers beibehalten. Hierdurch können zusätzliche Schalteinrichtungen für das zweite Getriebeteil sowie entsprechende Aktuatoren, die den Hilfsgetriebeteil im Stand der Technik über eine Hilfskraft bewegen, vermieden werden. Die Komplexität der Schalteinrichtung wird verringert und die Anwendbarkeit für unterschiedliche Fahrzeugtypen vergrößert.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfinderischen Gedankens beinhaltet eine Schalteinrichtung, die zwei radial übereinander angeordnete Schaltebenen aufweist. Die radial äußere Schaltebene, die in der üblichen Anordnung von Schalteinrichtungen in einem Fahrzeuggetriebe die oberhalb angeordnete Schaltebene ist, ist für eine manuelle Schaltung des Hauptgetriebeteils vorgesehen. Die radial innere Schaltebene, üblicherweise unterhalb der oberen Schaltebene angeordnet, ist für die manuelle Schaltung des Hilfsgetriebeteils vorgesehen. Die beiden übereinander angeordneten Schaltebenen ermöglichen einen kompakten, platzsparenden Aufbau und eignen sich dazu, den vom Fahrzeughersteller am oberen Bereich des Getriebes nur eingeschränkt zur Verfügung gestellten Bauraum optimal auszunutzen. Die beiden Schaltebenen liegend dabei in einer geometrisch günstigen Zuordnung zueinander, so dass die Betätigungsmittel der Schalteinrichtung vorteilhaft angeordnet werden können.
  • Dazu wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Schaltfinger vorgesehen, der mit dem beim Schaltvorgang manuell von einem Fahrzeugführer betätigten Schalthebel in Verbindung steht. Der Schaltfinger ragt durch die beiden Schaltebenen hindurch. Bei einer Bewegung des Schalthebels in dem gebräuchlichen H-Schaltbild wird die Bewegung auf den Schaltfinger übertragen. In der Schalteinrichtung verursacht eine Bewegung des Schaltfingers entlang der Fahrzeuggetriebelängsachse, entlang der das Fahrzeuggetriebe üblicherweise im Fahrzeug angeordnet ist, sowohl eine Bewegung von Bauteilen der radial inneren Schaltebene als auch von Bauteilen der radial äußeren Schaltebene, wobei Bauteile der beiden Ebenen gemeinsam in die gleiche Richtung entlang der Fahrzeuggetriebelängsachse bewegt werden. Vorzugsweise sind die Bauteile der radial äußeren Schaltebene dabei mit dem Hauptgetriebeteil in Verbindung stehend, während die Bauteile der radial inneren Schaltebene mit dem Hilfsgetriebeteil in Verbindung stehen. In der radial äußeren Schaltebene befinden sich dazu die Bauteile der Schalteinrichtung, die auf die verschiedenen Schaltelemente in Abhängigkeit von der Anzahl der Übersetzungsstufen des Hauptgetriebeteils einwirken. In der radial inneren Schaltebene befinden sich entsprechend die Bauteile, die auf die Schaltung des Hilfsgetriebeteils einwirken. Vorzugsweise umfassen diese Bauteile eine Schaltschiene, die das Hilfsgetriebe in zwei einander gegenüberliegend angeordnete Schaltstellungen bewegt. Durch die übereinanderliegend angeordneten Schaltebenen ergibt sich, dass jede Hin- und Her-Bewegung in einer Schaltgasse des H-Schaltbildes sowohl auf die radial äußere Schaltebene zum Schalten eines Schaltelementes des Hauptgetriebeteils einwirkt, als auch auf die radial innere Schaltebene zum Schalten des Schaltelementes des Hilfsgetriebeteils. Bei jeder Schaltbewegung wird also sowohl das Hauptgetriebeteil geschaltet als auch das Hilfsgetriebeteil.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der radial äußeren Schaltebene sieht vor, dass die radial äußere Schaltebene für jedes zu betätigende Schaltelement eine Teil-Schaltschiene mit einem Mitnahmeelement aufweist, das mit dem Schaltelement zur Schaltung einer Gangstufe zusammenwirkt. Das Schaltelement kann dabei ein zweiseitig wirkendes Schaltelement sein, das beispielsweise auf jeder Betätigungsseite je ein frei rotierendes Zahnrad mit einer Getriebewelle verbinden kann, wodurch eine Übersetzung geschaltet wird. Das Mitnahmeelement an der Teil-Schaltschiene greift dazu in eine Schiebemuffe des Schaltelementes ein und überträgt die Bewegung der Teil-Schaltschiene auf das Schaltelement.
  • Zudem weist die radial äußere Schaltebene in dieser Ausgestaltung eine Teil-Schaltschiene ohne Mitnahmeelement zur Verbindung zu einem Schaltelement auf. Die beiden Teil-Schaltschienen sind jeweils durch einen Umlenkhebel gelenkig miteinander verbunden. Durch die gelenkige Verbindung wird eine axiale Bewegung der Teil-Schaltschiene mit Mitnahmeelement in eine axial entgegengesetzt ausgerichtete Bewegung der Teil-Schaltschiene ohne Mitnahmeelement übertragen. Dadurch kann eine Betätigung der Teil-Schaltschiene mit Mitnahmeelement in eine Schaltrichtung in einer entgegengesetzten Bewegung der Teil-Schaltschiene ohne Mitnahmeelement resultieren und umgekehrt kann eine Betätigung der Teil-Schaltschiene, die selbst kein Mitnahmeelement aufweist, eine Betätigung des Mitnahmeelements an der anderen Teil-Schaltschiene bewirken.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen zeigen eine weitere Schaltschiene, die ebenfalls mit einem Mitnahmeelement ausgebildet ist zur Betätigung eines Schaltelementes einer Rückwärtsgangübersetzung. Diese weitere Schaltschiene ist seitlich neben den Teil-Schaltschienen angeordnet und ist nicht mit einem Umlenkhebel verbunden. Sie ist axial in die gleichen Bewegungsrichtungen entlang der Fahrzeuggetriebelängsachse bewegbar wie die Teil-Schaltschienen.
  • Außer für die Rückwärtsgangübersetzung sind in dieser Anordnung sind für jedes Schaltelement jeweils zwei Schaltschienen vorgesehen, die durch einen Umlenkhebel miteinander in Verbindung stehen. Bei zwei Schaltelementen mit jeweils zwei Schaltstellungen für die Übersetzungsstufen der Vorwärtsgänge sind somit vier Teil-Schaltschienen vorgesehen. Dazu kommt die eine Schaltschiene für die Übersetzungsstufe des Rückwärtsganges. Bei Hinzunahme eines weiteren Schaltelementes werden zwei weitere Teil-Schaltschienen hinzugefügt, die wiederum durch einen Umlenkhebel miteinander verbunden sind und von denen wieder eine ein Mitnahmeelement für das Schaltelement aufweist. Die seitliche Anordnung der Schaltschienen sollte so erfolgen, dass ausreichender Platz zwischen den Schaltschienen gewährleistet ist.
  • Eine weitere, abweichende Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass die Schalteinrichtung über eine Schaltwelle verfügt, die vom Fahrzeugführer betätigt bei einem Schaltvorgang innerhalb einer Schaltgasse des H-Schaltbildes geschwenkt wird und die bei einem Wählvorgang zum Erreichen der gewünschten Schaltgasse innerhalb des Schaltbildes axial verschoben wird entsprechend einer Schaltvorrichtung, wie sie aus der DE 102 31 547 A1 der Anmelderin bekannt geworden ist. Eine solche Schaltwelle der Schalteinrichtung weist an ihrer Oberfläche eine Schaltrampe auf, die bei einem die Schaltwelle axial verschiebenden Wählvorgang auf eine Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils einwirkt. Die Schaltrampe dient somit zur Schaltung des Hilfsgetriebeteils, das durch die Betätigung über die Rampe von einem eingelegten ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand verändert wird. Die Anbindung der Schaltrampe an der Schaltwelle an das Schaltelement des Hilfsgetriebeteils, das die Schiebemuffe des Hilfsgetriebeteils bewegt, geschieht über angepasste Übertragungselemente, beispielsweise in Form eines Umlenkhebels.
  • In einer vorteilhaften Weiterführung dieser Ausführungsgestaltung ist der Umlenkhebel als eine Übersetzungseinrichtung vorgesehen. Da die Schaltrampe einerseits nur einen geringen Hub ausführt, andererseits aber die Schiebemuffe des Hilfsgetriebeteils einen größeren Schiebeweg zurücklegen muss, wird durch die Übersetzungseinrichtung eine aus der Bewegung der Schaltwelle an der Schaltrampe erzeugte geringe Einwirkung auf die Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils in eine vergrößerte Wegänderungen an der Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils übersetzt. Durch das Übersetzungsverhältnis des Umlenkhebels können Anpassungen an die Gegebenheiten der Schaltrampe und der auf die Schiebemuffe einwirkenden Schaltschiene gewährleistet werden.
  • Die Schaltrampe kann die Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils nur in eine der Schaltrichtungen drücken. In die andere Richtung kann die Schaltrampe die ausgeübte Einwirkung auf die Schaltschiene wieder zurücknehmen. Dazu ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils eine elastische Einrichtung aufweist, die die Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils gegen die Schaltrampe der Schaltwelle drückt, so dass die Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils bei einer Einwirkung über die Schaltrampe der Schaltwelle gegen die elastische Einrichtung bewegt wird und die elastische Einrichtung die Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils in die gegenüberliegende Position zurückdrückt, wenn die Einwirkung der Schaltrampe der Schaltwelle auf die Schaltschiene des Hilfsgetriebeteils endet.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Schalten einer manuellen Schalteinrichtung eines Fahrzeuggetriebes, das einen manuell geschalteten Hauptgetriebeteil und einen zweistufigen Hilfsgetriebeteil umfasst. Der Hilfsgetriebeteil ist in diesem Anwendungsfall ein Splittergetriebe, mit dem die Übersetzungsstufen des Hauptgetriebeteils unterteilt werden. Erfindungsgemäß wird bei jedem Wechsel einer eingelegten Ist-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes in eine andere Ziel-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes der Hilfsgetriebeteil mechanisch vom Fahrzeugführer zunächst in eine neutrale Schaltposition des Hilfsgetriebeteils bewegt. Anschließend wird in Fortsetzung des Schaltvorganges der Hilfsgetriebeteil mechanisch vom Fahrzeugführer in eine der beiden Schaltstufen des Hilfsgetriebeteils geschaltet. Dabei kann die erreichte Schaltstufe des Hilfsgetriebeteils am Ende des Schaltvorganges die gleiche Schaltstufe sein wie am Anfang des Schaltvorganges, wenn der Fahrzeugführer zwischendurch in eine andere Schaltgasse des H-Schaltbildes gewählt hat. Solange die Schaltung in der gleichen Schaltgasse erfolgt, wird nach der Schaltung die andere Schaltstufe des Hilfsgetriebeteils erreicht werden. Es erfolgt somit bei jedem Schaltvorgang im Fahrzeuggetriebe immer auch ein Schaltvorgang im Hilfsgetriebeteil.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei jedem Wechsel einer eingelegten Ist-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes in eine andere Ziel-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes der Hauptgetriebeteil mechanisch vom Fahrzeugführer zunächst in eine neutrale Schaltposition des Hauptgetriebeteils bewegt wird und anschließend der Hauptgetriebeteil mechanisch vom Fahrzeugführer in eine der Stufen des Hauptgetriebeteils geschaltet wird. Dabei kann die Stufe des Hauptgetriebeteils, die als Ziel-Gangstufe am Ende des Schaltvorganges erreicht wird, die gleiche Stufe im Hauptgetriebeteil sein wie in der ursprünglichen Ist-Gangstufe zu Beginn des Schaltvorganges. Dann besteht die Änderung im Übersetzungsverhältnis in der Umschaltung des Hilfsgetriebeteils, der ja bei jedem Schaltvorgang mitbetätigt wird. Bei einem Schaltvorgang zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gangstufen des Fahrzeuggetriebes wird abwechselnd aus der neutralen Schaltposition des Hilfsgetriebeteils in die jeweils andere der beiden Stufen des Hilfsgetriebeteils geschaltet. Eine besonders vorteilhafte Ausprägung des erfinderischen Verfahrens beinhaltet, dass bei jeder Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Fahrzeuggetriebe sowohl ein Schaltelement des Hauptgetriebeteils als auch ein Schaltelement des Hilfsgetriebeteils geschaltet wird. Es werden also immer zwei Schaltelemente sowohl an der Auflösung der Anordnung der Schaltelemente für das ursprüngliche Übersetzungsverhältnis als auch an der Erstellung der Anordnung der Schaltelemente für das neue Übersetzungsverhältnis beteiligt. Dadurch wird zwar eine höhere Schaltkraft benötigt, weil mehr mechanische Teile bewegt werden müssen, andererseits verteilen sich aber die Belastung und der Synchronisieraufwand auf mehr Bauteile bzw. Schaltelemente.
  • Vorteilhaft eingesetzt ist eine manuelle Schalteinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Fahrzeuggetriebe.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuggetriebes
    • 2 eine Prinzipdarstellung aus dem Stand der Technik
    • 3 eine schematische Darstellung eines Radsatzes
    • 4 eine Schrägansicht einer ersten Schalteinrichtung
    • 5 eine Draufsicht der ersten Schalteinrichtung
    • 6 eine Schaltfolge der Schalteinrichtung nach 5
    • 7 eine zweite Schalteinrichtung
    • 8 eine alternative Anordnung der Schalteinrichtung nach 7
  • Die 1 zeigt eine schematische Fahrzeugdarstellung eines Kraftfahrzeugs 2, das einen Antriebsmotor 4, ein Fahrzeuggetriebe 6 und eine zwischen Antriebsmotor 4 und Getriebe 6 angeordnete Kupplung 8 aufweist. Das Fahrzeuggetriebe 6 ist über eine Antriebswelle 10 und ein Differential 12 mit den beiden Hinterrädern 14 verbunden. Das Fahrzeuggetriebe 6 ist aufgebaut aus einem Hauptgetriebeteil 16 und einem Hilfsgetriebeteil 18, das in Form eines Splittergetriebes zwischen Kupplung 8 und Hauptgetriebeteil 16 angeordnet ist. Hauptgetriebeteil 16 und Hilfsgetriebeteil 18 sind von einer gemeinsamen Schalteinrichtung 20 geschaltet, die über einen Schalthebel 22 manuell vom Fahrzeugführer betätigt wird. Der Fahrzeugführer bewegt dabei zur Auswahl und zum Schalten der einzelnen Übersetzungsstufen des Fahrzeuggetriebes 6 den Schalthebel 22 innerhalb der Schaltgassen des H-Schaltbildes 24. Die 2 erläutert das Funktionsprinzip der aus der Schweizer Patentschrift CH-189288 der Anmelderin bekannten Schalteinrichtung zur Steigerung des Verständnisses.
  • In der 2 wird ein Rollenprinzip dargestellt, das im Gegensatz zu herkömmlichen Schaltsystemen steht. Bei herkömmlichen Schaltsystemen greift ein mit dem Schalthebel verbundener Schaltfinger in eine Nut zwischen den Mitnehmern einer Schaltschiene ein. Wird dann der Schaltfinger beim Schaltvorgang nach vorne oder nach hinten gekippt, so wird die betreffende Schaltschiene in dieselbe Richtung verschoben und der entsprechende Gang geschaltet. Dies ist der Schaltprozess, der sich innerhalb einer Schaltgasse abspielt. Die Verbindung zwischen dem Schaltfinger und den Mitnehmern der Schaltschiene bleibt während des gesamten Schaltvorganges bestehen. Das bedeutet also, dass innerhalb einer Schaltgasse immer nur eine Schaltschiene bewegt werden kann. Demgegenüber ermöglich das in 2 dargestellt Rollenprinzip das Ansteuern zweier verschiedener Schaltschienen innerhalb derselben Schaltgasse. Dies ist dadurch möglich, dass die Verbindung zwischen Schaltfinger und Mitnehmer einer Schaltschiene immer nur während des Schaltens eines Ganges besteht, danach jedoch gelöst wird. Wird der Schaltfinger also in eine erste Richtung bewegt, so verschiebt er die angewählte Schaltschiene über den Mitnehmer in dieselbe Richtung, ein Gang wird geschaltet. Wird der Schaltfinger wieder zurück bewegt, so wird die Schaltschiene ebenfalls zurückgezogen, bis zum Erreichen der Neutralstellung. Danach löst sich die Verbindung zwischen Schaltfinger und Schaltschiene. Für das Schalten des in der Gasse gegenüberliegenden Ganges kann also eine Verbindung mit dem Mitnehmer einer zweiten, anderen Schaltschiene hergestellt werden.
  • Wie in 2 zu sehen, sind in einem gehäusefesten Grundrahmen 32 hier drei Schaltschienen 26, 28, 30 angeordnet, von denen die Schaltschiene 30 im Schnitt zu sehen ist. Die Schaltschiene 30 ist axial im Grundrahmen 32 verschiebbar und besitzt an ihrer Oberkante zwei als Mitnehmer 34 und 36 ausgebildete Vorsprünge.
  • Über diesen Mitnehmern 34, 36 befindet sich die Wählplatte 38, darüber wiederrum eine Deckplatte 40. Die im Wesentlichen rechteckige Wählplatte 38 besitzt in ihrer Mitte eine Öffnung 42 für den hier nicht gezeigten Schaltfinger des Schalthebels. Links und rechts von der Öffnung 42 befindet sich an der Unterseite der Wählplatte 38 jeweils ein Nocken 44 und 46. Die Nocken 44 und 46 liegen nicht beide in der Zeichnungsebene, sondern sind zueinander versetzt angeordnet. Der rechte Nocken 46 liegt hinter der Schnittebene und damit vor dem Mitnehmer 48 der zweiten Schaltschiene 26. Gegenüber jedem Nocken 44, 46 besitzen die Mitnehmer 34 und 36 der Schaltschiene 30 eine Rollenlaufbahn, auf der sich jeweils eine zylindrische Rolle 50, 52 befindet. Die Rollen 50, 52 werden durch Schlitze 54 in der Wählplatte 38 geführt. Die darüber liegende Deckplatte 40 besitzt in ihrer Mitte eine im Wesentlichen rechteckige Öffnung 56. Wird ein Gang geschaltet, so drückt der Nocken 44, 46 der Wählplatte 38 die Schaltschiene 30 über den Mitnehmer 34, 36 in die entsprechende Richtung. Die Rolle 50, 52 im Schlitz 54 der Wählplatte 38 wird dabei unter die Deckplatte 40 geschoben. Dann ist der entsprechende Gang eingelegt. Die Rolle 52, 50 auf dem gegenüberliegenden Mitnehmer 36, 34 wird von der Wählplatte 38 in dieselbe Richtung gezogen. Da sich über der Rolle 52 jedoch die Öffnung 56 der Deckplatte 40 befindet, kann die Rolle 52 entlang ihrer Rollenlaufbahn nach oben ausweichen. Damit ist die Verbindung zwischen der Wählplatte 38 und der zweiten Schaltschiene 26 aufgehoben, die zweite Schaltschiene 26 wird also nicht bewegt.
  • Soll nun in den nächsten Gang geschaltet werden, so muss die erste Schaltschiene 30 mittels der Wählplatte 38 zunächst wieder nach rechts in die Neutralposition verschoben werden. Da sich direkt über der linken Rolle 50 zu Beginn dieses Vorgangs die Deckplatte 40 befindet, kann die Rolle 50 nicht nach oben ausweichen, die Schaltschiene 30 wird also mit der Wählplatte 38 mitgezogen. Dies geschieht so lange, bis sich die Schaltschiene 30 wieder in der Neutralposition befindet und die Öffnung 56 der Deckplatte 40 von der Rolle 50 erreicht wird. Danach wird die Wählplatte 38 über die Neutralstellung hinaus in die andere Richtung verschoben. Die linke Rolle 50 kann dabei entlang ihrer Laufbahn nach oben ausweichen und löst damit die Verbindung zwischen Wählplatte 38 und der ersten Schaltschiene 30. Auf der in der 2 rechten Seite fällt gleichzeitig die Rolle 52 der zweiten Schaltschiene 26 zurück in ihre Neutralposition und wird anschließend unter die Deckplatte 40 geschoben. Nun ist der nächste Gang geschaltet. Beim erneuten Auslegen des Ganges bzw. Schalten in einen anderen Gang wiederholen sich die bereits beschriebenen Abläufe. Das Rollenprinzip erlaubt also, innerhalb derselben Schaltgasse zwei unterschiedliche Schaltschienen 26, 28 zu schalten.
  • In der 3 wird ein Radsatz beschrieben, der die Basis einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung bilden kann. Der Radsatz 58 umfasst zwei Radsatzebenen K1 und K2, die aus jeweils einem Festrad auf der Eingangswelle 60 und einem Losrad auf der Vorgelegewelle 62 bestehen. Ein Schaltelement 64 wird bei jedem Schaltvorgang im Fahrzeuggetriebe 6 betätigt und die Radsatzebene K1 ist an der Bildung aller geraden Übersetzungsstufen beteiligt, während die Radsatzebene K2 an der Bildung aller ungeraden Übersetzungsstufen und der Rückwärtsgangstufe beteiligt ist. Die Radsatzebenen K1 und K2 bilden den Hilfsgetriebeteil 18.
  • Ein zweites Schaltelement 66 schaltete zwischen den Losrädern der Radsatzebene R1 und R2 um. Beide Radsatzebenen R1 und R2 sind an der Bildung von zwei Übersetzungsstufen beteiligt, so dass der Drehmomentenfluß von der Eingangswelle 60 zur Ausgangswelle 68 in jeweils zwei Übersetzungsstufen über diese Radsatzebenen R1 und R2 fließt. Bei der Radsatzebene R1 sind dies die Übersetzungsstufen für den dritten und vierten Gang und bei der Radsatzebene R2 die Übersetzungsstufen für den ersten und zweiten Gang. Ein drittes Schaltelement 70 schaltet zwischen den Losrädern der Radsatzebene R3 und R4 um. Auch die Radsatzebene R4 ist an der Bildung von zwei Übersetzungsstufen beteiligt, während die Radsatzebene R3 nur der Bildung der Übersetzungsstufe des Rückwärtsganges dient. Die Radsatzebene R4 ist an der Bildung der Übersetzungsstufen für den fünften und sechsten Gang beteiligt. Die Radsatzebenen R1, R2, R3 und R4 bilden den Hauptgetriebeteil 16.
  • Eine Schalteinrichtung 20 zur Schaltung eines Fahrzeuggetriebes 6 basierend auf einem Radsatz 58 nach 3 wird in der 4 dargestellt. Der obere Teil der Schalteinrichtung besteht aus den gleichen Elementen wie in 2 beschrieben, die sich in der radial äußeren Schaltebene 72 befinden. Für diese Schaltebene 72 sind auch die in 2 beschriebenen Funktionen gleichbleibend, wobei diese Schaltebene 72 der Schaltung des Hauptgetriebeteils 16 dient. In der 4 unterhalb der radial äußeren Schaltebene 72 ist die radial innere Schaltebene 74 angeordnet, die der Schaltung des Hilfsgetriebeteils 18 dient. An der Schaltwelle 76 des Hilfsgetriebeteils 18 ist eine Schaltgabel 78 befestigt, die in eine hier nicht gezeigte Schaltmuffe eines Schaltelementes im Hilfsgetriebeteil 18 eingreift. Ebenfalls an der Schaltwelle 76 ist eine Aufnahme 80 für den Schaltfinger 82 vorgesehen. Um in die Aufnahme 80 zu gelangen, durchragt der Schaltfinger 82 eine Wählplatte 84. Bei einer Schaltbewegung des Schaltfingers entlang der Fahrzeuggetriebelängsachse 86 werden sowohl die Schaltwelle 76 als auch die Wählplatte 84 in Richtung der Fahrzeuggetriebelängsachse 86 bewegt. Bei einer vom Schalthebel 22 auf den Schaltfinger 82 übertragenen Wählbewegung in Richtung der Achse 88 wird die Wählplatte in Richtung der Achse 88 bewegt, während die Schaltwelle 76 ihre Position beibehält.
  • Die aus der 2 bekannte Deckplatte 40 ist hier zur besseren Übersicht weggelassen. In der durchsichtig dargestellten Wählplatte 84 sind hier vier kreisrunde Öffnungen 90 vorgesehen, in denen hier nicht gezeigte Kugeln aufgenommen werden, die in gleicher Weise agieren wie die in der 2 gezeigten Rollen 50 und 52.
  • Ebenfalls sind an der Unterseite der Wählplatte 84 vier Nocken 92 und 94 vorgesehen, die mit Schaltschienen zusammenagieren. Dazu ist an einer ersten Teil-Schaltschiene 96 ein Mitnehmer 98 angeordnet, der mit einem der Nocken 94 zusammenwirkt. An einer zweiten Teil-Schaltschiene 100 ist ein weiterer Mitnehmer 102 vorgesehen, der mit dem zweiten Nocken 94 an der Wählplatte 84 zusammenwirkt. Die erste Teil-Schaltschiene 96 und die zweite Teil-Schaltschiene 100 sind über einen Umlenkhebel 104 miteinander verbunden, wobei der Umlenkhebel 104 schwenkbar an einem Grundrahmen 106 der Schalteinrichtung 20 befestigt ist. Die erste Teil-Schaltschiene 96 und die zweite Teil-Schaltschiene 100 sind ebenfalls schwenkbar an dem Umlenkhebel 104 angeordnet. Durch den Umlenkhebel 104 wird bewirkt, dass sich die erste Teil-Schaltschiene 96 immer in die entgegengesetzte Richtung bewegt wie die zweite Teil-Schaltschiene 100 und umgekehrt. Die erste Teil-Schaltschiene 96 weist zudem an ihrer Unterseite ein Mitnahmeelement 108 auf, das in ein hier nicht gezeigtes Schaltelement, wie beispielsweise das Schaltelement 66 aus 3 zur Schaltung der Radsatzebenen R1 und R2, eingreift. Die zweite Teil-Schaltschiene 100 weist kein derartiges Mitnahmeelement auf.
  • Seitlich neben der ersten und zweiten Teil-Schaltschiene 96, 100 sind zwei weitere Teil-Schaltschienen vorgesehen, die Mitnehmer aufweisen, die wiederum mit Nocken 92 und 94 an der Wählplatte 84 zusammenwirken.
  • Dazu sind an einer dritten Teil-Schaltschiene 110 zwei Mitnehmer 112 und 114 angeordnet, die mit einem der Nocken 92 zusammenwirken. An einer vierten Teil-Schaltschiene 116 sind zwei weitere Mitnehmer 118 und 120 vorgesehen, die mit dem zweiten Nocken 92 an der Wählplatte 84 zusammenwirken. Die dritte Teil-Schaltschiene 110 und die vierte Teil-Schaltschiene 116 sind über einen Umlenkhebel 122 miteinander verbunden, wobei auch der Umlenkhebel 122 schwenkbar an dem Grundrahmen 106 der Schalteinrichtung 20 befestigt ist. Auch die dritte Teil-Schaltschiene 110 und die vierte Teil-Schaltschiene 116 sind schwenkbar an dem Umlenkhebel 122 angeordnet. Durch den Umlenkhebel 122 wird bewirkt, dass sich auch die dritte Teil-Schaltschiene 110 immer in die entgegengesetzte Richtung bewegt wie die vierte Teil-Schaltschiene 116 und umgekehrt. Auch die dritte Teil-Schaltschiene 110 weist an ihrer Unterseite ein Mitnahmeelement 124 auf, das in ein hier nicht gezeigtes Schaltelement eingreift. Die vierte Teil-Schaltschiene 116 weist kein derartiges Mitnahmeelement auf.
  • Die 5 zeigt zum besseren Verständnis die Bestandteile der Schalteinrichtung 20 nochmal in einer Draufsicht. Der Schaltablauf innerhalb einer Schaltgasse läuft folgendermaßen ab:
  • Beim Bewegen des Schaltfingers 82 in eine Schaltrichtung 126 wird zunächst in der radial äußeren Schaltebene 72 die Wählplatte 84 in die gleiche Schaltrichtung 126 bewegt. Dadurch drückt der Nocken 92 auch den Mitnehmer 112 in die gleiche Schaltrichtung 126 und auch die mit einem Mitnahmeelement 124 versehene und an einem Ende des Umlenkhebels 122 angeordnete dritte Teil-Schaltschiene 110 wird in Schaltrichtung 126 bewegt. Über das Mitnahmeelement 124 wird eine mit der dritten Teil-Schaltschiene 110 verbundene und hier nicht gezeigte Schaltgabel sowie das Synchronpaket dadurch ebenfalls in Schaltrichtung 126 bewegt. Die am anderen Ende des Umlenkhebels 122 befestigte vierte Teil-Schaltschiene 116 wird durch die Bewegung der dritten Teil-Schaltschiene 110 zwar in die entgegengesetzte Schaltrichtung 128 bewegt, aber da die vierte Teil-Schaltschiene 116 kein Mitnahmeelement aufweist, wirkt sich diese Bewegung nicht auf den Hauptgetriebeteil 16 aus. Beim Bewegen des Schaltfingers 82 in die entgegengesetzte Schaltrichtung 128 wird wieder in der radial äußeren Schaltebene 72 die Wählplatte 84 in die gleiche Schaltrichtung 128 bewegt. In der Neutralstellung löst sich, wie zu 2 beschrieben, die Verbindung zwischen Wählplatte 84 und der dritten Teil-Schaltschiene 110. Stattdessen wird nun die am anderen Ende des Umlenkhebels 122 befindliche vierte Teil-Schaltschiene 116, die ohne Mitnahmeelement ausgebildet ist, durch den Nocken 92 an der Wählplatte 84 über den Mitnehmer 120 entlang der Schaltrichtung 128 mitbewegt. Da wie bereits zuvor beschrieben diese vierte Teil-Schaltschiene 116 nicht direkt mit einer Schaltgabel verbunden ist, besteht die Verbindung zur Schaltgabel indirekt, nämlich über den Umlenkhebel 122 und die daran befindliche dritte-Teilschaltschiene 110, die das Mitnahmeelement 124 zur Anbindung an die Schaltgabel aufweist. Der Umlenkhebel 122 führt dazu, dass diese dritte Teil-Schaltschiene 110 zum zweiten Mal in Schaltrichtung 126, diesmal entgegen der eigentlichen Schaltrichtung 128 des Schaltfingers 82 bewegt wird. Mit Hilfe dieses Mechanismus ist es also möglich, dass sich die Schaltrichtung 126, 128 an einem Schaltelement innerhalb einer Schaltgasse nicht ändert. Im Hauptgetriebeteil 16 wird dadurch zweimal nacheinander dasselbe Zahnradpaar geschaltet. Im Hilfsgetriebeteil 18 werden dagegen wie oben beschrieben abwechselnd die langsame Konstante in der Radsatzstufe K2, sowie die schnellere Konstante in der Radsatzstufe K1 nach 3 geschaltet, wodurch sich zwei unterschiedliche Gesamtübersetzungen ergeben.
  • Entscheidendes Detail der beschriebenen Schaltung ist die spezielle Anordnung der Mitnehmer 98, 102, 112, 114, 118 und 120 auf den Teil-Schaltschienen 96, 100, 110 und 116, sowie der Nocken 92, 94 an der Unterseite der Wählplatte 84. Diese Anordnung ist genau so gestaltet, dass sich zu jeder Zeit in jede Schaltrichtung 126, 128 nur eine Nocke 92, 94 an der Wählplatte 84 vor dem Mitnehmer 98, 102, 112, 114, 118, 120 einer Teil-Schaltschiene 96, 100, 110, 116 befindet. Würden sich mehrere Nocken 92, 94 gegenüber einem Mitnehmer 98, 102, 112, 114, 118, 120 befinden, so würde dies zum Blockieren des Mechanismus führen, und/oder zum Schalten eines zweiten, nicht gewünschten Zahnradpaares. In beiden Fällen wäre der Schaltmechanismus funktionsunfähig. Wie in der 5 zu erkennen ist, besitzen die dritte und die vierte Teil-Schaltschiene 110, 116 jeweils zwei gegenüberliegende Mitnehmer 112, 114 bzw. 118, 120, die erste und die zweite Teil-Schaltschiene 96, 100 dagegen nur jeweils einen Mitnehmer 98 bzw. 102. Die in der 5 dargestellte Position der Wählplatte 84 entspricht der Position der Wählplatte 84 bei einem Fahrzeuggetriebe mit sechs Vorwärtsgangstufen innerhalb der Schaltgasse für die dritte und vierte Vorwärtsgangstufe. Um durch einen Wählvorgang in andere Schaltgassen zu wechseln, wird die Wählplatte 84 jeweils um den Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Teil-Schaltschienen nach links oder nach rechts entlang der Achse 88 verschoben. Der besseren Übersicht halber ist eine Schaltschiene zur Schaltung der Übersetzung einer Rückwärtsgangstufe nicht dargestellt. Diese könnte jedoch einfach als zusätzliche Schaltschiene ohne einen Umlenkhebel seitlich neben den Teil-Schaltschienen angeordnet sein und über die Wählplatte 84 ebenfalls betätigt werden.
  • In der 6 werden in einer Übersicht die Positionen der Wählplatte 84 in den jeweiligen Schaltgassen eines Fahrzeuggetriebes mit sechs Vorwärtsgangstufen dargestellt. Die unterschiedlichen Positionen der Wählplatte 84 sowie des die Wählplatte 84 bewegenden Schaltfingers 82 sind in den unterschiedlichen Schaltgassen zu erkennen. 6A zeigt die Anordnung in der Schaltgasse für die erste und zweite Vorwärtsgangstufe. Die Nocken 92 befinden sich seitlich außerhalb der Teil-Schaltschienen 96, 10, 110, 116. Der Schaltfinger 82 ist in der Aufnahme 80 an der Schaltwelle 76 seitlich entlang der Achse 88 zusammen mit der Wählplatte 84 verschoben. 6B zeigt die Anordnung in der Schaltgasse für die dritte und vierte Vorwärtsgangstufe entsprechend der 5. 6C zeigt die Anordnung in der Schaltgasse für die fünfte und sechste Vorwärtsgangstufe. Die Nocken 94 an der Wählplatte 84 befinden sich nun seitlich außerhalb der Teil-Schaltschienen 96, 10, 110, 116. Der Schaltfinger 82 ist in der Aufnahme 80 an der Schaltwelle 76 seitlich entlang der Achse 88 zusammen mit der Wählplatte 84 in die entgegengesetzte Richtung zur 6A verschoben.
  • Es ist auch ein Schaltsystem für Anwendungen mit mehr als sechs Vorwärtsgangstufen darstellbar. Bei der Erweiterung des Systems auf beispielsweise sieben Vorwärtsgangstufen stellt die Anordnung der Nocken und Mitnehmer das größte Problem dar. Auch bei sieben Vorwärtsgangstufen darf sich in einer Schaltrichtung zu keiner Zeit mehr als eine Nocke gegenüber einem Mitnehmer befinden. Dieses Problem kann jedoch gelöst werden, indem der Abstand zwischen den nebeneinander liegenden Teil-Schaltschienen vergrößert wird. Mit Hilfe des dadurch erhaltenen Freiraums können an der Wählplatte zusätzliche Nocken hinzugefügt werden, und die Anordnung der Nocken sowie der Mitnehmer so abgeändert werden, dass auch bei sieben Vorwärtsgangstufen das gewünschte Schaltbild entsteht.
  • Eine alternative Umsetzung des erfinderischen Gedankens wird in der 7 für ein anderes Schaltprinzip dargestellt, bei dem zunächst alle Zahnradpaarungen des Hauptgetriebeteils 16 einmal mit einer Übersetzungseinstellung eines ersten Konstanten-Zahnradpaares des Hilfsgetriebeteils 18 durchgeschaltet werden. Anschließend wird der Wechsel zwischen den beiden Konstanten-Zahnradpaaren vollzogen und alle Zahnradpaare des Hauptgetriebeteils 16 können in der gleichen Reihenfolge wie zuvor ein zweites Mal mit einer Übersetzungseinstellung des zweiten Konstanten-Zahnradpaares durchgeschaltet werden. Dieser einmalige Umschaltvorgang kann während eines Wechsels einer Schaltgasse vollzogen werden. Dadurch würden zu keiner Zeit Schaltvorgänge auftreten, bei denen mehrere Synchronvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Solch ein beschriebenes Schaltsystem könnte mit Hilfe einer durch Federkraft ausgelösten Umschaltung realisiert werden. Zunächst ist dazu gemäß 7 eine Schaltwelle vorgesehen, wie sie für eine Schaltvorrichtung aus der DE 102 31 547 A1 der Anmelderin bekannt geworden ist und mit der sich die Schaltvorgänge des Hauptgetriebeteils umsetzen lassen. Eine derartige Schaltwelle wird gesteuert wie die Schaltwellen eines herkömmlichen Schaltsystems. Statt nur eines Schaltfingers befinden sich jedoch beliebig viele nebeneinander angeordnete Schaltfinger auf dieser Welle. Die einzelnen Schaltfinger können außerdem in unterschiedlicher Ausrichtung auf der Welle positioniert sein, sodass sich bei gleicher Schaltbewegung unterschiedliche Schaltrichtungen der einzelnen Schaltfinger ergeben. Die Nuten der Mitnehmer an den Schaltschienen sind außerdem speziell so gestaltet, dass sich die Verbindung zwischen Schaltfinger und Mitnehmer immer in der Neutralstellung löst, und in den beiden verschiedenen Schaltrichtungen einer Gasse somit verschiedene Schaltschienen bewegt werden können. Mit Hilfe dieses Prinzips wird also die Schaltrichtungsumkehr ebenso wie das Schalten zweier eigentlich nicht in einer gemeinsamen Gasse liegender Schiebemuffen ermöglicht. Dabei spielt auch die Anzahl der Gangstufen keine wesentliche Rolle. Bei komplizierteren Schaltabläufen wird lediglich die Schaltwelle aufgrund steigender Schaltfingeranzahl länger, und der benötigte Platz zwischen den einzelnen Schaltschienen größer.
  • Eine solche Schaltwelle 130 zeigt die 7, die in hier nicht näher beschriebener Form mit zwei Schaltschienen 132 und 134 des Hauptgetriebeteils 16 sowie mit dem Schalthebel 2 in Verbindung steht. An einer Schaltrampe 136 stößt eine Schaltschiene 138 für den Hilfsgetriebeteil 18 an, die eine Schaltgabel 148 für den Hilfsgetriebeteil 18 betätigt. Bei einer axialen Bewegung der Schaltwelle 130 in Richtung des Richtungspfeiles 140 wird die Schaltschiene 138 rechtwinklig dazu in Richtung des Richtungspfeiles 142 gegen eine am Gehäuse 144 befestigte Federeinrichtung 146 gedrückt. Wird die Schaltrampe 136 wieder von der Schaltschiene 138 wegbewegt, so drückt die Federeinrichtung die Schaltschiene zurück und die Schaltgabel 148 bewegt das Schaltelement in die gegenüberliegende Schaltstellung. Über die Schaltwelle 130 mit der Schaltrampe 136 könnte somit sowohl das Hauptgetriebeteil 16 als auch das Hilfsgetriebeteil 18 mechanisch vom Fahrzeugführer betätigt werden. Um dabei eine Selbsthemmung an der Schaltrampe 136 zu vermeiden, ist die Neigung der Schaltrampe mit maximal 30 Grad vorzusehen.
  • Die Anordnung in 8 sieht vor, die an der Schaltrampe 136 erzielbare Wegänderung der Schaltschiene 138 durch eine Übersetzungseinrichtung 150 zu vergrößern. Dazu greift ein erster und längerer Hebelarm 152 in die Schaltschiene 138 des Hilfsgetriebeteils 18 ein. Mit dem Hebelarm 152 verbunden ist ein zweiter und kürzerer Hebelarm 154, der in einen Stift 156 eingreift. Der Stift 156 steht mit der Schaltrampe 136 an der Schaltwelle 130 in Verbindung und wird durch diese betätigt. Bei der Betätigung der Schaltwelle 130 durch den Fahrzeugführer wird der Stift 156 durch die Rampe 136 in Richtung des Richtungspfeiles 142 verschoben und erfährt dabei eine erste Wegänderung, mit der der Hebelarm 154 betätigt wird. Die Übersetzungseinrichtung 150 überträgt diese erste und kleine Wegänderung über den Hebelarm 152 in eine zweite und größere Wegänderung, mit der die Schaltschiene 138 axial ebenfalls in Richtung des Richtungspfeiles 142 verschoben wird. Durch diese größere Wegänderung kann die Schaltgabel 148 das hier nicht gezeigte Schaltelement in dem Hilfsgetriebeteil 18 schalten.
  • Bezugszeichen
  • 2
    Kraftfahrzeug
    4
    Antriebsmotor
    6
    Fahrzeuggetriebe
    8
    Kupplung
    10
    Antriebswelle
    12
    Differential
    14
    Hinterrad
    16
    Hauptgetriebeteil
    18
    Hilfsgetriebeteil
    20
    Schalteinrichtung
    22
    Schalthebel
    24
    H-Schaltbild
    26
    Schaltschiene
    28
    Schaltschiene
    30
    Schaltschiene
    32
    Grundrahmen
    34
    Mitnehmer
    36
    Mitnehmer
    38
    Wählplatte
    40
    Deckplatte
    42
    Öffnung
    44
    Nocken
    46
    Nocken
    48
    Mitnehmer
    50
    Rolle
    52
    Rolle
    54
    Schlitz
    56
    Öffnung
    58
    Radsatz
    60
    Eingangswelle
    62
    Vorgelegewelle
    64
    Schaltelement
    66
    Schaltelement
    68
    Ausgangswelle
    70
    Schaltelement
    72
    Schaltebene
    74
    Schaltebene
    76
    Schaltwelle
    78
    Schaltgabel
    80
    Aufnahme
    82
    Schaltfinger
    84
    Wählplatte
    86
    Fahrzeuggetriebelängsachse
    88
    Achse
    90
    Öffnung
    92
    Nocken
    94
    Nocken
    96
    Teil-Schaltschiene
    98
    Mitnehmer
    100
    Teil-Schaltschiene
    102
    Mitnehmer
    104
    Umlenkhebel
    106
    Grundrahmen
    108
    Mitnahmeelement
    110
    Teil-Schaltschiene
    112
    Mitnehmer
    114
    Mitnehmer
    116
    Teil-Schaltschiene
    118
    Mitnehmer
    120
    Mitnehmer
    122
    Umlenkhebel
    124
    Mitnahmeelement
    126
    Schaltrichtung
    128
    Schaltrichtung
    130
    Schaltwelle
    132
    Schaltschiene
    134
    Schaltschiene
    136
    Schaltrampe
    138
    Schaltschiene
    140
    Richtungspfeil
    142
    Richtungspfeil
    144
    Gehäuse
    146
    Federeinrichtung
    148
    Schaltgabel
    150
    Übersetzungseinrichtung
    152
    Hebelarm
    154
    Hebelarm
    156
    Stift
    K1
    Radsatzebene
    K2
    Radsatzebene
    R1
    Radsatzebene
    R2
    Radsatzebene
    R3
    Radsatzebene
    R4
    Radsatzebene
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19831293 A1 [0005]
    • DE 10231547 A1 [0016, 0042]
    • CH 189288 [0024]

Claims (14)

  1. Manuelle Schalteinrichtung (20) für ein Fahrzeuggetriebe (6), umfassend einen manuell geschalteten Hauptgetriebeteil (16) und einen zweistufigen Hilfsgetriebeteil (18), dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische und von Fahrzeugführer betätigte Schalteinrichtung (20) vorgesehen ist, mit der der Hauptgetriebeteil (16) und der Hilfsgetriebeteil (18) unter Beibehaltung eines gebräuchlichen H-Schaltbildes (24) schaltbar ist.
  2. Manuelle Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (20) zwei radial übereinander angeordnete Schaltebenen (72, 74) aufweist, von denen die radial äußere Schaltebene (72) für eine manuelle Schaltung des Hauptgetriebeteils (16) vorgesehen ist, während die radial innere Schaltebene (74) für die manuelle Schaltung des Hilfsgetriebeteils (18) vorgesehen ist.
  3. Manuelle Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem manuell von einem Fahrzeugführer betätigten Schalthebel (22) in Verbindung stehender Schaltfinger (82) vorgesehen ist, der durch die beiden Schaltebenen (72, 74) ragt und mit dem bei einer Bewegung entlang einer Fahrzeuggetriebelängsachse (86) Bauteile der radial inneren Schaltebene (74) und Bauteile der radial äußeren Schaltebene (72) in die gleiche Richtung entlang der Fahrzeuggetriebelängsachse (86) gemeinsam bewegbar sind.
  4. Manuelle Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Schaltebene (72) für jedes zu betätigende Schaltelement (66, 70) a) eine Teil-Schaltschiene (96, 110) mit einem Mitnahmeelement (108, 124) aufweist, das mit dem Schaltelement (66, 70) zur Schaltung einer Gangstufe zusammenwirkt, sowie b) eine Teil-Schaltschiene (100, 116) ohne Verbindung zu einem Schaltelement und c) einen Umlenkhebel (104, 122) aufweist, der die beiden Teil-Schaltschienen (96, 110 bzw. 100, 116) gelenkig derart miteinander verbindet, dass eine axiale Bewegung der Teil-Schaltschiene (96, 110) mit einem Mitnahmeelement (108, 124) in einer axial entgegengesetzt ausgerichteten Bewegung der Teil-Schaltschiene (100, 116) ohne Verbindung zu einem Schaltelement resultiert.
  5. Manuelle Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Schaltschiene mit einem Mitnahmeelement zur Betätigung eines Schaltelementes einer Rückwärtsgangübersetzung seitlich neben der Teil-Schaltschiene (96, 110) mit einem Mitnahmeelement (108, 124) oder der Teil-Schaltschiene (100, 116) ohne Verbindung zu einem Schaltelement angeordnet ist und axial in die gleichen Bewegungsrichtungen entlang der Fahrzeuggetriebelängsachse (86) bewegbar ist.
  6. Manuelle Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltwelle (130) der Schalteinrichtung (20) eine Schaltrampe (136) aufweist, die bei einem die Schaltwelle (130) axial verschiebenden Wählvorgang der Schalteinrichtung (20) auf eine Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) einwirkt und das Hilfsgetriebe (18) schaltet.
  7. Manuelle Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übersetzungseinrichtung (150) vorgesehen ist, die eine aus der Bewegung der Schaltwelle (130) an der Schaltrampe (136) erzeugte geringe Einwirkung auf die Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) in eine vergrößerte Wegänderungen an der Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) übersetzt.
  8. Manuelle Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) eine elastische Einrichtung (146) aufweist, die die Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) gegen die Schaltrampe (136) der Schaltwelle (130) drückt, so dass die Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) bei einer Einwirkung über die Schaltrampe (136) der Schaltwelle (130) gegen die elastische Einrichtung (146) bewegt wird und die elastische Einrichtung (146) die Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) in die gegenüberliegende Position zurückdrückt, wenn die Einwirkung der Schaltrampe (136) der Schaltwelle (130) auf die Schaltschiene (138) des Hilfsgetriebeteils (18) endet.
  9. Verfahren zum Schalten einer manuellen Schalteinrichtung (20) eines Fahrzeuggetriebes (6), umfassend einen manuell geschalteten Hauptgetriebeteil (16) und einen zweistufigen Hilfsgetriebeteil (18), dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Wechsel einer eingelegten Ist-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes (6) in eine andere Ziel-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes (6) der Hilfsgetriebeteil (18) mechanisch vom Fahrzeugführer zunächst in eine neutrale Schaltposition des Hilfsgetriebeteils (18) bewegt wird und anschließend der Hilfsgetriebeteil (18) mechanisch vom Fahrzeugführer in eine der beiden Stufen des Hilfsgetriebeteils (18) geschaltet wird.
  10. Verfahren zum Schalten einer manuellen Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Wechsel einer eingelegten Ist-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes (6) in eine andere Ziel-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes (6) der Hauptgetriebeteil (16) mechanisch vom Fahrzeugführer zunächst in eine neutrale Schaltposition des Hauptgetriebeteils (16) bewegt wird und anschließend der Hauptgetriebeteil (16) mechanisch vom Fahrzeugführer in eine der Stufen des Hauptgetriebeteils (16) geschaltet wird.
  11. Verfahren zum Schalten einer manuellen Schalteinrichtung (20) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei aufeinanderfolgenden Gangstufen des Fahrzeuggetriebes (6) abwechseln aus der neutralen Schaltposition des Hilfsgetriebeteils (18) in die jeweils andere der beiden Stufen des Hilfsgetriebeteils (18) geschaltet wird.
  12. Verfahren zum Schalten einer manuellen Schalteinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel einer eingelegten Ist-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes (6) in eine andere Ziel-Gangstufe des Fahrzeuggetriebes (6) der Hauptgetriebeteil (16) und der Hilfsgetriebeteil (18) mechanisch vom Fahrzeugführer zunächst jeweils in die neutrale Schaltposition bewegt wird und anschließend der Hauptgetriebeteil (16) mechanisch vom Fahrzeugführer in die gleiche ursprüngliche Gangstufe des Hauptgetriebeteils (16) geschaltet wird.
  13. Verfahren zum Schalten einer manuellen Schalteinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Fahrzeuggetriebe (6) sowohl ein Schaltelement (66, 70) des Hauptgetriebeteils (16) als auch ein Schaltelement (64) des Hilfsgetriebeteils (18) geschaltet wird.
  14. Fahrzeuggetriebe mit einer manuellen Schalteinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH189288A (de) 1935-05-10 1937-02-15 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mehrgängiges Räderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge.
DE19831293A1 (de) 1998-07-13 2000-01-20 Zahnradfabrik Friedrichshafen Getriebesystem
DE10231547A1 (de) 2002-07-11 2004-01-22 Zf Friedrichshafen Ag Schaltvorrichtung
DE10249048A1 (de) * 2002-10-22 2004-05-06 Zf Friedrichshafen Ag Schalteinrichtung
DE102015006806A1 (de) * 2015-05-23 2015-12-03 Daimler Ag Gruppengetriebe für einen Kraftwagen sowie Verfahren zum Schalten eines solchen Gruppengetriebes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH189288A (de) 1935-05-10 1937-02-15 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mehrgängiges Räderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge.
DE19831293A1 (de) 1998-07-13 2000-01-20 Zahnradfabrik Friedrichshafen Getriebesystem
DE10231547A1 (de) 2002-07-11 2004-01-22 Zf Friedrichshafen Ag Schaltvorrichtung
DE10249048A1 (de) * 2002-10-22 2004-05-06 Zf Friedrichshafen Ag Schalteinrichtung
DE102015006806A1 (de) * 2015-05-23 2015-12-03 Daimler Ag Gruppengetriebe für einen Kraftwagen sowie Verfahren zum Schalten eines solchen Gruppengetriebes

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