DE10191127B4

DE10191127B4 - Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, einer Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung, mit einer Betätigungseinrichtung, einem Getriebe mit zumindest einer Schaltwelle, einer Betätigungseinrichtung und einer Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE10191127B4
Application number: DE10191127.0T
Authority: DE
Inventors: Norbert Esly; Jens Benndorf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: WO2001073317A2; US20030094328A1; CN1522349A; CN1419637A; BR0109627A; GB2384037B; DE10113981A1; US20030074998A1; ITMI20010653A1; WO2001072542A2; FR2807132B1; FR2807132A1; KR100804989B1; WO2001073317A3; ITMI20010653A0; DE10191127D2; GB0224970D0; ITMI20010652A1; FR2807133B1; WO2001072542A3

Abstract

Kraftfahrzeug (1) mit einem Antriebsmotor (2), einer Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung (4), mit einer Betätigungseinrichtung (46), einem Getriebe (6) mit zumindest einer Schaltwelle (208, 309, 412), einer Betätigungseinrichtung (48, 50) und einer Steuereinrichtung (44), wobei – die Betätigung der Drehmomentübertragungseinrichtung (4) und/oder des Getriebes (6) durch die Steuereinrichtung (44) oder durch eine Eingabe an die Steuereinrichtung (44) automatisiert durchführbar ist, – sich die Betätigung des Getriebes (6) im Wesentlichen aus einer ersten Bewegungskomponente, wie Wählkomponente und einer zweiten Bewegungskomponente, wie Schaltkomponente, zusammensetzt, – die Getriebebetätigungseinrichtung (48, 50) einen dieser ersten und zweiten Bewegung zugeordneten ersten und zweiten Antrieb (201, 301) aufweist, – am Getriebe (6) die eine Bewegung eine translatorische und die andere Bewegung eine rotatorische ist, dadurch gekennzeichnet, daß – ein mehrteiliges, zur Verbindung der einzelnen Teile (501, 307, 411, 206, 306, 405, 410, 701, 207, 308, 601) zumindest eine axiale Nut (504) zur axialen Führung und rotatorischen Bewegungsübertragung, sowie zumindest eine Ringnut (804) oder ein Ringnutsegment (803) zur rotatorischen Führung und axialen Bewegungsübertragung aufweisendes Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle (208, 309, 412) vorgesehen ist, wobei das mehrteilige Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle (208, 309, 412) zumindest ein eine Verzahnung (502) aufweisendes, hülsenförmiges Element (501, 307, 411), einen Mitnehmer (207, 308, 601), sowie eine Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) umfasst, das hülsenförmige Element (501, 307, 411) die axiale Nut (504c) und die Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) die Ringnut (804) oder das Ringnutsegment (803) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, einer Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung, mit einer Betätigungseinrichtung, einem Getriebe mit einer Schaltwelle, einer Betätigungseinrichtung und einer Steuereinrichtung, bei dem die Betätigung der Drehmomentübertragungseinrichtung und/oder des Getriebes durch die Steuereinrichtung oder durch eine Eingabe an die Steuereinrichtung automatisiert durchführbar ist, wobei sich die Betätigung des Getriebes im wesentlichen aus einer ersten Bewegungskomponente, wie Wählkomponente und einer zweiten Bewegungskomponente, wie Schaltkomponente, zusammensetzt, die Getriebebetätigungseinrichtung einen dieser ersten und zweiten Bewegung zugeordneten ersten und zweiten Antrieb aufweist und am Getriebe die eine Bewegung eine translatorische und die andere Bewegung eine rotatorische ist. Die Bewegung zur Betätigung des Getriebes kann in zwei Bewegungkomponenten wie Wählkomponente und Schaltkomponente unterteilt werden.
Es ist bekannt, jeder dieser Bewegungskomponenten einen eigenen Antrieb zuzuordnen. Die Bewegungen dieser beiden Antriebe werden in eine rotatorische und eine translatorische Bewegung an der Schaltwelle des Getriebes unter Wandlung der Weg- und Kraftverhältnisse umgesetzt.
Solche Betätigungseinrichtungen sind z. B. aus der DE 199 04 022 A1 und der DE 199 22 666 A1 bekannt. Bei der DE 199 22 666 A1 greifen z. B. mit der Schaltwelle verbunden Gabeln in entsprechende Aktuatorelemente ein, so dass Schalt- und Wählbewegungen übertragen werden können.
Problematisch ist hier die Verbindung zwischen den Antrieben und der Schaltwelle. Die Anforderungen an den Übertragungsweg bezüglich Weg- und Kraftverhältnissen, Schaltgeschwindigkeit, Schaltzeit und Schaltkomfort führen zu aufwendigen Konstruktionen, die umfangreich und kostenintensiv sind und deren Montage schwierig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Schaltgetriebe zu schaffen, das einen reduzierten Teileumfang aufweist, kostengünstiger ist und mit einfachen Mitteln die Anforderungen an die geforderten Weg- und Kraftverhältnisse, die Schaltgeschwindigkeit, die Schaltzeit und den Schaltkomfort erfüllt. Das System soll eine einfache, kompakte, dem Bauraum angepaßte Bauform aufweisen und einfach zu montieren sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei ein mehrteiliges, zur Verbindung der einzelnen Teile zumindest eine axiale Nut zur axialen Führung und rotatorischen Bewegungsübertragung sowie zumindest eine Ringnut oder ein Ringnutsegment zur rotatorischen Führung und axialen Bewegungsübertragung aufweisendes Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle vorgesehen ist, welches das mehrteilige Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle zumindest ein eine Verzahnung aufweisendes, hülsenförmiges Element, einen Mitnehmer, sowie eine Zahnstange umfasst, und das hülsenförmige Element die axiale Nut und die Zahnstange die Ringnut oder das Ringnutsegment aufweist.
Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteilhaft ist zwischen den Teilelementen des mehrteiligen Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle eine axiale Relativbewegung und/oder zwischen anderen Teilelementen eine rotatorische Relativbewegung möglich.
Vorteilhaft ermöglicht das mehrteilige Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle eine entkoppelte Bewegungsübertragung von Wähl- und Schaltbewegung auf die Schaltwelle.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel stehen der Mitnehmer und das hülsenförmige Element mittels zumindest einer axialen Nut, vorzugsweise mittels drei Nuten und/oder der Mitnehmer und die Zahnstange mittels Ringnutsegment, dessen Mittelpunkt zumindest in der Nähe der Achse des hülsenförmigen Elementes liegt, in Wirkverbindung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Einleitung einer rotatorischen Bewegung über das hülsenförmige Element über einen bestimmten Bereich unabhängig von der Relativlage von hülsenförmigen Element und Mitnehmer zueinander und/oder die Einleitung einer axialen Bewegung über die Zahnstange über einen bestimmten Bereich unabhängig von der Relativlage von Zahnstange und Mitnehmer zueinander möglich
Der bestimmte Bereich, in dem die Einleitung einer rotatorischen Bewegung unabhängig von der Relativlage von hülsenförmigen Element und Mitnehmer zueinander ist, entspricht bevorzugterweise zumindest in etwa dem Bereich, in dem die Schaltwelle axial bewegbar ist und der bestimmte Bereich, in dem die Einleitung einer axialen Bewegung unabhängig von der Relativlage von Zahnstange und Mitnehmer zueinander ist, zumindest in etwa dem Bereich, in dem die Schaltwelle rotatorisch bewegbar ist.
So ist es insbesondere möglich, in jeder Wählstellung Schaltbewegungen durchzuführen.
Vorteilhafterweise ist der Mitnehmer des mehrteiligen Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle drehfest und axial fest mit der Schaltwelle verbunden.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die Übertragung der Wählbewegung über die Zahnstange und den Mitnehmer. Die Übertragung der Schaltbewegung erfolgt über das hülsenförmige Element und den Mitnehmer.
Vorteilhaft weist der Mitnehmer mit im hülsenförmigen Element befindlichen Nuten korrespondierende Federn auf.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ausbildung und Anzahl der Nuten bzw. der Nutflanken und entsprechend der Federn bzw. Federflanken geeignet, den Mitnehmer bei rotatorischer Belastung im hülsenförmigen Element zu zentrieren.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das hülsenförmige Element eine sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Öffnung des hülsenförmigen Elements nicht über die gesamte Länge. Die Länge der Öffnung entspricht zumindest annähernd der Bewegung der Schaltwelle in Wählrichtung.
Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn die Öffnung des hülsenförmigen Elements durch Weiterbildung einer der Nuten erzeugt wird, wobei die Nut weiter radial nach außen weitergebildet wird und auch die Nutflanken entsprechen weitergebildet sind.
In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfüllt die Öffnung, ebenso wie die nicht nach außen weitergebildeten weiteren Nuten, bei axialer Relativbewegung zwischen Mitnehmer und hülsenförmigem Element eine Führungsfunktion für den Mitnehmer.
Durch die Öffnung im hülsenförmigen Element kann vorteilhaft eine Verbindung zwischen Mitnehmer und Zahnstange hergestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Feder des Mitnehmers derart weitergebildet, daß sie durch die Öffnung des hülsenförmigen Elementes hindurch nach außen reicht.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der durch die Öffnung des hülsenförmigen Elements hindurch reichende Endbereich der Feder des Mitnehmers kreissektorförmig mit Mittelpunkt zur Schaltwellenachse abschließt.
Bevorzugt wird eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Endbereich der durch die Öffnung des hülsenförmige Elements hindurch reichenden Feder des Mitnehmers selbst eine Feder bildet, die in einer mit ihr korrespondierenden Nut in der Zahnstange rotatorisch beweglich und axial bewegungsübertragend einsitzt.
Besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Seitenkanten der Nuten derart ausgebildet sind, daß bei einer Kraftübertragung die resultierende Kraft auf das hülsenförmige Element eine Radialkomponente aufweist, die eine Belastung in Schließrichtung der Öffnung bewirkt.
Vorteilhaft weisen hierzu die Seitenkanten der Nuten die Form einer umgekehrten Evolvente auf.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Zahnstange im Übertragungsweg der Schaltbewegung als Doppelzahnstange ausgebildet und weist zwei voneinander unabhängige Verzahnungen auf.
Besonders vorteilhaft ermöglicht der Winkel der beiden Verzahnungsebenen zueinander und der axiale Abstand der Verzahnungen eine dem vorhandenen Bauraum angepaßte Anordnung des Antriebes zur Schaltwelle.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stehen die Verzahnungsebenen vorteilhaft in etwa rechtwinklig zueinander.
Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigt:
1 ein Fahrzeug mit Antriebsstrang, Getriebebetätigungseinrichtung und Steuereinrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 eine Kinematik der Wählstrecke,
3 eine Kinematik der Schaltstrecke,
4 eine Kinematik der Getriebebetätigungseinrichtung,
5 eine Hülse des Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle
6 einen Mitnehmer des Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle im Schnitt,
7 eine Doppelzahnstange,
8a eine Zahnstange im Übertragungsweg der Wählbewegung,
8b ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zahnstange,
9 eine Schaltelastizität,
10a ein Trägerelement Oberteil Draufsicht,
10b ein Trägerelement Oberteil von unten,
10c ein Trägerelement Oberteil Seitenansicht,
11a ein Trägerelement Unterteil Draufsicht und
11b ein Trägerelement Unterteil von unten.
1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Antriebsstrang, der einen als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor 2, eine Kupplung 4 und ein Getriebe 6 enthält. Über eine Kardanwelle 8 und ein Differential 10 werden die Räder 12 des Fahrzeuges 1 angetrieben. Sinngemäß kann es sich selbstverständlich auch um ein Fahrzeug mit einer oder mehreren anderen angetriebenen Achsen handeln.
Es ist eine Übersetzungswahleinrichtung 60, wie Wählhebel, mit Sensor 61 und eine Steuereinrichtung 18, 44 als Blockschaltbild enthalten. Die Steuereinrichtung 18, 44 kann als Einheit oder in baulich und/oder funktionell getrennten Teilbereichen ausgebildet sein. Falls die Steuereinrichtung 18, 44 in baulich und/oder funktionell getrennten Teilbereichen ausgebildet ist, können diese beispielsweise über einen CAN-Bus 54 oder eine andere elektrische Verbindung zum Datenaustausch miteinander verbunden sein. Die Steuereinrichtung 18, 44 steuert beispielsweise die automatisierte Betätigung des Getriebes 6 und/oder der Kupplung 4 oder des Motors 2, wie das Motormoment, die Wahl der Getriebeübersetzung, einer Parkstellung oder einer Neutralstellung des Getriebes oder das von der Kupplung übertragbare Drehmoment.
Die Einrichtung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes umfaßt zumindest einen Aktuator 48, 50 und eine Steuereinrichtung 44, wobei die Übersetzung durch eine Ansteuerung des Aktuators 48, 50 veränderbar ist. Auch kann die Kupplung 4 mittels des Aktuators 46 automatisiert betätigt werden.
Bereich 44 der Steuereinrichtung empfängt Signale, die den Übertragungszustand der Kupplung 4 und das im Getriebe 6 eingestellte Übersetzungsverhältnis wenigstens repräsentieren, sowie Signale von einem Sensor 52 für die Abtriebsdrehzahl und einem Sensor 61 an der Übersetzungswahleinrichtung 60. Diese Signale werden von Sensoren ermittelt, wie von einem Gangerkennungssensor oder von einem Kupplungswegsensor.
Bereich 18 der Steuereinrichtung steuert den Verbrennungsmotor 2 über eine Verstellung der Drosselklappe 30 und/oder der Einspritzung. Es werden Signale von Sensoren 26 für Saugrohrdruck, 24 für Kühlwassertemperatur, 28 für Motordrehzahl, 20 für die Stellung der Drosselklappe 22 und 16 für eine Gaspedalbetätigung 14 empfangen.
Die Einrichtung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes umfaßt zumindest einen Aktuator 48, 50, der beispielsweise zwei Elektromotoren umfaßt, wobei ein Elektromotor zur Betätigung des Wählvorganges angesteuert wird und ein zweiter Elektromotor zur Betätigung des Schaltvorganges angesteuert wird. Dazu wird mittels der Elektromotoren entlang der Wählstrecke oder der Schaltstrecke eine Verstellung zumindest eines getriebeseitigen Schaltelementes betätigt.
In 2 ist eine Kinematik der Wählstrecke vom Antrieb 201 bis zur Schaltwelle 208 dargestellt. Die kinematische Kette zwischen Antrieb 201 und Schaltwelle 208 weist eine Mehrzahl von Übersetzungsstufen auf, so daß eine den Wählkräften und dem Weg der Schaltwelle 208 in Wählrichtung sowie der Leistung des Antriebes 201 entsprechende Weg- und Kraftwandlung erfolgt. Die Anordnung der kinematischen Kette ermöglicht weiterhin eine dem Bauraum entsprechende Anordnung aller zur Getriebebetätigungseinrichtung gehörenden Elemente in Bezug auf die Schaltwelle 208.
Insbesondere ist die Getriebebetätigungseinrichtung zum Betätigen der Schaltwelle 208 in Wählrichtung dazu geeignet, die Drehbewegung des Antriebes 201 in eine axiale Wählbewegung der Schaltwelle 208 zu wandeln, zu diesem Zweck sind vorliegend zwei Getriebestufen vorhanden.
Der Antrieb 201 kann beispielsweise als Elektromotor ausgebildet sein und weist in der dargestellten Figur einen Befestigungsflansch 202 auf. Mit der Ankerwelle des Antriebsmotors 201 verbunden ist eine Schnecke 203, die Teil einer ersten Getriebestufe ist. Über diese erste, aus der Schnecke 203 und dem Schneckenrad 204 gebildete Getriebestufe, treibt der Antrieb 201 ein Stirnrad 205 an. Das Stirnrad 205 und das Schneckenrad 204 haben eine gemeinsame Achse b, die senkrecht auf der Achse a des Antriebes steht. Das Stirnrad 205 bildet mit der Zahnstange 206 eine der ersten Getriebestufe nachgeordnete zweite Getriebestufe. Auch die Achsen b des Stirnrades 205 bzw. des Schneckenrades 204 und c der Zahnstange 206 stehen aufeinander senkrecht.
Zur Realisierung der Getriebestufen kann es in einem anderen Ausführungsbeispiel auch zweckmäßig sein, andere Elemente zu verwenden und/oder nur eine oder mehr als zwei Getriebestufen zu verwenden. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Winkel und/oder Abstände der Achsen a, b, c und/oder d vergrößert oder verringert werden. Insbesondere bietet die in den 8a detailliert gezeigte und beschriebene Zahnstange und das weitere Ausführungsbeispiel in 8b hierzu eine geeignete Möglichkeit.
Zur Übertragung der Wählbewegung auf die Schaltwelle 208 mit zur Achse c der Zahnstange 206 paralleler Achse d, und um die Unabhängigkeit der Schaltbewegung zu ermöglichen, weist die Zahnstange 206, detaillierter in 8a dargestellt, an ihrem Ende eine Nut 803 auf, über die die Verbindung zum Mitnehmer 207 hergestellt wird. Dazu weist der Mitnehmer 207 einen Ansatz auf, der in die Nut 803 hineinragt. Die Nut und der Mitnehmer sind dabei derart ausgebildet, daß sie miteinander auch unter relativer Verdrehung in Eingriff bleiben. Dies ist besonders vorteilhaft, da bei einer Schaltbetätigung des Getriebes der Mitnehmer 207 sowie die Schaltwelle 208 um die Achse d verdreht werden.
Im kartesischen Koordinatensystem 212 ist die Achse a in etwa parallel zu y-Achse, die Achse b etwa parallel zur x-Achse und die Achsen c und d sind zumindest annähernd parallel zur z-Achse.
Die beschriebene Anordnung für eine Wählbetätigung ist in bzw. an einem mit den 10a bis 11b detailliert gezeigten und beschriebenen Trägerelement angeordnet, welches mit Teilbereichen auch ein Gehäuse oder eine gehäuseartige Struktur bildet, die Elemente, insbesondere Getriebestufen bildende, aufnimmt.
Die Kinematik der Schaltstrecke vom Antrieb 301 bis zur Schaltwelle 309 ist in 3 dargestellt. Die kinematische Kette zwischen Antrieb 301 und Schaltwelle 309 weist eine Mehrzahl von Übersetzungsstufen auf, so daß eine den Schaltkräften und dem Weg der Schaltwelle 309 in Schaltrichtung sowie der Leistung des Antriebes 301 entsprechende Weg- und Kraftwandlung erfolgt. Die Anordnung der kinematischen Kette ermöglicht weiterhin eine dem Bauraum entsprechende Anordnung aller zur Getriebebetätigungseinrichtung gehörenden Elemente in Bezug auf die Schaltwelle 309.
Insbesondere treibt der vorzugsweise als Elektromotor ausgebildete Antrieb 301 eine Schnecke 302, die mit einem Schneckenrad 303 in Verbindung steht, an. Die Schnecke 302 ist vorzugsweise auf der Welle des Elektromotors aufgenommen und kämmt das Schneckenzahnrad 303, wobei die Achse e des Antriebes 301 bzw. der Schnecke 302 und die Achse f des Schneckenrades 303 aufeinander in etwa senkrecht stehen. Über eine Schaltelastizität 304 wird ein Stirnrad 305 angetrieben; beide Elemente sind achsgleich mit dem Schneckenrad 303 angeordnet. Das Stirnrad 305 steht mit der Verzahnung 313 der Zahnstange 306 in Verbindung, deren Achse g zumindest annähernd normal zur Achse f angeordnet ist und bildet eine der ersten, aus Schnecke 302 und Schneckenrad 303 gebildeten Getriebestufe, nachgeordnete zweite Getriebestufe.
Die Achse g der Zahnstange 306 steht in etwa senkrecht auf den Achsen f und e. Die Verzahnung 312 der Zahnstange 306 steht mit dem Zahnsegment 310 der Hülse 307 des mehrteiligen Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle 309 in Eingriff und bildet so eine dritte Getriebestufe. In einem kartesischen Koordinatensystem 311 liegen die Achsen h der Schaltwelle 309 und e des Antriebes 301 zur z-Achse, die Achse f zur x-Achse und die Achse g zur y-Achse zumindest annähernd parallel.
Zur Realisierung der Getriebestufen kann es in einem anderen Ausführungsbeispiel auch zweckmäßig sein, andere Elemente zu verwenden und/oder nur eine, zwei oder mehr als drei Getriebestufen zu verwenden. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Winkel und/oder Abstände der Achsen e, f, g und/oder h vergrößert oder verringert werden. Insbesondere bietet die Zahnstange 306, detailliert in 7 beschrieben und gezeigt, hierzu eine geeignete Möglichkeit.
Mit der Hülse 307 drehfest aber axial beweglich verbunden ist der Mitnehmer 308. Der Mitnehmer 308 ist mit der Schaltwelle 309 axial- und drehfest verbunden.
Die Verbindung zwischen Hülse 307 und Mitnehmer 308 ermöglicht über einen gewissen Bereich der axialen Stellung der Schaltwelle 309 eine unabhängige Drehbewegung, so daß in jeder Wählstellung vor dieser entkoppelt die Schaltbewegung ausgeführt werden kann.
Die beschriebene Anordnung für eine Schaltbetätigung ist in bzw. an einem mit den 10a bis 11b detailliert gezeigten und beschriebenen Trägerelement angeordnet, welches mit Teilbereichen auch ein Gehäuse oder eine gehäuseartige Struktur bildet, die Elemente, insbesondere Getriebestufen bildende, aufnimmt.
9 zeigt die Anordnung der die Schaltelastizität bildenden Elemente. Die Schaltelastizität wird durch zwei in einem bestimmten Winkelbereich gegeneinander verdrehbare Teilelemente 904 und 905 gebildet, die elastisch und gedämpft miteinander verbunden sind und von denen eines mit dem Schneckenrad 303 und das andere mit dem Stirnrad 305, beispielsweise mittels Verzahnungen 907 und 908, in kraft- und/oder formschlüssiger Verbindung steht. Federn und Dämpfer der Schaltelastizität weisen vorteilhaft solche Kennlinien auf, daß der Antrieb der Kinematik und den Vorgängen an der Schaltkupplung entsprechend wirksam, beispielsweise vor den bei Schaltvorgängen verursachten Kraftstößen, isoliert wird. Insbesondere sind im vorliegenden Beispiel vier Federn 910a, 910b, 910c und 910d vorhanden, die parallel geschaltet sind und deren Steifigkeiten sich demnach addieren. Um die gewünschte Gesamtkennlinie zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, wenn die Federn gleiche Kennlinien aufweisen. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann es jedoch vorteilhaft sein, Federn mit unterschiedlichen Kennlinien zu verwenden. Vorteilhaft ist die Verwendung von Federn mit einer linearen Kennlinie. Falls erforderlich, kann aber auch die Verwendung progressiver oder degressiver Federn von Vorteil sein. Die Dämpfung erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel linear, sie kann in einem anderen Ausführungsbeispiel jedoch auch vorteilhaft weg- und/oder frequenzabhängig erfolgen Mit 901 ist ein Ausführungsbeispiel in Draufsicht gezeigt, 902 und 903 zeigen Schnitte A-A und B-B. Antriebsseitig erfolgt die Kraftübertragung über die Verzahnung 907 auf das antriebsseitige Element 905, welches über Federn 910 in einem bestimmten Winkelbereich verdrehbar mit dem abtriebsseitigen Element 904 in Verbindung steht. Im abtriebsseitigen Element 904 ist eine Verzahnung 908 ausgebildet, in die ein Zahnrad 909 eingesteckt werden kann. Das Zahnrad 909 kann jedoch auch mit dem Element 904 fest verbunden oder einstückig ausgebildet sein. Das ringartige Element 906 ist mit dem eingangsseitigen Element 905 verbunden.
Die im Ausführungsbeispiel in 8a dargestellte Zahnstange 801, weist eine Verzahnung 805 und eine Nut 803 auf. Die Nut 803 ist vorliegend als Segment einer Ringnut, deren Mittelpunkt im montierten Zustand auf der in 2 dargestellten Achse d liegt, ausgebildet. Es kann für andere Ausführungsbeispiele jedoch vorteilhaft sein, beispielsweise um die gesamte Anordnung zur Getriebebetätigung dem Bauraum anzupassen, die Zahnstange zu modifizieren. Insbesondere kann es von Vorteil sein, den Abstand a zwischen der Nut 803 und dem Verzahnungsmittelpunkt und/oder den Winkel Φ zwischen Nut 803 und Verzahnung 805 zu vergrößern oder zu verringern und/oder die Nut anders auszubilden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist mit der Zahnstange 802 in 8b dargestellt. Der Abstand b zwischen Nut 804 und Verzahnungsmittelpunkt ist gegenüber dem Abstand a in 8a vergrößert, die Nut ist als Ringnut mit Mittelpunkt zur Zahnstangenachse ausgebildet, was besonders vorteilhaft einen Angriff des Mitnehmers 207 unabhängig von der radialen Winkelstellung – in 8a mit Φ bezeichnet – zwischen Angriffspunkt des Mitnehmers 207 und Verzahnung 806 ermöglicht.
Der Mitnehmer 207 ist mit der Schaltwelle 208 axial- und drehfest verbunden. Dargestellt ist diese Verbindung als Zahnwellenverbindung 210, jedoch kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Mitnehmer 207 und die Schaltwelle 208 einstückig ausgebildet sind oder die Verbindung auf andere Weise ausgeführt wird.
Mittels einer Nut-Feder-Verbindung 209 zwischen der Zahnstange 206 und dem Mitnehmer 207 kann eine Bewegung axial in Schaltwellenrichtung übertragen werden. Gleichzeitig wird eine unabhängige Drehbewegung der Schaltwelle 208 ermöglicht, bei der der Mitnehmer 207 in der Nut der Zahnstange gleitet.
Die weitergebildete Feder 605, greift dazu derart in die Nut 803 ein, daß der radiale Außenbereich 606 der Feder 605 mit dem Nutgrund 807 korrespondiert und sich Ober- und Unterseite der Feder 605 des in 6 gezeigten Mitnehmers 601 an den Seitenbereichen 808a und 808b der Nut 803 zur Bewegungs- bzw. Kraftübertragung abstützen.
4 zeigt die Kinematik der gesamten Getriebebetätigung, insbesondere ist die räumliche Zuordnung der Wähl- und Schaltkinematik zueinander, wie sie mit den 2 und 3 ausgehend von den Antrieben 401 und 406 bis zur Schaltwelle 412 gezeigt und beschrieben ist, dargestellt.
Sowohl die Wählbewegung, erzeugt durch den Antrieb 401, als auch die Schaltbewegung, erzeugt durch den Antrieb 406, wird über den in dieser Ansicht nicht sichtbaren Mitnehmer und/oder die Hülse 411 auf die Schaltwelle 412 übertragen.
Die Bewegung des ersten Antriebes 401 wird über eine Schnecke 402, ein Schneckenrad 403, ein Stirnrad 404, eine Zahnstange 405 und einen vorliegend nicht sichtbaren, mit der Schaltwelle 412 verbundenen Mitnehmer in eine axiale Bewegung, entsprechend einer Wählbewegung, gewandelt.
Zur Wandlung der Bewegung des Antriebes 406 in eine Drehbewegung der Schaltwelle 412, entsprechend einer Schaltbewegung, finden eine Schnecke 407, ein Schneckenrad 408, ein Stirnrad 409, eine Zahnstange 410 sowie ein aus einem Mitnehmer und einer Hülse 411 bestehendes Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle 412 Verwendung.
Anordnung und Bezeichnung der in der 4 verwendeten Achsbezeichnungen entsprechen den in den 2 und 3 verwendeten.
In 10a ist ein Ausführungsbeispiel des Oberteiles 1001 eines Trägerelementes in Draufsicht dargestellt. Das Oberteil 1001 des Trägerelementes ist beispielsweise durch eine Mehrzahl von Rippen, wie 1002, leicht und ein günstiges Schwingungsverhalten aufweisend aufweisend ausgebildet; hergestellt wird das Trägerelement vorteilhaft aus Aluminiumdruckguß.
Das Oberteil 1001 des Trägerelementes bildet in der vorliegenden Ausführungsform besonders vorteilhaft für mehrere Getriebestufen ein Gehäuse mit den topfförmigen Bereichen 1008 und 1009; im Bereich 1010 ist eine Zahnstange zur Übertragung der Wählbewegung aufgenommen und geführt. Die oben bereits detailliert beschriebene Doppelzahnstange 701 als Teil beider Getriebestufen ist in der Bohrung 1003 geführt. Im Oberteil 1001 des Trägerelementes sind Zugänge 1004 und – in dieser Ansicht nicht erkennbar – 1005 zur Verzahnung der Doppelzahnstange 701 gebildet. Durch den Zugang 1004 kann ein von einem der Antriebe angetriebenes Zahnrad 305 mit der Doppelzahnstange 701 in Eingriff treten.
Zum Anschluß des Flansches des einen Antriebes 301 sind Bohrungen 1006a, 1006b, 1006c und 1006d für Schrauben vorgesehen. Der Eingriff über den Zugang 1005 ist in den folgenden Figuren beschrieben und dargestellt.
Die Bohrung 1007, sowie eine weitere hier nicht sichtbare Bohrung, dienen zur Befestigung und Positionierung des Unterteiles 1101 des Trägerelementes, wie es in den 9a und 9b beschrieben und dargestellt ist, mit dem Oberteil 1001 bzw. am Getriebe. Die Bohrung 1011 ist zur Aufnahme eines Lagers vorgesehen und ermöglicht zugleich einen Druckausgleich bei Bewegung des Mitnehmers.
Entsprechend dem Winkel der Verzahnungsebenen der Doppelzahnstange 701 zueinander, liegen auch die Achsen der topfförmigen Bereiche 1008 und 1009 etwa senkrecht zueinander. Die Achse der Bohrung 1011 zur Aufnahme der Zahnstange 206 zur Wählbetätigung liegt zur Achse des topfförmigen Bereiches 1009 parallel.
10b zeigt das Oberteil 1020 des Trägerelementes von unten. Neben dem Zugang 1022 zur einen Verzahnung der in der Bohrung 1021 geführten Doppelzahnstange 701 ist insbesondere der Zugang zur zweiten Verzahnung der Doppelzahnstange 701 im Detail erkennbar. Die insgesamt topfförmige Ausgestaltung bildet ein Gehäuse 1028 für die Hülse 501 und den Mitnehmer 601 des Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle. Die Hülse 501 sitzt drehbar in der Ausnehmung 1024 ein und steht dabei mit ihrer segmentförmigen Verzahnung 502 in Eingriff mit der Doppelzahnstange 701, wobei die Öffnung 507 der Hülse 501 und somit auch die weitergebildete Feder 605 des Mitnehmers 601 der Bohrung 1026 zugewandt sind, so daß ein Eingriff zur in der Bohrung 1026 geführten Zahnstange 206 zum Übertragen der Wählbewegung hergestellt wird.
Zum Antrieb der Zahnstange 206 ragt in den Bereich 1023 des im Oberteils 1020 des Trägerelementes gebildeten Gehäuses 1028 durch die Öffnung 1027 ein angetriebenes Zahnrad 404.
Eine Seitenansicht des Oberteiles 1040 des Trägerelement ist in 10c gezeigt. Insbesondere ist deutlich der zur Aufnahme von Getriebestufen zur Wähl- und Schaltbewegungsübertragung, gehäusebildende Bereich des Trägerelementes erkennbar.
In der Bohrung 1041 ist die Doppelzahnstange 701 geführt, in einem topfförmigen Bereich 1046 erfolgt die Schaltbewegungsübertragung von der Doppelzahnstange 701 auf die Hülse 501 des Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle. Die Zahnstange 206 zum Übertragen der Wählbewegung ist im Bereich 1042 des Trägerelementes geführt, der Antrieb erfolgt durch die Öffnung 1043, durch die die Verzahnung der Zahnstange 206 zugänglich wird. Der Wählantrieb 401 ist mittels in den Bohrungen 1045a, 1045b und 1045c befestigten Schrauben angebracht, wobei er am Flansch 1044 dicht aufsitzt. Die Achse des Antriebes 401 ist vorteilhaft in der Bohrung 1047 gelagert.
Die Befestigung und genaue Lagefixierung des Oberteils 1001, 1021 bzw. 1041 am Getriebe und relativ zur Schaltwelle erfolgt mittels des in den 11a und 11b dargestellten Unterteils 1101 des Trägerelementes. 11a zeigt eine Draufsicht, in 11b ist das Unterteil 1101 von unten zu sehen.
Mit dem Bund 1108 sitzt das Unterteil 1101 des Trägerelementes im Bereich 1023 des Oberteils 1001, 1020 bzw. 1040 ein, wobei in der Nut 1103 ein O-Ring zur Abdichtung der Verbindungsstelle der beiden Teile vorgesehen ist. Zur Befestigung bzw. zur Positionierung der Teile untereinander bzw. am Getriebe sind Bohrungen 1107 vorhanden.
Über den Bund 1105 ist das Trägerelement positionsgenau mit dem Getriebe verbunden, wobei die Schaltwelle im Dom 1106 geführt ist, durch diesen hindurch in das Oberteil 1001, 1020 bzw. 1040 des Trägerelementes ragt, wo das Element zum Übertragen der Schalt- bzw. Wählbewegung angreift.
Zur Schaltwellenachse rechtwinklig sind Bohrungen 1102 vorgesehen, die eine Schaltrastierung aufnehmen. Ein Stift zur Führung in einer der Schaltwelle zugeordneten Kulisse ist in der Bohrung 1104 aufgenommen.
5 zeigt die Hülse in einer dreidimensionalen Ansicht und 6 zeigt den Mitnehmer des mehrteiligen Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle in Draufsicht. Dieses aus der Hülse 501, dem Mitnehmer 601 und der Zahnstange 801 bestehende Element ermöglicht eine entkoppelte Übertragung der Wähl- und Schaltbewegung auf die Schaltwelle, wobei die Wählbewegung einer axialen und die Schaltbewegung einer rotatorischen Bewegung der Schaltwelle entspricht.
Die Übertragung der Wählbewegung erfolgt ausschließlich über den Mitnehmer 601, der beispielsweise mit der Ausnehmung 607 auf die Schaltwelle aufgesteckt und axial gesichert werden kann, sowie zur drehfesten Verbindung ein Keilprofil 610 aufweist. Falls ein Keilprofil verwendet wird, ist es zweckmäßig beispielsweise über eine verbreiterte Ausnehmung 609 und einen hiermit korrespondierenden Zahn an der Schaltwelle die Relativlage zwischen Mitnehmer und zwischen Schaltwelle sicherzustellen.
Die Übertragung der Wählbewegung erfolgt über die Zahnstange im Übertragungsweg der Wählbewegung, wobei die Feder 605 in eine Nut an der Zahnstange eingreift, auf den mit der Schaltwelle verbundenen Mitnehmer 601.
Der Mitnehmer 601 sitzt mit seinen Federn 602, 603 und 605 in entsprechenden Nuten 504a, 504b und 504c der Hülse 501 ein und kann sich bei einer Schaltbewegung in ihr axial bewegen.
Die Nut 504c ist derart weitergebildet, daß eine sich axial längs in der Hülse erstreckende Öffnung 507 entsteht. Durch diese Öffnung 507 reicht die vergrößerte Feder 605 nach außen und kann so eine Verbindung zur Zahnstange im Übertragungsweg der Wählbewegung herstellen. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann es aber auch von Vorteil sein, wenn die Verbindung dadurch zustande kommt, daß ein der Zahnstange zugeordnetes Element durch die Öffnung 507 in der Hülse 501 hindurch nach innen ragt, und so eine Verbindung zum Mitnehmer 601 herstellt.
Aus Gründen der Stabilität und um eine Möglichkeit zur Lagerung der Hülse 501 zu schaffen, erstreckt sich vorliegend besonders vorteilhaft die Öffnung 507 axial nur über einen Teilbereich der Hülse 501. In einem andren Ausführungsbeispiel kann es aber auch zweckmäßig sein, wenn die Öffnung 507 sich über die gesamte Länge der Hülse 501 erstreckt.
Die Einleitung einer Kraft zur Erzeugung einer Schaltbewegung erfolgt über die Zahnstange 701 auf die Verzahnung 502 der Hülse 501. Über, durch die Federn 602, 603 und 605 sowie die Nuten 504a, 504b und 504c gebildete, formschlüssige Nut-Feder-Verbindungen wird die Bewegung auf den mit der Schaltstange drehfest verbundenen Mitnehmer 601 übertragen.
Die Nuten 504, 504b, 504c und entsprechend die Federn 602, 603 und 605, sowie insbesondere deren Flanken 611, 608 und 604, sind derart ausgestaltet, daß bei einer Momentenübertragung die resultierende Kraft auf die Hülse eine zur Mitte der Verbindung hin wirkende Radialkomponente besitzt. Bei einer Belastung wird daher über die Nut-Feder-Verbindung die Öffnung der Hülse nicht aufgebogen, sondern zusammengezogen. Weiterhin bewirkt die Ausgestaltung der Flanken 611 besonders vorteilhaft eine große Flächenberührung bei der Kraftübertragung. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn die Flanken 611, 608 und 604 der Federn 602, 603 und 605 die geometrische Form einer sogenannten umgekehrten Evolvente besitzen. Hierunter werden vorliegend Federn verstanden, die an ihren radial weiter innen liegenden Bereichen schmäler und an ihren radial weiter außen liegenden Bereichen breiter sind, wobei die Breite in radialer Richtung nach außen an beiden Seiten bzw. Flanken evolventenförmig zunimmt. Verglichen mit der Evolventenverzahnung eines Zahnrades, sind also Zahn und Lücke vertauscht, dahingehend, daß der Bereich, der bei einem Zahnrad den Zahn bildet, vorliegend die Lücke darstellt und der Bereich, der bei einem Zahnrad die Lücke bildet, den Zahn darstellt.
Im Grund der Hülse ist eine – in dieser Ansicht nicht sichtbare – Bohrung 506 vorhanden, die eine Lagerung aufnimmt.
Die vergrößerte Feder 605 weist einen bezüglich des Achsmittelpunktes kreissektorförmig ausgebildeten Außenbereich 606 auf, der über eine Nut mit der Zahnstange in Übertragungsweg der Wählbewegung in Eingriff steht und so einen Formschluß über den gesamten rotatorischen Bewegungsbereich der Schaltwelle in sicherstellt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann es auch zweckmäßig sein, wenn der Außenbereich 606 der Feder 605 nicht kreissektorförmig ausgebildet ist, sondern eine andere Ausgestaltung aufweist.
7 zeigt die Zahnstange 701 in Übertragungsweg der Schaltbewegung als unmittelbares Verbindungselement zwischen dem Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle und dem Antrieb für die Schaltbewegung. Der Zahnstangengrundkörper besitzt zwei voneinander unabhängige Verzahnungen 702, 703. So wird eine sehr direkte Verbindung der Antriebseinheit zu den zu bewegenden Teilen bei guter Anpaßbarkeit an geometrische Randbedingungen realisiert. Die vorliegende Anordnung läßt eine Vielzahl von Freiheitsgraden offen: Der Abstand d zwischen den Verzahnungsmitten wird vorteilhaft so klein wie möglich, jedoch so, daß sich die jeweiligen Eingriffselemente nicht behindern, gewählt. Der Winkel zwischen den beiden Verzahnungsebenen X1, Z1 und X2, Z2 kann, vorausgesetzt die Eingriffselemente behindern sich nicht gegenseitig, beliebig zwischen 0 und 360° gewählt werden. Die unabhängige Anordnung der beiden Verzahnungen 702 und 703 ermöglicht bei Bedarf auch die Verwendung verschiedener Verzahnungen. Bevorzugt wird die gleiche Verzahnung für beide Verzahnungen 702 und 703, beispielsweise eine Evolentenverzahnung, verwendet. Aufgrund von geometrischen oder anderen Randbedingungen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Verzahnungen 702 und 703 verschieden sind. Eine einfache Realisierung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses kann über die wirksamen Radien der Eingriffspartner r1 und r2 des Ritzels bzw. des Zahnrades erfolgen.
Die Anordnung ermöglicht eine besonders einfache gußtechnische Ausgestaltung des Gehäuses, insbesondere bezüglich Anordnung der verschiedenen Gehäusebereiche aufgrund weniger Schieber und Auszugsrichtungen.
Die vorliegend beschriebene Ausführung der erfinderischen Gedanken ist beispielhaft. Bezug nehmend auf 4 kann die Anordnung der Bauelemente auch, beispielsweise entsprechend dem vorhandenen Bauraum, insbesondere auch um die Achsen a, b, c, d/h, g, f und/oder e verdreht erfolgen und/oder die Abstände der Achsen können gegenüber dem vorliegenden Beispiel vergrößert und/oder verringert werden.
Die vorliegende Erfindung ist vorliegend anhand eines Ausführungsbeispieles bei einem Getriebe, bei dem eine axiale Verschiebung der Schaltwelle einer Wähl- und eine Drehung einer Schaltbewegung entspricht, dargestellt. Sinngemäß kann die Erfindung selbstverständlich auch bei einem Getriebe zur Anwendung kommen, bei dem eine axiale Verschiebung der Schaltwelle einer Schalt- und eine Drehung einer Wählbewegung entspricht. Entsprechend vertauschen sich dann die Funktionen der jeweiligen Antriebe.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Antriebsmotor
4: Kupplung
6: Getriebe
8: Kardanwelle
10: Differential
12: Räder
14: Gaspedalbetätigung
16: Sensor
18: Steuereinrichtung
20: Sensor
22: Sensor
24: Sensor
26: Sensor
28: Sensor
30: Drosselklappe
44: Steuereinrichtung
46: Aktuator
48: Aktuator
50: Aktuator
52: Sensor
54: CAN-Bus
60: Übersetzungswahleinrichtung
61: Sensor
201: Antrieb
202: Befestigungsflansch
203: Schnecke
204: Schneckenrad
205: Stirnrad
206: Zahnstange
207: Mitnehmer
208: Schaltwelle
209: Nut-Feder-Verbindung
210: Zahnwellenverbindung
212: kartesisches Koordinatensystem
301: Antrieb
302: Schnecke
303: Schneckenrad
304: Schaltelastizität
305: Stirnrad
306: Zahnstange
307: Hülse
308: Mitnehmer
309: Schaltwelle
310: Zahnsegment
311: kartesisches Koordinatensystem
312: Verzahnung
313: Verzahnung
401: Antrieb
402: Schnecke
403: Schneckenrad
404: Stirnrad
405: Zahnstange
406: Antrieb
407: Schnecke
408: Schneckenrad
409: Stirnrad
410: Zahnstange
411: Hülse
412: Schaltwelle
501: Hülse
502: segmentförmige Verzahnung
504: Nuten
506: Bohrung
507: Öffnung
601: Mitnehmer
602: Feder
603: Feder
604: Flanke
605: Feder
606: radialer Außenbereich
607: Ausnehmung
608: Flanke
609: Ausnehmung
610: Keilprofil
611: Flanke
701: Doppelzahnstange
702, 703: Verzahnung
801: Zahnstange
802: Zahnstange
803: Nut
804: Nut
805: Verzahnung
807: Nutgrund
808: Seitenbereich
901, 902, 903: Schaltelastizität
904: abtriebsseitiges Element
905: antriebsseitiges Element
906: ringartiges Element
907, 908: Verzahnungen
909: Zahnrad
910: Federn
1001: Oberteil
1002: Rippen
1003: Bohrung
1004, 1005: Zugang
1006: Bohrungen
1007: Bohrung
1008, 1009: topfförmiger Bereich
1010: Bereich
1011: Bohrung
1020: Oberteil
1021: Bohrung
1022: Zugang
1023: Bereich
1024: Ausnehmung
1026: Bohrung
1027: Öffnung
1028: Gehäuse
1040: Oberteil
1041: Bohrung
1042: Bereich
1043: Öffnung
1044: Flansch
1045: Bohrungen
1046: topfförmiger Bereich
1047: Bohrung
1101: Unterteil
1102: Bohrungen
1103: Nut
1104: Bohrung
1105: Bund
1106: Dom
1107: Bohrungen
1108: Bund
Φ: Winkel
a, b, c, d, e, f, g, h: Achse

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit einem Antriebsmotor (2), einer Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kupplung (4), mit einer Betätigungseinrichtung (46), einem Getriebe (6) mit zumindest einer Schaltwelle (208, 309, 412), einer Betätigungseinrichtung (48, 50) und einer Steuereinrichtung (44), wobei – die Betätigung der Drehmomentübertragungseinrichtung (4) und/oder des Getriebes (6) durch die Steuereinrichtung (44) oder durch eine Eingabe an die Steuereinrichtung (44) automatisiert durchführbar ist, – sich die Betätigung des Getriebes (6) im Wesentlichen aus einer ersten Bewegungskomponente, wie Wählkomponente und einer zweiten Bewegungskomponente, wie Schaltkomponente, zusammensetzt, – die Getriebebetätigungseinrichtung (48, 50) einen dieser ersten und zweiten Bewegung zugeordneten ersten und zweiten Antrieb (201, 301) aufweist, – am Getriebe (6) die eine Bewegung eine translatorische und die andere Bewegung eine rotatorische ist, dadurch gekennzeichnet, daß – ein mehrteiliges, zur Verbindung der einzelnen Teile (501, 307, 411, 206, 306, 405, 410, 701, 207, 308, 601) zumindest eine axiale Nut (504) zur axialen Führung und rotatorischen Bewegungsübertragung, sowie zumindest eine Ringnut (804) oder ein Ringnutsegment (803) zur rotatorischen Führung und axialen Bewegungsübertragung aufweisendes Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle (208, 309, 412) vorgesehen ist, wobei das mehrteilige Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle (208, 309, 412) zumindest ein eine Verzahnung (502) aufweisendes, hülsenförmiges Element (501, 307, 411), einen Mitnehmer (207, 308, 601), sowie eine Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) umfasst, das hülsenförmige Element (501, 307, 411) die axiale Nut (504c) und die Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) die Ringnut (804) oder das Ringnutsegment (803) aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Teilelementen (501, 307, 411, 206, 306, 405, 410, 701, 207, 308, 601) des mehrteiligen Elementes zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle (208, 309, 412) eine axiale Relativbewegung und/oder zwischen anderen Teilelementen (501, 307, 411, 206, 306, 405, 410, 701, 207, 308, 601) eine rotatorische Relativbewegung möglich ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrteilige Element zur Bewegungsübertragung auf die Schaltwelle (208, 309, 411) eine entkoppelte Bewegungsübertragung von Wähl- und Schaltbewegung auf die Schaltwelle (208, 309, 412) ermöglicht.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (207, 308, 601) und das hülsenförmige Element (501, 307, 411) mittels zumindest einer axialen Nut (504), vorzugsweise mittels drei Nuten (504a, 504b, 504c) und/oder der Mitnehmer (207, 308, 601) und die Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) mittels Ringnutsegment (803), dessen Mittelpunkt zumindest in der Nähe der Achse (d) des hülsenförmigen Elementes (501, 307, 411) liegt, in Wirkverbindung stehen.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung einer rotatorischen Bewegung über das hülsenförmige Element (501, 307, 411) über einen bestimmten Bereich unabhängig von der axialen Relativlage zwischen hülsenförmigen Element (501, 307, 411) und Mitnehmer (207, 308, 601) und/oder die Einleitung einer axialen Bewegung über die Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) über einen bestimmten Bereich unabhängig von der rotatorischen Relativlage zwischen Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) und Mitnehmer (207, 308, 601) möglich ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Bereich, in dem die Einleitung einer rotatorischen Bewegung unabhängig von der Relativlage von hülsenförmigen Element (501, 307, 411) und Mitnehmer (207, 308, 601) zueinander ist, zumindest in etwa dem Bereich entspricht, in dem die Schaltwelle (208, 309, 412) axial bewegbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Bereich, in dem die Einleitung einer axialen Bewegung unabhängig von der Relativlage von Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) und Mitnehmer (207, 308, 601) zueinander ist, zumindest in etwa dem Bereich entspricht, in dem die Schaltwelle (208, 309, 411) rotatorisch bewegbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Wählbewegung über die Zahnstange (206, 306, 405, 410, 701) und den Mitnehmer (207, 308, 601) erfolgt.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Schaltbewegung über das hülsenförmige Element (501, 307, 411) und den Mitnehmer (207, 308, 601) erfolgt.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (207, 308, 601) Federn (602, 603 605) aufweist, die mit im hülsenförmigen Element (501, 307, 411) befindlichen Nuten (504) korrespondieren.
Kraflfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung und Anzahl der Nuten (504) bzw. der Nutflanken und entsprechend der Federn (602, 603 605) bzw. Federflanken (604, 608, 611) geeignet sind, den Mitnehmer (207, 308, 601) bei rotatorischer Belastung im hülsenförmigen Element (501, 307, 411) zu zentrieren.
Kraflfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Element (501, 307, 411) eine sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung (507) aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (507) durch Weiterbildung einer der Nuten (504c) erzeugt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (507) zwischen zwei Nuten (504a, 504b) vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Federn (605) des Mitnehmers (207, 308, 601) derart ausgebildet ist, daß sie durch die Öffnung (507) des hülsenförmigen Elementes (501, 307, 411) hindurch nach außen reicht.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Öffnung (507) des hülsenförmigen Elementes (501, 307, 411) hindurch reichende Endbereich (606) der Feder (605) des Mitnehmers (207, 308, 601) kreissektorförmig mit Mittelpunkt zur Schaltwellenachse (h) abschließt.
Krafffahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkanten der Nuten (504) die Form einer umgekehrten Evolvente aufweisen.