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Die
Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein mehrstufiges
Handschaltgetriebe, mit einer Schaltkulisse und einem mit dieser
zusammenwirkenden Schaltfinger, wobei die Schaltkulisse eine Wählgasse
und mehrere von dieser ausgehende Schaltgassen zur Aufnahme des
Schaltfingers aufweist, sowie jeweils benachbarte Schaltgassenbereiche,
ausgehend von der Wählgasse, durch eine Kulissenerhebung
voneinander getrennt sind, wobei eine der Kulissenerhebungen in
die Wählgasse vorgezogen ist und im vorgezogenen Bereich
der Kulissenerhebung eine Führungsrampe für den
Schaltfinger beim Anwählen der Schaltgasse des nächsthöheren
Vorwärtsganges des Handschaltgetriebes gebildet ist.
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In
der Praxis finden Handschaltgetriebe Verwendung, bei denen fünf
Schaltgassen vorgesehen sind. Eine erste Schaltgasse dient dem Schalten
des Rückwärtsgangs, eine zweite Schaltgasse dem Schalten
des ersten und zweiten Vorwärtsganges, eine dritte Schaltgasse
dem Schalten des dritten und vierten Vorwärtsganges, eine
vierte Schaltgasse dem Schalten des fünften und sechsten
Vorwärtsganges und eine fünfte Schaltgasse des
siebten Vorwärtsganges. Hierbei sind die Schaltgassenbereiche
für den zweiten, vierten und sechsten Vorwärtsgang
nebeneinander angeordnet sowie die Schaltgassenbereiche für
den Rückwärtsgang und den ersten, dritten, fünften
und siebten Vorwärtsgang nebeneinander angeordnet.
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Bei
solchen Handschaltgetrieben mit fünf Schaltgassen besteht
die Gefahr, dass beim Hochschalten aus dem vierten Vorwärtsgang
der Schaltfinger nicht in die benachbarte Schaltgasse zum Schalten
des fünften Vorwärtsgangs überführt
wird, sondern in die übernächste Schaltgasse,
womit der siebte Vorwärtsgang eingelegt wird. Eine unbeabsichtigte
Schaltung in den siebten Vorwärtsgang bedingt eine erhebliche
Zugkrafteinbuße, und ist insbesondere bei einem Überholvorgang
kritisch. Beim Zurückschalten aus dem siebten Vorwärtsgang
besteht die Gefahr, dass der Schaltfinger nicht in die benachbarte
Schaltgasse zum Schalten des sechsten Vorwärtsgangs bewegt wird,
sondern, in aller Regel bedingt durch eine relativ hohe Rückstellkraft,
diese Gasse überfahren wird und ein Rückschalten
in den vierten Vorwärtsgang erfolgt. Hierdurch besteht
die Gefahr des Überdrehens des Motors bei höheren
Geschwindigkeiten. Schließlich besteht dann, wenn vom siebten
Vorwärtsgang in den fünften Vorwärtsgang
zurückgeschaltet werden soll, die Gefahr, dass aufgrund
der relativ hohen Rückstellkraft stattdessen in den dritten
Vorwärtsgang geschaltet wird. Auch in diesem Fall besteht
die Gefahr des Überdrehens des Motors bei höheren
Geschwindigkeiten.
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Grundsätzlich
kann bei dynamischen Schaltungen eine Weg- oder Kraftsensierung
vom Fahrer nur eingeschränkt wahrgenommen werden. Es kommt
somit zum Verschalten trotz eventuell bei der Schaltvorrichtung
vorgesehener Rastierglieder, die, je nach Relativposition eines
Wählhebels des mehrstufigen Handschaltgetriebes, eine unterschiedliche Rastierkraft
ausüben.
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Eine
Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
DE 195 14 246 A1 bekannt. Bei
dieser sind drei Schaltgassen vorgesehen, wobei der ersten Schaltgasse
der erste und zweite Vorwärtsgang, der zweiten Schaltgasse
der dritte und vierte Vorwärtsgang und der dritten Schaltgasse
der fünfte Vorwärtsgang und ein nicht synchronisierter Rückwärtsgang
zugeordnet sind. Bei dieser Schaltvorrichtung bewirkt die Führungsrampe,
dass beim Wählen von einer neutralen Stellung in der Wählgasse
aus der Schaltgasse der Vorwärtsgänge
3 und
4 zu
der Schaltgasse, der der Rückwärtsgang zugeordnet
ist, zwangsweise ein begrenzter Schaltweg in Richtung des fünften
Vorwärtsgangs erfolgt. Hierdurch soll eine Getriebeeingangswelle,
vor dem Einlegen des Rückwärtsganges, abgebremst
werden. Die Abbremsung der Getriebeeingangswelle erfolgt durch eine
axiale Verschiebung der Schiebemuffe des fünften Vorwärtsgangs,
die mit Hilfe der Rampe zustande kommt. Diese Führungsrampe
führt den Schaltfinger beim Schalten des Handschaltgetriebes vom
vierten Vorwärtsgang in Richtung des fünften Vorwärtsganges.
Die beschriebene grundsätzliche Problematik des Verschaltens
in einen zu hohen Vorwärtsgang ist bei dieser Schaltvorrichtung
nicht gegeben, weil aus der Neutralstellung des Schaltfingers, in
der Schaltgasse für den dritten und vierten Vorwärtsgang,
nur ein Schalten in die einzige, benachbarte Schaltgasse möglich
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung für
ein mehrstufiges Handschaltgetriebe zu schaffen, bei der die Gefahr
des Verschaltens beim Wechsel von einer Schaltgasse in eine andere
Schaltgasse der Schaltvorrichtung deutlich reduziert ist.
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Gelöst
wird die Aufgabe dadurch, dass fünf Schaltgassen zum Schalten
eines Rückwärtsganges und von sieben Vorwärtsgängen
vorgesehen sind, und die Führungsrampe zwischen der dritten
Schaltgasse, zum Schalten des dritten Vorwärtsganges und des
vierten Vorwärtsganges, und der vierten Schaltgasse, zum
Schalten des fünften Vorwärtsganges und sechsten
Vorwärtsgangs, angeordnet ist, sowie die fünfte
Schaltgasse dem Schalten des siebten Vorwärtsgangs dient.
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Bei
der Schaltvorrichtung bewirkt die in die Wählgasse vorgezogene
Kulissenerhebung mit der Führungsrampe, dass beim Hochschalten
aus dem vierten Vorwärtsgang der Schaltfinger mittels der Führungsrampe
definiert, somit zwangsweise bei normaler Schaltbewegung in den
Schaltgassenbereich des fünften Vorwärtsgangs
geleitet wird. Nur dann, wenn aktiv, bei Erreichen des verbleibenden Wählgassenbereichs
in Schaltrichtung vor der Führungsrampe, der Schaltfinger
in Richtung der Wählgasse zur fünften Schaltgasse
umgelenkt wird, ist aus dem vierten Vorwärtsgang ein unmittelbares Schalten
in den siebten Vorwärtsgang möglich. Ein Bewegen
des Schaltfingers in der Wählgasse, ausgehend von der ersten
Schaltgasse zur fünften Schaltgasse, ist demnach nicht
geradlinig möglich, sondern es ist der Schaltfinger im
Bereich der Führungsrampe an dieser vorbei, entlang einer
Kurvenbahn zu bewegen. Beim Zurückschalten aus dem siebten
Vorwärtsgang hingegen bedingt die Führungsrampe
eine Führung des Schaltfingers in den Schaltgassenbereich
des sechsten Vorwärtsgangs. In den vierten Vorwärtsgang
kann aus dem siebten Vorwärtsgang nur dann heruntergeschaltet
werden, wenn der Schaltfinger aktiv am freien Ende der Führungsrampe
vorbeibewegt wird, somit eine Bewegung des Schaltfingers aus der
Stellung des siebten Vorwärtsgangs erzeugt wird, die im
Bereich des freien Endes der Führungsrampe geringfügig
in Richtung des Schaltgassenbereiches für den fünften
Vorwärtsgang gerichtet ist. Beim Zurückschalten
aus dem siebten Vorwärtsgang in den sechsten Vorwärtsgang
ist die dem Schaltfinger zugewandte Fläche der Führungsrampe
insbesondere als Abweisfläche für den Schaltfinger
ausgelegt.
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Die
Rampe ist insbesondere so weit in die Wählgasse vorgezogen,
dass, beim Verfahren des Schaltfingers in der Wählgasse,
die Rampe den Schaltfinger aus einer geradlinigen Bewegung in eine um
die Rampe geleitete Bewegung überführt.
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Bei
dem siebten Vorwärtsgang kann es sich durchaus auch um
einen Overdrive-Gang handeln.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung und der Zeichnung selbst.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Draufsicht der bei der Schaltvorrichtung Verwendung findenden Schaltkulisse.
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Die
Schaltvorrichtung findet Verwendung bei einem mehrstufigen Handschaltgetriebe.
Dieses weist die Schaltkulisse 1 und den mit dieser zusammenwirkenden
Schaltfinger 13 auf, wobei die Schaltkulisse 1 und
der Schaltfinger 13 relativ zueinander beweglich sind.
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Die
Schaltkulisse 1 weist eine Wählgasse 2 auf
sowie fünf Schaltgassen, die quer zur Wählgasse 2 orientiert
sind. Eine erste Schaltgasse 3 dient dem Schalten des Rückwärtsganges
R, eine zweite Schaltgasse 4 dem Schalten des ersten und
zweiten Vorwärtsgangs I und II, eine dritte Schaltgasse 5 dem Schalten
des dritten und vierten Vorwärtsgangs III und IV, eine
vierte Schaltgasse 6 dem Schalten des fünften
und sechsten Vorwärtsgangs V und VI sowie eine fünfte
Schaltgasse 7 dem Schalten des siebten Vorwärtsgangs
VII, der gegenüber dem sechsten Vorwärtsgang als
Overdrive-Gang ausgelegt ist. Die Wählgasse 2 und
die Schaltgassen 3 bis 7 dienen der Aufnahme des
Schaltfingers 13.
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Jeweils
benachbarte Schaltgassenbereiche 8 sind, ausgehend von
der Wählgasse 2 durch eine Kulissenerhebung 9 voneinander
getrennt und es sind zwischen beidseitig des jeweiligen Schaltgassenbereichs 8 angeordneten
Kulissenerhebungen 9 Kulissenvertiefungen 10 angeordnet.
Die jeweilige Kulissenerhebung 9 verjüngt sich
im Bereich ihres der Wählgasse 2 zugewandten Endes 11 konisch. Die
Kulissenerhebung 9, die zwischen dem vierten und sechsten
Vorwärtsgang angeordnet ist, ist in die Wählgasse 2 vorgezogen
und weist dort eine Führungsrampe 12 auf. Die
Führungsrampe 12 weist auf ihrer der dritten Schaltgasse 5 zugewandten
Seite eine Führungsfläche 14 für
den Schaltfinger 13 und auf ihrer der vierten Schaltgasse 6 zugewandten
Seite eine weitere Führungsfläche, die als Abweisfläche 15 bezeichnet
ist, für den Schaltfinger 13 auf.
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Bei
Betätigen des Handschaltgetriebes kann die Relativbewegung
zwischen Schaltfinger 13 und Schaltkulisse 1 auf
unterschiedlichste Art und Weise bewerkstelligt werden. Beispielsweise
werden bei der Bewegung eines Handschalthebels des Handschaltgetriebes
entlang der Wählgasse bzw. der fünf Schaltgassen über
Seilzüge Wählkräfte und Schaltkräfte
auf einen äußeren Getriebewählhebel und
einen äußeren Getriebeschalthebel übertragen.
Mittels des Getriebewählhebels wird der Schaltfinger 13 in Richtung
der Wählgasse 2 bewegt und mittels des Getriebeschalthebels
die Schaltkulisse 1, die Bestandteile eines um eine Achse
drehbaren Zylinders ist, um diese Achse gedreht. Dadurch lässt
sich die Bewegung des Handschalthebels auf die Bewegung der derart
gestalteten inneren Schaltvorrichtung übertragen. Hierbei
ist das Schaltbild der Handschaltvorrichtung bezüglich
des Schaltbildes gemäß 1 der inneren
Schaltvorrichtung gespiegelt.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Gestaltung der Schaltvorrichtung
wird beim Hochschalten aus dem Vorwärtsgang IV sicher der
Vorwärtsgang V geschaltet, weil während der kritischen
Schaltstrecke, in der die Gefahr besteht, dass in die Schaltgasse
für den siebten Vorwärtsgang VII gewechselt wird, die
Führungsfläche 14 die Bewegung des Schaltfingers 13 in
Richtung der fünften Schaltgasse 7 verhindert.
Die Bewegungsbahn des Schaltfingers 13 beim Überführen
vom vierten Vorwärtsgang IV in den fünften Vorwärtsgang
V ist mit der durchgezogenen Linie 16 veranschaulicht.
Um beim Bewegen des Schaltfingers 13 in der Wählgasse 2 die
Führungsrampe 12 passieren zu können,
und somit den Schaltfinger 13 am Ende 11 der Führungsrampe 12 vorbeibewegen zu
können, ist es erforderlich, den Schaltfinger 13, bezogen
auf seinen Mittelpunkt, entlang der strichlierten Linie 17 zu
bewegen, die einen Kreisbogenabschnitt 18 aufweist, der
konzentrisch zum Ende 11 angeordnet ist. Der Schaltfinger 13 ist
im Bereich des freien Endes der Führungsrampe 2 entlang
dieses Kreisbogenabschnitts 18 zu führen, weil
die Führungsrampe 12 dort ein Hindernis für
den Schaltfinger 13 darstellt. Demnach kann nur dann aktiv
vom Vorwärtsgang IV in den Vorwärtsgang VII geschaltet werden,
wenn der Schaltfinger 13, ausgehend von der Position des
Vorwärtsgangs IV, geringfügig über das
vordere Ende 11 der Führungsrampe 12 bewegt und
dann mit einer Bewegungskomponente zunächst in Richtung
des Vorwärtsgangs VI bewegt wird, dann am freien Ende der
Kulissenerhebung 9 zwischen der vierten und fünften
Schaltgasse 6, 7 vorbei, bis eine Bewegung des
Schaltfingers 13 in die fünfte Schaltgasse 7 zum
Einlegen des Vorwärtsgangs VII möglich ist.
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Diese
Anordnung der Führungsrampe 12 bedingt andererseits,
dass ein Rückschalten aus dem Vorwärtsgang VII
bei üblicher Bewegung des Schaltfingers 13 relativ
zur Schaltkulisse 1 nur in die vierte Schaltgasse 6 möglich
ist. Ein versehentliches Zurückschalten in den Vorwärtsgang
IV und damit die dritte Schaltgasse 5 verhindert die Abweisfläche 15 der
in die Wählgasse 2 vorgezogene Führungsrampe 12.
Der übliche Schaltweg beim Zurückschalten vom Vorwärtsgang
VII in den Vorwärtsgang VI ist mit der durchgezogenen Linie 19 veranschaulicht.
Aktiv kann nur dann vom Vorwärtsgang VII in den Vorwärtsgang
IV zurückgeschaltet werden, wenn eine Relativbewegung von
Schaltfinger 13 und Schaltkulisse 1 erzeugt wird,
die entsprechend der Linie 17 erfolgt, allerdings in entgegengesetzter
Richtung zu der vorstehend beschriebenen Richtung beim Hochschalten. Überdies
ist ein versehentliches Rückschalten vom Vorwärtsgang
VII in den Vorwärtsgang III ausgeschlossen, weil in diesem
Fall der Schaltfinger 13 im Wege einer weiteren Krümmung
gemäß der Linie 17 in Richtung des Schaltgassenbereiches 8 der
Schaltgasse 5 für den Vorwärtsgang III
bewegt werden müsste.
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- 1
- Schaltkulisse
- 2
- Wählgasse
- 3
- Erste
Schaltgasse
- 4
- Zweite
Schaltgasse
- 5
- Dritte
Schaltgasse
- 6
- Vierte
Schaltgasse
- 7
- Fünfte
Schaltgasse
- 8
- Schaltgassenbereich
- 9
- Kulissenerhebung
- 10
- Kulissenvertiefung
- 11
- Ende
- 12
- Führungsrampe
- 13
- Schaltfinger
- 14
- Führungsfläche
- 15
- Abweisfläche
- 16
- Linie
- 17
- Linie
- 18
- Kreisbogenabschnitt
- 19
- Linie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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