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WO2011029553A1 - Schalteinrichtung - Google Patents

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Publication number
WO2011029553A1
WO2011029553A1 PCT/EP2010/005402 EP2010005402W WO2011029553A1 WO 2011029553 A1 WO2011029553 A1 WO 2011029553A1 EP 2010005402 W EP2010005402 W EP 2010005402W WO 2011029553 A1 WO2011029553 A1 WO 2011029553A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shift
switching device
gear
finger
reverse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2010/005402
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten Quinger
Mathias Hendel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Technik Transmission Systems GmbH
Original Assignee
Koki Technik Transmission Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koki Technik Transmission Systems GmbH filed Critical Koki Technik Transmission Systems GmbH
Publication of WO2011029553A1 publication Critical patent/WO2011029553A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/20—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/20—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate
    • F16H2063/208—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism with preselection and subsequent movement of each final output mechanism by movement of the final actuating mechanism in two different ways, e.g. guided by a shift gate using two or more selecting fingers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3408—Locking or disabling mechanisms the locking mechanism being moved by the final actuating mechanism

Definitions

  • the invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.
  • CONFIRMATION COPY That is, it can be switched inadvertently into reverse even at high speeds of a forward gear, which would lead to significant transmission damage.
  • different prior art reverse lock solutions are known in the art.
  • these prior art reverse speed barriers are expensive to manufacture and require multiple components whose assembly adds cost.
  • An inexpensive reverse lock is known for example from DE 10 2006 007 248 AI.
  • a shifting device with a mechanical lock for the reverse aisle is disclosed.
  • this concept is only suitable for systems in which the reverse gear is arranged on a separate shift gate, ie without opposite forward gear, as is the case for example in four-lane circuits.
  • This four-gear shift scheme is preferably used for six-speed or optional sixth-speed five-speed transmissions (see Figure 2). In both cases, however, each shift gate is assigned a shift fork, which also requires four shift forks with the associated shift sleeves etc. in the five-speed application.
  • the object of the invention is therefore to provide a switching device for five-speed switching with 3 shift forks, which eliminates the disadvantages mentioned above or at least mitigates and still allows safe switching. It should be parts and thus weight saved. Nevertheless, a particularly high reliability should be granted.
  • a switching device has a four-gear shift diagram according to FIG. 1, in which a shift finger for the reverse gear is preferably provided in addition to the shift finger of the forward gears and the shift directions with respect to the gears 5 and R (reverse) via a conventional link contour which corresponds to the shift pattern over a section depicts in which a pen is running, locked.
  • This measure makes it possible, on the one hand by the creation of a separate, lockable reverse gear in the circuit diagram to dispense with selective rejection devices and on the other hand by sharing a shift fork for the gear 5 and the reverse gear on an additional shift fork, sliding sleeve, etc. to dispense. It is particularly advantageous to arrange the reverse gear in the circuit diagram as far away from the high forward gears, so that accidental errors from 5th gear in reverse are avoided.
  • the first shift fork is the reverse gear and the highest forward gear, namely the fifth forward gear associated with the first shift forks are operated by the first shift finger. Further, the remaining forward gears are associated with a second and third shift fork, which is operated by the second shift finger.
  • the shift forks are assigned other combinations of reverse and forward gears, depending on how the shift fingers and the shift forks are arranged.
  • the shape and shape of the shift finger can be based on technically most favorable and appropriate design principles.
  • the shift fingers can be designed, for example, as known from the patent DE 10 2006 030 100 A1.
  • the shift fingers are designed such that they can easily cooperate with shift forks in order to select and switch appropriately selected forward gears and / or the reverse gear.
  • the selector shaft for selecting the respective shift forks is movable in its longitudinal axis direction back and forth and rotatably arranged about its longitudinal axis for actuating the selected shift forks.
  • the concept is equally applicable to systems with rotary selection movement and translatory switching movement.
  • the first shift fork is assigned to the fifth forward gear and the reverse gear
  • the second shift fork associated with the third forward gear and the fourth forward gear
  • the third shift forks assigned to the first forward gear and the second forward gear.
  • the usual Shift diagram for 5-speed gearbox can be implemented particularly advantageous.
  • the reverse gear can also be arranged in the direction of the odd forward gears.
  • the recesses of the shift forks are formed substantially T-shaped, so that the associated shift finger can be easily absorbed.
  • other shapes of the recess are conceivable. It is essential here only that the recess of the respective shift forks allows a good interaction of the shift forks with the associated shift finger.
  • this has as a switching gate a H-circuit diagram, also called H-circuit on.
  • the H-circuit diagram of the inventive embodiment is in particular an H-circuit diagram for a 5-speed transmission with additional reverse gear.
  • the principle of the invention may be applicable to all odd gear ratios with additional reverse gear, such.
  • this has a shift gate with H-circuit diagram, which is assigned a four-lane circuit with three shift forks.
  • the inventive switching device can also be combined with two-lane or multi-lane circuit with corresponding shift forks.
  • the lock can also be arranged at other suitable locations within the selector gate. The advantage here is that the lock accidental dialing is prevented in the corresponding shift gate.
  • the lock is in a preferred embodiment of the switching device to a stopper, such as the treated in DE 10 2006 007 248 A1 form.
  • a stopper such as the treated in DE 10 2006 007 248 A1 form.
  • this lock can be advantageously designed as a stop for selecting the corresponding shift gate, which is arranged in front of the barrier.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of the inventive switching device of Figure 4 for a five-speed gearbox with reverse
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of a state of the art switching device
  • FIG. 3 is a circuit diagram of another prior art switching device
  • FIG. 4 shows a plan view of a switching device according to the invention
  • FIG. 5 shows a partial side view of the inventive switching device of Figure 1 according to the line of sight A-A of Figure 4, and in
  • FIG. 6 is a transverse view of the inventive switching device of Figure 1 according to the line of sight B-B of Figure 4.
  • FIG 1 the circuit diagram for an inventive switching device with a reverse lock 23 is shown schematically.
  • the shift gate 17 is formed as a four-way circuit, wherein the reverse gear R in a fourth lane 21 and the fifth gear 5 are arranged in a first lane 18. Between the reverse gear R and the 5th gear 5, the third gear 3 and the fourth gear 4 are arranged according to the shift gate 17 in a second lane 19. In the second lane 19 and the neutral position 24 of an actuator, not shown, a switching shaft 6 (see Figure 5) is displayed. In the third lane 20 of the first and the second forward gear are provided.
  • a lock 23 is provided in a Wählgasse 22, which is substantially perpendicular to the lanes of the forward gears 1, 2, 3, 4, 5 and the reverse gear R, between the fourth lane 21 and the third lane 20, a lock 23 is provided.
  • the barrier 23 is designed such that it prevents accidental engagement of the reverse gear R, for example, when during a forward drive a user wants to switch to a higher gear from the second lane 19 into the first lane 18.
  • the lock forms a stop for dialing into the lane 20.
  • the switching device P according to the invention is shown in a sectional view in a plan view.
  • the inventive switching device P has a switching shaft 6, to which a switch finger base 7 (see Figure 5) is mounted.
  • the switching shaft 6 is axially moved to select and engage a forward gear 1, 2, 3, 4, 5 or a reverse gear R via an unillustrated actuator.
  • the switching shaft 6 is mounted according to the movement arrow 25 in the direction of its longitudinal axis 14 movable back and forth.
  • the shift shaft 6 for inserting one of the forward gears 1, 2, 3, 4, 5 or the reverse gear R is rotatably provided about its longitudinal axis 14 (see Figure 6), as indicated by the movement arrow 13.
  • the shift fingers 8 and 9 extend substantially perpendicularly away from the longitudinal axis 14 of the shift shaft 6 toward and into a recess 15 formed in a shift fork 10, 11, 12 in each case.
  • the recess 15 is essentially T -shaped, so that an easy insertion and removal of the respective Switch finger 8, 9 from a selected shift fork 10, 11, 12 is allowed.
  • FIGS. 4, 5 and 6 each show the shift forks 10, 11, 12 in different views.
  • the shift forks 11 and 12 the 1st to 4th forward gears 1, 2, 3, 4 and the shift fork 10 of the forward gear 5 and the reverse gear R are assigned.
  • the movement arrows in 16.1 to 16.3 the directions of movement of the shift forks 10, 11, 12 are indicated, which symbolize an insertion of the gear selected by a user.
  • the inventive switching device P is provided for an H-circuit, which allows at least theoretically a free gear selection. It can be switched from one gear to another. Due to the arrangement of the shift finger 8 relative to the shift finger 9 and the shift gate 17 in conjunction with the lock 23 is an unwanted insertion of the Reverse R prevents. Namely, if a user wants to switch back from 5th gear 5 to 4th gear 4, the selection of this gear is made via shift finger 9. Here, the shift position opposite to 5th gear 5 is blocked via shift gate 17. The shift of the reverse gear R is arranged at this position, and is operated via the same shift fork 10 as the reverse gear R, via the shift finger 8. This must be dialed in the circuit diagram in the alley 21.
  • the reverse gear R is advantageously arranged next to the lane 20 for the 1st and 2nd gear 1, 2. Furthermore, this functional reverse lock is supported by an additional mechanical lock 23, so that an erroneous insertion when switching the 1st and 2nd forward gear, 2 is mechanically prevented.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

Einer Schalteinrichtung (P) mit einer Schaltkulisse (17), einer bestimmten Anzahl von Gassen (18, 19, 20, 21), einer bestimmten Anzahl von Schaltgabeln (10, 11, 12), soll die Anzahl der Schaltgabeln (10, 11, 12) um mindestens eine Schaltgabel (10, 11, 12) geringer sein als die Anzahl der Gassen (18, 19, 20, 21).

Description

Schalteinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
STAND DER TECHNIK Es ist bekannt, dass bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor das Auswählen und Schalten von Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang über eine Schalteinrichtung durchgeführt wird, deren Betätigungsorgane über eine Schaltkulisse geführt werden. Häufig werden für die Schaltkulisse so genannte H-Schaltungen verwendet, die eine wenigstens theoretisch freie Gangwahl zwischen dem Vorwärtsgang und auch dem Rückwärtsgang ermöglichen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Das heisst es kann auch bei hohen Geschwindigkeiten von einem Vorwärtsgang unbeabsichtigt in den Rückwärtsgang geschaltet werden, was zu erheblichen Getriebeschäden führen würde. Um ein derartiges falsches Einlegen des Rückwärtsgangs zu verhindern, sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Lösungen für Rückwärtsgangsperren bekannt. Jedoch sind diese Rückwärtsgangsperren aus dem Stand der Technik aufwändig in der Herstellung und erfordern mehrere Bauteile, deren Montage zusätzlich die Kosten erhöhen. Eine kostengünstige Rückwärtsgangsperre ist beispielsweise aus der DE 10 2006 007 248 AI bekannt. Hierin ist eine Schalteinrichtung mit einer mechanischen Sperre für die Rückwärtsganggasse offenbart. Dieses Konzept ist aber nur für Systeme geeignet, bei dem der Rückwärtsgang auf einer separaten Schaltgasse angeordnet ist, d. h. ohne gegenüberliegendem Vorwärtsgang, wie es z.B. bei Vier-Gassen-Schaltungen der Fall ist. Dieses Vier-Gassen-Schaltschema wird vorzugsweise für Sechsgangschaltungen oder Fünfgangschaltungen mit optionalem sechsten Gang angewendet (siehe Figur 2). In beiden Fällen ist aber jeder Schaltgasse eine Schaltgabel zugeordnet, was auch in der Fünfgang-Applikation vier Schaltgabeln mit den dazugehörigen Schiebemuffen etc. erfordert.
Für reine Fünfgangschaltungen sind jedoch 3 Schaltgabeln ausreichend, wenn die Schaltgabel für den Rückwärtsgang auch für den fünften Gang genutzt wird. Bei Drei-Gassen-Schaltschemas, wie in Figur 3 dargestellt, ist der Rückwärtsgang vorzugsweise gegenüber dem 5. Gang angeordnet, so dass die Gefahr besteht, bei Rückschaltungen aus dem 5. Gang in den 4. Gang versehentlich den Rückwärtsgang zu schalten. Eine Lösung für eine entsprechende Rückwärtsgangsperre wird beispielsweise in DE 3601954 C2 beschrieben. Eine selektive Abweisvorrichtung verhindert hierbei Schaltungen des Rückwärtsganges aus dem 5. Gang, während Schaltungen in einen niedrigeren Gang zugelassen werden. Solche und ähnliche Lösungen selektiver Abweisvorrichtungen erfordern jedoch zusätzliche Bauteile und einen erhöhten Montageaufwand zur Realisierung der Sperrfunktion. Ausserdem ist bei teilweise filigranen Umsetzungen dieser Lösungen eine erhöhte Empfindlichkeit gegeben. AUFGABE
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Schalteinrichtung für Fünfgangschaltungen mit 3 Schaltgabeln vorzusehen, die die oben genannten Nachteile eliminiert oder wenigstens abschwächt und trotzdem ein sicheres Schalten erlaubt. Dabei sollen Teile und damit auch Gewicht eingespart werden. Trotzdem soll eine besonders hohe Zuverlässigkeit gewährt bleiben.
LÖSUNG DER AUFGABE
Die Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Eine erfindungsgemässe Schalteinrichtung weist ein Vier-Gassen- Schaltschema nach Figur 1 auf, bei dem vorzugsweise zusätzlich zum Schaltfinger der Vorwärtsgänge ein Schaltfinger für den Rückwärtsgang vorgesehen wird und die Schaltrichtungen gegenüber der Gänge 5 und R (Rückwärts) über eine herkömmliche Kulissenkontur, die das Schaltschema über einen Ausschnitt abbildet in dem ein Stift läuft, gesperrt werden. Diese Massnahme ermöglicht einerseits durch die Schaffung einer separaten, sperrbaren Rückwärtsganggasse im Schaltschema auf selektive Abweisvorrichtungen zu verzichten und andererseits durch die gemeinsame Nutzung einer Schaltgabel für den Gang 5 und den Rückwärtsgang auf eine zusätzliche Schaltgabel, Schiebemuffe usw. zu verzichten. Dabei ist es besonders vorteilhaft, den Rückwärtsgang im Schaltschema möglichst weit entfernt von den hohen Vorwärtsgängen anzuordnen, sodass versehentliche Fehlschaltungen vom 5. Gang in den Rückwärtsgang vermieden werden.
In dieser besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schalteinrichtung ist der ersten Schaltgabel der Rückwärtsgang und der höchste Vorwärtsgang, nämlich der fünfte Vorwärtsgang, zugeordnet, wobei die ersten Schaltgabeln von dem ersten Schaltfinger betätigt werden. Ferner sind die restlichen Vorwärtsgänge einer zweiten und dritten Schaltgabel zugeordnet, die mit dem zweiten Schaltfinger betätigt wird. Es liegt jedoch im Bereich der Erfindung, dass den Schaltgabeln andere Kombinationen aus Rückwärtsgang und Vorwärtsgängen zugeordnet werden, je nachdem wie die Schaltfinger und die Schaltgabeln angeordnet sind.
Natürlich liegt es im Bereich der Erfindung, dass aus Bauraumgründen auch mehr als zwei Schaltfinger vorgesehen sein können. Die Gestalt und Form der Schaltfinger kann sich an technisch günstigsten und geeigneten Konstruktions- Prinzipien orientieren. Die Schaltfinger können beispielsweise, wie aus der Patentschrift DE 10 2006 030 100 A1 bekannt, designt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schalteinrichtung, sind die Schaltfinger derart ausgebildet, dass sie einfach mit Schaltgabeln kooperieren können, um entsprechend ausgewählte Vorwärtsgänge und/oder den Rückwärtsgang auszuwählen und zu schalten. In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Schalteinrichtung ist die Schaltwelle zum Auswählen der jeweiligen Schaltgabeln in ihrer Längsachs-Richtung hin und her bewegbar und zum Betätigen der ausgewählten Schaltgabeln um ihre Längsachse drehbar angeordnet. Das Konzept ist aber in gleicher Weise anwendbar auf Systeme mit rotatorischer Wählbewegung und translatorischer Schaltbewegung.
Nach einer erfindungsgemässen Ausführungsform der Schalteinrichtung ist die erste Schaltgabel dem fünften Vorwärtsgang und dem Rückwärtsgang zugeordnet, die zweite Schaltgabel dem dritten Vorwärtsgang und dem vierten Vorwärtsgang zugeordnet und die dritte Schaltgabeln dem ersten Vorwärtsgang und dem zweiten Vorwärtsgang zugeordnet. Mit dieser Zuordnung der einzelnen Schaltgabeln zu den jeweiligen Gängen kann das übliche Schaltschema für 5-Gang-Getriebe besonders vorteilhaft umgesetzt werden. Es sind aber auch andere Zuordnungen bzw. Schaltschemas möglich. So kann z.B. durch eine Verdrehung des Rückwärtsgangschaltfingers auf der Schaltwelle und eine entsprechende Gestaltung des Schaltgabeleingriffes der Rückwärtsgang auch in Richtung der ungeraden Vorwärtsgänge angeordnet werden.
Grundsätzlich soll keine bestimmte Anordnung von Vowärts- oder Rückwärtsgängen, sondern die Idee unter Schutz gestellt werden, dass über einen zusätzlichen Schaltfinger eine weitere Schaltgasse geschaffen wird, in der ein Gang separat angeordnet werden kann und diesem wiederum eine Schaltgabel eines weiteren Ganges zugeordnet werden kann. Damit werden die zwei einer Schaltgabel zugeordneten Gänge im Schaltschema auf zwei getrennte Schaltgassen verlegt. Dabei muss die jeweils gegenüberliegende, im Schaltschema nicht belegte Schaltrichtung durch entsprechende Maßnahmen gesperrt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schalteinrichtung sind die Ausnehmungen der Schaltgabeln im Wesentlichen T-förmig ausgebildet, so dass der zugehörige Schaltfinger einfacher aufgenommen werden kann. Es sind jedoch auch andere Formengestaltungen der Ausnehmung vorstellbar. Wesentlich ist hierbei nur, dass die Ausnehmung der jeweiligen Schaltgabeln ein gutes Zusammenwirken der Schaltgabeln mit dem zugehörigen Schaltfinger gestattet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schalteinrichtung weist diese als Schaltkulisse ein H-Schaltbild, auch H- Schaltung genannt, auf. Bei dem H-Schaltbild der erfindungsgemässen Ausführungsform handelt es sich insbesondere um ein H-Schaltbild für eine 5- Gangschaltung mit zusätzlichem Rückwärtsgang. Das Prinzip der Erfindung kann jedoch auf alle ungeraden Gangzahlen mit zusätzlichem Rückwärtsgang anwendbar sein, wie z. B. Siebengangschaltungen oder Dreigangschaltungen. Wesentlich ist hierbei nur, dass es sich um eine Gangschaltung mit einem H- Schaltbild bzw. einer H-Schaltkulisse handelt.
In einer konkreten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schalteinrichtung weist diese eine Schaltkulisse mit H-Schaltbild auf, dem eine Vier-Gassen- Schaltung mit drei Schaltgabeln zugeordnet ist. Die erfindungsgemässe Schalteinrichtung kann jedoch auch mit Zwei-Gassen- oder Mehr-Gassen- Schaltung mit entsprechenden Schaltgabeln kombiniert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schalteinrichtung ist eine der Schaitgassen, insbesondere der Schaltgasse des Rückwärtsgangs, eine Sperre vorgeschaltet. Die Sperre kann jedoch auch an anderen geeigneten Stellen innerhalb der Wählgasse angeordnet werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass mit der Sperre ein versehentliches Einwählen in die entsprechende Schaltgasse unterbunden wird.
Bei der Sperre handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform der Schalteinrichtung um eine Schlagsperre, beispielsweise die in der DE 10 2006 007 248 A1 behandelte Form. Es sind doch auch andere Ausgestaltungen der Sperre möglich, die wirksam ein falsches Einwählen in die Rückwärtsganggasse verhindern.
Weiterhin kann diese Sperre vorteilhaft als Anschlag für das Anwählen der entsprechenden Schaltgasse, die vor der Sperre angeordnet ist, ausgebildet werden. FIGURENBESCHREIBUNG
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden kurzen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Figur 1 ein Schaltschema der erfindungsgemässen Schalteinrichtung von Figur 4 für ein Fünfganggetriebe mit Rückwärtsgang,
Figur 2 ein Schaltschema einer Stand-der-Technik-Schalteinrichtung,
Figur 3 ein Schaltschema einer anderen Stand-der-Technik- Schalteinrichtung
Figur 4 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Schalteinrichtung,
Figur 5 eine Teilseitenansicht der erfindungsgemässen Schalteinrichtung von Figur 1 gemäss der Sichtlinie A-A von Figur 4, und in
Figur 6 eine Queransicht der erfindungsgemässen Schalteinrichtung von Figur 1 gemäss der Sichtlinie B-B von Figur 4.
In Figur 1 ist das Schaltschema für eine erfindungsgemässe Schalteinrichtung mit einer Rückwärtsgang-Sperre 23 schematisch dargestellt. Die Schaltkulisse 17 ist als Vier-Gassen-Schaltung ausgebildet, wobei der Rückwärtsgang R in einer vierten Gasse 21 und der 5. Gang 5 in einer ersten Gasse 18 angeordnet sind. Zwischen dem Rückwärtsgang R und dem 5. Gang 5 sind gemäss der Schaltkulisse 17 in einer zweiten Gasse 19 der 3. Gang 3 und der 4. Gang 4 angeordnet. In der zweiten Gasse 19 ist auch die Neutralstellung 24 eines nicht dargestellten Betätigungsorgans einer Schaltwelle 6 (siehe Figur 5) angezeigt. In der dritten Gasse 20 sind der 1. und der 2. Vorwärtsgang vorgesehen. Ferner ist in einer Wählgasse 22, die im Wesentlichen senkrecht zu den Gassen der Vorwärtsgänge 1 , 2, 3, 4, 5 und des Rückwärtsganges R verläuft, zwischen der vierten Gasse 21 und der dritten Gasse 20 eine Sperre 23 vorgesehen. Die Sperre 23 ist derart ausgelegt, dass sie ein ungewolltes Einlegen des Rückwärtsgangs R verhindert, beispielsweise wenn während einer Vorwärtsfahrt ein Nutzer in einen höheren Gang von der zweiten Gasse 19 in die erste Gasse 18 schalten möchte. Weiterhin bildet die Sperre einen Anschlag für das Einwählen in die Gasse 20. In Figur 4 ist in einer Draufsicht die erfindungsgemässe Schalteinrichtung P in einer Teiischnittansicht dargestellt. Die erfindungsgemässe Schalteinrichtung P weist eine Schaltwelle 6 auf, an der eine Schalterfingerbasis 7 (siehe Figur 5) angebracht ist. Die Schaltwelle 6 wird zum Auswählen und zum Einlegen eines Vorwärtsganges 1 , 2, 3, 4, 5 oder eines Rückwärtsgangs R über ein nicht dargestelltes Betätigungsorgan axial bewegt. Dazu ist die Schaltwelle 6 gemäss des Bewegungspfeils 25 in Richtung ihrer Längsachse 14 hin und her bewegbar gelagert. Zusätzlich ist die Schaltwelle 6 zum Einlegen eines der Vorwärtsgänge 1 , 2, 3, 4, 5 oder des Rückwärtsgangs R um ihre Längsachse 14 drehbar vorgesehen (siehe Figur 6), wie mit dem Bewegungspfeil 13 angedeutet.
Wie in Figuren 5 und 6 dargestellt, erstrecken sich von der Schalterfingerbasis 7 ein erster Schaltfinger 8 und ein zweiter Schaltfinger 9. Der Schaltfinger 8 beziehungsweise der Schaltfinger 9 sind an dem Schalterfingerbasisteil 7 einstückig angebracht.
Wie in Figur 6 dargestellt, erstrecken sich die Schaltfinger 8 und 9 im Wesentlichen senkrecht weg von der Längsachse 14 der Schaltwelle 6 hin zu und hinein in eine jeweils in einer Schaltgabel 10, 11 , 12 ausgebildeten Ausnehmung 15. Die Ausnehmung 15 ist im Wesentlichen T-förmig ausgebildet, so dass ein leichtes Einführen und Herausführen des jeweiligen Schalterfingers 8, 9 aus einer ausgewählten Schaltgabel 10, 11 ,12 erlaubt wird.
In Figur 5 ist ersichtlich, dass unterhalb der Schaltwelle 6 mehrere Schaltgabeln 10, 11 , 12 angeordnet sind. Der Schaltfinger 9 ist in der Ausnehmung 15 der Schaltgabel 11 angeordnet. Diese Anordnung des Schaltfingers 9 entspricht der Neutralstellung 24, die in Figur 1 angedeutet ist. Der Schaltfinger 8 ist mit einem vorbestimmten Abstand zu dem Schaltfinger 9 angeordnet, so dass ein ungewolltes Auswählen und Einlegen des Rückwärtsgangs R verhindert beziehungsweise aus den Vorwärtsgängen 1 , 2, 3, 4, 5 erschwert wird. Diese besondere geometrische und räumliche Anordnung der Schaltfinger 8 und 9 mit einem vorbestimmten Abstand zueinander erlaubt, dass der Schaltfinger 8 beim Anwählen der Vorwärtsgänge 1 , 2, 3, 4, 5 ausser Eingriff steht und erst beim Einwählen in die Rückwärtsganggasse 21 in die Schaltgabel 10 eingreift, während in dieser Stellung der Schaltfinger 9 ausser Eingriff steht. Die Ausbildung der Schaltkulisse 17 verhindert dabei das Einlegen des 5. Ganges 5 in der Gasse 21 bzw. das Einlegen des Rückwärtsganges R in der Gasse 18.
In den Figuren 4, 5 und 6 sind jeweils die Schaltgabeln 10, 11 , 12 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Insbesondere aus Figur 4 ist ersichtlich, dass den Schaltgabeln 11 und 12, den 1. bis 4. Vorwärtsgänge 1 , 2, 3, 4 und der Schaltgabel 10 der Vorwärtsgang 5 und der Rückwärtsgang R zugeordnet sind. Mit den Bewegungspfeilen in 16.1 bis 16.3 sind die Bewegungsrichtungen der Schaltgabeln 10, 11 , 12 angedeutet, die ein Einlegen des von einem Nutzer ausgewählten Ganges symbolisieren.
Die Funktionsweise der Erfindung ist wie folgt:
Die erfindungsgemässe Schalteinrichtung P ist für eine H-Schaltung vorgesehen, die zumindest theoretisch eine freie Gangwahl zulässt. Es kann von jedem Gang in jeden anderen geschaltet werden. Aufgrund der Anordnung des Schaltfingers 8 gegenüber dem Schaltfinger 9 und der Schaltkulisse 17 im Zusammenspiel mit der Sperre 23 wird ein ungewünschtes Einlegen des Rückwärtsgangs R verhindert. Möchte nämlich ein Nutzer vom 5. Gang 5 in den 4. Gang 4 zurückschalten, erfolgt die Auswahl dieses Ganges über den Schaltfinger 9. Dabei ist die dem 5. Gang 5 gegenüberliegende Schaltposition über die Schaltkulisse 17 gesperrt. Die Schaltung des Rückwärtsganges R der auf dieser Position angeordnet ist, und über die gleiche Schaltgabel 10 wie der Rückwärtsgang R bedient wird, erfolgt über den Schaltfinger 8. Dazu muss im Schaltschema in die Gasse 21 eingewählt werden. Diese Einschränkung ermöglicht, auf zusätzliche, komplizierte Sperrvorrichtungen zu verzichten, die bei der erläuterten Rückschaltung ein falsches Einlegen des Rückwärtsgangs R verhindern sollen. Der Rückwärtsgang R ist dabei vorteilhaft neben der Gasse 20 für den 1. und 2. Gang 1 , 2 angeordnet. Ferner wird diese funktionale Rückwärtsgangsperre durch eine zusätzliche mechanische Sperre 23 unterstützt, so dass auch ein irrtümliches Einlegen beim Schalten des 1. und 2. Vorwärtsganges , 2 mechanisch verhindert wird.
Bezugszeichenliste
Vorwärtsgang 34 67
Vorwärtsgang 35 68
Vorwärtsgang 36 69
Vorwärtsgang 37 70
Vorwärtsgang 38 71
Schaltwelle 39 72
Schaltfingerbasis 40 73
Schaltfinger 41 74
Schaltfinger 42 75
Schaltgabel 43 76
Schaltgabel 44 77
Schaltgabel 45 78
Bewegungspfeil 46 79
Längsachse 47
Ausnehmung 48
Bewegungspfeil 49
Schaltkulisse 50
erste Gasse 51
zweite Gasse 52
dritte Gasse 53
vierte Gasse 54 P Einrichtung
Wählgasse 55 R Rückwärtsgang
Sperre 56
Neutralstellung 57
Bewegungspfeil 58
59
Schaltkulisse 60
61
62
Sperrvorrichtung 63
64
65
66

Claims

Patentansprüche
Schalteinrichtung (P) mit einer Schaltkulisse (17), einer bestimmten Anzahl von Gassen (18, 19, 20, 21), einer bestimmten Anzahl von Schaltgabeln (10, 11 , 12) dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Schaltgabeln (10, 11 , 12) um mindestens eine Schaltgabel (10, 11 , 12) geringer ist als die Anzahl der Gassen (18, 19, 20, 21).
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltfinger (8, 9) mit einer Schaltgabel (10, 11 , 12) zusammenwirken.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Schaltfinger (8) für die Betätigung eines Rückwärtsgangs (R) geeignet ist.
4. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Schaltfinger (8) für die Betätigung eines Vorwärtsganges (5) geeignet ist.
5. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltfinger (9) für die Betätigung einer Mehrzahl von Vorwärtsgängen (1 , 2, 3, 4) geeignet ist.
6. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Schaltfinger (8) mit der Schaltgabel (10) in Wirkverbindung steht.
7. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltfinger (9) mit zumindest zwei Schaltgabeln (11 ,12) in Wirkverbindung steht.
8. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfinger (8, 9) an einer Schaltfingerbasis (7) beabstandet voneinander angebracht sind.
9. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfingerbasis (7) auf einer Schaltwelle (6) angebracht ist.
10. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfinger (8, 9) mit Schaltgabeln (10, 11 , 12), in Eingriff bringbar sind, die für den Rückwärtsgang (R) und/oder für die Vorwärtsgänge (1 ,2,3,4, 5) vorgesehen sind.
11. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und dritte Schaltgabel (10,11 ,12) für die Vorwärtsgänge (1 ,2,3,4,5) mit dem Schaltfinger (9) in Eingriff bringbar sind.
12. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltgabel (10), die für den Rückwärtsgang (R) und einen Vorwärtsgang (5) vorgesehen ist, mit dem weiteren Schaltfinger (8) in Eingriff bringbar ist.
13. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (6) in ihrer Längsachs-(14)- Richtung hin- und herbewegbar und zum Betätigen der ausgewählten Schaltgabel (10, 11 , 12) um ihre Längsachse (14) drehbar angeordnet ist.
14. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwelle (6) um ihre Längsachse (14) drehbar und zum Betätigen der ausgewählten Schaltgabel (10, 11 , 12) in ihrer Längsachs-(14)-Richtung hin- und herbewegbar angeordnet ist.
15. Schalteinrichtung nach wenigsten einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Schaltgabel (10) der Vorwärtsgang (5) und der Rückwärtsgang (R) zugeordnet ist, wobei der zweiten Schaltgabel (11) der Vorwärtsgang (3) und der Vorwärtsgang (4) zugeordnet sind und der dritten Schaltgabel (12) der Vorwärtsgang (1) und der Vorwärtsgang (2) zugeordnet sind.
16. Schalteinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgabeln (10, 11 , 12) im Wesentlichen T-förmige Ausnehmungen (15) zur Aufnahme der zugehörigen Schaltfinger (8, 9) aufweisen.
17. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (P) die Schaltkulisse (17) mit H-Schaltbild aufweist.
18. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkulisse (17) eine Vier-Gassen-Schaltung mit drei Schaltgabeln (10, 11 , 12) zugeordnet ist.
19. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (17) eine separate Gasse (21) für den Rückwärtsgang (R) und eine separate Gasse (18) für den Vorwärtsgang (5) aufweist.
20. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasse (21) oder eine Wählgasse (22) der Gasse (21) des Rückwärtsgangs (R) eine Sperre (23) aufweist.
21. Schalteinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (23) eine Schlagsperre ist.
22. Schalteinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gassen (19, 20) der Vorwärtsgänge (1 ,2,3,4) zwischen den Gassen (18, 21) des Rückwärtsganges (R) und des Vorwärtsganges (5) angeordnet sind.
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