| Dokumentenidentifikation |
DE102006030793A1 03.01.2008 |
| Titel |
Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe |
| Anmelder |
ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE |
| Erfinder |
Bader, Josef, Dipl.-Ing., 88045 Friedrichshafen, DE; Höring, Gerhard, Dipl.-Ing., 88709 Hagnau, DE; Führer, Kim, 88131 Lindau, DE; Heinzelmann, Karl-Fritz, Dipl.-Ing., 88074 Meckenbeuren, DE; Steinborn, Mario, Dipl.-Ing., 88046 Friedrichshafen, DE; Ronge, Ludger, Dipl.-Ing., 88097 Eriskirch, DE; Heinrich, Kai, Dipl.-Ing., 88285 Bodnegg, DE; Ulbricht, Markus, Dipl.-Ing., 88069 Tettnang, DE; Schuh, Henrik, Dipl.-Ing., 88045 Friedrichshafen, DE; Vetter, Manfred, Dipl.-Ing., 88048 Friedrichshafen, DE; Wöhr, Klaus, 88074 Meckenbeuren, DE; Birkenmaier, Gerhard, Dipl.-Ing., 88069 Tettnang, DE; Gessler, Frank, Dipl.-Ing., 88287 Grünkraut, DE; Walter, Bernhard, 88048 Friedrichshafen, DE; Graf, Andreas, Dipl.-Ing., 78333 Stockach, DE; König, Hunert, Dipl.-Ing., 88074 Meckenbeuren, DE |
| DE-Anmeldedatum |
30.06.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006030793 |
| Offenlegungstag |
03.01.2008 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
03.01.2008 |
| IPC-Hauptklasse |
F16H 61/32(2006.01)A, F, I, 20060630, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
F16H 63/38(2006.01)A, L, I, 20060630, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung beinhaltet eine Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe, welche Betätigungsmittel für das Schalten und Wählen aufweist, wobei die Wählbewegung von einem Wählaktuator (10) ausgeführt wird, welcher mit einer Mitnehmernase (5) eines Wählbleches (4) in Verbindung steht. Der Anker (1) des Wählaktuators (10) besteht aus einem Permanentmagneten (2). Die Endanschläge (3) des Wählaktuators (10) sind aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet, wodurch der Anker (1) des Wählaktuators (10) in einer für die Montage des Wählaktuators (10) definierten Position fixiert wird.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für ein mehrgängiges
Schaltgetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Automatisierte Schaltgetriebe bestehen hinsichtlich ihrer Hauptkomponenten
aus konventionellen, gegebenenfalls auch manuell betätigbaren Schaltgetrieben,
bei denen das Betätigen der Schalt- und/oder Anfahrkupplung zwischen Antriebsmotor
und Getriebe sowie das Wählen und Schalten von Getriebegängen über
entsprechende Betätigungsmittel automatisiert erfolgt. Diese Betätigungsmittel
sind üblicherweise als hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Stellzylinder
oder als elektrische Aktuatoren ausgebildet, welche auf Stellmittel für die
genannten Getriebefunktionen einwirken. Die Stellmittel können am oder im Getriebe
angeordnet sein. Das Hauptgetriebe kann dabei derart ausgebildet sein, dass nur
ein Schaltaktuator für die hohen Kraftanforderungen der Schaltvorgänge
bei Nkw-Getrieben benötigt wird, da das Anwählen entsprechender Schaltelemente
durch einen Wählaktuator mit geringeren Kraftanforderungen realisierbar ist.
Zur Erhöhung der Gangzahl des Hauptgetriebes weisen solche Schaltgetriebe noch
eine Vorschaltgruppe und/oder eine Nachschaltgruppe auf.
Aus dem Stand der Technik sind Schaltgetriebe bekannt, bei denen das
Schalten und Wählen von so genannten Getriebestellern ausgeführt wird.
Bei einem Getriebesteller können alle für die Durchführung einer
Schaltung notwendigen Betätigungsmittel, Sensoren, (Magnet-)Ventile sowie eine
elektronische Steuereinrichtung in einem Mechatronik-Modul zusammengefasst sein.
Ein Getriebesteller kann in einer entsprechenden Aussparung eines Getriebegehäuses
separat montierbar sein. Mittels geeigneter Einstelllehren können die Betätigungsmittel
so ausgerichtet werden, dass beim vertikalen Einfahren des Getriebestellers in das
Getriebegehäuse die Verbindungen zwischen den Kolbenstangen der Betätigungsmittel
und den Schaltschienen hergestellt werden. Das gleiche gilt entsprechend für
die Verbindung der Wähleinrichtung. In der EP
0 541 035 B1 ist ein Getriebeschaltsystem offenbart, bei welchem das Schalten
und Wählen von einem Getriebesteller ausgeführt wird, welcher separat
in ein Getriebegehäuse montierbar ist.
Nachteil des Standes der Technik ist, dass sich bei der Montage eines
Getriebestellers die über Einstelllehren ausgerichteten Betätigungsmittel
erneut verschieben können, wodurch das Eingreifen der Kolbenstangen in Aussparungen
der Schaltschienen erschwert bzw. verhindert wird.
In der nicht veröffentlichten Anmeldung der Anmelderin mit dem
Aktenzeichen 10 2005 001 551.4 wird eine als Einschienenschalteinrichtung ausgeführte
Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe mit einem Wähl- und einem Schaltaktuator
beschrieben, umfassend eine Schaltwelle, welche Schaltgabeln bzw. Schaltschwingen
umfasst, die in Schiebemuffen zum Schalten der Gänge eingreifen. Der Inhalt
dieser Anmeldung soll auch vollinhaltlich Gegenstand der vorliegenden Anmeldung
sein. Die Schaltbewegung ist durch eine axiale Bewegung der Schaltwelle durchführbar
und die Wählbewegung ist von der Schaltbewegung kinematisch entkoppelt. Die
Wählmechanik der Schalteinrichtung umfasst einen auf der Schaltwelle relativ
zu dieser verdrehbar und axial auf der Schaltwelle arretiert angeordneten Mitnehmer-
bzw. Schaltfingerring. Der Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring weist einen Schaltfinger
auf, der in entsprechende Nuten der Schaltgabelarme eingreift. Des Weiteren weist
die Wählmechanik ein vom Wählaktuator in Verdrehrichtung antreibbares
und axial nicht bewegliches, gehäusefest arretiertes Wählblech bzw. Verriegelungsteil
auf, welches die Wählbewegung auf den Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring und
somit auf den Schaltfinger überträgt. Durch dieses Wählblech werden
die Schaltgabeln bzw. Schaltschwingen der nicht zu schaltenden Gänge blockiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung
für ein Schaltgetriebe anzugeben, bei der die Montage eines an oder in einem
Getriebegehäuse anzubringenden Betätigungsmittels ohne zusätzliche
Vorrichtungen problemlos ermöglicht wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine, auch
die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisende, gattungsgemäße
Schalteinrichtung gelöst.
Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung weist mindestens
ein Betätigungsmittel auf, welches separat an oder in einem Getriebegehäuse
eines Schaltgetriebes angebracht wird. Bei der Montage des Betätigungsmittels
am Getriebegehäuse, muss dieses in entsprechende Vorrichtungen einer Schalt-
bzw. Wählmechanik eingreifen. Um ein solches Eingreifen zu gewährleisten,
müssen sowohl das Betätigungsmittel als auch die Schalt- bzw. Wählmechanik
in dafür vorgegebene Positionen gebracht werden. In der nachfolgenden Beschreibung
wird als Betätigungsmittel ein elektrodynamischer Wählaktuator angenommen.
Eine Wählmechanik der Schalteinrichtung umfasst einen auf der
Schaltwelle verdrehbar und axial auf der Schaltwelle arretiert angeordneten Mitnehmer-
bzw. Schaltfingerring, welcher einen Schaltfinger aufweist. Des Weiteren weist die
Wählmechanik ein Wählblech auf, welches die Wählbewegung auf den
Mitnehmer- bzw. Schaltfingerring und somit auf den Schaltfinger
überträgt. Am Wählblech ist ein Element angeordnet, beispielsweise
eine Mitnehmernase, welches vorzugsweise mit dem Wählblech aus einem Stück
gefertigt ist. Das Wählblech ist zur Schaltwelle radial beweglich und axial
nicht beweglich, gehäusefest arretiert angeordnet. Ein Anker des am Getriebegehäuse
montierten Wählaktuators steht mit der Mitnehmernase des Wählbleches in
Verbindung. Durch das Betätigen des Wählaktuators werden die Mitnehmernase
und dadurch auch das Wählblech in Umfangsrichtung zur Schaltwelle bewegt. Das
Wählblech ist dabei so ausgebildet, dass die Schaltgabeln bzw. Schaltschwingen
der nicht zu schaltenden Gänge blockiert werden.
Zur einfachen und sicheren Montage des Wählaktuators am Getriebegehäuse
sind der Anker des Wählaktuators aus einem Permanentmagneten und die Endanschläge
des Wählaktuators aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet. Durch das
ferromagnetische Material wird der Anker in einer definierten Position fixiert (Zwangsendlagenfixierung).
Das Gehäuse des Wählaktuators ist an einer Trägerplatte angeordnet,
oder mit der Trägerplatte aus einem Stück gefertigt. An der Trägerplatte
ist ein Dichtmittel angeordnet, welches den Getriebeinnenraum zum Stellerraum abdichtet,
beispielsweise ein die Trägerplatte umlaufender O-Ring. Bei montiertem Wählaktuator
steht der Anker des Wählaktuators mit der Mitnehmernase des Wählbleches
in Verbindung. Vor der Montage des Wählaktuators wird das Getriebe in einen
definierten Gang geschaltet, wodurch das Wählblech und somit auch die Mitnehmernase
des Wählbleches in einer definierten Position fixiert werden. Die Mitnehmernase
des Wählbleches wird dabei von außen sichtbar. Des Weiteren kann der Schwerpunkt
des Wählbleches so ausgelegt sein, dass bei waagrechter Position des Getriebes
die Mitnehmernase in Richtung des Wählaktuators gezwungen wird, wodurch vor
der Montage des Wählaktuators das Getriebe nicht in einen definierten Gang
geschaltet werden muss. Der Wählaktuator ist mit einem kegelförmigen Element
verschlossen. Bei der Montage des Wählaktuators wird dieser in vertikaler Richtung
in eine Aussparung des Getriebegehäuses bewegt, beispielsweise eine Langlochaussparung.
Durch die Aussparung am Getriebegehäuse ist die Position des Wählaktuators
und somit auch die Position des Ankers vom Wählaktuator zur Mitnehmernase des
Wählbleches in Fahrzeuglängsrichtung vorgegeben. Bei einer vertikalen
Bewegung des Wählaktuators in Richtung Getriebegehäuse kommt dieser mit
der Mitnehmernase des Wählbleches in Kontakt. Durch das kegelförmige Element
am Aktuatorgehäuse wird die Mitnehmernase des Wählbleches in Richtung
des Ankers des Wählaktuators gezwungen. Hierdurch wird ein sicheres Eingreifen
der Mitnehmernase des Wählbleches in den Anker des Wählaktuators gewährleistet.
Die auf dem Getriebegehäuse aufgesetzte Trägerplatte des Wählaktuators
wird mit dem Getriebegehäuse fest verbunden, beispielsweise über eine
Schraubverbindung.
Da der Anker des Wählaktuators aus einem Permanentmagneten und
die Endanschläge des Wählaktuators aus einem ferromagnetischen Material
bestehen, wird eine Positionsfixierung des Ankers sichergestellt, wodurch keine
weitere Vorrichtung zur Montage des Wählaktuators benötigt wird. Der Wählaktuator
kann problemlos am oder im Getriebegehäuse montiert werden.
Im Folgenden wird das Grundprinzip der Erfindung an Hand einer Zeichnung
beispielhaft näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt einer Schalteinrichtung
13 für ein Schaltgetriebe. Ein Anker 1 eines Wählaktuators
10 besteht aus einem Permanentmagneten 2. Bei montiertem Wählaktuator
10 steht der Anker 1 des Wählaktuators 10 mit einer
Mitnehmernase 5 eines Wählbleches 4 in Verbindung. Eine Fixierung
des Ankers 1 in einer für die Montage des Wählaktuators
10 geeigneten Position wird erreicht, indem die Endanschläge
3 des Wählaktuators 10 aus einem ferromagnetischen Material
ausgebildet sind, an welches sich der Permanentmagnet 2 anzieht (Zwangsendlagenfixierung).
Somit ist keine weitere Vorrichtung zur Endlagenfixierung des Ankers 1
für die Montage des Wählaktuators 10 notwendig. Das Getriebe
wird vor der Montage des Wählaktuators 10 in einen definierten Gang
geschaltet, damit die Mitnehmernase 5 des Wählbleches 4,
welche in den Anker 1 des Wählaktuators 10 eingreifen muss,
von außen sichtbar wird. Der Wählaktuator 10 wird mit einem kegelförmigen
Element 6 verschlossen. Bei der Montage des Wählaktuators wird dieser
in vertikaler Richtung in das Getriebegehäuse 7 eingeführt. Die
Position des Wählaktuators 10 in Fahrzeuglängsrichtung ist durch
eine Aussparung im Getriebegehäuse 7 vorgegeben. Somit ist auch die
Position des Ankers 1 zur Mitnehmernase 5 des Wählbleches
4 in Fahrzeuglängsrichtung vorgegeben. Das kegelförmige Element
6 kann bei der Montage des Wählaktuators 10 zur Unterstützung
bzw. Feinjustierung die Mitnehmernase 5 des Wählbleches
4 in Richtung Anker 1 drücken. Durch ein an einer Trägerplatte
9 angeordnetes Dichtmittel 8 wird der Getriebeinnenraum zum Stellerraum
abgedichtet. Dies ist deshalb notwendig, weil der Stellerraum u. a. Sensoren, (Magnet-)Ventile
und eine elektronische Steuereinrichtung aufweisen kann. Dieses Dichtmittel
8 kann beispielsweise als ein die Trägerplatte 9 umlaufender
O-Ring ausgebildet sein. Ist der Wählaktuator 10 komplett in die Getriebeaussparung
eingeführt, wird die auf dem Getriebegehäuse 7 aufgesetzte Trägerplatte
9 des Wählaktuators 10 mit dem Getriebegehäuse
7 fest verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise über Schraubverbindungen
11, 12 realisiert werden, wobei die Anzahl der Schraubverbindungen
nicht auf zwei festgelegt ist. Nach der Montage des Wählaktuators
10 im Getriebegehäuse 7 ist die Mitnehmernase 5
des Wählbleches 4 im Anker 1 eingeführt, wodurch das
Wählen einer Schaltgasse ermöglicht wird. Durch die oben genannten Maßnahmen
vereinfacht sich eine Blindmontage des Wählaktuators 10.
- 1
- Anker
- 2
- Permanentmagnet
- 3
- Endanschläge
- 4
- Wählblech
- 5
- Mitnehmernase
- 6
- Kegel
- 7
- Getriebegehäuse
- 8
- Dichtmittel
- 9
- Trägerplatte
- 10
- Betätigungsmittel, Wählaktuator
- 11
- Schraubverbindung
- 12
- Schraubverbindung
- 13
- Schalteinrichtung
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| Anspruch[de] |
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Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe, welche
Betätigungsmittel für das Schalten und Wählen aufweist, wobei die
Wählbewegung von einem Wählaktuator (10) ausgeführt wird,
welcher mit einer Mitnehmernase (5) eines Wählbleches (4)
in Verbindung steht und dessen Anker (1) aus einem Permanentmagneten (2)
besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Endanschläge (3)
des Wählaktuators (10) aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet
sind, wodurch der Anker (1) des Wählaktuators (10) in einer
für die Montage des Wählaktuators (10) definierten Position fixiert
wird.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe vor der Montage des Wählaktuators
(10) in einen definierten Gang geschaltet ist.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählaktuator (10) in eine
entsprechenden Aussparung am Getriebegehäuse (7) montierbar ist.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach Anspruch
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei waagrechter Position des Schaltgetriebes
die Mitnehmernase (5) des Wählbleches (4) durch den Schwerpunkt
des Wählbleches (4) in Richtung Wählaktuator (10) gezwungen
wird.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach einem
der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählaktuator
(10) mit einem kegelförmigen Element (6) verschlossen ist,
wodurch bei der Montage des Wählaktuators (10) die Mitnehmernase (5)
des Wählbleches (4) in Richtung Anker (1) drückbar ist.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach einem
der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählaktuator
(10) mittels eines umlaufenden Dichtmittels (8) den Getriebeinnenraum
zu einem Stellerraum abdichtet.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (8) als O-Ring ausgebildet
ist.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach einem
der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse
des Wählaktuators (10) an einer Trägerplatte (9) angeordnet
oder mit der Trägerplatte (9) aus einem Stück gefertigt ist.
Schalteinrichtung (13) für ein Schaltgetriebe nach einem
der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Endposition
eingeführte Wählaktuator (10) über die auf dem Getriebegehäuse
(7) anliegende Trägerplatte (9) des Wählaktuators (10)
mit dem Getriebegehäuse (7) fest verbunden ist.
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