Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für ein Zahnräder-Wechselgetriebe mit mindestens einer in Längsrichtung verschiebbaren Schaltschiene, durch deren Verschiebung eine Gangstufe schaltbar ist, wobei ein Rastelement zum Rastieren der Schaltschiene in deren Neutralstellung vorgesehen ist.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Schalteinrichtungen für Zahnräder-Wechselgetriebe bekannt, bei denen die Bewegung zum Schalten einer Gangstufe über in Längsrichtung verschiebbare Wähl-, Schalt- oder Drehwellen und/oder Schaltschienen übertragen wird.

So beschreibt die EP 0 479 876 B1 eine Schalteinrichtung für ein mehrgängiges Zahnräder-Wechselgetriebe mit einer in Längsrichtung verschiebbaren Wähl- und Schaltwelle. Die bekannte Schalteinrichtung weist eine Schaltrastierung zur Rastierung der Wähl- und Schaltwelle auf, wobei diese Schaltrastierung einerseits mehrere seitliche Vertiefungen an der Wähl- und Schaltwelle und andererseits eine über eine Spiralfeder vorgespannte Rastrolle umfasst. Die Rastrolle rastet in den entsprechenden Schaltstellungen der Wähl- und Schaltwelle in die Vertiefungen ein, um die Wähl- und Schaltwelle in den entsprechenden Stellungen zu rastieren.

Eine weitere Gangschalteinrichtung mit Rastierung ist aus der DE 34 32 400 A1 bekannt. Die beschriebene Gangschalteinrichtung weist mehrere parallel und nebeneinander angeordnete, in Längsrichtung verschiebbare Schaltschienen auf. Es ist ferner eine Drehwelle vorgesehen, mit deren Hilfe mehrere Schaltfinger rotiert werden können, die jeweils in eine Gasse in einer der Schaltschienen eingreifen, um die Schaltschienen in Längsrichtung zu verschieben, wenn der Schaltfinger rotiert wird. Die Schaltschienen werden nun indirekt in deren Neutralstellungen rastiert, indem an der der Schaltschiene abgewandten Seite des Schaltfingers eine Nut vorgesehen ist, in die eine Rastrolle einrastbar ist. Die Rastrolle ist wiederum mit Hilfe einer lang gestreckten Spiralfeder gegen den entsprechenden Schaltfinger vorgespannt.

Die bekannten Schalteinrichtungen und deren Rastierungen haben sich bewahrt, sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass viele Bauteile benötigt werden, was zu einem erhöhten Montageaufwand führt. Darüber hinaus ist der Bauraumbedarf bei den bekannten Rastierungen erhöht. Des Weiteren erhöht die durch die bekannten Rastelemente aufgebrachte Rastierkraft die Reibung in der Lagerung des rastierten Teiles, wie beispielsweise der Wähl- und Schaltwelle.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung für ein Zahnräder-Wechselgetriebe mit mindestens einer in Längsrichtung verschiebbaren Schaltschiene und einem Rastelement zum Rastieren der Schaltschiene in deren Neutralstellung zu schaffen, die einen besonders einfachen und kompakten Aufbau hat.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt anhand der in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung für ein Zahnräder-Wechselgetriebe weist mindestens eine Schaltschiene auf, die in ihrer Längsrichtung verschoben werden kann, um hierdurch eine Gangstufe zu schalten. Es können beispielsweise nur eine Schaltschiene, aber auch mehrere parallel zueinander angeordnete Schaltschienen für mehrere Gangstufen vorgesehen sein. Es ist ferner ein Rastelement zum Rastieren der Schaltschiene in deren Neutralstellung vorgesehen. Erfindungsgemäß ist das Rastelement als ein gegen die Schaltschiene vorgespanntes und mit der Schaltschiene verrastbares Federblech ausgebildet.

Dank der Ausführung des Rastelementes als Federblech, kann die Anzahl der Teile und somit der Montageaufwand erheblich reduziert werden, zumal die Funktion der Rastrolle und der Spiralfeder, wie sie herkömmlicherweise eingesetzt werden, von dem Federblech übernommen werden kann. Darüber hinaus lässt sich das Federblech einfach und Platz sparend innerhalb der Schalteinrichtung anbringen, so dass der Bauraumbedarf wesentlich geringer ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung weist die Schaltschiene eine sich in Querrichtung der Schaltschiene erstreckende Aussparung auf, durch die sich das Federblech erstreckt. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem das Rastelement stets seitlich von außen auf das Bauteil einwirkt, was zu einem erhöhten Bauraumbedarf führt, kann das Federblech bei dieser Ausführungsform besonders Platz sparend in der Nähe der Schaltschiene angeordnet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist die Aussparung als Langloch ausgebildet ist, das in Längsrichtung der Schaltschiene verläuft. Auf diese Weise können die Schaltschiene bzw. die Schaltschienen relativ zu dem sich durch das Langloch erstreckende Federblech in Längsrichtung verschoben werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist in der Wandung der Aussparung eine Rastnut vorgesehen, in die das Federblech in der Neutralstellung der Schaltschiene eingerastet werden kann. So kann das Federblech beispielsweise ein freies Ende oder eine Erhebung aufweisen, die in die Rastnut einrasten kann.

Um einen besonders kompakten Aufbau zu erzielen, ist das Federblech in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung im Wesentlichen U-förmig mit einem Stützschenkelabschnitt und einem Rastschenkelabschnitt ausgebildet, wobei der Rastschenkelabschnitt mit der Schaltschiene in der Neutralstellung verrastet werden kann.

Um eine große Anlagefläche an der Schaltschiene zu vermeiden und vielmehr einen vorbestimmten Anlagepunkt oder eine vorbestimmte Anlagelinie zu erhalten, ist der Rastschenkelabschnitt in einer werteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung S-förmig ausgebildet. Die Beschreibung S-förmig bezieht sich hierbei auf den Rastschenkelabschnitt, wenn dieser in Querrichtung betrachtet wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung kann das freie Ende des Rastschenkelabschnitts in die Rastnut eingerastet werden.

Damit die Lagerung der Schaltschienen bei der Rastierung der Schaltschienen nicht zusätzlich durch die Rastierkraft belastet wird, ist der Stützschenkelabschnitt bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung an der Wandung der Aussparung abgestützt. Somit stützt sich das Federblech mit dem Stützschenkelabschnitt an der Wandung der Ausnehmung und mit dem Rastschenkelabschnitt an der gegenüberliegenden Wandung der Ausnehmung ab, wodurch keinerlei Kraft auf die Lagerung der Schaltschienen aufgebracht wird.

Um eine Relativbewegung in Längsrichtung der Schaltschienen zwischen den Schaltschienen einerseits und dem Federblech andererseits zu ermöglichen, ist der Stützschenkelabschnitt in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung zumindest in Längsrichtung der Schaltschiene an einem Gehäuse der Schalteinrichtung festgelegt.

Darüber hinaus kann der Stützschenkelabschnitt auch noch in weiteren Richtungen festgelegt sein, wie beispielsweise in Querrichtung. Was die Hochrichtung anbelangt, so sollte jedoch auf eine Festlegung verzichtet werden, damit sich der Stützschenkelabschnitt sicher an der Wandung der Aussparung abstützen kann, was zu den zuvor genannten Vorteilen führt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung sind mehrere Schaltschienen vorgesehen, die derart nebeneinander angeordnet sind, dass sich das Rastelement in Querrichtung durch die Aussparungen in den Rastschienen erstreckt. Auf diese Weise kann ein Rastelement in Form der Federblechs für alle Schaltschienen verwendet werden.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist der Rastschenkelabschnitt derart in mehrere Rastschenkel unterteilt ist, dass die Rastschenkel unabhängig voneinander mit der jeweiligen Schaltschiene verrastet werden können. So kann beispielsweise für jede Schaltschiene ein Rastschenkel vorgesehen sein. Diese Ausführungsform gewährleistet, dass lediglich diejenige Schaltschiene gelöst wird, die gerade dem Schalten in eine Gangstufe dient, während die anderen Schaltschienen sicher in der Neutralstellung verrastet sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist auch der Stützschenkelabschnitt in mehrere Stützschenkel unterteilt, die mit jeweils einem der Rastschenkel verbunden sind. Trotz der Unterteilung sollte der Stützschenkelabschnitt jedoch einstückig ausgebildet bleiben, beispielsweise über einen verbindenden Quersteg, um die Anzahl der Teile und den Montageaufwand gering zu halten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist das Federblech an mindestens einer der Schaltschienen, vorzugsweise den beiden äußeren Schaltschienen, in Längsrichtung der Schaltschienen festgelegt. Auf diese Weise können diejenigen Schaltschienen, an denen das Federblech nicht festgelegt ist, in Längsrichtung relativ zu dem Federblech verschoben werden.

Um zu verhindern, dass das Federblech seitlich bzw. in Querrichtung aus den Aussparungen herausgleitet, ist das Federblech in einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung in Querrichtung festgelegt. Dies kann beispielsweise durch eine Befestigung an dem Gehäuse oder einem anderen feststehenden Teil der Schafteinrichtung erfolgen. Vorteilhafter ist jedoch die nachstehend beschriebene Ausführungsform.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung weist das Federblech abgebogene Laschen, vorzugsweise an dem Stützschenkelabschnitt, auf, die die äußeren Schaltschienen seitlich hintergreifen, um ein Herausgleiten des Federbleches in Querrichtung aus den Aussparungen zu verhindern.

Um eine höhere Rastierkraft aufbringen zu können, umfasst das Federblech in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung im Wesentlichen zwei U-förmige Federblechabschnitte, die einander zugewandt sind, wobei jeder Federblechabschnitt einen Stützschenkelabschnitt und einen Rastschenkelabschnitt aufweist, wobei die Stützschenkelabschnitte und die Rastschenkelabschnitte miteinander verbunden sind und die Rastschenkelabschnitte mit der Schaltschiene in der Neutralstellung verrastbar sind. Bezüglich der weiteren möglichen und vorteilhaften Ausgestaltungen dieser Ausführungsform sei auf die vorherigen Ausführungsformen verwiesen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

1 eine Seitenansicht der Schaltschienen in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung für Zahnräder-Wechselgetriebe mit allen Schaltschienen in der Neutralstellung,

2 eine Draufsicht auf die Schaltschienen von 1,

3 eine Seitenansicht der Schaltschienen von 1 mit einer Schaltschiene außerhalb der Neutralstellung bzw. in einer Schaltstellung,

4 eine Draufsicht auf die Schaltschienen von 3,

5 eine erste Ausführungsform des Federblechs zur Verwendung in den 1 bis 4,

6 eine zweite Ausführungsform des Federblechs zur Verwendung in den 1 bis 4,

7 eine dritte Ausführungsform des Federblechs zur Verwendung in den 1 bis 4 und

8 eine vierte Ausführungsform des Federblechs zur Verwendung in den 1 bis 4.

Die 1 und 2 zeigen eine Schaltschienenanordnung 1 innerhalb der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung für ein Zahnräder-Wechselgetriebe. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Schaltschienenanordnung 1 fünf Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6. Die Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 sind als flache Streben ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind, und können jeweils unabhängig voneinander in ihre Längsrichtung 7 verschoben werden. Die Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 können beispielsweise dadurch in Längsrichtung 7 verschoben werden, dass ein Schaltfinger o.ä. (nicht dargestellt) in eine seitliche Ausnehmung bzw. Gasse 8 der jeweiligen Schaltschiene 2, 3, 4, 5, 6 eingreift und die Schaltschiene 2, 3, 4, 5, 6 in Längsrichtung 7 drückt. Die Gassen 8 sind derart an den jeweiligen Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 angeordnet, dass diese in Querrichtung 9 miteinander fluchten.

Jede der Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 weist ferner eine sich in Querrichtung 9 erstreckende Aussparung 10 auf, d. h. in den flachen Streben, die die Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 ausbilden, sind quer verlaufende Duchgangslöcher vorgesehen. Diese Durchgangslöcher sind als Langlöcher ausgebildet, die sich jeweils in Längsrichtung 7 der Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 erstrecken. In der Wandung 11 der Aussparung 10 einer jeden Schaltschiene 2, 3, 4, 5, 6 ist jeweils eine Rastnut 12 vorgesehen. Sowohl die Aussparungen 10 als auch die Rastnuten 12 sind in der in den 1 und 2 gezeigten Neutralstellung der Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 in Querrichtung 9 hintereinander fluchtend angeordnet.

Zum Rastieren der Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 in den Neutralstellungen ist ein Federblech 13 vorgesehen, das sich in Querrichtung 9 durch die Aussparungen 10 in den Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 erstreckt. Eine erste Ausführungsform des Federblechs 13 wird nachstehend unter weiterer Bezugnahme auf die 5 beschrieben. Das Federblech 13 ist in der Seitenansicht im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und umfasst einen unteren Stützschenkelabschnitt 14 und einen oberen Rastschenkelabschnitt 15. Der Stützschenkelabschnitt 14 ist im Einbauzustand (1) an der Wandung 11 auf einer Seite der Aussparung 10 abgestützt und hat einen im Wesentlichen geraden Verlauf in der Seitenansicht. Der Rastschenkelabschnitt 15, der sich an den Stützschenkelabschnitt 14 anschließt, weist einen im Wesentlichen S-förmigen Verlauf in der Seitenansicht auf, wobei das freie Ende 16 des Rastschenkelabschnitts 15 mit den Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 in der Neutralstellung verrastet werden kann, indem das freie Ende 16 in die Rastnut 12 einrastet. Das freie Ende 16 ist somit gegen die Wandung 11 auf der Seite der Aussparung 10 vorgespannt, die derjenigen Seite der Aussparung 10 gegenüberliegt, an der der Stützschenkelabschnitt 14 abgestützt ist.

Der Rastschenkelabschnitt 15 ist ferner in fünf Rastschenkel 17 unterteilt, die unabhängig voneinander in die Rastnut 12 in der jeweiligen Schaltschiene 2, 3, 4, 5, 6 eingerastet werden kennen. Darüber hinaus ist der Stützschenkelabschnitt 14 ebenfalls in fünf Stützschenkel 18 unterteilt, die mit jeweils einem der Rastschenkel 17 verbunden sind. Die Unterteilung wird in beiden Fällen durch eine Erzeugung von Schlitzen 19 in Längsrichtung des Federbleches 13 erreicht, wobei der Zusammenhalt des Federblechs 13 durch einen verbleibenden Quersteg 20 an dem Stützschenkelabschnitt 14 gewährleistet ist. Das Federblech 13 aus 5 ist im Einbauzustand ferner in Querrichtung 9 festgelegt, indem das Federblech 13 jeweils eine seitliche, abgebogene Lasche 21, 22 an dem Stützschenkelabschnitt 14 aufweist, die die äußeren Schaltschienen 2 bzw. 6 seitlich hintergreifen, wie dies in den 1 und 2 zu erkennen ist. Ein Herausrutschen oder fallen in Querrichtung 9 ist somit ausgeschlossen.

Nachstehend wird das Verhalten des Federblechs 13 bei einem Schaltvorgang unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Durch den Schaltvorgang wird hier die mittlere Schaltschiene 4 in Längsrichtung 7 gegenüber den anderen Schaltschienen 2, 3, 5, 6 verschoben, so dass in eine andere Gangstufe geschaltet wird. Durch die Verschiebung der Schaltschiene 4 gelangt das freie Ende 16 des mittleren Rastschenkels 17 aus der Rastnut 12, so dass die Schaltschiene 4 nicht mehr von dem Federblech 13 in der Neutralstellung gehalten ist. Demgegenüber verbleiben die freien Ende der 16 der anderen Rastschenkel 17 in den Rastnuten 12 der anderen Rastschienen 2, 3, 5, 6, so dass letztere sicher in der Neutralstellung rastiert sind und nicht mit der mittleren Schaltschiene 4 verschoben werden.

6 zeigt eine zweite Ausführungsform des Federblechs 13', das in der Schalteinrichtung nach den 1 bis 4 zum Einsatz kommen kann. Die zweite Ausführungsform ähnelt im Wesentlichen der ersten Ausführungsform, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Für ähnliche Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass die obige Beschreibung diesbezüglich entsprechend gilt. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Stützschenkelabschnitt 14 bzw. der Rastschenkelabschnitt 15 nicht in Stütz- bzw. Rastschenkel unterteilt. Darüber hinaus ist das Federblech 13' in Längsrichtung 7 der Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 festgelegt. Zu diesem Zweck sind in dem Sützschenkelabschnitt 14 zwei seitliche Ausnehmungen 23, 24 vorgesehen, die im Einbauzustand vor der Wandung 11 der Aussparung 10 in den beiden äußeren Schaltschienen 2, 6 angeordnet sind. Um eine Festlegung in Längsrichtung 7 zu bewirken, sind entsprechende Erhebungen (nicht dargestellt) an der Wandung 11 vorgesehen, die sich in die Ausnehmungen 23, 24 erstrecken und ein Verschieben in Längsrichtung 7 verhindern, wenn eine der Schaltschienen 3, 4, 5 verschoben wird. Dies stellt eine besonders einfache Methode zur Befestigung in Längsrichtung 7 dar.

7 zeigt eine dritte Ausführungsform des Federblechs 13'', das in der Schalteinrichtung nach den 1 bis 4 zum Einsatz kommen kann. Die dritte Ausführungsform ähnelt im Wesentlichen der ersten Ausführungsform, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Für ähnliche Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass die obige Beschreibung diesbezüglich entsprechend gilt. Bei der dritten Ausführungsform wird das Federblech 13'' sowohl in Längsrichtung 7 als auch in Querrichtung 9 festgelegt, indem es an einem feststehenden Gehäuse (nicht dargestellt) der Schalteinrichtung befestigt wird. Zu diesem Zweck weist das Federblech 13'' einen zu beiden Seiten verlängerten Stützschenkelabschnitt 14 auf, wobei in den seitlichen Verlängerungen jeweils eine Bohrung 25, 26 zum Festschrauben des Federblechs 13'' an dem Gehäuse vorgesehen ist. Das Federblech 13'' sollte dabei derart festgeschraubt werden, dass eine Bewegung der Federblechs 13'' in der Hochrichtung 27 weiterhin möglich ist, so dass der Stützschenkelabschnitt 14 tatsächlich an der Wandung 11 der Aussparung 10 in den Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 und nicht an dem Gehäuse abgestützt ist.

8 zeigt eine vierte Ausführungsform des Federblechs 13''', das in der Schalteinrichtung nach den 1 bis 4 zum Einsatz kommen kann. Die vierte Ausführungsform ähnelt im Wesentlichen der ersten Ausführungsform, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Für ähnliche Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet, so dass die obige Beschreibung diesbezüglich entsprechend gilt. Bei der vierten Ausführungsform umfasst das Federblech zwei U-förmige Federblechabschnitte 28, 29, die einander zugewandt sind, wobei jeder Federblechabschnitt 28, 29 einen Stützschenkelabschnitt 14 und einen Rastschenkelabschnitt 15 aufweist, wobei die Stützschenkelabschnitte 14 und die Rastschenkelabschnitte 15 miteinander verbunden sind und die Rastschenkelabschnitte 15 mit der Schaltschiene in der Neutralstellung verrastet werden können. Bei. dieser Ausführungsform kann eine besonders hohe Rastierkraft aufgebracht werden, wobei auch hier – wie bei den anderen Ausführungsformen – keine zusätzliche Belastung auf die Führung (nicht dargestellt) der Schaltschienen 2, 3, 4, 5, 6 wirkt, da sich das Federblech 13'' auch hier vollständig innerhalb der Aussparungen 10 abstützt.

1

Schaltschienenanordnung

2

Schaltschiene

3

Schaltschiene

4

Schaltschiene

5

Schaltschiene

6

Schaltschiene

7

Längsrichtung

8

Gasse

9

Querrichtung

10

Aussparung

11

Wandung der Aussparung

12

Rastnut

13

Federblech

13'

zweite Ausführungsform des Federblechs

13''

dritte Ausführungsform des Federblechs

13'''

vierte Ausführungsform des Federblechs

14

Stützschenkelabschnitt

15

Rastschenkelabschnitt

16

Freies Ende

17

Rastschenkel

18

Stützschenkel

19

Schlitze

20

Quersteg

21

Lasche

22

Lasche

23

Ausnehmung

24

Ausnehmung

25

Bohrung

26

Bohrung

27

Hochrichtung

28

Federblechabschnitt

29

Federblechabschnitt