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Schaltvorrichtung für Zahnräder-Wechselgetriebe mit Vorwähleinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Zahnräder-Wechselgetriebe mit Vorwäh1einrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, durch die die Schaltkulissen vor dem Schalten in die entsprechende
Schaltstellung gebracht werden und die dann beim Schalten die Schaltgabeln unmittelbar betätigen.
Es ist eine Vorrichtung zum Schalten von Gangstufen mit Vorwähler bekannt, bei der ein Satz von flachen, in ihrer Ebene verschiebbaren Kulissen mit verschiedenartig geformten Ausschnitten verwendet wird, durch die die Schaltgabeln betätigt werden. Bei dieser Ausführung bedarf man zum Schalten einer jeden Gangstufe einschliesslich des Leerlaufes einer besonderen Kulisse, so dass z. B. für ein vierstufiges
Wechselgetriebe fünf Kulissen erforderlich sind. Jede Kulisse muss eine selbständige Führung haben und wird selbständig in Tätigkeit versetzt. Diese Vorrichtung ist kompliziert und besteht aus einer grossen Anzahl von Teilen.
Es ist weiters eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der zwei oder mehrere Schaltkulissen verwendet werden, deren jede eine Schaltgabel betätigt und welche durch eine Wählkulisse in die entsprechenden Schaltstellungen gebracht werden. Diese Vorrichtung ist ebenfalls kompliziert und erfordert nebst den Schaltkulissen eine besondere Wählkulisse.
Es ist weiters eine Konstruktion einer Schaltvorrichtung bekannt, bei der eine Wlku1isse verwendet wird, die auf der Schaltwelle gelagert ist, mit der sie verschwenkbar ist und auf der sie durch den Vorwähler axial umstellbar ist. Diese Kulisse betätigt mittels Einschnitte, die senkrecht zur Achse der Schaltwelle geführt sind, gleichzeitig mehrere Schaltgabeln. Die Achse der Schaltwelle ist in der Regel gleichzeitig die Achse des Zylinders, dessen Mantel die Kulisse bildet. Die Vorrichtung ist zwar einfach, weist jedoch Nachteile auf, die darin bestehen, dass die Kulisse eine bedeutende Lange hat und für ihre axiale Umstellung ein grosser Raum erforderlich ist. Aus diesen Gründen kann sie nicht in Wechselgetriebe üblicher Abmessungen eingebaut werden und eignet sich mehr zur Anbringung ausserhalb des Getriebekastens.
Dadurch erhöhen sich jedoch auch die Herstellungskosten, da die ganze Vorrichtung in einem besonderen am Getriebekasten angeschlossenen Gehäuse eingebaut werden muss.
Weitere bekannte Ausführungen von Schaltvorrichtungen mit Vorwähler sind wesentlich komplizierter, insbesondere dadurch, dass die Betätigung der Schaltgabeln mittels umständlicher Mechanismen erfolgt.
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit Vorwähler, die für die Anwendung in Wechselgetrieben geläufiger Abmessungen geeignet ist, insbesondere in Wechselgetrieben von kleinen Motorfahrzeugen, wo geringe Abmessungen, niedriges Gewicht und einfache Ausführung gefordert werden. Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung hat eine Kulisse bzw. Kulissen in Form des Mantels entweder eines Zylinders oder eines mehrkantigen Prismas, gegebenenfalls von Sektoren der Mäntel solcher Körper. Einschnitte, durch die die Schaltgabeln betätigt werden, sind in der Richtung der Achse des Zylinders oder Prismas, dessen Mantel bzw. Mantelsektor die Schaltkulisse bildet, geführt. Dadurch werden kleine Abmessungen der Schaltkulisse und der ganzen Vorrichtung erreicht.
Die Schaltkulisse bzw. die Kulissen werden von einer Grundplatte getragen, die auf einer Welle gelagert ist, mit der sie durch den Vorwähler verschwenkbar und auf der oder mit der sie axial umstellbar sind. Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung hat entweder lediglich eine gemeinsame Kulisse für mehrere Gabeln oder mehrere Kulissen für die Betätigung immer derselben Schaltgabel. Die Schaltkulissen sind dann auf einer gemeinsamen Welle
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schiebt durch Einwirkung auf die Stifte 13,14 die Schaltgabeln 15, 16 in die vorgewählte Schaltstellung um. Die Position der Nuten 23 ist durch die einzelnen Schaltstellungen gegeben.
Sobald der Betätigungsmechanismus 10, 11, 12 nach Einschaltung der vorgewählten Gangstufe durch die Feder 24 in die ursprüngliche Stellung zurückkehrt, verstellt sich auch die Schaltkulisse 1 durch die Feder 7 in ihre obere axiale Stellung, in der sie durch den Wellenbund 6 gesichert ist. Der Hebel 11 rückt aus dem Eingriff mit der entsprechenden Nut 23 und verbleibt über der Grundplatte 2, so dass die Schaltkulisse 1 wieder durch den Vorwähler in jede weitere Schaltstellung eingestellt werden kann. Die Schaltgabeln 15 und 16 verbleiben in der eingeschalteten Stellung durch die Rasten 21 in den entsprechenden Nuten 18, 19 oder 20 bzw. 18', 19', 20'gesichert.
Die Schaltkulisse 1 kann je nach der Anzahl der Gangstufen entweder als Mantel eines fünfkantigen Prismas, falls es sich um ein Wechselgetriebe mit vier Gangstufen (wie dargestellt) handelt, oder in Form eines beliebigen mehrkantigen Prismas, wobei die Anzahl der Kanten durch, die Anzahl der Gangstufen und des Leerlaufs gegeben ist, ausgeführt werden. Es ist auch möglich, die Schaltkulisse als Zylindermantel mit einer entsprechenden Anzahl von Einschnittpaaren auszubilden. Die Schaltkulisse kann weiters in Form eines Mantelsektors entweder eines Prismas oder eines Zylinders ausgebildet werden.
Anstatt einer Schaltkulisse können mehrere Schaltkulissen angewendet werden, von denen jede immer eine Schaltgabel betätigt. Diese Alternative ist für Getriebegehäuse kleinerer Abmessungen vorteilhaft, da der Durchmesser der Schaltkulissen wesentlich kleiner als der Durchmesser einer einzigen Schaltkulisse ist ; dabei bleiben jedoch Einfachheit und niedrige Herstellungskosten erhalten. Ein Beispiel dieser alternativen Ausführung ist in den Fig. 4 und 5 für ein vierstufiges Wechselgetriebe dargestellt.
Auf der Welle 4 befinden sich Schaltkulissen l'und l", die von Grundplatten 2', 2" getragen werden und auf gemeinsamer Nabe 3 befestigt sind. Die Nabe 3 ist mittels Keil-Nuten-Verzahnung auf der Welle 4 gelagert. Die Schaltkulissen l'und 1" sind in diesem Falle nicht mit Einschnittpaaren versehen, sondern weisen in einer Schaltstellung immer nur einen Einschnitt auf. Einschnitte auf jeder Kulisse bilden dann zusammen das entsprechende Paar, das gleichzeitig die Schaltgabeln 15,16 mit Hilfe der Stifte 13, 14 betätigt. Die Schaltgabeln befinden sich in diesem Falle jede auf einer selbständigen Führungstange 17', 17", auf denen sich die entsprechenden Einschnitte befinden, in die die Feststellmittel der Nabe jeder Schaltgabel einfallen.
Die Stifte 13, 14 befinden sich in diesem Falle in einer Ebene, die durch die Achse der Welle 4 hindurchgeht (bei der in den Fig. 1 - 3 dargestellten Ausführung befinden sie sich daher in einer zur Achse der Welle 4 senkrechten Ebene).
Die Schaltkulissen l', l"können wie bei der Ausführung nach Fig. 1 - 3 entweder in Form des Mantels eines mehrkantigen Prismas oder eines Zylinders, auch in Form von Sektoren dieser Mäntel, ausgeführt werden. Die übrigen Teile sind bei beiden Alternativen gleich. Die Funktionen beider Ausführungen sind ebenfalls gleich.
Die Schaltkulissen l, l'und l"können gegebenenfalls be ! beiden Ausführungen auf der Welle 4 fest gelagert und mit ihr zusammen axial umstellbar sein. Diese Ausführung ist in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht. Bei dieser Ausführung wird dann die Scheibe 8 mit Nuten versehen und auf den Nuten der Welle 4 gelagert, so dass bei axialer Verschiebung der Welle 4 die Scheibe 8 in unveränderter Stellung bleibt.
Die Art der Sicherung gegen Verschwenkung der Schaltkulissen 1,1', 1" beim Schalten kann, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, ausgeführt werden. Auf der Welle 4 befindet sich ein Federkeil 25, im Lager der Welle 4 befinden sich fünf Nuten 26, die den einzelnen Schaltstellungen der Schaltkulissen 1,
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zwischen der Scheibe 8 und dem Stützteller 27 angebracht ist, in der oberen axialen Grenzstellung, so befindet sich der Federkeil 25 ausserhalb der Nuten 26, und die Schaltkulissen können in entsprechende Schaltstellungen verschwenkt werden. Sobald sich jedoch die Schaltkulisse 1 bzw. Schaltkulissen l', l" durch die Wirkung des Hebels 11 axial umzustellen beginnen, schiebt sich der Federkeil 25 in die entsprechende Nut 26 ; dadurch sind die Schaltkulissen gegen Verschwenkung gesichert.
Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung kann nicht nur für Wechselgetriebe mit Vorwärtsgangstufen sondern auch für Wechselgetriebe, bei denen nebst Vorwärtsgangstufen auch Rückwärtsgangstufen vorgesehen sind, angewendet werden. Für die Schaltgabel des Rückwärtsganges werden dann bei der Ausführung mit einer Schaltkulisse weitere Einschnitte in jeder Schaltstellung angeordnet und bei der Ausführung mit mehreren Schaltkulissen wird eine selbständige Schaltkulisse angeordnet.