Schaltvorrichtung für mehrgängige Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und befasst sich mit der Anordnung bzw. Lagerung und der Ausbildung eines von einer Bedienungsperson, z. B. dem Fahrer, zu bedienenden Schaltgliedes sowie mit mit diesem Glied zusammen wirkenden Teilen. Die Verwendung des erfindungs gemässen Schaltgliedes ist in verschiedener Weise gedacht. So soll das Schaltglied in gewissen Fällen direkt auf einen übertragungsteil durch Bewegung des Schaltgliedes in einer Richtung hin und zurück einwirken können.
Das Schaltglied soll aber auch in andern Fällen so angeordnet werden können, dass es zu mehreren Bewegungen veranlasst werden kann, und zwar zur axialen Verschiebung und zur Ver- schwenkung. Die zuletzt erwähnte Betätigungsart kommt für Fälle in Betracht, in denen mit einer Bewegungsart die Gangvorwahl vollzogen und mit der andern Bewegungsart das endgültige Gangschal ten durchgeführt wird. Die Mittel zur Übertragung der Schalthebelverstellungen zu den eigentlichen Schaltgliedern im Getriebe können beliebig sein, und zwar z. B. durchgehend mechanisch oder auch mit Verwendung einer Druckmittelanlage.
Die Erfindung besteht darin, dass eine in Axial richtung des von der Bedienungsperson zu betätigen- den Schaltgliedes auf dieser wirkende Federungsein richtung innerhalb von Schultern des Schaltgliedes vorgesehen ist, und dass eine das Schaltglied führende Hülse, die die Axialbewegung des Schaltgliedes nicht mitmacht, Anschlagflächen aufweist, gegen welche die Federungseinrichtung nach Zurücklegung eines ge wissen Verschiebeweges des Schaltgliedes in einer Richtung und auch in entgegengesetzter Richtung zur Anlage gelangen und dann zusammengedrückt wer den kann.
Damit kann erreicht werden, dass bei Be- tätigung des Schaltgliedes in dessen vorzugsweise kurzwegigen Verstellungsetappen, die für die Gang schaltungen vorgesehen sind, diese Etappen in ihren Anfängen und Grenzen für die Bedienungsperson fühlbar festliegen und somit mit Sicherheit vonein ander gut unterschieden werden können.
Es ist bereits bekannt, einen Getriebeschalthebel zu verwenden, der über einen Arm eine verdrehbare und verschiebbare Schaltwelle zu beeinflussen hat und zu diesem Zweck axial verschiebbar und auch ver- schwenkbar ist. Dabei ist der Schalthebel mit seiner Schwenkachse in einer axial verschiebbaren Buchse gelagert, und die Buchse weist übereinander angeord nete Rücksprünge auf, in welche jeweils nach axialer Verstellung des Hebels ein federndes Sperrglied ein schnappen kann. Diese Art der Anordnung des Hebels und seiner etappenweisen Verstellung ist inso fern nachteilig; als zu geringe Schaltsicherheit be steht, das heisst, dass hier Fehlschaltungen leicht vor kommen können.
Dieser bekannten Einrichtung gegenüber bietet die erfindungsgemässe Schaltvorrichtung die eingangs geschilderten Vorteile.
Es sind in der Zeichnung zwei Beispiele für die Anordnung, Ausbildung und die Anwendungsweise des Schaltgliedes und seiner zugehörigen Teile dar gestellt.
Das eine Beispiel ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Fig. 1 ist ein durch die Achse des Schalthebels geführter Schnitt nach Linie 1-I der Fig. 2.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 11-I1 der Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Teil des Schaltgliedes aus Fig. 1 in grösserem Massstab.
In Fig. 4 bis 6 ist das zweite Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig.4 zeigt die Vorrichtung geschnitten, worin der Schalthebel in einer bestimmten Stellung erscheint.
Fig. 5 zeigt in einem gleichen Schnitt einen Teil der Vorrichtung bei einer andern Stellung des Schalt hebels.
Fig. 6 ist eine Draufsicht von Einzelteilen. Der Schalthebel erscheint darin quergeschnitten.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 bis 3 ist das zur Beeinflussung der Schaltwelle dienende Schaltglied 1 in dem turmartigen Gehäuse 2 axial beweglich und auch schwenkbar gelagert, und zwar mit Hilfe einer Hülse 3, die auf zwei im Gehäuse befestigten runden Buchsen 4 drehbar ruht. Innerhalb der Buchsen 4 sind Bolzen 5 vorgesehen, die mit kegelförmigen Enden gegen das Schaltglied 1 durch Federn 6 gehalten werden. Das Schaltglied 1 weist eine Eindrehung auf, so dass zwei ringförmige Schul tern 7 und 8 am Schaltglied gebildet sind. Zwischen diese Schultern ist eine Druckfeder 9 mit gewisser Vorspannung eingesetzt, und zwar unter Zwischen schaltung von zwei Endringen 12 und 13.
Die Schul tern 7 und 8 sind verhältnismässig schmal bemessen, damit es möglich ist, dass die Feder 9 mit geringer Ausweitung über den Aussendurchmesser des Schalt gliedes 1 in ihren Sitz gebracht werden kann. Die Ringe 12 und 13 sind vorteilhaft Sprengringe und lassen sich leicht aufbringen. Das Schaltglied kann aus zwei Teilen bestehen, die mit Hilfe eines Ge windezapfens 11 aneinandergefügt sind und die Feder 9 mit den Endringen zwischen sich aufnehmen.
Auf dem obern Ende des Schaltgliedes 1 kann ein geeigneter Handgriff befestigt werden, von dessen Darstellung abgesehen ist. Es kann auch ein Ge stänge beliebiger Art angeschlossen sein. Gegenüber den Endringen 12 und 13 weist die Hülse 3 die Schulterflächen 14 und 15 auf, wovon die Fläche 14 von dem in die Hülse 3 eingeschraubten Endring<B>16</B> gebildet ist. Das eine Ende des Hebels 1 hat Anschluss an einen in bekannter Weise mit der Schaltwelle 18 verbundenen Hebelarm 19. Letzterer endet in einem Kugelkopf 20, und das Schaltglied 1 nimmt den Kugelkopf 20 mit einer Bohrung 21 auf und führt einen zylindrischen Teil 22 des Hebelarmes 19 mit Hilfe von zwei flachen Ansätzen 23, 23.
Im Bereich der Drehzapfen 5 sind am Schaltglied 1 durch Ein drehungen ringförmige Kegelflächen gebildet, die der Kegelform der Enden der Drehzapfen 5 entsprechen. Auf einer bestimmten Strecke des Schaltgliedes 1 sind zwei äussere Kegelflächen 25, 26 und zwei innere Kegelflächen 27, 28 vorhanden. Ausserdem bestehen noch zwei Kegelflächen 29, die zusammen eine Rast zum Halten des Schaltgliedes 1 in einer äussersten Schaltstellung bilden.
Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Schalt vorrichtung ist folgende: Da hier, wie eingangs erwähnt, die Traghülse 3 mittels Buchsen 4 um eine Querachse verschwenkbar ist, ist mit dieser Verschwenkung die Schaltwelle 18 unter Vermittlung des Armes 19 axial hin und her verschiebbar. Ausserdem kann die Schaltwelle 18 verdreht werden, und zwar ebenfalls mittels des Armes 19, jedoch durch die axiale Verstellung des Schaltgliedes 1 innerhalb seiner Führungshülse 3.
Bei verschiedenen eingestellten Schwenklagen des Armes 18 lassen sich bei der entsprechend verdreh ten Schaltwelle 18 jeweils zwei Schaltungen bewirken, wenn die Schaltwelle in der einen Richtung bzw. in der entgegengesetzten Richtung längsverschoben wird. Den beabsichtigten, vorbereiteten Verschwenk- lagen I, 1I, 11I, IV, V des Armes 19 entsprechend sind die Kegelflächen 25, 26, 27, 28 und 29 am Schaltglied geeignet angeordnet. In Fig. 1 ist das Schaltglied 1 in einem der Verstellzustände darge stellt, wobei die Kegelfläche 28 an den kegelförmigen Ansätzen der beiden Bolzen 5 anliegt.
Die Druck feder 9 liegt dabei über den Ring 13 auf der Schulter fläche 14 der Hülse 3 bzw. des Ringes 16 auf. Wenn das Schaltglied 1 nach oben verstellt wird, so ist dies zunächst so weit möglich, bis der Ring 12 an der Grenzfläche 15 der Hülse 3 zur Anlage kommt. Gleichzeitig liegen dann auch die kegelförmigen Enden der inzwischen kurz zurückgedrängt gewesenen Bolzen 5 an der Kegelringfläche 27 an. Der Bedie- gungsperson ist es fühlbar geworden, dass die eine Verstelletappe beendet ist.
Der Arm 19 ist damit in die Stellung II gelangt und die entsprechend verdrehte Schaltwelle 18 kann durch Verschwenken des Schalt gliedes 1 mit seiner Hülse 3 um die Buchsen 4 längs verschoben werden, wie es zur Erzielung der ge wünschten Gangschaltung erforderlich ist. Sind wei tere Getriebeschaltungen erwünscht, so wird dies möglich durch weitere Bewegung des Schaltgliedes 1 nach oben. Der Beginn einer solchen Bewegung wird dem Bedienenden dadurch besonders fühlbar, dass ein Zusammendrücken der Feder 9 zu erfolgen hat. Der Verstellweg des Schaltgliedes endet mit Anlegen der Kegelringfläche 25 an die kegeligen Enden der Bolzen 5.
Es ist dabei die Verdrehung der Schalt welle 18 entsprechend Stellung III des Armes 19 erreicht, worauf wiederum durch Verschwenken des Schaltgliedes um die Buchsen 4 zwei Getriebeschal tungen durchführbar sind. Beim Abwärtsbewegen des Schaltgliedes 1 wird wieder die angedeutete Arm stellung II und darauf die Armstellung I erreicht. Wird das Schaltglied von der gezeichneten Stellung weiter nach unten bewegt, so ergibt sich zunächst die Armstellung IV, bei welcher die Kegelringfläche 26 an die Bolzen 5 zur Anlage gelangt ist. Während dieser Verstellung ist die Feder 9, deren untere Endscheibe 13 auf der Schulter 7 des Schaltgliedes 1 aufliegt, um einen bestimmten Betrag zusammenzu drücken.
Es ist der Bedienungsperson somit der Übergang aus Stellung I zu Stellung IV besonders fühlbar. Wird das Schaltglied noch weiter nach unten bewegt, so geschieht dies mit stärkerer Kraft unter weiterem Zusammendrücken der Feder 9, bis die Bolzen 5 in die von den Kegelringflächen 29 gebildete Rille des Schaltgliedes 1 eintreten. Dieser Stellung entspricht die in Fig. 1 angedeutete Schwenklage V des Armes 19. Die beschriebene Schaltvorrichtung ist zur Erzielung von acht Geschwindigkeitsstufen und einem bzw. zwei Rückwärtsstufen geeignet.
Bei der in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Aus führungsform sind zwischen zwei Schultern 35, 36 des hier mit 34 bezeichneten Schaltgliedes zwei Druckfedern 37, 38 mit einer lose geführten Zwi schenscheibe 39 angeordnet. Das Schaltglied 34 be steht aus zwei Teilen, die mittels eines Gewinde zapfens 40 zusammengesetzt sind. Der axiale Ver- stellweg für die Zwischenscheibe 39 ist durch die Grenzflächen 42, 43 innerhalb der über das Schalt glied 34 führenden Hülse 44 festgelegt. Die Hülse 44 ist um Zapfen 45 verdrehbar im Gehäuse 46 gelagert.
Das untere Ende des Schaltgliedes 34 nimmt den Kugelkopf 48 des an der Schaltwelle 50 be festigten Armes 49 auf und gewährt durch zwei Ansätze 51 dem zylindrischen Teil 52 des Armes 49 eine Führung. In der beschriebenen Einrichtung ist in Fig. 4 das Schaltglied 34 in einer Stellung gezeigt, bei der der Arm 49 die mit I bezeichnete Lage einnimmt. Wird das Schaltglied 34 zum Beispiel nach unten bewegt, so geschieht dies unter Zusammendrücken der Feder 37 (siehe Fig.5) und mit Beendigung dieser Bewegung ist die Lage Il des Armes 49 erreicht.
So, wie die erwähnte Verstellung des Armes 49 nach unten erfolgt, kann auch eine Verstellung nach oben durchgeführt werden, indem nach Rück kehr zur der Stellung I entsprechenden Lage des Gliedes 34 zunächst eine Aufwärtsverschiebung des Schaltgliedes 34 so weit geschieht, bis die Zwischen scheibe 39 an der Ringfläche 43 der Hülse 44 anliegt, wobei die beiden Druckfedern 37 und 38 unbeein flusst bleiben. Damit ist die Lage III des Armes 49 erreicht. Die weitere Bewegungsetappe des Schalt gliedes nach oben bewirkt das Zusammendrücken der Feder 38 und endet in der höchsten Stellung des Schaltgliedes 34, wobei der Arm 49 die in Fig. 1 angedeutete Lage IV einnimmt. Für die Schaltwelle 50 sind bei der beschriebenen Schaltvorrichtung acht Einstellmöglichkeiten vorhanden.
Die Schaltvorrich tung erweist sich gegenüber derjenigen der Fig. 1 insofern vorteilhaft, als sowohl das Schaltglied an sich als auch die Mittel zur Ermöglichung des Ver- schwenkens des Schaltgliedes mit seiner Traghülse einfacher gestaltet sind. Die Schaltungen brauchen in ihrer Reihenfolge nicht an das Beispiel der Fig. 1 und 4 gebunden zu sein, sondern können vorteilhaft von oben oder unten beginnend hintereinanderfol- gend I, 1I, 11I, IV, V vorgesehen sein.
Switching device for multi-speed speed change transmissions, in particular for motor vehicles The invention relates to a switching device for speed change transmissions, in particular for motor vehicles, and is concerned with the arrangement or storage and the training of an operator, eg. B. the driver, the switching element to be operated and with parts that work together with this element. The use of the switching element according to the Invention is intended in various ways. In certain cases, the switching element should be able to act directly on a transmission part by moving the switching element back and forth in one direction.
In other cases, however, the switching element should also be able to be arranged in such a way that it can be induced to perform several movements, specifically for axial displacement and pivoting. The last-mentioned type of actuation comes into consideration in cases in which the gear preselection is carried out with one type of movement and the final gear shifting is carried out with the other type of movement. The means for transmitting the shift lever adjustments to the actual shift elements in the transmission can be any, namely z. B. continuously mechanically or with the use of a pressure medium system.
The invention consists in that an axial direction of the switching element to be actuated by the operator is provided within the shoulders of the switching element, and that a sleeve guiding the switching element, which does not take part in the axial movement of the switching element, has stop surfaces , against which the suspension device after covering a ge know displacement path of the switching element in one direction and also in the opposite direction to the plant and then compressed who can.
It can thus be achieved that when the switching element is actuated in its preferably short adjustment stages, which are provided for the gear shifts, the beginnings and limits of these stages are tangible for the operator and can thus be clearly distinguished from one another.
It is already known to use a gear shift lever which has to influence a rotatable and displaceable shift shaft via an arm and for this purpose is axially displaceable and also pivotable. The shift lever is mounted with its pivot axis in an axially displaceable socket, and the socket has one above the other angeord designated recesses, into which a resilient locking member can snap after each axial adjustment of the lever. This type of arrangement of the lever and its step-by-step adjustment is disadvantageous in this respect; there is insufficient switching reliability, which means that incorrect switching can easily occur here.
Compared to this known device, the switching device according to the invention offers the advantages described above.
There are two examples of the arrangement, training and application of the switching element and its associated parts are shown in the drawing.
One example is shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a section taken through the axis of the shift lever along line 1-I in FIG. 2.
FIG. 2 is a section along line 11-I1 of FIG. 1. FIG. 3 shows part of the switching element from FIG. 1 on a larger scale.
In Fig. 4 to 6, the second embodiment is shown. 4 shows the device in section, in which the shift lever appears in a certain position.
Fig. 5 shows in the same section a part of the device in a different position of the switching lever.
Fig. 6 is a plan view of parts. The gearshift lever appears cross-sectioned.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the switching element 1 used to influence the switching shaft is axially movable and also pivotably mounted in the tower-like housing 2, with the aid of a sleeve 3 which rests rotatably on two round sockets 4 fastened in the housing. Bolts 5 are provided inside the sockets 4, which are held with conical ends against the switching element 1 by springs 6. The switching element 1 has a recess, so that two ring-shaped school terns 7 and 8 are formed on the switching element. A compression spring 9 with a certain preload is inserted between these shoulders, with two end rings 12 and 13 interposed.
The school terns 7 and 8 are relatively narrow, so that it is possible that the spring 9 can be brought into its seat with a small expansion over the outer diameter of the switching element 1. The rings 12 and 13 are advantageously snap rings and can be easily attached. The switching element can consist of two parts, which are joined together with the help of a Ge threaded pin 11 and the spring 9 with the end rings between them.
A suitable handle can be attached to the upper end of the switching element 1, but this is not shown. A linkage of any type can also be connected. Opposite the end rings 12 and 13, the sleeve 3 has the shoulder surfaces 14 and 15, of which the surface 14 is formed by the end ring 16 screwed into the sleeve 3. One end of the lever 1 is connected to a lever arm 19 connected in a known manner to the switching shaft 18. The latter ends in a spherical head 20, and the switching element 1 receives the spherical head 20 with a bore 21 and guides a cylindrical part 22 of the lever arm 19 with the help of two flat lugs 23, 23.
In the area of the pivot 5, annular conical surfaces are formed on the switching member 1 by a rotations, which correspond to the conical shape of the ends of the pivot 5. Two outer conical surfaces 25, 26 and two inner conical surfaces 27, 28 are present on a certain distance of the switching element 1. There are also two conical surfaces 29 which together form a detent for holding the switching element 1 in an outermost switching position.
The operation of the above-described switching device is as follows: Since here, as mentioned above, the support sleeve 3 can be pivoted about a transverse axis by means of sockets 4, the switching shaft 18 is axially displaceable back and forth with this pivoting through the intermediary of the arm 19. In addition, the switching shaft 18 can be rotated, also by means of the arm 19, but by the axial adjustment of the switching element 1 within its guide sleeve 3.
With different set pivot positions of the arm 18, two shifts can be effected in the corresponding rotated th shift shaft 18 when the shift shaft is longitudinally displaced in one direction or in the opposite direction. The conical surfaces 25, 26, 27, 28 and 29 on the switching element are suitably arranged in accordance with the intended, prepared pivoting positions I, 11, 11I, IV, V of the arm 19. In Fig. 1, the switching element 1 is in one of the adjustment states Darge provides, the conical surface 28 rests against the conical lugs of the two bolts 5.
The pressure spring 9 is on the ring 13 on the shoulder surface 14 of the sleeve 3 or the ring 16 on. If the switching element 1 is adjusted upwards, this is initially possible until the ring 12 comes to rest on the interface 15 of the sleeve 3. At the same time, the conical ends of the bolts 5, which in the meantime have been pushed back for a short time, also rest against the conical ring surface 27. The operator felt that the one adjustment stage has ended.
The arm 19 is thus in the position II and the correspondingly rotated shift shaft 18 can be moved longitudinally by pivoting the switching member 1 with its sleeve 3 around the sockets 4, as is required to achieve the desired gear shift GE. If further gear shifts are desired, this is possible by further movement of the shift element 1 upwards. The operator can feel the beginning of such a movement particularly because the spring 9 has to be compressed. The adjustment path of the switching element ends when the conical ring surface 25 comes into contact with the conical ends of the bolts 5.
It is the rotation of the switching shaft 18 according to position III of the arm 19 is reached, whereupon by pivoting the switching element about the sockets 4, two transmission scarf lines can be carried out. When moving the switching element 1 down, the indicated arm position II and then the arm position I is reached. If the switching element is moved further down from the position shown, the arm position IV is first obtained, in which the conical ring surface 26 has come to rest against the bolts 5. During this adjustment, the spring 9, the lower end plate 13 of which rests on the shoulder 7 of the switching element 1, is pressed together by a certain amount.
The operator can particularly feel the transition from position I to position IV. If the switching element is moved further downwards, this is done with greater force while further compressing the spring 9 until the bolts 5 enter the groove of the switching element 1 formed by the conical ring surfaces 29. This position corresponds to the pivot position V of the arm 19 indicated in FIG. 1. The switching device described is suitable for achieving eight speed levels and one or two reverse levels.
In the embodiment shown in FIGS. 4, 5 and 6, two compression springs 37, 38 with a loosely guided inter mediate disk 39 are arranged between two shoulders 35, 36 of the switching element, here designated 34. The switching element 34 be consists of two parts which are composed of a pin 40 by means of a thread. The axial adjustment path for the intermediate disk 39 is determined by the boundary surfaces 42, 43 within the sleeve 44 leading over the switching element 34. The sleeve 44 is mounted in the housing 46 such that it can rotate about pin 45.
The lower end of the switching element 34 takes the ball head 48 of the arm 49 fastened to the switching shaft 50 and grants the cylindrical part 52 of the arm 49 a guide through two lugs 51. In the device described, the switching element 34 is shown in FIG. If the switching element 34 is moved downwards, for example, then this takes place while the spring 37 is compressed (see FIG. 5) and when this movement ends, the position II of the arm 49 is reached.
Just as the mentioned adjustment of the arm 49 downwards, an adjustment upwards can also be carried out by first moving the switching element 34 upwards until the intermediate disk 39 is returned to the position of the member 34 corresponding to position I rests against the annular surface 43 of the sleeve 44, the two compression springs 37 and 38 remaining unaffected. Position III of arm 49 is thus reached. The further upward movement stage of the switching element causes the compression of the spring 38 and ends in the highest position of the switching element 34, the arm 49 assuming the position IV indicated in FIG. Eight setting options are available for the switching shaft 50 in the switching device described.
The switching device proves to be advantageous over that of FIG. 1 in that both the switching element per se and the means for enabling the switching element to be pivoted with its support sleeve are designed to be simpler. The order of the circuits does not need to be tied to the example in FIGS. 1 and 4, but can advantageously be provided in succession I, 11, 11I, IV, V starting from above or below.