DE10045266A1 - Operating unit for multistage gear box for motor vehicles has selector shaft axially moveable in gear housing via shift lever, and with radially offset driver elements - Google Patents
Operating unit for multistage gear box for motor vehicles has selector shaft axially moveable in gear housing via shift lever, and with radially offset driver elementsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Betätigen eines mehrstufigen Schaltgetriebes nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a switching device for actuating a multi-stage Manual transmission according to the type of the main claim.
Aus der DE 43 42 957 A1 ist eine Schaltvorrichtung für die Schaltungsbetätigung von Mehrstufenschaltgetrieben bekannt, bei der auf einer zentralen Schaltstange Mitnahmeelemente angeordnet sind, über die ein selektives Verschwenken von Schaltschwingen zum Einlegen bzw. zur Auswahl einer entsprechenden Gangübersetzung möglich ist. Trotz des Einsatzes einer zentralen Schaltstange erfordert die Schaltvorrichtung insbesondere zur Betätigung der einzelnen Schaltschwingen bzw. Schaltgabeln eine Vielzahl von Einzelbauteilen, von denen die Funktionsfähigkeit der gesamten Schaftvorrichtung abhängig ist.DE 43 42 957 A1 describes a switching device for the switching actuation of Multi-stage manual transmissions are known in the case of a central shift rod Driving elements are arranged, via which a selective pivoting of Shift rockers for inserting or for selecting an appropriate gear ratio is possible. Despite the use of a central shift rod, the Switching device in particular for actuating the individual rocker arms or Shift forks a variety of individual components, one of which is the functionality of the entire shaft device is dependent.
Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Schaltvorrichtung zum Betätigen eines mehrstufigen Schaltgetriebes dahingehend zu verbessern, dass eine aus wenigen Bauteilen bestehende Schalteinheit eine zuverlässige und präzise Verschiebung der Schaltgabeln gewährleistet.In contrast, the object of the invention is a generic switching device to improve the operation of a multi-stage gearbox in that a switching unit consisting of a few components is reliable and precise Shifting of the shift forks guaranteed.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Haupanspruchs gelöst.The object is achieved by the features of the main claim.
Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, der mit wenigen und zuverlässig funktionierenden Bauteilen umgesetzt ist.The switching device according to the invention is characterized by a simple structure, which is implemented with few and reliably functioning components.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous developments of the invention result from the Subclaims and the description.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.Two embodiments of the invention are in the description below and Drawing explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in einer Neutralstellung, Fig. 1 The switching device according to the invention in a neutral position,
Fig. 2 die Schaltvorrichtung in einer Vorwählposition, Fig. 2 shows the switching device in a Vorwählposition,
Fig. 3 die Schaltvorrichtung in einer eingelegten Gangposition, Fig. 3 shows the switching apparatus in a gear engaged position,
Fig. 4 + 5 zwei vergrößerte Darstellungen von auf einer Schaltwelle positionierten Hülsen und Fig. 4 + 5 two enlarged views of sleeves positioned on a selector shaft and
Fig. 6 eine Schaltwelle in einer zweiten Ausführungsform. Fig. 6 shows a switching shaft in a second embodiment.
Die für ein 6-Gang-Getriebe ausgebildete Schaltvorrichtung weist eine Schaltwelle 2 auf, die mit vier, im Abstand und radial versetzt zueinander angeordneten Mitnahmeelementen, im folgenden als Schaltbärte 4A bis 4D bezeichnet, versehen ist. Jeder Schaltbart 4A bis 4D weist eine Schaltnut 5A bis 5D auf, deren Funktion später noch näher erläutert wird. Auf der Schaltwelle 2 sind zwei Hülsen 8A und 8B angeordnet, aus denen jeweils zwei mit einem Kreisbogensegment versehene Führungselemente 6A bis 6D einstückig herausgebildet sind. Die Stirnseiten 9A bis 9D der beiden Hülsen 8A und 8B liegen im eingebauten Zustand an Getriebegehäuseflächen (nicht dargestellt) an und sind somit axial festgesetzt. Die Führungselemente 6A bis 6D weisen jeweils eine Axialnut 10A bis 10D auf, die auf die Schaltbärte 4A bis 4D aufgeschoben sind. Weiterhin weisen die Führungselemente 6A bis 6D jeweils eine Radialnut 12A bis 12D auf, in die Zapfen 14A bis 14D eingreifen. Die Zapfen 14A bis 14D sind auf der Außenseite von vier Schiebehülsen 16A bis 16D angebracht, an denen vier Schaltgabeln 18A bis 18D angeformt sind. Die Schaltgabeln 18A bis 18D weisen jeweils einen kreissegmentförmig ausgebildeten Innensteg 20 auf, der auf bekannte Art und Weise in eine nicht dargestellte Schaltmuffe einer Synchronisiereinrichtung eingreift. The shifting device designed for a 6-speed transmission has a shift shaft 2 which is provided with four entraining elements which are spaced apart and radially offset from one another, hereinafter referred to as shift beards 4 A to 4 D. Each switching bit 4 A to 4 D has a switching groove 5 A to 5 D, the function of which will be explained in more detail later. On the selector shaft 2 , two sleeves 8 A and 8 B are arranged, from each of which two guide elements 6 A to 6 D provided with a circular arc segment are formed in one piece. The end faces 9 A to 9 D of the two sleeves 8 A and 8 B are in the installed state on gear housing surfaces (not shown) and are thus axially fixed. The guide elements 6 A to 6 D each have an axial groove 10 A to 10 D, which are pushed onto the switching beards 4 A to 4 D. Furthermore, the guide elements 6 A to 6 D each have a radial groove 12 A to 12 D into which pins 14 A to 14 D engage. The pins 14 A to 14 D are attached to the outside of four sliding sleeves 16 A to 16 D, on which four shift forks 18 A to 18 D are formed. The shift forks 18 A to 18 D each have a circular segment-shaped inner web 20 which engages in a known manner in a shift sleeve, not shown, of a synchronizing device.
Die vier Schaltgabeln 18A bis 18D sind auf einer Schaltstange 22 axial verschiebbar
angeordnet. Wie in Fig. 1 dargestellt, dient die Schaltgabel 18A zum Einlegen des
Rückwärtsganges, während die Schaltgabel 18B zum Einlegen der Gänge 5 und 6, die
Schaltgabel 18C zum Einlegen der Gänge 1 und 2 und die Schaltgabel 18D zum Einlegen
der Gänge 3 und 4 verantwortlich sind. Im Folgenden wird der Schaltmechanismus
anhand des Einlegen des ersten Ganges näher erläutert:
In Fig. 1 befindet sich die Schaltwelle 2 in ihrer Neutralstellung, in der kein Gang
eingelegt ist und bei der sich der durch den Fahrer betätigbare Schalthebel in der
Neutralgasse auf der Höhe der Gänge 3 und 4 befindet. Wie weiterhin aus Fig. 1
ersichtlich ist, sind die Zapfen 14A bis 14D der Schaltgabeln 18A bis 18D in den
Radialnuten 12A bis 12D der kreisbogenförmig ausgebildeten Führungselemente 6A bis
6D geführt, wobei der Rückwärtsgang sowie die Gänge 5 und 6 sowie 1 und 2 durch die
in den Radialnuten 12A bis 12C geführten Führungszapfen 14A bis 14C axial gesperrt
bzw. arretiert sind, während aus dieser Schaltstellung heraus ein axiales Verschieben der
Schaltgabel 18D möglich wäre, da in dieser Drehlageposition der Zapfen 14D der
Schaltgabel 18D in der Schaltnut 5D des Schaltbarts 4D Aufnahme findet. Soll nun aus
der in Fig. 1 dargestellten Neutralstellung der erste Gang eingelegt werden, so wird die
Schaltwelle 2, wie in Fig. 2 dargestellt, über einen Handschalthebel und eine ebenfalls
nicht dargestellte Umlenkeinrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn bis auf die Höhe der
Schaltgassen für die Gänge 1 und 2 verdreht. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind in dieser
Position die Schaltgabeln 18A, 18B sowie 18D durch die Führungselemente 6A, 6B und
6D axial festgesetzt, während ein axiales Verschieben der Schaltgabel 18C aufgrund der
zueinander fluchtenden Anordnung von Schaltnut 5C und Zapfen 14C in der Axialnut 10C
möglich ist. Wird nunmehr aus der in Fig. 2 dargestellten Vorwählposition entsprechend
Fig. 3 über den Handschalthebel der erste Gang eingelegt, so wird die Schaltwelle 2 in
die in Fig. 3 dargestellte Richtung axial verschoben. Dabei wird die Schaltgabel 18C über
den Schaltbart 4C und den in die Schaltnut 5C eingreifenden Zapfen 14C axial
verschoben, während die anderen drei Schaltgabeln 18A, 18B und 18D weiterhin axial
nicht verschiebbar festgesetzt sind. Nach dem gleichen Prinzip lassen sich über eine
entsprechende Schaltstellungen auch die anderen Gänge schalten.The four shift forks 18 A to 18 D are axially displaceable on a shift rod 22 . As shown in Fig. 1, the shift fork 18 A is used for engaging reverse gear, while the shift fork 18 B for shifting gears 5 and 6, the shift fork 18 C for shifting gears 1 and 2 and the shift fork 18 D for shifting gears 3 and 4 are responsible. The gearshift mechanism is explained in more detail below by engaging the first gear:
In Fig. 1, the shift shaft 2 is in its neutral position, in which no gear is engaged and in which the shift lever which can be actuated by the driver is located in the neutral alley at the level of gears 3 and 4. As can also be seen from FIG. 1, the pins 14 A to 14 D of the shift forks 18 A to 18 D are guided in the radial grooves 12 A to 12 D of the guide elements 6 A to 6 D in the form of a circular arc, with the reverse gear and the gears 5 and 6 and 1 and 2 are axially blocked or locked by the guide pins 14 A to 14 C guided in the radial grooves 12 A to 12 C, while an axial displacement of the shift fork 18 D would be possible from this switching position, since in this rotational position the Pin 14 D of the shift fork 18 D in the shift groove 5 D of the shift bar 4 D takes place. If the first gear is to be engaged from the neutral position shown in FIG. 1, the selector shaft 2 , as shown in FIG. 2, is turned counterclockwise via a manual shift lever and a deflection device, also not shown, to the level of the shift gates for the gears 1 and 2 twisted. As can be seen from Fig. 2, the shift forks 18 A, 18 B and 18 D are axially fixed by the guide elements 6 A, 6 B and 6 D in this position, while an axial displacement of the shift fork 18 C due to the mutually aligned arrangement of Switching groove 5 C and pin 14 C in the axial groove 10 C is possible. If now from the preselection position shown in FIG. 2 according to FIG. 3, the first gear is engaged via the manual shift lever, then the shift shaft 2 is axially displaced in the direction shown in FIG. 3. The shift fork 18 C is shifted axially via the shift bit 4 C and the pin 14 C engaging in the shift groove 5 C, while the other three shift forks 18 A, 18 B and 18 D are still axially fixed. The other gears can be shifted according to the same principle by means of a corresponding shift position.
Aufgrund des einteiligen Aufbaus der beiden Hülsen 8A und 8B und der Führungselemente 6A bis 6D müssen bei der Montage bzw. Fertigung der Schaltvorrichtung zuerst die Hülsen 8A und 8B auf die Schaltwelle 2 aufgeschoben werden; erst danach werden die den einzelnen Gängen zugeordneten Schaltbärte 4A bis 4D an der Schaltwelle 2 durch Anlöten, Anschweißen, Anschrauben o. ä. befestigt.Due to the one-piece construction of the two sleeves 8 A and 8 B and the guide elements 6 A to 6 D, the sleeves 8 A and 8 B must first be pushed onto the selector shaft 2 when assembling or manufacturing the switching device; Only then are the switching beards 4 A to 4 D assigned to the individual gears attached to the switching shaft 2 by soldering, welding, screwing or the like.
Um daher aus Fertigungsgründen zuerst die Schaltbärte 4A bis 4D an der Schaltwelle 2 montieren zu können, wird die in Fig. 6 dargestellte zweite Ausführungsform einer Schaltvorrichtung, bei der gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, vorgeschlagen. Dazu sind die Führungselemente 6'A bis 6'D separat zu den Hülsen 8'A und 8'B ausgebildet, so dass eine Montage dieser Bauteile mit bereits an der Schaltwelle 2 befestigten Schaltbärten 4 möglich ist.Therefore, in order to be able to assemble the switching beards 4 A to 4 D on the switching shaft 2 for manufacturing reasons, the second embodiment of a switching device shown in FIG. 6, in which the same components are provided with the same reference numerals, is proposed. For this purpose, the guide members 6 'A to 6'D separately from the sleeves 8' A and 8'b formed, so that assembly of these components with already at the shaft 2 mounted circuit beards 4 is possible.
Die Hülsen 8'A und 8'B sind jeweils dreiteilig aufgebaut und bestehen jeweils aus zwei Endstücken 24 und 26 bzw. 28 und 30 und aus zwei Mittelteilen 32 und 34. Sowohl die vier Endstücke 24 bis 30 als auch die beiden Mittelteile 32 und 34 sind mit Axialnuten 36 versehen, so dass diese Bauteile ebenfalls über die mit den Schaftbärten 4A bis 4D versehene Schaltwelle 2 geschoben werden können. Sowohl die Endstücke 24 bis 30 der Hülsen 8'A und 8'B als auch die beiden Mittelteile 32 und 34 weisen einen axial ausgerichteten kreisbogenförmigen Schulterabschnitt 38 auf, der im eingebauten Zustand auf einer das Kreisbogensegment des Führungselementes 6'A bis 6'D begrenzenden Fläche 40 aufliegt. Damit werden beim Verdrehen der Schaltwelle 2 die beiden dreiteilig aufgebauten Hülsen 8'A und 8'B über die Schaltbärte 4A bis 4D und die Führungselemente 6'A bis 6'D mitgeführt. The sleeves 8 'A and 8'b are each constructed in three parts, each consisting of two end pieces 24 and 26 or 28 and 30 and two middle parts 32 and 34th Both the four end pieces 24 to 30 and the two middle parts 32 and 34 are provided with axial grooves 36 , so that these components can also be pushed over the selector shaft 2 provided with the end caps 4 A to 4 D. Both the end pieces 24 to 30 of the sleeves 8 'A and 8'b and the two central parts 32 and 34 have an axially oriented circular arc-shaped shoulder portion 38 which in the installed state on a the circular arc segment of the guide member 6' A limiting to 6'D Surface 40 rests. In order for the switching shaft are constructed in three parts, the two sleeves 8 entrained 2 'A and 8'b via the switching beards 4 A to 4 D and the guide members 6' A to 6'D during rotation.
Im folgenden wird exemplarisch anhand der dreiteilig ausgebildeten Hülse 8'A sowie der
beiden Führungselemente 6A und 6'B die Montage dieser Bauteile auf der Schaltwelle 2
erläutert:
Als erstes wird das Endstück 26 der Axialhülse 8'A auf die Schaltwelle 2 geschoben, bis
die axiale Anlagefläche 42 an einer nicht dargestellten Gehäuse-Anlagefläche zum
Anliegen kommt. Als nächstes wird das Führungselement 6'B auf die Schaltwelle 2
geschoben bis es mit rechten Stirnseite 44 am Endstück 26 zum Anliegen kommt, wobei
der Schulterabschnitt 38 auf der Fläche 40 zum Aufliegen kommt. Als nächstes wird das
Mittelteil 32 auf die Schaltwelle 2 geschoben, bis es in analoger Weise zum Endstück 26
an der linken Stirnseite des Führungselementes 6'B zum Anliegen kommt, wobei
wiederum der Schulterabschnitt 38 des Mittelteils 32 auf der Fläche 40 des
Führungskörpers 6'B zum Anliegen kommt. Nach dem das Mittelteil 32 auf die
Schaltwelle 2 aufgeschoben wurde, wird das Führungselement 6'A auf die Schaltwelle 2
aufgeschoben, bis es mit der rechten Stirnseite 44 am Mittelteil 32 zum Anliegen kommt.
In dieser Position liegt der Schulterabschnitt 38 des Mittelteils 32 wiederum auf der
Fläche 40 des Führungselementes 6'A auf. Zum Abschluss wird das Endstück 24 auf die
Schaltwelle 2 aufgeschoben, bis wiederum das Endstück 24 an der linken Stirnseite des
Führungselementes 6'A zum Anliegen kommt.In the following, the assembly of these components on the selector shaft 2 is explained using the three-part sleeve 8 'A and the two guide elements 6 A and 6 ' B:
First, the end piece is of the axial sleeve 8 'A shifted to the shift shaft 2 26 until the axial abutment surface 42, abutment surface comes to an unillustrated housing for concern. Next, the guide element 6 'B is pushed onto the selector shaft 2 until the right end face 44 comes to rest on the end piece 26 , the shoulder section 38 resting on the surface 40 . Next, the middle part 32 is pushed onto the selector shaft 2 until it comes to rest in an analogous manner to the end piece 26 on the left end face of the guide element 6 'B, again the shoulder section 38 of the middle part 32 on the surface 40 of the guide body 6 ' B comes to the concern. After the middle part 32 has been pushed onto the selector shaft 2 , the guide element 6 'A is pushed onto the selector shaft 2 until the right end face 44 comes to rest against the middle part 32 . In this position, the shoulder section 38 of the middle part 32 again lies on the surface 40 of the guide element 6'A. At the end, the end piece is pushed on the shift shaft 2 24, to turn the tip 24 comes to the left end side of the guide member 6 'A for concern.
Auf gleiche Art und Weise wird auch die Hülse 8'B sowie die beiden Führungselemente 6'C und 6'D auf der Schaltwelle 2 montiert. Die Funktionsweise der in Fig. 6 dargestellten Schaltwelle ist dabei identisch zu der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Schaltvorrichtung.In the same way, the sleeve 8 'B and the two guide elements 6 ' C and 6'D are mounted on the selector shaft 2 . The mode of operation of the shift shaft shown in FIG. 6 is identical to the shifting device described in the first exemplary embodiment.
Claims (5)
- - im Wesentlichen parallel und in einem Abstand zur Schaltstange (22) ist eine Schaltwelle (2) angeordnet, die über einen Schalthebel axial im Getriebegehäuse verschiebbar ist,
- - auf der Schaltwelle (2) sind radial versetzt zueinander angeordnete Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) befestigt, die der axialen Verschiebung der Schaltgabeln (18) dienen,
- - die Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) werden von Führungselementen (6A bis 6D) umfasst, die so ausgebildet sind, dass die nicht am Schaltvorgang beteiligten Schaltgabeln (18A bis 18D) auf der Schaltstange (22) axial arretiert sind.
- - A shift shaft ( 2 ) is arranged essentially parallel and at a distance from the shift rod ( 22 ), which can be moved axially in the gearbox housing via a shift lever,
- - Driving elements (4A to 4D or 4'A to 4'D), which serve to axially shift the shift forks ( 18 ), are fastened on the selector shaft ( 2 ) so as to be radially offset from one another.
- - The driving elements (4A to 4D or 4'A to 4'D) are comprised of guide elements ( 6 A to 6 D), which are designed so that the shift forks not involved in the switching process ( 18 A to 18 D) on the Shift rod ( 22 ) are axially locked.
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