DE102008021165A1

DE102008021165A1 - Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs

Info

Publication number: DE102008021165A1
Application number: DE102008021165A
Authority: DE
Inventors: Chao-Chang Ho
Original assignee: Kwang Yang Motor Co Ltd
Current assignee: Kwang Yang Motor Co Ltd
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-01-29
Also published as: US7841254B2; US20090025497A1; TWI314526B; FR2919369A1; ES2365567A1; ES2365567B1; TW200904679A

Abstract

Beschrieben ist eine Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs (ATV), inklusive eines Schalthebels, einer Schaltnabe, eines Schaltgetriebes und einer Schaltstange. An einem Ende hat die Schaltnabe eine Stufe mit einem Block, so dass Block und Stufe einen Anschlag bilden. Die Schaltstange hat am Ende einen Stoppabschnitt, der auf der Stufe positioniert werden kann und so mit dem Anschlag zusammenarbeitet, dass zum Einlegen des Rückwärtsgangs die Schaltstange sich zuerst von dem Anschlag absetzen muss, bevor sich eine Schaltgabel in einer Positionierrinne so verschieben kann, dass der Rückwärtsgang eingelegt wird. So werden Schäden durch Einlegen des Rückwärtsgangs während das Fahrzeug noch vorwärts fährt verhindert.

Description

Hintergrund der Erfindung
(a) Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs (ATV), insbesondere eine Einrichtung, die eine Schaltstange für den Rückwärtsgang am Ende einer Schaltnabe enthält und die verhindert, daß bei sich bewegendem Fahrzeug versehentlich der Rückwärtsgang eingelegt wird.
(b) Beschreibung des derzeitigen Standes der Technik
Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung eines Geländefahrzeugs werden durch eine Gangschaltung gesteuert. Wie in 4 dargestellt ist eine reguläre Gangschaltung innerhalb eines Motors (1) untergebracht. Der Motor (1) arbeitet nach dem Prinzip, daß eine Zündeinrichtung (11) ein Luft-/Kraftstoffgemisch innerhalb einer Brennkammer (12) entzündet, wodurch die hin- und hergehende Bewegung eines Kolbens (13) ausgelöst wird, der seinerseits eine Kurbelwelle (14) in Rotation versetzt. Die Kurbelwelle (14) ist mit einem Zahnrad (141) verbunden, das auf eine Kupplung (15) wirkt, um diese anzutreiben. Die Kupplung (15) ist mit einer Übertragungswelle (151) versehen, die über ein Übertragungsgetriebe (1511) ein auf der Schaltwelle (16) angebrachtes Schaltgetriebe (161) antreibt. Zum Gangwechsel dreht ein Schalthebel (nicht dargestellt) die auf einer Schaltnabenwelle (17) angebrachte Schaltnabe (171), wodurch eine Schaltgabel (1621) auf einer Schaltgabelstange (162) in die Positionierrinne (1711) auf der Schaltnabe (171) bewegt wird, was den Schaltvorgang bewirkt.
Diese herkömmliche Lösung erfüllt ihren Zweck des Gangwechsels. Wenn die Bewegungsrichtung des ATV jedoch durch Betätigung der Gangschaltung umgekehrt werden soll, wird die Zugkraft durch Öffnen der Kupplung (15) unterbrochen, während sich das Fahrzeug durch seine Trägheit noch weiterbewegt. Wenn dabei der Schalthebel durch Gewalt in die Rückwärtsstellung gebracht wird, wird die Schaltgabel (1621) auf der Schaltgabelstange (162) in die Rückwärtsstellung der Positionierrinne (1711) der Schaltnabe (171) gezwungen, während sich das Fahrzeug noch vorwärtsbewegt, was zu Beschädigungen an Schaltwelle (16) und/oder Schaltgetriebe (161) bzw. gefährlichen Fahrzuständen führen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist eine Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs (ATV), die einen Schalthebel, eine Schaltnabenwelle, ein Wechselgetriebe und eine Schaltstange für den Rückwärtsgang enthält. Der Schalthebel enthält ein Zahnrad, das zu einem Zahnrad der Schaltnabenwelle paßt, um die Schaltnabe anzutreiben. Zum Gangwechselmechanismus gehört eine Schaltgabelführungsstange Der Schalthebel dient dazu die Schaltnabe der Schaltnabenwelle zu verdrehen und die Schaltgabel auf der Schaltgabelführungsstange wird zum Gangwechsel auf der Positionierrinne der Schaltnabe positioniert. Die Schaltnabe hat an einem Ende eine Stufe auf der ein Block angebracht ist. Zwischen Block und Stufe entsteht ein Anschlag. Die Schaltstange hat am Ende einen Anschlag, der auf der Stufe positioniert werden kann und selektiv gegen den Anschlag abgegrenzt ist, so daß zum Einlegen des Rückwärtsgangs die Schaltstange vom Anschlag gelöst sein muß, damit sich die Schaltgabel in die Rückwärtsstellung auf der Positionierrinne bewegen kann. Dadurch wird die Möglichkeit, daß der Schaltvorgang abläuft während sich das Fahrzeug noch vorwärtsbewegt verhindert.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs bei der die Schaltstange mit einem Kontrollglied verbunden ist, das seinerseits mit dem Kontrollmechanismus des Fahrzeugs verbunden ist. Dieser Kontrollmechanismus kann ein Drehknopf sein. Wenn der Rückwärtsgang eingelegt werden soll wird der Drehknopf gedreht, damit das Kontrollglied die Schaltstange bewegt, worauf sich die Schaltstange vom Anschlag löst. Schäden durch unabsichtliches Schalten während sich das Fahrzeug noch bewegt werden so ausgeschlossen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 Schematische Schnittdarstellung einer herkömmlichen Gangschaltung eines Geländefahrzeugs (ATV)
2 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen ATV
3 Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gangschaltung
4 Schnittdarstellung von Motor und Gangschaltungsmechanismus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
5 Perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gangschaltungsmechanismus
6 Perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gangschaltungsmechanismus, die Arbeitsweise zeigend
7 Schematische Darstellung eines Anwendungsfalles von Motor und Gangschaltungsmechanismus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Wie aus den Zeichnungen, besonders aus 2 hervorgeht, besteht das Geländefahrzeug (ATV) (2) aus einem Rahmen (21), einem Lenkmechanismus (22), Vorderrädern (23), einem Sitz (24), Hinterrädern (25) und einer Antriebseinheit (3), die das ATV mit Kraft versorgt. Der Lenkmechanismus (22) ist schwenkbar mit dem Vorderende des Rahmens (21) verbunden und die Vorderräder (23) sind unter ihm angebracht. Der Sitz befindet sich oberhalb des Rahmens (21) und hinter dem Lenkmechanismus (22). Die Antriebseinheit (3) ist unterhalb des Sitzes (24).
Unter zusätzlichem Bezug auf 3 und 4 erkennt man, daß das ATV (2) ein Schaltgetriebe (4) enthält, das es erlaubt das Fahrzeug in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung zu bewegen. Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe (4) enthält einen Schalthebel (41), eine Schaltnabenwelle (42), einen Zahnradsatz (43) und eine Schaltstange (44).
Der Schalthebel (41) dient dazu über ein Verbindungsstück (411) eine Schaltnabe (421), die auf der Schaltnabenwelle (42) in Links-/Rechtsrichtung verschiebbar ist zu bewegen. Die Schaltnabe (421) ist mit einer Positionierrinne (422) versehen, die eine Anzahl Betriebsstellungen einschließlich vorwärts, neutral und rückwärts definiert. Wie in 5 gezeigt hat die Schaltnabenwelle (42) an einem Ende eine Stufe (423) im Durchmesser, auf der ein Block (424) angebracht ist, wodurch ein Anschlag (425) entsteht.
Zum Zahnradsatz (43) gehört eine Welle (431) auf der sich eine Anzahl Getriebezahnräder (432) befindet und eine Schaltgabelführung (433). Die Getriebezahnräder (432) haben verschiedene Größen und Zahnzahlen und können mit dem Übertragungsgetriebe (451) der Übertragungswelle (45) so zum Eingriff gebracht werden, daß verschiedene Übersetzungsverhältnisse für verschiedene Drehmomentwerte entstehen. Die Schaltgabelführung (433) endet in einer Schaltgabel (4331), die in die Positionierrinne (422) der Schaltnabe (421) paßt.
Ein Ende der Schaltstange (44) kommt aus der Antriebseinheit (3) und kann durch ein Stellglied (L) in Links-/Rechtsrichtung verschoben werden. Das Stellglied (L) ist mit einer Kontrolleinrichtung (46) (siehe vergrößerten Ausschnitt in 2) am Fahrzeug, die z. B. als Drehknopf implementiert werden kann verbunden. Das andere Ende der Schaltstange befindet sich innerhalb der Antriebseinheit (3). Die Schaltstange (44) hat eine Stufe (441), die zu der Stufe (423) der Schaltnabenwelle (42) paßt und arbeitet mit dem Anschlag (425) zusammen. Die Schaltstange (44) ist mit einem Federelement (442) versehen, durch das sie die nötige Rückstellkraft erhält.
4 zeigt, daß im Betrieb in der Brennkammer (311) des Motors (31) ein Brennstoff-/Luftgemisch verbrannt wird, wodurch der Kolben (312) in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird und dadurch die Kurbelwelle (313) in Rotation versetzt. Die Kurbelwelle (313) treibt wiederum das Getriebe (3131) und damit auch die Kupplung (32), die ihrerseits die Übertragungswelle (45) treibt. Das Getriebe (451) auf der Übertragungswelle (45) kann dadurch mit verschiedenen Getriebezahnrädern (432) des Zahnradsatzes (43) in Eingriffgebracht werden, daß der Schalthebel (41) die Schaltnabe (421) auf der Schaltnabenwelle (42) in Links-/Rechtsrichtung verschiebt und die Schaltgabel (4331) in die gewünschte Position in der Positionierrinne (422) der Schaltnabe (421) gebracht wird, womit der Gang des ATV (2) gewechselt wird.
In 5 und 7 wird darauf Bezug genommen, daß das ATV (2) in den Rückwärtsgang geschaltet werden soll. Hierbei wird zuerst die Kontrolleinrichtung (46) (siehe Ausschnitt in 2) gedreht, um mittels des Stellglieds (L) die Schaltstange (44) so zu bewegen, daß die Stufe (441) der Schaltstange (44) von dem Anschlag (425) getrennt wird. Dann kann der Schalthebel (41) betätigt werden, um den Rückwärtsgang einzulegen. Die Rückwärtsstellung der Positionierrinne (422) der Schaltnabe (421) wird verwendet, um die Schaltgabel (4331) in die Stellung zu bringen, bei der der Rückwärtsgang des Zahnradsatzes (43) mit dem Übertragungsgetriebe (451) der Übertragungswelle (45) in Eingriff kommt, damit das ATV (2) in den Rückwärtsgang kommt.
Die Funktion der vorliegenden Erfindung wird dadurch gegeben, daß ein Ende der Schaltnabenwelle (42) mit einer Schaltstange (44) versehen wird. Die Schaltnabenwelle (42) hat eine Stufe (423) und einen Block (424), die zusammen einen Anschlag (425) bilden, der mit der Stufe (441) der Schaltstange (44) zusammen eine Einschränkung des Freiheitsgrades erzielt. Um den Rückwärtsgang einzulegen muß zuerst die Kontrolleinrichtung (46) gedreht werden, damit das Stellglied (L) die Schaltstange (44) in eine Stellung bringt, bei der der Freiheitsgrad wiederhergestellt ist und dann kann sich die Positionierrinne (422) der Schaltnabe (421) in die gewünschte Stellung bewegen und der Rückwärtsgang kann eingelegt werden. Auf diese Weise wird ein Einlegen des Rückwärtsgangs verhindert, solange sich das Fahrzeug noch vorwärts bewegt und die entsprechenden Risiken entstehen nicht. Zusätzlich wird die Installation durch das Anbringen der Schaltstange (44) am Ende der Schaltnabenwelle (42) einfach gehalten und es entsteht kein zusätzlicher Raumbedarf innerhalb des Motors (31).

Claims

Eine Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs, die einen Schalthebel, eine Schaltnabenwelle und ein schaltbares Getriebe enthält, wobei das schaltbare Getriebe eine Schaltgabel enthält und dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Schaltstange, deren seitliche Bewegung von einer Kontrolleinrichtung gesteuert wird an einem Ende der Schaltnabenwelle angebracht ist, wobei die Schaltnabenwelle eine Stufe hat, auf der ein Block angebracht ist und wobei die Schaltstange auf der Stufe so positioniert ist, daß sie den Block berührt, wobei sich die Schaltstange bei Betätigung der Kontrolleinrichtung seitlich verschiebt und von dem Block auf der Schaltnabenwelle löst und somit der Schaltgabel erlaubt die Rückwärtsstellung auf einer Positionierrille einer Schaltnabe auf der Schaltnabenwelle zu erreichen.
Die Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs entsprechend Anspruch 1, bei der zwischen Block und Stufe ein Anschlag gebildet wird.
Die Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs entsprechend Anspruch 1, bei der die Kontrolleinrichtung mit einem Kontrollmechanismus verbunden ist.
Die Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs entsprechend Anspruch 3, bei der der Kontrollmechanismus einen Drehknopf enthält.
Die Sicherheitseinrichtung für die Gangschaltung eines Geländefahrzeugs entsprechend Anspruch 1, bei der die Schaltstange mit einem Federelement versehen ist.