DE10219356A1

DE10219356A1 - Rastvorrichtung für die Schaltung von Schaltgetrieben

Info

Publication number: DE10219356A1
Application number: DE2002119356
Authority: DE
Inventors: Ottmar Back; Peter Echtler; Wolfgang Voelk
Original assignee: Hoerbiger and Co; Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Current assignee: Hoerbiger and Co; Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2022-05-01
Also published as: DE10219356B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rastvorrichtung (1) für die Schaltung von Schaltgetrieben, die zur Reduzierung des Bauaufwandes zumindest eine Schaltstange (2) und zumindest eine Schaltgabel (3) aufweist. Die Schaltgabel (3) kann mit einem Schalthebel in Wirkverbindung gebracht werden und ist auf der Schaltstange (2) angeordnet. Zwischen der Schaltstange (2) und der Schaltgabel (3) ist zumindest ein Rastelement (11) vorgesehen, das die jeweilige Gangposition definiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rastvorrichtung für die Schaltung von Schaltgetrieben gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Rastvorrichtungen (auch als Rastierung bezeichnet) dienen der Zuordnung der Position der Gänge, so dass die Gangposition im Getriebe gehalten werden kann. Wenn eine Kraft auf die Schaltung ausgeübt wird, kann die Position jedoch entsprechend der Schaltrichtung verändert werden. Die Rastvorrichtung dient mithin nicht zur Verriegelung der Schaltvorrichtung. Hierfür kann eine zusätzliche Sperre, beispielsweise am Schalthebel, vorgesehen sein, die sicherstellt, dass immer nur ein Gang geschaltet wird.
Gemäß dem Stand der Technik zu Rastvorrichtungen lässt sich folgende Unterteilung nach Wirkung und Anordnung vornehmen:
Bei der ersten Gruppe von bekannten Rastvorrichtungen ist die Schaltgabel, mit der die Schiebemuffe des Schaltgetriebes verbunden ist, fest mit der Schaltstange verbunden. Die Schaltstange selber ist axial beweglich über Radiallager gegenüber dem Getriebegehäuse gelagert. Als Rastvorrichtung kann hier beispielsweise eine Kugelrastierung vorgesehen sein, die eine Gangpositionierung bzw. -Festlegung relativ zum Gehäuse, also zwischen Gehäuse und Schaltstange, bewirkt. Die Bedienung der Schaltgabel erfolgt entweder durch eine Kraftaufbringung auf die Schaltgabel selber oder die Schaltstange.
Bei der zweiten Gruppe von Rastvorrichtungen ist die Schaltgabel relativ beweglich zur Schaltstange auf dieser geführt, die wiederum fest im Gehäuse gelagert ist. Die Rastierung erfolgt bei dieser Ausführungsform zwischen Schaltgabel und Gehäuse.
Schließlich sind Rastvorrichtungen bekannt, bei denen auf einer fest im Getriebegehäuse gelagerten Schaltstange zwei Schaltgabeln vorgesehen sind, wobei für jede dieser Schaltgabeln eine Rastvorrichtung gegenüber dem Gehäuse erforderlich ist.
Allen drei Varianten ist es mithin gemeinsam, dass die Rastvorrichtung jeweils gegenüber dem Gehäuse des Getriebes vorgenommen werden muss. Hieraus resultiert eine Reihe von Nachteilen:
Zunächst erfordert die Rastierung jeder einzelnen Schaltstange zum Gehäuse einen hohen baulichen Aufwand.
Ferner erfordert die Rastierung gegenüber dem Gehäuse des Getriebes zusätzliche Gehäusebohrungen, was wiederum mit Leckagegefahr einhergeht.
Schließlich kann bei kombinierten Schaltgabelführungen für je zwei Gänge nur eine zentrale Rastierung eingesetzt werden. Dies kann durch die längere Toleranzkette, Spiele, Elastizitäten und Reibungen zu einer fehlerhaften oder ungenauen Rastierung führen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rastvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die geringen baulichen Aufwand erfordert und die Leckagegefahr durch Gehäusebohrungen verhindert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Dadurch, dass die erfindungsgemäße Rastvorrichtung bzw. Rastierung zumindestens ein Rastelement aufweist, das unmittelbar zwischen der Schaltgabel und der Schaltstange angeordnet ist, ergibt sich eine interne Rastierung, die eine Reduzierung des Bauaufwandes ergibt. Denn die Schaltgabeleinheit kann mit der Rastierung als vormontierte Einheit im Getriebegehäuse eingebaut werden. Hierdurch wird ferner verhindert, dass zusätzliche Gehäusebohrungen nötig sind, was wiederum die eingangs erläuterte Leckagegefahr, die bei bekannten Rastvorrichtungen vorliegt, reduziert.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Vorzugsweise ist es möglich, das Rastelement mittels einer geeignet ausgebildeten Feder in die Raststellung vorzuspannen. Als Federn sind beispielsweise Spiralfedern geeignet, wie z. B. Gutekunstfedern aus X₁₂CrNi₁₇₇.

Zur sicheren Rastierung mittels des Rastelements ist es vorzugsweise möglich, die Schaltstange mit Rastnuten zu versehen, die entsprechend der zu rastierenden Gangposition auf der Schaltstange angeordnet werden. Beim Schaltvorgang in einen Gang wird das Rastelement durch die Feder in die entsprechende Rastnut gedrückt, so dass die Gangposition sicher definiert ist.

Vorzugsweise ist es möglich, die Feder in einem Federgehäuse anzuordnen, das wiederum auf der Schaltgabel an geeigneter Stelle positioniert wird. Hierbei ist es grundsätzlich möglich, das Federgehäuse einstückig mit der Schaltgabel auszubilden oder ein demontierbares Federgehäuse vorzusehen.

Das Rastelement ist in einer geeignet ausgebildeten Ausnehmung der Schaltgabel angeordnet, so dass es durch die Vorspannung der Feder beim Einlegen eines Ganges durch die Schaltgabel hindurch in die entsprechende Rastnut der Schaltstange eingedrückt wird.

Um den Gangwechsel zu erleichtern, sind die Rastnuten endseitig jeweils mit Auflaufschrägen versehen, auf die beim Gangwechsel das Rastelement gegen die Federkraft aufläuft und über die das Rastelement in die entsprechende Rastnut hineingleitet.

Je nach Getriebeart und Anzahl der zu schaltenden Gänge ist es möglich, eine entsprechende Anzahl von Schaltgabeln auf der oder den Schaltstange(n) vorzusehen. Vorzugsweise sind beispielsweise bei einem Vierganggetriebe zwei Schaltgabeln auf einer Raststange angeordnet. In diesem Falle ist die Schaltgabel, die mit einem Rastelement versehen ist, axial beweglich auf der Schaltstange vorgesehen, während die andere Schaltgabel relativ zur Schaltstange fixiert ist.

Da erfindungsgemäß die Schaltstange nicht im Gehäuse axial fixiert werden muss, ist es möglich, sie lediglich über Radiallager im Getriebegehäuse anzuordnen. Beispielsweise kann die Schaltstange hierfür an ihren beiden Enden in einer Kugelbuchse gelagert werden. Eine Verdrehung der Schaltstange wird bei dieser Ausführungsform dadurch verhindert, dass die Schaltstange über die Schaltgabel gegen Verdrehung gesichert ist.

Grundsätzlich ist jedwede Art von geeigneten Rastelementformen für die erfindungsgemäße Rastvorrichtung denkbar. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform verwendet Kugeln als Rastelemente.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Rastvorrichtung eines Schaltgetriebes mit Schaltgabeln für den ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Gang, und

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung für den dritten und vierten Gang sowie den Rückwärtsgang.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rastvorrichtung 1 für die Schaltung eines Schaltgetriebes, das zur Vereinfachung der Darstellung in Fig. 1 nicht gezeigt ist.
Auf einer Schaltstange 2 sind im Beispielsfalle zwei Schaltgabeln 3 und 4 gelagert. Die Schaltgabel 3 ist hierbei für den dritten und vierten Gang vorgesehen, während die Schaltgabel 4 für den ersten und zweiten Gang vorgesehen ist.
Beide Schaltgabeln 3 und 4 weisen eine Buchse 5 bzw. 6 auf. Die Buchse 5 der Schaltgabel 3 ist hierbei beweglich relativ zur Schaltstange 2 angeordnet, die wiederum über Radiallager 7 bzw. 8 am Getriebegehäuse 9 gelagert ist. Eine Axialfixierung der Schaltstange 2 ist erfindungsgemäß nicht erforderlich.
Die Buchse 5 der Schaltgabel 3 weist eine Ausnehmung 10 auf, in der ein Rastelement 11 angeordnet ist, das im Beispielsfalle als Kugel ausgebildet ist.
Das Rastelement 11 wird in seine Rastposition über eine Feder 12 vorgespannt, die in einem Federgehäuse 13 angeordnet ist. Das Federgehäuse 13 ist mit der Buchse 5 der Schaltgabel 3 verbunden. Die jeweils nicht geschalteten Schaltgabeln sind zum Gehäuse verriegelt.
Die Schaltstange 2 weist bei der dargestellten Ausführungsform zwei Rastnuten 14 und 15 auf, deren Position auf der Schaltstange 2 den einzulegenden Gängen entspricht.
Die Buchse 6 der Schaltgabel 4 ist relativ zur Schaltstange 2 fixiert, was in Fig. 1 durch einen Bolzen 16 symbolisiert ist. Dieser Bolzen 16 durchgreift die Schaltstange 2 und fixiert somit die Buchse 6 relativ zur Schaltstange 2.
In Fig. 1 ist eine Neutralstellung dargestellt, in der das Rastelement 11 zwischen dem dritten und vierten Gang liegt. Soll der vierte Gang eingelegt werden, wird der in Fig. 1 nicht näher dargestellte Schalthebel betätigt und das Rastelement läuft über eine Auflaufschräge 17 in die Rastnut 14. In dieser Position sichert das Rastelement 11 den eingelegten Gang.
Soll ein Gangwechsel erfolgen, wird der Schalthebel wiederum betätigt, was das Rastelement 11 gegen die Kraft der Feder aus der Rastnut 14 über die Auflaufschräge 17 herausbewegt, so dass das Rastelement 11 zwischenzeitlich wiederum die in Fig. 1 dargestellte Stellung einnimmt. Bei weiterer Betätigung des Schalthebels gleitet das Rastelement 11 über eine Auflaufschräge 18 in die Rastnut 15.
Soll der erste bzw. zweite Gang eingelegt werden, wird eine Wirkverbindung zwischen dem in Fig. 1 nicht dargestellten Schalthebel und der Schaltgabel 4 hergestellt, so dass dann die Schaltstange 2, die mit der Schaltgabel 4 verbunden ist, je nach gewähltem Gang in die eine oder in die andere Richtung bewegt wird. Hierdurch wird eine Relativbewegung der Rastnuten 14 bzw. 15 gegenüber dem Rastelement 11 bewirkt, so dass dieses die Positionen des ersten und zweiten Ganges durch Einlaufen in die entsprechenden Rastnuten 14 bzw. 15 definiert.
In Fig. 2 sind dieselben Bezugsziffern für die Teile verwendet worden, die den Teilen der Fig. 1 entsprechen. Es ergibt sich insofern nur ein Unterschied bezüglich einer weiteren Schaltgabel 19 mit einer Buchse 20, die über einen Stift 21 auf der Schaltwelle 2 fixiert ist. Diese Schaltgabel 19 dient zum Einlegen des Rückwärtsganges. Ansonsten entspricht der Aufbau demjenigen der Fig. 1, so dass hinsichtlich der einzelnen Elemente der Rastvorrichtung 1 und ihrer Wirkungsweise auf die voranstehende Beschreibung Bezug genommen werden kann.

Claims

1. Rastvorrichtung (1) für die Schaltung von Schaltgetrieben;

- mit zumindestens einer Schaltstange (2); und

- mit zumindestens einer Schaltgabel (3; 4; 19), die mit einem Schalthebel in Wirkverbindung bringbar ist und die auf der Schaltstange (2) angeordnet ist, gekennzeichnet

- durch zumindestens ein Rastelement (11), das zwischen der Schaltgabel (3) und der Schaltstange (2) angeordnet ist.

2. Rastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (11) mittels einer Feder (12) in die Raststellung vorgespannt ist.

3. Rastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (2) Rastnuten (14, 15) für das Rastelement (11) entsprechend der Gangposition und Neutralposition aufweist.

4. Rastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (12) in einem Federgehäuse (13) gelagert ist, das an der Schaltgabel (3) fixierbar ist.

5. Rastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (11) in einer Ausnehmung (10) der Schaltgabel (3) angeordnet ist.

6. Rastvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnuten (14, 15) mit Auflaufschrägen (17, 18) versehen sind.

7. Rastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltgabeln (3, 4 bzw. 3, 19) auf der Schaltstange (2) angeordnet sind.

8. Rastvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Rastelement (11) versehene Schaltgabel (3) axial beweglich auf der Schaltstange (2) angeordnet ist, und dass die andere Schaltgabel (4 bzw. 19) relativ zur Schaltstange (2) fixiert ist.

9. Rastvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (2) nur über Radiallager (7, 8) am Getriebegehäuse (9) gelagert ist.

10. Rastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (11) als Kugel ausgebildet ist.

11. Schaltung für Schaltgetriebe mit einer Rastvorrichtung (1) gemäß zumindest einem der Merkmale der Ansprüche 1 bis 10.