DE10354066A1

DE10354066A1 - Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe

Info

Publication number: DE10354066A1
Application number: DE2003154066
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Drabek; Uwe Dipl.-Ing. Beer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2005-06-30
Also published as: WO2005050056A3; WO2005050056A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe, das eine Schaltwelle mit Schaltelementen aufweist, wobei jedes Schaltelement mit einer Sperrkontur versehen ist und jeder Sperrkontur ein Sperrteil und ein Betätigungsteil zugeordnet ist. Jeder Sperrriegel (3) ist um eine parallel zur Achse der Schaltwelle verlaufende Achse (5) drehbar und in Richtung der Achse (5) feststehend angeordnet, wobei ein Ende eines jeden Sperrhebels (3) mit einem Betätigungsteil (4) zusammenwirkt, das auf einer zur Achse (5) für die Sperrhebel (3) parallelen Achse (6) drehbar und in einer vorgegebenen Drehstellung in Richtung dieser Achse (6) verschiebbar angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe, das eine Schaltwelle mit Schaltelementen aufweist, wobei jedes Schaltelement mit einer Sperrkontur versehen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In Kraftfahrzeug-Handschaltgetrieben, bei denen die Gänge durch Schaltelemente eingelegt werden, muss eine Verriegelung der nicht am Schaltvorgang beteiligten Schaltelemente sichergestellt sein. Üblich sind passive Verriegelungsvorrichtungen, deren Schaltelemente sich gegenseitig verriegeln und aktive Verriegelungsvorrichtungen, bei denen über n Schaltelemente das für den Schaltvorgang benötigte Schaltelement freigegeben wird. Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die sich im Wesentlichen auf ein zu verschiebendes Bauteil beziehen, welches über spezielle Konturen die entsprechenden Schaltelemente freigibt.

Ein Handschaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Schaltwelle, durch deren Drehen die Getriebegänge nacheinander vorwählbar und durch deren Längsverschiebung schaltbar sind, ist aus der EP-B-530466 bekannt. Hierbei ist ein mit der Schaltwelle in ihrer Längsrichtung arretiertes Sperrelement vorgesehen, mit dem die nicht zu schaltenden Getriebegänge verriegelbar sind, wobei das Sperrelement eine parallel zur Schaltwelle gelagerte Sperrwelle ist und wobei zur Übertragung der Drehbewegung ein Mitnehmerstift der Schaltwelle in einer Kulissenführung der Sperrwelle längs geführt ist. Die Schaltwelle weist Schalthülsen auf, auf denen Gabelhülsen drehbar gelagert sind, an denen die in Synchronisierkupplungen der Getriebegänge eingreifenden Schaltgabeln angeordnet sind, wobei zum Schalten der Getriebegänge radial vorstehende Klauen der Schalthülsen an den Stirnseiten der Gabelhülse anliegen und die Klauen in Ringaussparungen der nicht zu betätigenden Gabelhülsen eingreifen.

Eine Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe, die derart ausgestaltet ist, dass bereits beim Wählen der Schaltgasse, d.h. bevor in der gewählten Schaltgasse der zu schaltende Gang eingelegt ist, die nicht zu schaltenden Schaltelemente verriegelt, ist aus der DE-A-199 51 683 der Anmelderin bekannt. Dieses Handschaltgetriebe weist eine zentrale Schaltwelle auf mit gabelförmigen Schaltelementen in Form von Schaltschwingen oder Schaltgabeln, die in Schiebemuffen eingreifen, sowie eine Verriegelungsvorrichtung, die einen Hebel aufweist, dessen Drehpunkt auf der Drehachse der axial verschiebbar gelagerten zentralen Schaltwelle liegt und der über eine radiale Mitnahmeanordnung mit ihr verbunden ist. Ferner ist ein Sperrteil vorgesehen, das in Schaltrichtung gehäusefest angeordnet ist und das einen Koppeltrieb aufweist, der die Drehung des Hebels in eine lineare Bewegung des Sperrteils quer zur Schaltrichtung der zentralen Schaltwelle umsetzt. Es sind ferner Sperrelemente an den Schaltelementen und am Sperrteil vorgesehen, die derart ausgestaltet sind, dass bei Überdeckung dieser Sperrelemente in Schaltrichtung eine Schaltbewegung der Schaltelemente verhindert wird. Das Sperrteil ist insbesondere ein Sperrblech, welches auf mehreren Führungsbolzen quer zur zentralen Schaltwelle verschiebbar gelagert ist und das mit einer Vielzahl von Aus nehmungen versehen ist, die mit auf den Schaltelementen angeordneten Sperrelementen zusammenwirken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe zu schaffen, mit der das zufällige Einlegen eines Ganges zu einem beliebigen Zeitpunkt ohne Einwirkung des Schaltenden sicher verhindert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung geht also aus von einer Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe, das eine Schaltwelle mit Schaltelementen aufweist, wobei jedes Schaltelement mit einer Sperrkontur versehen ist und jeder Sperrkontur ein Sperrteil und ein Betätigungsteil zugeordnet ist, das die Sperrkontur in einer ersten Stellung verriegelt und in einer zweiten Stellung für den Schaltvorgang freigibt.

Erfindungsgemäss ist dabei vorgesehen, dass jeder Sperrhebel um eine parallel zur Achse der Schaltwelle verlaufende Achse drehbar und in Richtung dieser Achse feststehend angeordnet ist und dass das dem Schaltelement abgewandte Ende eines jeden Sperrhebels mit einem Betätigungsteil zusammenwirkt, das auf einer zur Achse für die Sperrhebel parallelen Achse drehbar und in einer vorgegebenen Drehstellung in Richtung dieser Achse verschiebbar angeordnet ist.

Mit der Erfindung wird also eine aktive Verriegelungsvorrichtung geschaffen, mit der alle Gassen, einschließlich der Neutralgasse verriegelt sind, wobei diese verriegelten Gassen erst bei Anforderung eines zu schaltenden Ganges freigeschaltet werden. Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, dass das Übersetzungsverhältnis der Sperrhebel in einfacher Weise einstellbar und individuell bestimmbar ist bei freier Wahl der Sperrgeometrie auf den Schaltelementen. In freier Kombination kann die erfindungsgemässe Vorrichtung nicht nur für Verriegelungen sondern auch für Sperrvorgänge eingesetzt werden. Eine Drehrichtungsumkehr der Sperrhebel kann ohne Umlenkungselemente lediglich mit einer anderen Anordnung erreicht werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei in der einzigen Figur ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung dargestellt ist.

Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe mit Verriegelungsvorrichtungen sind dem Fachmann gut bekannt, sodass nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile in der Figur dargestellt und im Folgenden beschrieben werden.

In der einzigen Figur sind mit 1 zwei Teile von zwei Schaltelementen bezeichnet, die z.B. Schaltschwingen oder Schaltgabeln sind. Diese Schaltelemente 1 sind auf ihrer Oberseite jeweils mit einer Sperrkontur 2 versehen, wobei die Sperrkontur ein stiftförmiger Vorsprung oder auch eine Vertiefung sein kann. Jede Sperrkontur 2 wirkt mit einem Ende eines Sperrhebels 3 zusammen, der, sofern die Sperrkontur 2 ein Vorsprung ist, mit einer Aussparung versehen ist oder wenn die Sperrkontur 2 eine (nicht dargestellte) Vertiefung ist, mit einem daran angepassten Vorsprung versehen ist.
Die Sperrhebel 3 sind in geeigneter Weise axial feststehend, jedoch drehbar gelagert, z.B. auf einer Welle, deren Achse mit 5 bezeichnet ist. Die den Schaltelementen 1 abgewandten Enden der Sperrhebel 3 sind vorteilhafterweise wellenförmig ausgeführt und liegen jeweils an einem Betätigungsteil 4 an, wobei die Betätigungsteile 4 z.B. auf einer Welle mit einer Achse 6 derart angeordnet sind, dass sie eine Dreh- und/oder eine Axialbewegung durchführen können. Die Betätigungsteile 4 müssen dabei nicht auf einem gemeinsamen Träger, insbesondere nicht auf einer Welle, angeordnet sein, sondern können einzeln gelagert sein. Sofern die Betätigungselemente auf einer gemeinsamen Welle mit der Achse 6 gelagert sind, so ist diese sowohl verdrehbar als auch entlang ihrer Längsachse 6 verschiebbar. Durch Verdrehung und/oder axiale Verschiebung eines ausgewählten Betätigungsteils 4 löst sich die zugehörige Sperrkontur von dem entsprechenden Schaltelement, sodass dieses für den Schaltvorgang freigegeben wird.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist, wie deutlich aus der einzigen Figur hervorgeht, das dem Betätigungsteil 4 zugewandte Ende eines jeden Sperrhebels 3 mit einer wellenförmigen Gestalt versehen und wirkt mit dem Betätigungsteil 4, das eine nockenförmige Gestalt aufweist, dahingehend zusammen, dass eine Verriegelung bzw. Entriegelung des zugehörigen Schaltelementes sowohl durch eine Verdrehung des Betätigungsteils 4 als auch durch eine Verschiebung entlang der Achse 6 des Betätigungsteils bewirkt wird.
An dem Betätigungsteil 4 ist jeweils ein Schaltfinger 7 vorgesehen, der beim Anwählen des zu schaltenden Ganges verdreht wird, bis er in einen Mitnehmer 8 an dem Schaltelement 1 eingreift und dieses Schaltelement 1 durch axiales Verschieben entlang der Achse 6 schalten kann.
Mit der erfindungsgemässen Verriegelungsvorrichtung wird also in sicherer Weise das zufällige Einlegen eines Ganges zu einem beliebigen Zeitpunkt ohne Einwirkung des Schaltenden verhindert, da alle Gassen einschliesslich der Neutralgasse verriegelt sind, die erst bei Anforderung des zu schaltenden Ganges durch den Fahrer freigeschaltet werden.
Die erfindungsgemässe Verriegelungsvorrichtung kann schwerkraftbasiert sein, d.h. dass die Sperrhebel durch die Schwerkraft in Richtung zu den Sperrkonturen beaufschlagt werden; sie können aber auch z.B. über Federn oder andere geeignete Geometrien zwangspositioniert werden.

1: Schaltelement
2: Sperrkontur
3: Sperrhebel
4: Betätigungselement
5: Achse
6: Achse
7: Schaltfinger
8: Mitnehmer

Claims

Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Handschaltgetriebe, das eine Schaltwelle und Schaltelemente aufweist, wobei jedes Schaltelement mit einer Sperrkontur versehen ist und jeder Sperrkontur ein Sperrteil und ein Betätigungsteil zugeordnet ist, das die Sperrkontur in einer ersten Stellung verriegelt und in einer zweiten Stellung für den Schaltvorgang freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Schaltelement (1) ein Sperrhebel (3) vorgesehen ist, der um eine parallel zur Achse der Schaltwelle verlaufende Achse (5) drehbar und in Richtung der Achse (5) feststehend angeordnet ist und dass das nicht auf die Schaltelemente (1) einwirkende Ende eines jeden Sperrhebels (3) mit einem Betätigungsteil (4) zusammenwirkt, das auf einer zur Achse (5) für den Sperrhebel (3) parallelen Achse (6) drehbar und in einer vorgegebenen Drehstellung in Richtung der Achse (6) verschiebbar angeordnet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkontur (2) eines jeden Schaltelementes (1) ein Vorsprung ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Sperrkontur (2) zugewandte Ende des Sperrhebels (3) mit einer an den Vorsprung angepassten Aussparung versehen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkontur eines jeden Schaltelementes (1) eine Vertiefung ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der Sperrkontur zugewandte Ende des Sperrhebels (3) mit einem an die Vertiefung angepassten Vorsprung versehen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Betätigungsteil (4) zugewandte Ende eines jeden Sperrhebels (3) eine wellenförmige Gestalt aufweist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (4) einen nockenförmige Gestalt aufweist.