DE1163688B

DE1163688B - Schalt- und Sperrvorrichtung fuer Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1163688B
Application number: DEJ15927A
Authority: DE
Inventors: Laszlo Skekely
Original assignee: JARMUEFEJLESZTESI INTEZET
Current assignee: JARMUEFEJLESZTESI INTEZET
Priority date: 1958-01-27
Filing date: 1959-01-23
Publication date: 1964-02-20
Also published as: US3015968A

Description

Schalt- und Sperrvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Schalt- und Sperrvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, bei der Schaltgabeln mit ihren Nabenbohrungen auf eine gemeinsame, im Getriebegehäuse festsitzende, als Führungsteil für Schaltgabeln dienende Stange in Axialrichtung beweglich hintereinander aufgeschoben sind und die Stange mit den Schaltgabeln über Sperrnuten zusammenwirkende Sperrkörper aufnimmt, wodurch eine der Schaltgabeln in ihrer Leerlaufstellung an der Stange durch teilweisen Eintritt eines Sperrkörpers in eine der Sperrnuten blockiert ist, wenn durch Verschieben der anderen Schaltgabel aus deren Leerlaufstellung heraus der Sperrkörper aus der zu letzteren Schaltgabel gehörenden Sperrnut gedrängt wird, wobei die Schaltgabeln durch einen äußeren gemeinsamen Schalthebel betätigbar sind.
Bei Wechselgetrieben von Kraftfahrzeugen sind Schalt- und Sperrvorrichtungen bekannt, bei welchen die Schaltgabeln auf im Gehäuse des Wechselgetriebes verschiebbaren Stangen befestigt sind. Dieser Aufbau ermöglicht einerseits die Bewegung der Stangen mit Hilfe der Schaltgabeln und andererseits bei der Verschiebung einer Stange eine direkte oder indirekte Verriegelung der anderen Stangen im Vergleich zum Gehäuse des Wechselgetriebes.
Bei einer bekannten Anordnung mit mehr als zwei Schaltgabeln ist im Gehäuse in einer zur Mittelachse der Stangen senkrechten Ebene eine Querbohrung oder eine Aussparung vorhanden, welche die für die Stangen vorgesehenen Bohrungen durchdringt. In derselben Ebene sind in den Stangen Vertiefungen vorhanden. In der Querbohrung werden Sperrkörper angeordnet, die derart ausgebildet sind, daß sie in die Vertiefungen der Stangen eindringen können. Die Sperrkörper werden durch Zwischenstücke voneinander in entsprechender Entfernung gehalten und diese Zwischenstücke können gegebenenfalls in den erwähnten, auch durch die Stangen gehenden Querbohrungen angeordnet werden. Die gesamte Länge des Sperrkörpers und der Zwischenstücke ist derart bemessen, daß diese bei der Bewegung einer Stange die Vertiefungen aller anderen Stangen und die Zwischenräume zwischen den Stangen vollständig ausfüllen, wodurch diese im Vergleich zum Gehäuse verriegelt werden.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung mit zwei oder mehr Schaltgabeln wird diese obenerwähnte Art der Verriegelung mit einer Vorrichtung verbunden, die das Wahrnehmen der jeweiligen Lage der Schaltgabeln mit Hilfe einer Rastung ermöglicht. Zu diesem Zweck werden die durch die Vermittlung der Zwischenstücke einander berührenden Sperrkörper mit Hilfe einer in Richtung der Querbohrung arbeitenden Feder beständig zueinander gedrückt. Um dies zu ermöglichen, ist auch die der Feder zugekehrte Stange mit einer Querbohrung versehen, wobei sämtliche Stangen eine die Leerlaufs.tellung anzeigende Sperrnut und weitere Rastnuten für das Anzeigen der weiteren durch die Schaltgabeln eingestellten Lagen aufweisen.
Bei der Verschiebung einer der Stangen schnappen einerseits die zwischen dieser Stange und der Feder vorhandenen Sperrkörper, durch die Vermittlung der Zwischenkörper, kraftschlüssig in die Rastnut der verschobenen Stange, wobei die anderen der Feder zugekehrten Stangen auf dem Gehäuse festgehalten werden, und andererseits dringen in die Vertiefungen der auf der anderen Seite der verschobenen Stange vorhandenen weiteren Stangen die Sperrkörper formschlüssig ein, wodurch auch diese im Vergleich zum Gehäuse verriegelt werden.
Alle diese bekannten Schalt- und Verriegelungsvorrichtungen benötigen aber für jede einzelne Gabel eine besondere Stange, was vom Gesichtspunkt des Platzbedarfs, des Gewichts und der Herstellungskosten nachteilig ist.
Ferner ist ein Wechselgetriebe bekannt, bei welchem die beiden Schaltgabeln auf eine gemeinsame, direkt oder indirekt auf dem Gehäuse des Wechselgetriebes befestigte Stange aufgeschoben werden können. Die einander zugekehrten Enden der Schaltgabel-Naben sind stufenförmig ausgebildet und überlappen einander, wodurch für die Bewegung der einen Gabel g.nügend Platz vorhanden ist. Am überlappenden Teil der Naben sind in einer gemeinsamen Ebene in der Stange eine durchgehende Bohrung und in den Nabenhälften entsprechende Nuten vorhanden. In der Bohrung ist ein Sperrkörper vorhanden, dessen Länge derart bestimmt ist, daß, falls dieser Körper in die Nut der einen Nabe gedrückt ist, das Ende dieses Sperrkörpers über den Querschnitt der Stange nicht herausragt. Hierdurch wird erreicht, daß einerseits die eine Schaltgabel verschiebbar ist und andererseits durch diese Verschiebung der Sperrkörper in die andere Nabe eindringt und derart diese Nabe im Vergleich zur Stange verriegelt.
Am überlappenden Teil der Schaltgabel-Naben ist je eine Kulisse ausgebildet, wodurch die Naben durch einen gemeinsamen Schaltarm bewegbar sind. Diese Konstruktion ermöglicht aber das Anordnen von nur zwei Schaltgabeln auf einer gemeinsamen Stange, wodurch höchstens vier Gänge mit diesem Wechselaetriebe geschaltet werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, in Anlehnung an die letzterwähnte Schaltvorrichtung und in deren Weiterbildung eine Schalt- und Sperrvorrichtung für drei Schaltgabeln zu schaffen, bei der für die Führung der drei Schaltgabeln ebenfalls eine einzige feste Führungsstange ausreicht und die Sperrmittel voll in dem von den Naben umschlossenen Raum liegen.
Die Erfindung besteht darin, daß auf die gemeinsame Stange drei Schaltgabeln hintereinander aufgeschoben sind, von denen zwei entweder unmittelbar oder mittelbar über an ihren Naben befestigte, alle Nabenbohrungen der Schaltgabeln durchgreifende Stäbe mittels der Sperrnuten und der Sperrkörper gegenseitig an der Stange blockierbar sind, während für die dritte Schaltgabel weitere im von den Nabenbohrungen umschlossenen Raum liegende, von der Stange aufgenommene Sperrmittel vorgesehen sind, die beim Verschieben einer der beiden anderen Schaltgabeln aus der Leerlaufstellung in die dritte Schaltgabel oder in mit dieser verbundene Teile zum Blokkieren der dritten Schaltgabel an der Stange eintreten und beim Verschieben der dritten Schaltgabel aus deren Leerlaufstellung heraus in die beiden anderen Schaltgabeln bzw. in die Stäbe zu deren Blockieren eintreten.
Bei dieser Ausführung füllt somit die festsitzende Stange die Nabenbohrungen der Schaltgabeln selbst nicht vollkommen aus, sondern läßt auch einem weiteren Stab oder weiteren Stäben Platz, der oder die, an einer oder an zwei Schaltgabeln befestigt, sich mit dieser oder diesen mitbewegen. Diese Anordnung ermöglicht, ohne einen besonderen Raum für die Sperrvorrichtung zu erfordern, gleichzeitig, daß der sich jeweils mit den Schaltgabeln bewegende Stab über Sperrmittel mit der festsitzenden Stange zusammenwirkt und zur Vermittlung der Bewegung an die Schaltgabeln zu verwenden ist.
Die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bietet weiterhin den Vorteil, daß mit Hilfe der an den Schaltgabeln befestigten und mit diesen in gemeinsamer Bewegung stehenden Stäbe sich der äußere Schalthebel an einen für die allgemeine Anordnung des Kraftfahrzeuges günstigen Platz einordnen läßt.
Die auf Grund der Erfindung ausgeführte Vorrichtung ist auch deswegen vorteilhaft, weil sie die Anwendung einheitlicher Schaltgabeln ermöglicht.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind auf dLr Zeichung dargestellt. Es zeigt Fi g. 1 einen Längsschnitt durch eine Atisfiihrunnsf orm, F i g. 2 einen Lingsschiiitt durch die zweite Ausführungsform, F i g. 3 bis 5 Querschnittc nach den Linien 1-f# 11-M 111-111 der F i g. 2, F i g. 6 Stirnansicht zu F i g. 2, teilweise im Schni-tt. F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung, in der eine Stange i am Gehäuse 2 des Wechselgetriebes mit Hilfe von Festhalteelementen 3 befestigt ist. Auf die Stange 1 sind Schaltgabeln 4, 5 und 6 aufgeschoben und auf ihr längsbeweglich. Die Stange 1 weist eine durchgehende Axialbohrung 1 a auf, in die ein an der Schaltgabel 6 mittels eines Nietes 7 befestigter Kernstab 8 eingepaßt ist. In einer der Verschiebung der Schaltgabel 6 entsprechenden Länge ist die Stange 1 für den Niet 7 geschlitzt. Die einander zugekehrten Enden der Naben der Schaltgabeln 4 und 5 sind stufenförmig ausgearbeitet und überlappen sich, um einer Verschiebung der Schaltgabeln beim Gangschalten genügend Platz zu sichern. Im Bereich der überlappten Strecke besitzen die Stange 1 und der Kernstab 8 je eine zur Längsachse senkrechte Bohrung 9 a und 9 b, die in Leerlaufstellung der Schaltgabel 6 miteinander fluchten, und der Kernstab 8 ferner eine Ringnut. In den Nabenbohrungen der Schaltgabeln 4 und 5 ist je eine Sperrnut 4 a bzw. 5 a ausgebildet, die in Leerlaufstellung der Schaltgabeln 4 und 5 mit der Bohrung 9 a der Stange 1 fluchten. Ein in der Bohrung 9 b des Kernstabes 8 verschiebbar angeordneter Stift 9 ist zusammen mit zwei in der Bohrung 9 a der Stange 1. geführten Sperrkugeln 10 so lang, daß die eine der Schaltgabeln 4 und 5 verschiebbar ist, wenn sich eine Sperrkugel 10 in der Sperrnut 4 a bzw. 5 cr der anderen Schaltgabel 5 bzw. 4 befindet und letztere dadurch an der Stange 1 verriegelt. Ist eine der Schaltgabeln 4 und 5 aus ihrer Leerlaufstellung heraus verschoben, so tritt eine der Sperrkugeln 10 ferner in die Ringnut bzw. in die Bohrung 9 b des Kernstabes 8 ein. Hierdurch ist dieser zusammen mit der Schaltgabel 6 an der Stange 1 verriegelt. Sind anderseits beide Schaltgabeln 4 und 5 in ihrer Lcerlaufstellung, so kann die Schaltgabel 6 verschoben werden, da nun der Kernstab 8 beide Sperrkugeln 10 in die Sperrnuten 4 a und 5 a drängen kann, wodurch gleichzeitig die Schaltgabeln 4 und 5 in ihrer Leerlaufstellung an der Stange 1 blockiert sind.
Die Schaltgabeln werden durch übliche, mit Federbelastung versehene Kugelsicherungen in ihrer jeweiligen Lage gehalten.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 bis 6 ist am Wechselgetriebegehäuse 14 eine Stange 15 als Führung für die Naben der Schaltgabeln 18, 19, 20 befestigt, deren Halbkreisprofil durch das Viertelkreisprofil von verschiebbaren Stäben 16 und 17 zu einem vollen Kreisprofil ergänzt wird. Auf die Stange 15 und ferner die Stäbe 16, 17 übergreifend sind Schaltgabeln 18, 19, 20 axial beweglich mit ihren Nabenbohrungen aufgeschoben.
Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Schaltgabel 18 mittels einer Kegelschraube 21 am Stab 16 befestigt und mit diesem zusammen axial verschiebbar ist. Die Schaltgabel 19 ist in ähnlicher Weise am Stab 17 befestigt.
Das Kulissenende 22 der Schaltgabel 20 ragt zwischen die an den den Schaltgabeln 18 und 19 abgelegenen Enden der Stäbe 16 und 17 befestigten Kulissen 23 und 24, wie sich aus F i g. 6 ergibt. An den Kulissen 22 bis 24 greift ein nicht dargestelltes, übliches Schaltelement zum Schalten der Gänge an.
Zur gegenseitigen Verriegelung der beiden verschiebbaren Stäbe 16 und 1.7 und damit der Schaltgabeln 18 und 19 dient eine Sperrkugel 25 (F i g. 4), die beim Verschieben des einen Stabes den anderen mit der gemeinsamen, festsitzenden Stange 15 verriegelt. Hierzu ist an der flachen Seite der Stange 15 eine Quernut 15 a vorgesehen, welche die Sperrkugel 25 zur Hälfte aufnimmt. Entsprechende Sperrnuten 16 a und 17 a für die wahlweise Aufnahme der Sperrkugel 25 je nach Betätigung der Schaltgabel 18 bzw. 19 sind an den der Stange 15 gegenüberliegenden flachen Seite der Stäbe 16 und 17 vorgesehen.
Eine weitere Sperrvorrichtung ist vorgesehen, um die dritte durch die Sperrkugel 25 nicht unmittelbar sperrbare Schaltgabel 20 beim Verschieben einer der Schaltgabeln 18 und 19 gegenüber der Stange 15 festzulegen, bzw. um beim Verschieben der dritten Schaltgabel 20 die beiden Schaltgabeln 18 und 19 in ihrer Leerlaufstellung an der Stange 15 zu blockieren. Diese Sperrvorrichtung weist gemäß F i g. 5 eine in der Nabe der Schaltgabel 20 ausgebildete Kreisnut 20a auf. In der festsitzenden Stange 15 ist im Verschiebungsbereich der Kreisnut 20a eine zur flachen Seite der Stange 15 senkrechte Durchgangsbohrung 27 vorgesehen, welche zwei Sperrkugeln 26 aufnimmt. In der Leerlaufstellung der Schaltgabeln 18 und 19 der Durchgangsbohrung 27 gegenüberliegende Sperrnuten 16 b und 17 b nehmen in dieser Stellung die eine der Sperrkugeln 26 zum Teil auf, wenn die andere der Nabenbohrung zu gelegene Sperrkugel 26 beim Verschieben der Schaltgabel 20 aus ihrer Leerlaufstellung heraus aus der Kreisnut 20 a in die Durchgangsbohrung 27 zurückgedrängt wird. Hierdurch sind beim Verschieben der Schaltgabel 20 aus ihrer Leerlaufstellung die Schaltgabeln 18 und 19 an der Stange 15 blockiert. Anderseits ist die Schaltgabel 20 in ihrer Leerlaufstellung an der Stange 15 blockiert, wenn eine der Schaltgabeln 1.8 oder 19 aus der Leerlaufstellung verschoben wird.
Somit kann jeweils nur eine der Schaltgabeln betätigt werden, wodurch gleichzeitig die beiden anderen Schaltgabeln in der Leerlaufstellung formschlüssig festgehalten sind.
Die Schaltgabeln werden durch die bei Wechselgetrieben bekannten, mit Federn 27 a belasteten Kugelsicherungen 27 in ihrer Lage gehalten.

Claims

Patentansprüche: 1. Schalt- und Sperrvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, bei der Schaltgabeln mit ihren Nabenbohrungen auf eine gemeinsame, im Getriebegehäuse festsitzende, als Führungsteil für die Schaltgabeln dienende Stange in Axialrichtung beweglich hintereinander aufgeschoben sind und die Stange mit den Schaltgabeln über Sperrnuten zusammenwirkende Sperrkörper aufnimmt, wodurch eine der Schaltgabeln in ihrer Leerlaufstellung an der Stange durch teilweisen Eintritt eines Sperrkörpers in eine der Sperrnuten blockiert ist, wenn. durch Verschieben der anderen Schaltgabel aus deren Leerlaufstellung heraus der Sperrkörper aus der zur letzteren Schaltgabel gehörenden Sperrnut gedrängt wird, wobei die Schaltgabeln durch einen äußeren gemeinsamen Schalthebel betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf die gemeinsame Stange (1 bzw. 15) drei Schaltgabeln (4, 5, 6 bzw. 18, 19, 20) hintereinander aufgeschoben sind, von denen zwei (4, 5 bzw. 18, 19) entweder unmittelbar oder mittelbar über an ihren Naben befestigte, alle Nabenbohrungen der Schaltgabeln durchgreifende Stäbe (16, 17) mittels der Sperrnuten (4 a, 5 a, bzw. 16 a, 17 a) und der Sperrkörper (9, 10 bzw. 25) gegenseitig an der Stange blockierbar sind, während für die dritte Schaltgabel (6, 20) weitere im von den Nabenbohrungen umschlossenen Raum liegende, von der Stange (1 bzw. 15) aufgenommene Sperrmittel (8, 10 bzw. 26) vorgesehen sind, die beim Verschieben einer der beiden anderen Schaltgabeln aus der Leerlaufstellung in die dritte Schaltgabel (Kreisnut 20 a) oder in mit dieser verbundene Teile (8) zum Blockieren der dritten Schaltgabel an der Stange eintreten und beim Verschieben der dritten Schaltgabel aus deren Leerlaufstellung heraus in die beiden anderen Schaltgabeln (4, 5) bzw. in die Stäbe (16, 17) zu deren Blockieren eintreten.
2. Schalt- und Sperrvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame festsitzende Stange (1) aus einem Rohr gebildet ist, in dessen Innerem ein an der Nabe der einen Schaltgabel (6) befestigter Kernstab (8) vorgesehen ist, wobei das Rohr im Bereich der beiden anderen Schaltgabeln (4, 5) eine durchgehende Querbohrung (9a) mit je einer Sperrkugel (10) in jedem Rohrwandteil aufweist und der Kernstab eine in einer Leerlaufstellung mit der Querbohrung des Rohres fluchtende Querbohrung (9 b) mit einem darin beweglichen Stift (9) hat.
3. Schalt- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame festsitzende Stange (15) ein Profil besitzt, das die Profile der beiden anderen, je an einer Schaltgabel (18 bzw. 19) befestigten Stäbe (16, 17) zu einem Kreisprofil ergänzt, das in die Nabenbohrungen aller drei Schaltgabeln (18, 19, 20) paßt.
4. Schalt- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer ersten Sperrvorrichtung für zwei Schaltgabeln (18, 19) in der festsitzenden Stange (15) eine zur Schaltgabel-Bewegungsrichtung senkrechte Quernut (15 a) und in den beiden an den zwei Schaltgabeln (18, 19) befestigten Stäben (16, 17) je eine weitere, mit der erwähnten Quernut in der Leerlaufstellung in einer Ebene liegende Sperrnut (16a, 17a) vorhanden ist, wobei die beiden Enden der Quernut (15a) oder der Sperrnuten (16a, 17a) begrenzt sind und im durch diese drei Nuten begrenzten Raum beweglich eine Sperrkugel (25) angeordnet ist, die mit einem Teil ihres Volumens in die Quernut (15 a) der festsitzenden Stange und mit dem anderen Teil ihres Volumens in eine der Sperrnuten (16 a oder 17 a) der Stäbe (16 oder 17) derart hineinragt, daß infolge einer Verschiebung des einen Stabes die Sperrkugel in die Sperrnut des anderen Stabes gedrückt und hierdurch dieser an der festsitzenden Stange verriegelt wird, daß ferner zur Bildung einer zweiten Sperrvorrichtung für die dritte Schaltgabel (20) in deren Bewegungsbereich in der festsitzenden Stange (15) eine zu ihrer Längsachse senkrechte Durchgangsbohrung (27) und mit letzterer in der Leerlaufstellung in einer Ebene liegend in den beiden Stäben (16, 17) je eine weitere Sperrnut (16b, 17b) vorhanden ist, sowie mit dieser Durchgangsbohrung und mit den letzterwähnten Sperrnuten in der Leerlaufstellung in einer Ebene liegend in der Nabenbohrung der dritten Schaltgabel (20) eine Kreisnut (20a) ausgebildet ist, wobei in der Durchgangsbohrung (27) als Sperrkörper Kugeln (26) angeordnet sind, deren zusammengesetzte Länge der Länge der Durchgangsbohrung plus der Tiefe der Kreisnut bzw. plus der Tiefe der Sperrnuten (16 b, 17 b) entspricht.
5. Schalt- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der beiden mit den beiden ersten Schaltgabeln (18, 19) verbundenen Stäbe (16, 17), welch letztere die Nabenbohrung der dritten Schaltgabel (20) durchgreifen, je eine Kulisse (23 bzw. 24) ausgebildet ist und von der Nabe der dritten Schaltgabel ausgehend eine weitere Kulisse (22) zwischen den beiden erstgenannten Kulissen liegt, wobei die drei Kulissen (22, 23, 24) in der Leerlaufstellung miteinander fluchten und ein Einschaltfinger in an sich bekannter Weise zum Betätigen einer der Schaltgabeln mit den Kulissen zusammenwirkt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 190 669, 200 958, 752 595, 952 600; deutsche Auslegeschrift Nr. 1016 997; schweizerische Patentschrift Nr. 70 069.