DE1296467B

DE1296467B - Switching device for multi-speed gear change transmissions, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1296467B
Application number: DE1965P0036717
Authority: DE
Inventors: Behr Josef; Hetmann Richard
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1965-05-06
Filing date: 1965-05-06
Publication date: 1969-05-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für mehrgängige Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der das Schalten der Gänge mittels eines Schaltfingers erfolgt, der in einem Lagerbock schwenkbeweglich geführt ist, in drei parallelen Schaltgassen drei Schaltstangen mit je zwei Schaltstellungen betätigt und zwischen Anschlägen in der mittleren der drei Schaltgassen in der Leerlaufstellung gehalten ist.The invention relates to a switching device for multiple gears Gear change transmissions, in particular for motor vehicles, in which switching the gears are carried out by means of a shift finger that is pivotable in a bearing block is guided, in three parallel shift gates, three shift rods with two shift positions each actuated and between stops in the middle of the three shift gates in the idle position is held.

Um Fehlschaltungen zu verhindern, ist es bekannt, den Schalthebel durch Federn in der mittleren von drei Schaltgassen in der Leerlaufstellung zu halten. Durch entsprechende Abstufung der Federn soll dem Fahrer die erreichte Schaltgasse angezeigt werden. Ein versehentliches überschalten aus einer äußeren Schaltgasse in die andere äußere Schaltgasse ist dabei nicht verhindert. Das trifft auch bei einer Schaltvorrichtung zu, bei der der Schalthebel mit einer Schaltplatte im Eingriff steht, die in Verbindung mit federnden Anschlägen eine fühlbare Hemmung in jeder Schaltgasse vermittelt.In order to prevent incorrect shifting, it is known to use the shift lever to keep it in the neutral position by springs in the middle of three shift gates. With the appropriate graduation of the springs, the driver should be able to reach the shift gate are displayed. An accidental over-shifting from an outer shift gate in the other outer shift gate is not prevented. That also applies to to a switching device in which the shift lever engages a shift plate stands, which in connection with resilient stops a tangible inhibition in each Schaltgasse mediated.

Gemäß der Erfindung wird der Nachteil der genannten Schaltvorrichtungen dadurch vermieden, daß der in der Schaltebene mit Nasen versehene Schaltfinger in der Leerlaufstellung zwischen einem durch ein Gesperre verriegelbaren Anschlagbolzen und dem Steg einer Sperrplatte gehalten ist, die mit dem Schaltfinger zugeordneten Führungsflächen in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Schaltfingers das Gesperre für den gegen die Kraft einer Druckfeder axial verschiebbaren Anschlagbolzen betätigt. Die Anschläge sind nur in vorbestimmten Schaltstellungen des Schaltfingers überschaltbar, wodurch mit Sicherheit Fehlschaltungen im Getriebe vermieden werden. Aus einer äußeren Schaltgasse kann man wegen des Gesperres nicht in die andere äußere Schaltgasse durchschalten. Das Gesperre wirkt so, daß man aus einer der äußeren Schaltstellungen nur in der Art des bekannten H-Systems weiterschalten kann.According to the invention, the disadvantage of said switching devices thereby avoided that the shift finger provided with lugs in the shift plane in the idle position between a stop bolt that can be locked by a locking mechanism and the web of a locking plate is held, which is associated with the shift finger Guide surfaces, depending on the switch position of the shift finger, the locking mechanism actuated for the stop bolt, which is axially displaceable against the force of a compression spring. The stops can only be switched over in predetermined switching positions of the switching finger, which means that incorrect shifting in the transmission can be avoided with certainty. From an outside Switching gate you cannot go into the other outer switching gate because of the locking mechanism switch through. The locking mechanism works so that you can get out of one of the outer switching positions can only switch on in the manner of the familiar H system.

Die Führungsflächen für den Schaltfinger sind an gabelartig angeordneten Armen der Sperrplatte angebracht, die senkrecht zur Achse des Anschlagbolzens schwenkbar an dem den Schaltfinger aufnehmenden Lagerbock angelenkt ist. Dadurch wird eine betriebsichere und zugleich einfache Führung des Schaltfingers erhalten.The guide surfaces for the shift finger are arranged like a fork Arms attached to the locking plate, which can be pivoted perpendicular to the axis of the stop bolt is hinged to the bearing block receiving the shift finger. This creates a get reliable and at the same time simple guidance of the shift finger.

Die Sperrplatte wirkt formschlüssig und besteht aus einem verschiebbaren, vom Lagerbock gehaltenen Sperrschieber, der eine Ausnehmung für eine Sperrkugel enthält, die in eine Ringnut des Anschlagbolzens einrückt. Die Kosten für das Gesperre sind dadurch gering gehalten.The locking plate has a positive fit and consists of a movable, the locking slide held by the bearing block, which has a recess for a locking ball which engages in an annular groove of the stop bolt. The cost of the lock are thereby kept low.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawings show an embodiment of the invention.

F i g. 1 ist ein Querschnitt durch ein mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe im Bereich der Schaltvorrichtung, F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie II-11 in F i g. 1, wobei ein Teil des Schaltfingers strichpunktiert eingezeichnet ist, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Sperrplatte in der Leerlaufstellung des Getriebes mit dem strichpunktiert angedeuteten Schaltschema für die 6 Gänge, F i g. 4 eine Draufsicht auf die Sperrplatte in der Schaltstellung des Rückwärtsganges, F i g. 5 eine Draufsicht auf die Sperrplatte in der Schaltstellung des 1. Ganges, F i g. 6 eine Draufsicht auf die Sperrplatte in der Schaltstellung des 2. Ganges und F i g. 7 eine Draufsicht auf die Sperrplatte in der Schaltstellung des 3. Ganges, wobei gestrichelt die Lage des Schaltfingers im 4. Gang und strichpunktiert die Stellung desselben im 5. Gang eingezeichnet ist.F i g. 1 is a cross section through a multi-speed gear change transmission in the area of the switching device, FIG. 2 shows a section along line II-11 in FIG i g. 1, part of the shift finger being drawn in with dash-dotted lines, F i G. 3 with a plan view of the locking plate in the neutral position of the transmission the dash-dotted shift pattern for the 6 gears, F i g. 4 is a plan view on the locking plate in the switching position of the reverse gear, F i g. 5 is a plan view on the locking plate in the switching position of 1st gear, F i g. 6 is a plan view on the locking plate in the switching position of 2nd gear and F i g. 7 is a plan view on the locking plate in the switch position of 3rd gear, with the position in dashed lines of the shift finger in 4th gear and dash-dotted the position of the same in 5th gear is drawn.

Im Getriebegehäuse 1 sind eine treibende Welle 2 und eine getriebene Welle 3 gelagert, auf denen die im einzelnen nicht näher gezeigten Zahnräder 4 eines Wechselgetriebes mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang angeordnet sind. Zum Schalten der Gänge sind Schaltstangen 5, 6 und 7 vorgesehen, die über die angedeuteten Schaltgabeln 8 auf die Zahnräder 4 einwirken. Zum Verschieben der Schaltstangen 5, 6, 7 ist ein Schaltfinger 9 vorgesehen, der an einer Schaltwelle 10 angelenkt ist, die mit einem nicht gezeigten Handhebel in Verbindung steht. Der Schaltfinger 9 weist kugelige Flächen 11 auf, durch die er zwischen den Schenkeln 12 und 13 eines Lagerbockes 14 in zwei zueinander senkrechten Ebenen geführt ist. Der Lagerbock 14 ist mit einem Flansch 15 am Getriebegehäuse 1 lösbar befestigt und besitzt zur Aufnahme eines Anschlagbolzens 16 eine zentrische Bohrung 17. Der Kopf 18 des Anschlagbolzens 16 erstreckt sich zwischen die Schenkel 12, 13 und steht unter der Wirkung einer Druckfeder 19. Die Druckfeder 19 ist in einer Bohrung 20 im Lagerbock 14 angeordnet und stützt sich auf einem Deckel 21 ab. Dem Anschlagbolzen 16 ist ein Gesperre 22 zugeordnet, das in Abhängigkeit von der Stellung einer Sperrplatte 23 den Bolzen 16 gegen Axialverschiebung in der Bohrung 17 sichert. Das Gesperre 22 (F i g. 3) besteht aus einer im Lagerbock 14 radial verschiebbar gehaltenen Sperrkugel 24 und einem Schieber 25, der eine Kerbe 25' für die Sperrkugel enthält. Die Sperrkugel steht mit einer Ringnut 26 im Anschlagbolzen 16 im Eingriff. Die Sperrkugel 23 ist um einen senkrecht zum Anschlagbolzen 16 angeordneten Stift 27 in einem Schlitz 28 (F i g. 2) des Lagerbockes.14 schwenkbar. Die Schwenkbewegung erfolgt entgegen der hemmenden Reibwirkung einer Federscheibe 29 (F i g. 2). Die Sperrplatte 23 steht über eine gegen den Anschlagbolzen 16 hin abgewinkelte Zunge 30 mit einer Nut 31 des Schiebers 25 im Eingriff und besitzt beiderseits davon Arme 32 und 33 (F i g. 5), zwischen denen sich der Schaltfinger 9 erstreckt. Zur Führung des Schaltfingers 9 sind an der Sperrplatte 23 Führungsflächen 34, 35, 36 und 37 sowie ein abgewinkelter Steg 38 angebracht. Zur Sicherung des Schaltfingers 9 in den Schaltstellungen sind die Schenkel 12 und 13 des Lagerbockes 14 mit Sperrkerben 39 und 40 und zur Begrenzung der Drehbewegung der Schaltwelle 10 mit einem Endanschlag 41 versehen. Die Sperrkerben 39 und 40 sowie der Endanschlag 41 arbeiten mit in der Schaltebene sich erstreckenden Nasen 42 im Schaltfinger 9 zusammen.In the transmission housing 1 , a driving shaft 2 and a driven shaft 3 are mounted, on which the gears 4, not shown in detail, of a gearbox with five forward gears and one reverse gear are arranged. To shift the gears, shift rods 5, 6 and 7 are provided, which act on the gearwheels 4 via the shift forks 8 indicated. To move the shift rods 5, 6, 7 , a shift finger 9 is provided which is hinged to a shift shaft 10 which is connected to a hand lever, not shown. The shift finger 9 has spherical surfaces 11 through which it is guided between the legs 12 and 13 of a bearing block 14 in two mutually perpendicular planes. The bearing block 14 is releasably attached to the gear housing 1 with a flange 15 and has a central bore 17 for receiving a stop bolt 16. The head 18 of the stop bolt 16 extends between the legs 12, 13 and is under the action of a compression spring 19. The compression spring 19 is arranged in a bore 20 in the bearing block 14 and is supported on a cover 21. The stop pin 16 is associated with a locking mechanism 22, which ensures a function of the position of a locking plate 23 the pin 16 against axial displacement in the bore 17th The locking mechanism 22 (FIG. 3) consists of a locking ball 24 held in the bearing block 14 so as to be radially displaceable and a slide 25 which contains a notch 25 ' for the locking ball. The locking ball is in engagement with an annular groove 26 in the stop bolt 16. The locking ball 23 can be pivoted about a pin 27 arranged perpendicular to the stop bolt 16 in a slot 28 (FIG. 2) of the bearing block 14. The pivoting movement takes place against the inhibiting frictional effect of a spring washer 29 (FIG. 2). The locking plate 23 is in engagement with a groove 31 of the slide 25 via a tongue 30 angled towards the stop bolt 16 and has arms 32 and 33 on both sides thereof (FIG. 5), between which the switching finger 9 extends. To guide the switching finger 9 , guide surfaces 34, 35, 36 and 37 and an angled web 38 are attached to the locking plate 23. To secure the shift finger 9 in the shift positions, the legs 12 and 13 of the bearing block 14 are provided with locking notches 39 and 40 and to limit the rotational movement of the shift shaft 10 with an end stop 41 . The locking notches 39 and 40 and the end stop 41 work together with lugs 42 in the shift finger 9 that extend in the shift plane.

In der in F i g. 3 gezeigten Leerlaufstellung wird ier Schaltfinger 9 durch den Anschlagbolzen 16 in ier Ebene X -X der Schaltstange 6 und der Schaltwelle 10 gehalten, so daß der Kopf 43 des Schaltingers in die Aussparung 44 der Schaltstange 6 ein-;reift. Diese Stellung entspricht nach dem in der r" i g. 3 eingezeichneten Schaltschema der Schaltgasse des 2. und 3. Ganges. Hierbei liegen die Arme 32 und 33 der Sperrplatte 23 achsparallel zum Anschlagbolzen 16, so daß (s. linke Zeichnungshälfte) die Sperrkugel 24 in der Kerbe 25' des Schiebers 25 ruht.In the in F i g. Idle position shown 3 is ier shift finger 9 maintaining the switching rod 6, and the shift shaft 10 by the stop pin 16 in ier plane X-X, so that the head switch 43 of the switching Ingers in the recess 44 of the switching rod 6; matures. This position corresponds to the shift gate of the 2nd and 3rd gear according to the shift diagram shown in FIG 24 rests in the notch 25 'of the slide 25.

Wird beispielsweise der Rückwärtsgang (F i g. 4) eingelegt, so gelangt durch die am nicht gezeigten Handhebel über die Schaltwelle 10 ausgeführte Drehbewegung der Schaltfinger 9 in die Gasse der Schaltstange 7. Dabei schiebt der Schaltfinger 9 entgegen der Wirkung der Druckfeder 19 den Anschlagbolzen 16 zurück, wodurch die Sperrkugel 24 zunächst in die Kerbe 25' des Schiebers 25 einrückt. Die Endstellung ist erreicht, wenn der Bund 45 des Anschlagbolzens 16 an der Sperrkugel 24 vorbeigelaufen ist und diese Sperre vor dem Bund 45 liegt. Damit ist der Schaltfinger 9 vom Druck der Feder 19 entlastet und kann in der Schaltrichtung R (F i g. 3) bewegt werden, wodurch der Schaltvorgang vollzogen ist. Bei diesem Schaltablauf drückt der Schaltfinger auf die Fläche 35 der Sperrplatte 23, wodurch diese im Uhrzeigersinn geschwenkt wird und die in F i g. 4 gezeigte Lage einnimmt.If, for example, the reverse gear (FIG. 4) is engaged, this is achieved by the rotary movement carried out on the hand lever, not shown, via the switching shaft 10 the shift finger 9 into the alley of the shift rod 7. The shift finger pushes 9 back against the action of the compression spring 19, the stop pin 16, whereby the The locking ball 24 first engages in the notch 25 ′ of the slide 25. The end position is reached when the collar 45 of the stop bolt 16 has passed the locking ball 24 and this lock is in front of the federal government 45. The shift finger 9 is thus under pressure the spring 19 is relieved and can be moved in the switching direction R (FIG. 3), whereby the switching process is completed. The shift finger presses during this shifting sequence on the surface 35 of the locking plate 23, causing it to pivot clockwise and the in F i g. 4 assumes the position shown.

Zum Umschalten vom Rückwärtsgang zum 1. Gang wird der Schaltfinger in Richtung I bewegt. Dabei bleibt die Sperrplatte 23 und damit das Gesperre 22 zunächst in seiner eingenommenen Lage stehen. Im Zuge der Schaltbewegung gelangt der Schaltfinger an der Fläche 34 zur Anlage und führt die Sperrplatte 23 in die in F i g. 3 gezeigte Ausgangsstellung zurück. Die Stellung ist erreicht, wenn der Gangwechsel vollzogen ist. Da hierbei das Gesperre 22 freigegeben ist, besteht die Gefahr, daß beim Schalten in den nächstfolgenden 2. Gang durch die sich entspannende Feder 19 der Schaltfinger in die Gasse für den 4. und 5. Gang springt. Der Steg 38 der Sperrplatte, an den die eine Nase 42 des Schaltfingers stößt, verhindert jedoch ein unerwünschtes Überspringen der 2.-Gang-Stufe. Die Stellung der geschalteten 2.-Gang-Stufe zeigt die , Fig.6.To switch from reverse gear to 1st gear, move the shift finger in direction I. The locking plate 23 and thus the locking mechanism 22 initially remain in its assumed position. In the course of the switching movement, the switching finger comes to rest on the surface 34 and guides the locking plate 23 into the position shown in FIG. 3 back to the initial position shown. The position is reached when the gear change is completed. Since the locking mechanism 22 is released here, there is a risk that when shifting into the next second gear, the spring 19 releases the shift finger and jumps into the gate for the fourth and fifth gear. The web 38 of the locking plate, against which the one lug 42 of the shift finger abuts, prevents undesired skipping of the 2nd gear stage. The position of the engaged 2nd gear stage is shown in Fig. 6.

Beim Weiterschalten in den 3. Gang gelangt der Schaltfinger 9 an der Fläche 36 der Sperrplatte 23 zur Anlage und schwenkt dieselbe entgegen dem Uhrzeigersinn, bis sie die in der F i g. 7 gezeigte Lage einnimmt. Durch die Schwenkbewegung wird gleichzeitig (s. linke Zeichnungshälfte) das Gesperre 22 verriegelt, wodurch ein unbeabsichtigtes Zurückschalten in den 1. Gang verhindert wird.When shifting into 3rd gear, the shift finger 9 reaches the Surface 36 of the locking plate 23 to the plant and swivels the same counterclockwise, until they see the FIG. 7 assumes the position shown. The pivoting movement will at the same time (see left half of the drawing) the locking mechanism 22 locked, whereby a unintentional downshifting into 1st gear is prevented.

Vom 3. Gang gleitet beim Weiterschalten der Schaltfinger über die Fläche 37 in die gestrichelt eingezeichnete Stellung für den 4. Gang und kann von dort in Richtung des 5. Ganges (strichpunktiert eingezeichnet) bewegt werden. Dadurch, daß bei den letztgenannten Schaltbewegungen die Sperrplatte in der in F i g. 7 gezeigten Stellung stehenbleibt, ist es beim Zurückschalten des Getriebes ausgeschlossen, daß aus der äußeren Schaltgasse des 4. und 5. Ganges unmittelbar in die andere äußere Schaltgasse des 1. und Rückwärtsganges geschaltet werden kann. Die Verriegelung des Anschlagbolzens 16 ist so lange wirksam, bis der Schaltfinger mit Hilfe der Fläche 37 die Sperrplatte 23 in die ursprüngliche Ausgangsstellung zurückschwenkt, was beim Schalten des 2. Ganges erfolgt.From 3rd gear, the shift finger slides over the when shifting further Area 37 in the position shown in dashed lines for 4th gear and can of there in the direction of 5th gear (shown in dash-dotted lines). Through this, that in the case of the latter switching movements the locking plate in the position shown in FIG. 7 shown Position stops, it is impossible when shifting down the gearbox, that from the outer shift gate of the 4th and 5th gear directly into the other outer Shift gate of the 1st and reverse gear can be switched. The lock the stop pin 16 is effective until the shift finger with the help of Surface 37 pivots the locking plate 23 back into the original starting position, what happens when shifting the 2nd gear.

Die mögliche Bewegung zweier Schaltstangen wird dadurch unterbunden, daß die Nasen 42 des Schaltfingers an die Stege 46 stoßen.The possible movement of two shift rods is prevented by the fact that the lugs 42 of the shift finger touch the webs 46.

Claims

Claims: 1. Switching device for multi-speed gear change transmissions, in particular for motor vehicles in which the gear shifts by means of a shift finger takes place, which is pivotably guided in a bearing block, in three parallel Shift gates three shift rods with two shift positions each actuated and between Stops in the middle of the three shift gates are held in the neutral position is that the one in the switching level with Lugs (42) provided shift fingers (9) in the idle position between a through a locking mechanism (22) lockable stop bolt (16) and the web (38) of a locking plate (23) is held, the guide surfaces associated with the shift finger (34 to 37), depending on the switch position of the switch finger, the locking mechanism for the actuated against the force of a compression spring (19) axially displaceable stop bolt.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the guide surfaces (34 to 37) for the shift finger (9) are attached to fork-like arms (32,33) of the locking plate (23) which are perpendicular to the axis of the stop bolt (16) is pivotably articulated to the bearing block (14) receiving the shift finger.

3. Switching device according to claims 1 and 2, characterized in that the locking plate (23) positively engages in the locking mechanism (22) engages, which consists of a slide gate slidably held on the bearing block (14) (25) which contains a notch (25 ') for receiving a locking ball (24) which can be engaged in an annular groove (26) of the stop bolt (16).