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Schalteinrichtung für Kraftfahrzeugwebhselgetriebe - - - - - -Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für Kraftfahrzeugwechselgetriebe
mit einer Kupplung für den ersten Gang und einer Kupplung für den Rückwärtsgang,
die längs zueinander paralleler Achsen verschieblich sind,und mit einer wahlweise
verschieblichen Schaltgabel zum Betätigen der Kupplung für den ersten Gang.
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Es ist eine Schalteinrichtung dieser Art beispielsweise durch die
DAS 1 286 859 der Anmelderin bekannt, bei der getrennte Schaltgabela für die Kupplung
des ersten Ganges und die Kupplung des Rückwärtsganges vorgesehen sind.
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Diese Bauart wurde deshalb gewählt, weil das Einschalten des Rückwärtsganges
mittels eines Schieberäderpaares erfolgt, so
dass eine grössere
Verschiebung der Kupplung für den Rückwärtsgang gegenüber der Kupplung für den ersten
Gang erforderlich ist, der ein in Dauereingriff befindliches Zahnradpaar zugeordnet
ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Schalteinrichtung
so weiter auszugestalten, dass die Betätigung der Kupplung für den ersten Gang und
der Kupplung für den Rückwärtsgang durch eine gemeinsame Schaltgabel ermöglicht
wird, selbst wenn die erforderliche Verschiebung der beiden Eupplungen unterschiedlich
ist. Auf diese Weise soll eine einfachere und gedrängter bauende Ausgestaltung gegenüber
bekannten Bauarten erzielt werden.
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Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, bei Verwendung
der gamèineamen Schaltgabel deren Bewegung in einer Richtung zum Einrücken der Kupplung
für den ersten Gang und in der entgegengesetzten Richtung zum Einrücken der Kupplung
süd den Rückwärtsgang zu benutzen. Dies gestattet eine sinnfällige Ausgestaltung
des Schalt schemas für den Gangschalthebel und erleichtert Umechaltungen zwischen
dem ersten Gang und dem Rückwärtsgang, beispielsweise zum Rütteln des Fahrzeuges
bei Sehnee oder Eis. Hierbei soll die in einander ti entgegengesetzter Richtung
erfolgende Betätigung der Kupplungen £Wi~den ersten Gang und den Rückwärtsgang symmetrisch
in der gleichen Schneide des Schaltschemae erfolgen, beispielsweise in einer in
Längsriohtuq des FahrseugS liegenden
Ebene bei einem an der Bodenplatte
des Fahrzeugs befestigten Gangschalthebel, sel-bwst wenn die erforderlichen Verschiebewege
der beiden Kupplungen aus den oben erwähnten Gründen untersch-iedlich sind.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, dass die Schaltgabel
für den ersten Gang mit einem um einen Zapfen schwenkbaren Hebel ge.lenkig- in.
Äbstand vom Schwenkzapfen verbunden ist, und der schwenkbare Hebel mit der-verschieblichen
Kupplung für den Rückwärtsgang-gelenkig auf der gleichen Seite des SchwenkzapSens?
aber mit anderem Abstand von diesem, verbunden ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Schalteinrichtung,
bei d-er der Kupplung für den ersten Gang ein Zahnradpaar mit Dauereingriff und
der Ku lung für den Rückwärtsgang ein Schiebezahnradpaar zugeordnet ist, vorgesehen,
dass der Anlenkpunkt des schwenkbaren.
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Hebels an der Kupplung für den Rückwärtsgang einen grösseren Abstand
vom Schwenkzapfen des schwenkbaren Hebels hat als der Anlenkpunkt für die Schaltgabel
für den ersten Gang.
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Beeiner Schalteinrichtung, bei der die Eupplungen für den ersten
und zweiten Gang in Abstand voneinander habenden Ebenen liegen? ist vorgesehen,
dass der 4nlenkpunkt der Schaltgabel für den ersten Gang am schwenkbaren Hebel am
Ende einrs Auslegerarmes liegt, der sich von -einer die verschiebliche Lagerung
der Schaltgabel bildenden Nabe erstreckt.
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Dies gibt eine gedrängte und verhältnismässig. billige Dauweise,
da die Nabe als Führung und Stütze für den Auslegerarm dient.
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Bei einer Schalteinrichtung, bei der die Kupplung für den zweiten
Gang zwischen zwei Wänden des Getriebegehäuses liegt, ist vorgesehen, dass der schwenkbare
Hebel und sein Anlenkpunkt für die Schaltgabel für den ersten Gang zwischen diesen
beiden Wänden des Getriebegehäuses liegt und dass die Nabe eine die Kupplung für
den ersten Gang b-etätigende Gabel trägt, die neben det zweiten Wand auf der von
der ersten Wand abgewandten Seite liegt. Durch diese Bauweise w-ird ein Fünfganggetriebe
mit einem Rückwärtsgang ermöglicht, bei der der Rückwärtsgang neben der rückwärtigen
Wand des Getriebegehäuses liegt,- während die Zahnräder des ersten Ganges ausserhalb
dieses.-eigentlichen Getriebegehäuses liegen und in einem besonderen Teil des Getriebegehäuses
untergebracht sind. Diese Ausbildung ermöglicht eine billige Herstellung, da unter-Verwendung
weitgehend gleicher Teile sowohl Viergang- als auch Fünfganggetriebe erstellt werden
kennen. Ausserdem ergibt sich bei einem FU nfganggetriebe ein sinngemässes Schaltschema.
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Zur Vereinfachüng des Zusammenbaues bei der Herstellung ist es zweckmässig,.
wenn die Nabe für die Schaltgabel für den ersten Gang aus zwei Teilen besteht, zwischen
denen
sich die zweite Wand des Getriebegehäuses befindet, und die beiden Teile durch eine
Stange miteinander verbunden sind, die sich mit reichlichem Spiel durch eine Öffnung
der zweiten Wand erstreckt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In der Zeichnung ist Fig. 1 ein teilweiter Längsschnitt durch ein Kraftfahrzeugwechselgetriebe
mit einer Schalteinrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Darstellung des Schaltschemas
für das Wechselgetriebe nach Fig. 1, Fig. 3 ein schematischer Querschnitt nach der
Linie III-III der Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen, Fig. 4 eine geschnittene
Teilansicht im Bereich der Zahnräder für den Rückwärtsgang und Fig. 5 eine schematische
Darstellung einer etwas abgewandelten Ausführungsform der Schalteinrichtung.
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Das in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeugwechselgetriebe weist fünf
Vorwärtsgänge mit in Dauereingriff befindlichen Zahnradpaaren auf, während ein Schiebezahnradpaar
für den einzigen Rückwärtsgang vorgesehen ist.
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Das Getriebe wird von einer Eingangswelle 10 angetrieben, die im
Ausführungsbeispiel die Ausgangswelle einer von der Kraftfahrzeugantriebsmaschine
angetriebenen Kupplung ist und koaxial zu einer Hauptwelle 12 des Getriebes liegt.
Bei allen Vorwärtsgängen mit Ausnahme des obersten Ganges, der direkte Übersetzung
ergibt, läuft die Leistung über ein Zahnradpaar 14 und 16 zu einer Gegenwelle 18,
auf der mehrere Zahnräder 20, 22, 24 und 26 sitzen, die im Dauereingriff mit drehbar
auf der Hauptwelle 12 gelagerten Zahnrädern kämmen. Von diesen ist das Zahnrad 28
für den ersten Gang, das Zahnrad 30 für den zweiten Gang, das Zahnrad 32 für den
dritten Gang und das Zahnrad 34 für den vierten Gang bestimmt.
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Zur Erzielung des Rückwärtsganges ist ein Zahnrad 36 fest auf der
Hauptwelle 12 gelagert, das mit einem Schieberad 38 auf einer Zwischenwelle 40 (Fig.
-1 und 4), die parallel zur Eauptwelle 12 liegt, in Eingriff bewegbar ist, wobei
es gleichzeitig auch mit dem Zahnrad 22 in Eingriff kommt.
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Zum Einschalten der Vorwärtsgänge dient eine Schaltgabel 42, die
mittels einer Nabe 41 auf einer Stange 4o verschieblich gelagert ist. Auf dieser
Stange sind zwei weitere Schaltgabeln 44 und 46 verschieblich mittels zugeordneter
Naben gelagert. Die Stange 48 ist an ihrem einen Snde in einer ersten Wand 50 eines
Die drei Schaltgàbih weisen entsprecen;e½Üabelteile auf, die
in
Umfangsnuten eingreifen, die an einer Kupplung 54 für den ersten-Gang, einer Kupplung
56 für den zweiten
und dritten Gang und einer Kupplung. 58 für den vierten und fünften Gang vorgesehen
sind. Die Kupplungen 56 und 58 Sind übliche zweiseitig wirkende Kupplungen, die.
auf Längskeilen zugeordneter Nabenteile der-Hauptwelle 12 verschieblich sind und
denen Synchronisierungsringe, beispielsweise der Synchrpnisierungsring. 60, zugeordnet
sind, um ein synchronisiert. es Kuppeln zu ermöglichen. Die Kupplung 54 für den
ersten Gang ist einfach wirkend, im~übSigen aber in gleicher Weise wie die anderen
Kupplungen ausgebildet.
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Das Sinschalten eines Ganges erfolgt über einen..Schalthebel 62,
der in einet Eugelpfanne gelagert ist und an seinem unteren Ende zwei verschieden
lange Schenkel trägt, die einen mit zwei Flanschen versehenen Kurbelzapfen 64 einer
Schaltwelle 66 umgreifen. Die Schaltwelle 66 ist in dem Getriebegehäuse 52 drehbar
und axial verschieblich gelagert. Die Schenkel und der Eurbelzapfen bilden eine
kugelgeienkartige Verbindung, wobei der längere Schenkel 6d normalerweise gegen
die Schaltwelle 66 anliegt und die Bewegung des Schalthebels in di'e Stellung für
Rückwärtsgang verhindert, In diese ist -der Schalthebel nur bewegbar, wen der Schalthebel
gegen die Wirkung einer Feder angehoben-wirde.
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Die Schaltwelle 66 enthält eine Renkleiste 70 mit zwei axialen Abstand
voneinander habenden Aussparungen.
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Eine Riegelbüchse 72 ist auf der Schaltwelle 66 gelagert und durch
einen nicht dargestellten Stift an einer axialen Bewegung gehindert. Die Riegelbüchse
enthält eine Längsnut zur Aufnahme der Renkleiste 70 und zwei in axialem Abstand
voneinander liegende Umfangsnuten entsprechend den Aussparungen. in der Renkleiste.
Entsprechende Lappen 43 und 45 der Schaltgabeln 42 und 44 greifen in die eine Umfangsnut
der Riegelbüchse ein, während ein Lappen 47 der Schaltgabel 46 in die andere Umfangsnut
greift. Die drei Lappen sind in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet,
wie dies Fig. 3 zeigt. Jed-er der Lappen kann durch Drehen der Schaltwelle zu der
Renkleiste 70 ausgerichtet werden, wonach das axiale Verschieben der ausgewählten
Schaltgabel mittels des Schalthebels möglich ist. Eine Mitnahme der anderen Schaltgabeln
wird durch die gegen die Stirnfläche der Riegelbüchse anliegenden Lappen verhindert.
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Wie bereits erwähnt, liegt die Hauptwelle 12 koaxial zur Singangswelle
10. Die Eingangswelle 10 ist drehbar in einem Kugellager in der ersten Wand 50 des
Getriebegehäuses 52 gelagert, während die Hauptwelle 12 mit einem Ende über ein
Kugellager in einer axialen Ausnehmung in der Stirnfläche der Eingangswelle 10 gelagert
ist und über ein -Kugellager in einer zweiten Wand 74 des Getriebegehäuses 52 abgestützt
ist. Die Gegenwelle 18 ist drehbar über ein Kugellager in der ersten Wand 5U und
über ein Rollenlager in der
zweiten Wand 74- abgestutzt.
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Die Zwischenwelle 40 ist fest mit ihrem einen Ende in einer Zwischenwand
76 zwischen den beiden Wänden 50 und 74 und mit ihrem anderen Ende in der zweiten-Wand
74 des Getriebegehäuses gelagert.
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Die-Ånordnung ist so getroffen, dass das Zahnrad 28 und die Kupplung
54 fur den ersten Gang auf der der-ersten Wand 50 abgewandten Seite der zweiten
Wand 74 liegt, während die Zahnräder für den Rückwärtsgang und die zugehörigen Kupplungen
sowie, die Kupplungen für den zweiten bis fünften Vorwärtsgang zwischen der ersten
und zweiten Wand 50 und 74 liegen. DieSchaltgabel 42 steuert nicht nur die Kupplung
54 für den ersten Gang, sondern auch die Kupplung für den Rückwärtsgang. Zu diesem
Zweck erstreckt sich die Nabe 41 der ersten Schaltgabel-.42 durch eine Öffnung in
der zweiten Wand 74 des Getriebegehäuses, wobei sie zugleich eine AbstBung für die
Stange 48 in der zweiten Wand 74 bildet. Am Ende der Nabe 41 zwischen den Wänden
50+74 ist ein Auslergearm 78 gebildet. Am freien Ende des Auslegerarms 78 befindet
sich ein Zapfen 80, der in einen Längaschlitz 82 eines schwenkbaren.
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Hebels- 84 eingreift. Der Zapfen 80 und der-Schlitz 82 bilden eine
gelenkige Verbindung zwischen einem festen Schwenkzapfen 86 für den schwenkbaren
Hebel 84 und einen Zapfen 88, der am Ende des schwenkbaren Hebels 84 angeordnet
in eine Umfanganut 90 in dem verschieblichen Zahnrad 38 eingreift. Der Zapfen 88
bildet
somit eine Verbindung zu dem Kupplungsglied für den Aückwärtsgang, das durch das
verschiebliche Zahnrad 38 gebildet wird. Die Verbindung der Schaltgabel 42 mit dem
schwenkbaren Hebel 84 ueber die Zapfenschlitzverbindung 80,82 hat also Abstand vom
Schwenkzapfen 86 des schwenkbaren Hebels 84 und dieser ist über den Zapfen 88, der
auf der gleichen Seite wie die Zapfenschlitzverbindung 80,82 liegt, mit grösserem
Abstand von dem Schwenkzapfen 86 mit dem verschi-eblichen Zahnrad 38 verbunden.
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Während des Betriebes wird der Gangschalthebel 62 in einer senkrecht
zur Zeichenebene in Fig. 1 liegenden Ebene bewegt, um den ersten oder den Rückwärtsgang
zu wählen.
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Hierdurch erfolgt eine Drehbewegung der Schaltwelle 66 bis die Renkleiste
70 mit den Lappen an der Schaltgabel 42 fluchtet. Diese Leerlaufstellung ist durch
einen Punkt in der linken Linie des Schaltschemas gemäss. Fig. 2 angedeutet Der
Gangschalthebel 62 wird sodann in der Zeichenebene der Fig. 1 bewegt, um eine Längsbewegung
der Schaltwelle 66 zu bewirken, wobei die Renkleiste über den Lappen der Schaltgabel
42 diese auf der Stange 48 mitnimmt, wobei die Bewegung nach links oder rechts in
Fig. 1 erfolgt.
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-Eine Bewegung der Schaltgabel 42 äus der MXtellage nach links in
Fig. 1 bewegt die Kupplung 54 für den ersten Gang nach links, um ein synchronisiertes
Kuppeln mit dem Zahnrad 28-für den ersten Gang zu bewirken, eo dass dann die
Hauptwelle
12 mit der-Drehzahl des Zahnrades 28 für den ersten Gang angetrieben wird. Gleichzeitig
wird die Bewegung der Schaltgabel 42 über den Auslegerarm 78 auf den Zapfen 80 der
Zapfenschlitzverbindung 8Q,82 übertragen und bewirkt ein Schwenken im Uhrzeigersinn
des schwenkbaren Hebels 84 um seinen Schwenkzapfen 86, wodurch über den Zapfen 88
eine Bewegung des verschieblichen Zahnrades 38 für den Rückwärtsgang nach links
erfolgt, also aus der Z zu einrückstellung fort.
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Infolge des Abstandes des Schwenkzapfens 86 des schwenkbaren Hebels
84 von der Verbindung 80,82 mit der Schaltgabel 42 und dengrösseren Abstand des
Schwenkzapfens vom Zapfen 88 ist der Bewegungsweg der Schaltgebel 42 zum Einkuppeln
der Kupplung 54 ausreichend, um bei, der entgegengesetzten Bewegung den erforderlichen
grösseren Verschiebeweg des Zahnrades 38 zum Einschalten des Rückwärtsganges zu
bewirken. Bei der Bewegung der Schaltgabel 42 nach rechts in Fig. 1 wird er erste
Gang ausgerückt und der Rückwärtsgang eingerückt, wobei sich infolge der kinematischen
Verhältnisse der notwendige'grössere Verschiebeweg an dem Zahnrad 38 ergibt.
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Zum Wählen des zweiten und dritten Ganges wird der Gangschalthebel
62 zunächst bewegt, um die Schaltwelle 66 zu drehen bis die Renkleiste mit den Lappen
der Schaltgabel 44 ausgerichtet liegt. Hierauf erfolgt die axiale Verschiebung der
Schaltwelle, um über die Kupplung 56 die Hauptwelle 12 entweder mit' dem Zahnrad
30 für den zweiten Gang oder
dem Zahnrdd 32 für den dritten Gang
zu verbinden. In gleicher weise wird das Wählen und Einschalten des vierten und
fünften Ganges bewirkt, wobei die Renkleiste 70 mit den Lappen der Schaltgabel 46
ausgerchtet wird und hierauf über die tupplungtn 2 58 die Kupplung mit dem Zahnrad
34 für vierten Gang oder mit dem Zahnrad 14 auf der Eingangswelle 10 bewirkt wird.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsteispiel sind in dem Schaltschema
die Stellungen für den ersten Gang und den Rückwärtsgang symmetrisch in derselben
Schneise des Schaltbildes angeordnet, obwohl der Verstellweg an der Kupplung für
den Rückwärtsgang grösser als an der Kupplung für den ersten Gang ist.
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Die abgewandelte Ausführungsform nach Fig. 5 entsprecht im wesentlichen
Zeilen der ersten Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4. Bei der Ausführungsform
nach Fig. 5 erstreckt sich die Nabe der Schaltgabel 42 jedoch nicht selbst durch
die zweite Wand 74 des Getriebegehäuses. Der Lappen 43 ist vielmehr an einem eigenen
Nabenteil 94 gebildet, der auf der linken Seite der Gehäusewand 74 liegt und zugleich
eine verschiebliche Halterung für den Auslegerarm 78 bildet. Der andere Teil 41
der Nabe befindet sich auf der anderen Seite der Gehäusewand 74- und ist mit dem
Nabenteil-ü94 durch eine -Stange 96 verbunden, die durch eine Öffnung der Gehäusewand
74 mit reichlichem Spiel hindurchtritt. Die Stange 96 ist mit
einer
radialen Verlängerung des Nabentils 94 starr verbunden, während ilrabgesetztes anderes
Ende durch einen Schlitz 98 in dem Nabenteil 41 tretend durch eine Mutter festspannbar
ist.
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Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 5 entspricht der nach
der Bauform gemäss Fig. 1 bis 4.