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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein handbetätigtes Gangschaltgetriebe.
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Typischerweise
sind handbetätigte
Gangschaltgetriebe, welche an einem Motor angeordnet sind, welcher
eine in einer Längsrichtung
eines Motorraumes angeordnete Kurbelwelle aufweist, mit unterschiedlichen Übertragungs-
bzw. Getriebewellen, umfassend eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle und
eine Zwischen- bzw. Vorgelegewelle, ausgestattet, welche parallel
zueinander angeordnet sind. Derartige handbetätigte Gangschaltgetriebe sind
weiters mit einer Rücklaufwelle,
welche parallel zu der Antriebs- und der Abtriebswelle angeordnet
ist, und einem Schaltmechanismus zum Ändern der Getriebegangbereiche
ausgestattet. Der Schaltmechanismus umfaßt eine Vielzahl von Synchronisiermechanismen,
welche sogenannte Synchronisiereinrichtungen genannt sind, um die
Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Gangzahnräder, welche relativ zueinander
bewegt bzw. geschaltet werden, zu synchronisieren. In größerem Detail
bewegt sich eine derartige Synchronisiereinrichtung vor einem Zahnrad
der Zahnradeinheiten, welches in Eingriff gebracht werden soll,
ergreift das andere der Zahnradeinheit und bringt die Drehzahlen
der beiden Einheiten in Übereinstimmung.
Sobald beide Zahnräder
mit derselben Drehzahl rotieren, werden sie in Eingriff gebracht.
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Die
Synchronisiereinrichtung umfaßt
eine Synchronisier-Kupplungsnabe mit darauf fest an einer Getriebewelle
festgelegten, externen Keilen, einen vorderen und einen hinteren
Synchronisierring an beiden Seiten der Kupplungsnabe, einen Zahnrad-
bzw. Gangring nahe jedem Synchronisierring und eine Syn chronisierhülse, welche
für eine
axiale Gleitbewegung an der Kupplungsnabe angeordnet ist. Eine Schaltgabel
ist zwischen einer Schaltstange und der Synchronisierhülse angelenkt,
um eine Bewegung der Schaltgabel auf diese Synchronisierhülse in der
entgegengesetzten bzw. Rückwärtsrichtung zu übertragen,
um Zahnräder
einer ausgewählten Gang-
bzw. Zahnradeinheit in Eingriff miteinander zu bringen, um dadurch
einen gewünschten
Getriebegang ohne ein Schleifen oder eine Stoßbeanspruchung auszuwählen.
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Ein
Typ eines Gangschaltmechanismus für diese Art eines handbetätigten Schaltgetriebes
umfaßt
einen Schaltarm, welcher an einer Schaltstange befestigt ist, um
eine Bewegung der Schaltstange direkt auf einen Gangschaltmechanismus
zu übertragen.
Ein anderer Typ eines Gangschaltmechanismus weist eine doppelarmige
Umkehrschaltgabel auf, welche eine Bewegung einer Schaltstange mit
dem Effekt einer Reduktion der für
die Schaltstange erforderlichen Schaltkraft oder den Schaltweg überträgt. Der
Ausdruck ”Umkehrschaltgabel”, wie er
in dieser Beschreibung verwendet wird, verweist auf die Tatsache,
daß sie
eine Bewegung der Schaltstange bzw. des Schalthebels auf einen Schaltmechanismus
in der entgegengesetzten bzw. Rückwärtsrichtung überträgt. In diesem
Typ eines Gangschaltmechanismus ist die doppelarmige Umkehr- bzw.
Rückwärtsschaltgabel
schwenkbar an einem mittleren Abschnitt von beiden Armen durch Schwenksupports,
wie beispielsweise Schwenkzapfen, abgestützt, welche an beide Seitenwände des
Getriebegehäuses
preßgepaßt sind,
oder sie ist anderweitig an einem Paar von zusätzlichen Supportstangen abgestützt, welche
sich parallel von dem Vorderende des Getriebegehäuses zu dem Hinterende erstrecken,
wie dies in der
japanischen,
nicht-geprüften
Patentveröffentlichung
Nr. 54-138949 gelehrt
wird.
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Typischerweise
wird beim Zusammenbau des handbetätigten Gangschaltgetriebes
nach einer Installation der Schaltmechanismen, umfassend die Schaltstangen
und Schwenkarme oder Schaltgabeln, zu einer Untereinheit von verschiedenen
Getriebewellen, wie beispielsweise einer Antriebswelle, einer Vorgelegewelle,
einer Rücklaufwelle
und einer Abtriebswelle, welche für die Übertragung bzw. das Getriebe
wesentlich sind, wobei Zahnräder
jeder Zahnrad- bzw.
Getriebeeinheit miteinander kämmen,
diese Untereinheit als ganzes in ein Getriebegehäuse eingesetzt. In dem Fall,
in welchem ein handbetätigtes
Gangschaltgetriebe, welches Umkehrschaltgabeln in dem Gangschaltmechanismus
verwendet, auf dieselbe Weise zusammengebaut wird, insbesondere
wenn die Umkehrschaltgabel schwenkbar durch an beide Seitenwände des
Getriebegehäuses
eingepasste Schwenkzapfen abgestützt
ist, müssen
diese Schwenkzapfen in Schwenklöcher
der Umkehrschaltgabel eingefügt
werden, nachdem eine Untereinheit mit den Schaltstangen und den
daran installierten Umkehrschaltgabeln in das Getriebegehäuse eingebaut
wurde. Die Umkehrschaltgabeln sind nicht immer in korrekten Positionen
angeordnet, bis sie durch die Schwenkzapfen ergriffen werden, so
dass es insbesondere in automatisierten Zusammenbauverfahren schwierig
ist, die Schwenkzapfen einzufügen
und andere notwendige Teile in dem Getriebe zu installieren.
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In
dem Fall, in welchem ein Getriebe ein Paar von zusätzlichen
Abstützstangen
für ein schwenkbares
Abstützen
der Umkehrschaltgabeln verwendet, wie dies in der oben genannten
Veröffentlichung
Nr.
54-138949 beschrieben
ist, werden die zusätzlichen
Supportstangen mit daran gesicherten Schwenkzapfen an einer Untereinheit
von Getriebewellen und -zahnrädern
installiert und die Umkehrschaltgabeln werden vollständig durch
die Schwenkzapfen abgestützt,
bevor die Untereinheit in dem Getriebegehäuse angeordnet wird. Während die
Verwendung von zusätzlichen
Supportstangen die Installation der Umkehrschaltgabeln erleichtert
und den Vorteil einer Automatisierung des Verfahrens des Zusammenbaus
von Getrieben besitzt, werden der Schaltgabel-Abstützstruktur
verschiedene Beschränkungen
auferlegt. Beispielsweise erfordert die zusätzliche Abstützstange,
welche sich von der Vorderseite des Getriebegehäuses zur Rückseite erstreckt, mehr Raum
im Inneren des Getriebegehäuses,
welches überfüllt ist
mit Getriebewellen und -zahnrädern und
deren zugehörigen
Teilen, und sie ist zu nachgiebig bzw. flexibel, um einen präzisen Gangschaltvorgang
sicherzustellen.
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US 53 25 739 A zeigt
eine Getriebevorrichtung mit einem Getriebegehäuse und Getriebeeinrichtungen,
die in dem Getriebegehäuse
aufgenommen sind. Das Getriebegehäuse umfasst ein Gehäusevorderteil,
das im Allgemeinen kegelstumpfförmig geformt
ist, um ein Vorderteil des Getriebegehäuses zu formen, und ein Gehäusehinterteil,
das im Allgemeinen kegelstumpfförmig
zur Ausbildung eines rückwärtigen Teils
des Getriebegehäuses
geformt ist. Das Gehäusehinterteil
und das Gehäusevorderteil sind
miteinander verbunden, um so das Getriebegehäuse zu bilden, welches einen
sich allmählich
von der Vorderseite zur Rückseite
des Getriebegehäuses abnehmenden
Querschnitt aufweist. Insbesondere ist das Getriebegehäuse mit
einem allgemein zylindrischen Übergangsabschnitt
ausgebildet, der von einem rückwärtigen Endabschnitt
des Gehäusevorderteils
einem vorderen Endabschnitt des Gehäusehinterteils gebildet ist,
um darin eine Vielzahl von Elementen einschließlich einer Steuerstange eines Gangschaltmechanismus
anzuordnen.
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DE 24 56 962 A1 zeigt
eine Schaltvorrichtung für
Wechselgetriebe, wobei die Schaltwelle und die formschlüssigen Gangschaltkupplungen
vor allem die Schaltmuffen im Getriebegehäuse axial verschiebbar und
drehbar gelagert sind. Eine im Schaltdeckel gelagerte Schaltwelle
mit einem drehfest angeordneten Schalthebel und Mitnehmer mit im
Getriebegehäusedeckel
geführten
Schaltstangen bilden eine kinematische Einheit. In den Schaltstangen
eingebrachte Querbohrungen dienen zur Aufnahme von Führungselementen,
um die Verbindung zu den Schaltschwingen, die mit gabelförmigen Nuten,
in welche die Führungselemente
eingreifen, herzustellen.
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US 42 65 137 zeigt einen
Gangwählmechanismus
für ein
Fahrzeuggetriebe mit axial verschiebbaren Schiebern und daran angelenkten,
hin- und hergehenden Gabeln, die aufgrund der Axialverschiebung
der Schieber zur Verschiebung der Einrückhülsen verschwenkt werden. Eine
Vielzahl von verschwenkbaren Gabeln ist auf einem gemeinsamen Gabelhalter
drehbar gelagert und der Gabelhalter ist aus einem Paar von Stangen
gebildet, die im Abstand nebeneinander angeordnet und in Richtung der
Getriebewelle ausgerichtet sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein handbetätigtes Gangschaltgetriebe mit
Umkehrschaltgabeln zur Verfügung
zu stellen, welches eine vereinfachte Zusammenbauarbeit des Getriebes
ermöglicht
und einen Umkehrschaltgabel-Abstützeinrichtung
mit erhöhter
Abstützsteifigkeit
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein handbetätigtes Gangschaltgetriebe
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
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Gemäß der Erfindung
wird ein handbetätigten
Gangschaltgetriebes vorgesehen, welches in einem Getriebegehäuse eine
Getriebewellenanordnung, welche Drehwellen beinhaltet, welche parallel zueinander
angeordnet und durch das Getriebegehäuse gehalten sind, und einen
Gangschaltmechanismus aufweist, welcher eine Schaltstange, ein Schaltglied,
welches mit einem Getriebezahnradsatz in Eingriff bringbar ist,
und eine im wesentlichen U-förmige,
zwei Arme umfassende Schaltgabel beinhaltet, welche durch einen
Schaltgabel-Abstützeinrichtung
abgestützt
ist, um sich um eine Achse zu drehen, welche in Abstand normal bzw.
räumlich senkrecht
auf die Drehwellen angeordnet ist, um eine Bewegung der Schaltstange
auf das Zahnradschaltglied in der Rückwärtsrichtung zu übertragen,
um dadurch ein gewünschtes
Getriebezahnrad auszuwählen,
wobei der Schaltgabel-Abstützeinrichtung
umfasst: eine stationäre
Welle, welche parallel zu den Drehwellen angeordnet ist und an dem
Getriebegehäuse
festgelegt ist; zumindest einen ersten Support, welcher an der stationären Welle
gesichert ist und die im Wesentlichen U-förmige
Schaltgabel an einem ihrer Arme schwenkbar abstützt; und jeweils einen zweiten
Support, welcher in fluchtender Ausrichtung zum jeweils ersten Support
an dem Getriebegehäuse angeordnet
ist und die im Wesentlichen U-förmige Schaltgabel
an dem anderen ihrer Arme schwenkbar abstützt.
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Die
stationäre
Welle, durch welche die Umkehrschaltgabel abgestützt ist, kann eine Rücklaufwelle
zum Abstützen
eines Rücklaufrades,
welches zwischen einem Rückwärtsgang-Zahnrad
und einem Antriebs-Rücklaufrad
angeordnet ist, oder andernfalls eine zusätzliche stationäre Welle
sein, welche fest in dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Der Gangschaltmechanismus,
wie beispielsweise ein Synchronisiermechanismus, ist an einer Zwischen- bzw.
Vorgelegewelle des handbetätigten
Gangschaltgetriebes angeordnet.
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Das
handbetätigte
Gangschaltgetriebe wird schrittweise zusammengebaut, indem eine
Getriebewelleneinheit durch Zusammenbau der Getriebewellen, umfassend
zumindest eine Rücklaufwelle,
eine Antriebswelle und eine Vorgelegewelle, als eine Einheit vorgesehen
wird, wobei Zahnräder
jedes Zahnradsatzes miteinander kämmen, indem sie schwenkbar
die im wesentlichen U-förmige
Schaltgabel an einem ihrer Arme durch den ersten, an der Rücklaufwelle
gesicherten Support abstützen,
die Getriebewelleneinheit in dem Getriebegehäuse anordnen und abstützen, und
schwenkbar die im wesentlichen U-förmige Schaltgabel an dem anderen
Arm durch den zweiten, an dem Getriebegehäuse gesicherten Support abstützen.
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Insbesondere
umfasst ein Verfahren zum Zusammenbau des erfindungsgemäßen handbetätigten Gangschaltgetriebes
folgende Schritte:
- – Vorsehen einer Getriebewelleneinheit
durch Zusammenbau der Antriebswelle, der Vorgelegewelle und der
Rücklaufwelle
als eine Einheit, wobei Zahnräder
jedes Zahnradsatzes miteinander kämmen;
- – schwenkbares
Abstützen
der im Wesentlichen U-förmigen
Schaltgabel durch den ersten Support, welcher an der Rücklaufwelle
gesichert wird;
- – Umfassen
und Abstützen
der Wellenanordnung in dem Getriebegehäuse; und
- – schwenkbares
Abstützen
der im Wesentlichen U-förmigen
Schaltgabel durch den zweiten Support, welcher in dem Getriebegehäuse gesichert wird.
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Das
handbetätigte
Gangschaltgetriebe gemäß der Erfindung
erlaubt, dass die Umkehrschaltgabel an einer Seite durch den ersten
Support abgestützt
wird, welcher an der Getriebewelleneinheit installiert ist, bevor
die Getriebewelleneinheit in dem Getriebegehäuse eingebaut wird. Der Schalthebel-Abstützeinrichtung
positioniert präzise
die Umkehrschaltgabel relativ zu der Getriebewelleneinheit an drei
Punkten, und zwar an dem Dreh- bzw. Gelenkpunkt an dem ersten Support
an der festgelegten Getriebewelle, dem Aktions- bzw. Betätigungspunkt bei
der Verbindung mit der Schaltstange und am Reaktionspunkt bei der
Verbindung mit dem Gangschaltmechanismus, wobei dies immer die Umkehrschaltgabel
präzise
relativ zu dem zweiten, an dem Getriebegehäuse gesicherten Support positioniert, wenn
die Getriebewelleneinheit in das Getriebegehäuse eingebaut wird. Daraus
resultierend wird die Zusammenbauarbeit der Umkehrschaltgabel in
dem handbetätigten
Gangschaltgetriebe einfach und leicht, wobei dies zu einem automatisierten
Prozess eines Zusammenbaus des handbetätigten Gangschaltgetriebes
führt.
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Die
Umkehrschaltgabel wird durch zwei getrennte Teile, und zwar die
stationäre
Welle und das Getriebegehäuse,
abgestützt,
wobei dies für
den Schaltgabel-Abstützeinrichtung
immer vorteilhaft im Hinblick auf die strukturelle Steifigkeit ist
und den Grad der Freiheit des Layouts des Schaltgabel-Abstützeinrichtung
im Vergleich zu dem handbetätigten Gangschaltgetriebe
gemäß dem Stand
der Technik erhöht,
welches ein Paar von zusätzlichen
Supportstangen zum Abstützen
einer U-förmigen
Umkehrschaltgabel in dem Schaltgabel-Abstützeinrichtung verwendet.
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Die
Verwendung der Rücklaufwelle
zum Abstützen
der Umkehrschaltgabel daran reduziert die Anzahl von Teilen, welche
für den
Schaltgabel-Abstützeinrichtung
verwendet werden. Eine Abstützung einer
Vielzahl von Umkehrschaltgabeln an der stationären Welle stellt dasselbe Hebelverhältnis für alle Umkehrschaltgabeln
mit einem Effekt eines Vorsehens von einheitlichen Gangschaltgefühlen zur
Verfügung.
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In
dem Verfahren zum Zusammenbau des handbetätigten Gangschaltgetriebes,
welches mit der Umkehrschaltgabel, bestehend aus zwei Armen in Form
einer allgemeinen U-Form, ausgestattet ist, um schwenkbar durch
die ersten und zweiten miteinander fluchtenden Schwenksupports abgestützt zu werden,
wobei einer an der Rücklaufwelle
gesichert ist, welche parallel zu der Antriebs-, der Abtriebs- und der
Vorgelegewelle angeordnet ist, und der zweite an dem Getriebegehäuse gesichert
ist, wird, nachdem eine Getriebewelleneinheit durch Zusammenbau
der Getriebewellen, umfassend zumindest die Rücklaufwelle, die Antriebswelle
und die Vorgelegewelle, als eine Einheit, wobei die Zahnräder jedes
Getriebezahnradsatzes miteinander kämmen, zur Verfügung gestellt
wurde, die im allgemeinen U-förmige
Umkehrschaltgabel an einem ihrer Arme schwenkbar durch den ersten
Support abgestützt,
welcher an der Rücklaufwelle
der Getriebewelleneinheit gesichert ist. Danach wird die Getriebewelleneinheit
in dem Getriebegehäuse
eingebaut und abgestützt
und dann wird die im Allgemeinen U-förmige Schaltgabel schwenkbar
an dem anderen Arm durch den zweiten, am Getriebegehäuse gesicherten
Support abgestützt.
Ein schwenkbares Abstützen
der Umkehrschaltgabel durch den zweiten Support macht es leicht
und präzise,
endgültig
die Umkehrschaltgabel an dem handbetätigten Gangschaltgetriebe zu
installieren.
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Die
Erfindung betrifft sowohl ein handbetätigtes Gangschaltgetriebe als
auch eine Schaltgabel-Abstützeinrichtung
zur Verwendung in einem solchen Getriebe.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise
beschrieben; in dieser zeigt:
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1 eine
Längsschnittansicht,
welche teilweise ein handbetätigtes
Gangschaltgetriebe in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ein
Längsschnitt,
welcher Details eines Teils des handbetätigten Gangschaltgetriebes entlang
der Linie A-A der 1 zeigt;
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3 eine
Querschnittsansicht, welche das handbetätigte Gangschaltgetriebe entlang
der Linie B-B der 2 zeigt;
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4 eine
Querschnittansicht, welche das handbetätigte Gangschaltgetriebe entlang
der Linie C-C der 2 zeigt; und
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5 ein
Flussdiagramm, welches die Schritte eines Zusammenbaus des in 1 gezeigten,
handbetätigten
Gangschaltgetriebes illustriert.
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Unter
detaillierter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere auf 1,
ist ein handbetätigtes
Gangschaltgetriebe (welches nachfolgend der Einfachheit halber als
ein Getriebe bezeichnet wird) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der
Erfindung als beispielsweise in einem FR-Typ (Frontmotor-Hinterradantrieb)
eines Fahrzeuges integriert gezeigt, welches Fahrzeug einen Motor
aufweist, welcher eine in einer Längsrichtung des Fahrzeuges
orientierte Kurbelwelle aufweist. Dieses Getriebe weist beispielsweise
fünf Vorwärtsgänge und einen
Rückwärtsgang
auf und bringt, wenn es für
den vierten Gang bereit ist, die Antriebs- und Abtriebswellen in
eine direkte Kopplung miteinander.
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Das
Getriebe ist in einem Getriebegehäuse aufgenommen, welches ein
Getriebegehäuse 1,
ein Kupplungsgehäuse 2,
welches mit dem Vorderende des Getriebegehäuses 1 verbunden ist,
und ein Verlängerungsgehäuse 3 umfasst,
welches mit dem hinteren Ende des Getriebegehäuses 1 verbunden ist. Eine
Antriebswelle 4 und eine Abtriebswelle 6 sind koaxial
zueinander angeordnet und erstrecken sich durch das gesamte Getriebegehäuse von
seinem vorderen Ende zu seinem rückwärtigen Ende.
Eine Zwischen- bzw. Vorgelegewelle 5 ist parallel zu den Antriebs-
und Abtriebswellen 4 und 6 angeordnet und in dem
Getriebegehäuse 1 abgestützt. Eine
Rücklaufwelle 8 ist
parallel zu diesen Antriebs-, Abtriebs- und Vorgelegewellen 4, 5 und 6 angeordnet
und in dem Getriebegehäuse 1 abgestützt. Eine
Vielzahl von Schaltstangen 7A–7C, welche nebeneinander
in einer horizontalen Ebene (welche normal auf die Oberfläche der
Zeichnung ist) angeordnet sind, werden für eine Gleitbewegung in dem
Getriebegehäuse 1 abgestützt. Wie
dies später
beschrieben werden wird, steht jede Schaltstange 7 in Eingriff
mit einer Umkehrschaltgabel 9.
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Die
Antriebswelle 4 ist an ihrem Antriebsende (das linksseitige
Ende wie in 1 gezeigt) mit einer Motorabtriebswelle
(nicht dargestellt) durch eine Motorkupplung (nicht dargestellt)
verbunden. Die Abtriebswelle 6 ist an ihrem Abtriebsende
(das rechtsseitige Ende wie in 1 gezeigt)
mit einer Gelenkwelle (nicht dargestellt) verbunden. Das Kupplungsgehäuse 2 ist
an seinem hinteren Ende mit einer hinteren Wand 11 ausgebildet.
Die hintere Wand 11 nimmt Lager 12 auf, durch
welche die Antriebswelle 4 in ihrem mittleren Abschnitt
und die Vorgelegewelle 5 an ihrem vorderen Endabschnitt
jeweils für
eine Rotation abgestützt
sind. Die hintere Wand 11 stützt weiters vordere Enden der
Schaltstangen 7A–7C für eine axiale
Gleitbewegung in darin ausgebildeten Führungsbohrungen 13 ab
und hält
die Rücklaufwelle 8 an
ihrem vorderen Ende gesichert. Eine Frontkappe 14 ist an
der hinteren Wand 11 festgelegt, um diese Vorderenden der
Wellen 5 und 8 und der Stangen 7A bis 7C abzudecken.
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Die
sechs Getriebezahnradsätze
für fünf Vorwärtsgänge und
einen Rückwärtsgang,
wobei jeder Zahnradsatz zwei Zahnräder, und zwar eines auf der
Antriebswelle 4 und eines auf der Vorgelegewelle 5 umfasst,
können
miteinander in Eingriff und voneinander außer Eingriff gebracht werden.
Diese Zahnräder
selektiv in Eingriff miteinander mit Hilfe eines Schaltmechanismus
gebracht, um die Drehbewegung der Antriebswelle 4 mit der
Abtriebswelle 6 durch die Vorgelegewelle 5 oder
direkt zu verbinden oder zu entkoppeln. Der Schaltmechanismus beinhaltet
eine Vielzahl von Synchronisiermechanismen, um die Übertragung
synchronisiert zur Verfügung
zu stellen. Jeder Synchronisiermechanismus umfasst eine Synchronisier-Kupplungsnabe mit
daran fest auf einer Getriebewelle angeordneten, externen Keilen, einen
vorderen und einen hinteren Synchronisierring auf beiden Seiten
der Kupplungsnabe, einen Zahnradring nahe jedem Synchronisierring
und eine Synchronisierhülse,
welche für
eine axiale Gleitbewegung der Kupplungsnabe angeordnet ist. Eine
Umkehrschaltgabel ist zwischen der Schaltstange und der Synchronisierhülse angelenkt,
um eine Bewegung der Schaltstange auf die Synchronisierhülse in der
entgegengesetzten Richtung zu übertragen,
um Zahnräder
eines ausgewählten
Getriebeganges miteinander in Eingriff zu bringen, um dadurch einen
gewünschten
Getriebegang ohne ein Schleifen oder eine Stossbeanspruchung zur
Verfügung
zu stellen. Verschiedene Arten von Synchronisiermechanismen sind
im Stand der Technik gut bekannt und jede beliebige, gut bekannte
Art eines Synchronisiermechanismus kann in dem Getriebe verwendet
werden.
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Drei
Synchronisiermechanismen können eingesetzt
werden, um Gänge
zwischen dem ersten und zweiten Gang, dem dritten und vierten Gang bzw.
dem fünften
und dem Rückwärtsgang
zu wechseln. Die 1.Gang-2.Gang- und 5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismen sind an der
Vorgelegewelle 5 vorgesehen und der 3.Gang-4.Gang-Synchronisiermechanismus
ist jedoch an Antriebswelle 4 vorgesehen. Der Gangschaltmechanismus,
umfassend den 5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus,
umfasst die Schaltstange 7A und die Umkehrschaltgabel 9A und der
5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus
weist eine Synchronisierhülse 15A auf,
wie sie in 3 gezeigt ist. In ähnlicher
Weise beinhaltet der den 1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus umfassende
Mechanismus die Schaltstange 7C und die Umkehrschaltgabel 9C und
der 1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus
weist eine Synchronisierhülse 15C auf,
wie sie in 4 gezeigt ist. Diese Umkehrschaltgabeln 9A–9C können vom
Typ eines Kipp- bzw.
Schwenkhebels sein.
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Wenn
als ein Beispiel der 5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus
beschrieben wird, weist die Umkehrschaltgabel 9A einen
im Allgemeinen U-förmigen
Schwenkarm auf, welcher zwei Arme 9a und 9b und
eine Armverbindung 9c aufweist, wie dies in 3 gezeigt
ist. Die Arme 9a und 9b sind an ihren distalen
Enden mit Eingriffsfortsätzen
bzw. -elementen 19a bzw. 19b ausgebildet und sind
in ihren mittleren Abschnitten mit Schwenklöchern 20a bzw. 20b ausgebildet.
Die Armverbindung 9c ist mit einer Nut 18a ausgebildet,
in welcher ein von der Schaltstange 7A vorragender Verbindungszapfen 17a aufgenommen
ist. Die Umkehrschaltgabel 9A ist durch Gelenk- bzw. Schwenkzapfen 21a und 22a abgestützt, welche
fluchtend miteinander angeordnet sind und in die Gelenk- bzw. Schwenklöcher 20a und 20b der
Arme 9a bzw. 9b von den gegenüberliegenden Seiten eingepasst
sind, und ist mit der Hülse 15A des
5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus
mit Hilfe der Eingriffsfortsätze 19a und 19b der
Arme 9a bzw. 9b von den gegenüberliegenden Seiten gekoppelt.
Der Schwenkzapfen 21a wird von der Rücklaufwelle 8 getragen
und der Schwenkzapfen 22a wird von dem Getriebegehäuse 1 getragen.
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Wie
dies in 2 gezeigt ist, welche eine Längsschnittansicht
eines Teils des in 1 gezeigten Getriebes ist, umfasst
die Rücklaufwelle 8 eine Stange 8a und
einen Stangenendsupport 8b, welcher mit einer Ausnehmung
ausgebildet ist, in welcher die Stange 8a an ihrem hinteren
Ende aufgenommen ist. Die Stange 8a ist an ihrem vorderen Ende
fest durch die hintere Wand 11 des Kupplungsgehäuses 2 abgestützt. Der
Stangenendsupport 8b ist an dem Getriebegehäuse 1 mit
Hilfe eines Befestigungsbolzens 24 gesichert. Wie dies
klar aus 2 ersichtlich ist, befestigt
der Befestigungsbolzen 24 die Stange 8a, welche
in der Ausnehmung des Stangenendsupports 8b aufgenommen
ist. Ein Rücklaufrad 23 ist
für eine
Rotation an der Rücklaufwelle 8 mit Hilfe
eines Nadellagers 27 angeordnet und zwischen Abstandsringen 25 und 26 zwischengeschaltet.
Der Abstandsring 26 ist axial gegen das Rücklaufrad 23 von
der hinteren Seite durch den Stangenendsupport 8b beaufschlagt,
um das Rücklaufrad 23 an
einer axialen Bewegung zu hindern. Der Schwenkzapfen 21a ist
fest an der Stange 8a an der vorderen Seite des Rücklaufrades 23 mit
Hilfe eines Sprengringes bzw. Halterings 28 eingepasst.
Ein Schwenkzapfen 21c, durch welchen die Umkehrschaltgabel 9C des 1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus
(welcher später
im Detail beschrieben werden wird) an einer Seite abgestützt ist,
ist fest an den Stangenendsupport 8b mit Hilfe eines Sprengringes 30 eingepasst.
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Die
Schwenkzapfen 21a und 22a bilden zwei Gelenk-
bzw. Schwenkhälften,
aus welchen eine Schwenkwelle, welche als ein Dreh- bzw. Gelenkpunkt
für den
Schwenkarm der Umkehrschaltgabel 9A des 5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus
dient, hergestellt ist. Die Umkehrschaltgabel 9A wird um
die Schwenkzapfen 21a und 22a verschwenkt bzw.
gedreht, um die Hülse 15A des 5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus
in einer axialen Richtung entgegengesetzt zu der Richtung einer
axialen Bewegung der Schaltstange 7A zu bewegen.
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In ähnlicher
Weise weist die Umkehrschaltgabel 9C des 1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus
einen im Allgemeinen U-förmigen
Schwenkarm auf, welcher Arme 9a und 9b und eine
Armverbindung 9c umfasst, wie dies in 4 gezeigt
ist. Die Arme 9a und 9b sind an ihren distalen
Enden mit Eingriffsfortsätzen 19a bzw. 19b versehen
und sind in ihren mittleren Abschnitten mit Schwenklöchern 20a bzw. 20b ausgebildet.
Die Armverbindung 9c ist mit einer Nut 18c ausgebildet,
in welcher ein sich von der Schaltstange 7C vorragender
Verbindungszapfen 17c aufgenommen ist. Die Umkehrschaltgabel 9C ist mit
Hilfe der Schwenkzapfen 21c und 22c abgestützt, welche
fluchtend miteinander angeordnet sind und in die Schwenklöcher 20a und 20b der
Arme 9a bzw. 9b von den gegenüberliegenden Seiten eingepasst
sind, und ist mit der Hülse 15C des
1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus
mit Hilfe der Eingriffsfortsätze 19a und 19b der
Arme 9a bzw. 9b von den gegenüberliegenden Seiten gekoppelt.
Der Schwenkzapfen 21c ist durch den Stangenendsupport 8b der Rücklaufwelle 8 gehalten
und der Schwenkzapfen 22c ist durch das Getriebegehäuse 1 gehalten.
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Die
Schwenkzapfen 21c und 22c bilden zwei Schwenkhälften, von
welchen eine Schwenkwelle, welche als ein Drehpunkt für den Schwenkarm
der Umkehrschaltgabel 9C des 1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus
dient, gebildet wird. Die Umkehrschaltgabel 9C wird um
die Schwenkzapfen 21c und 22c verschwenkt, um
die Hülse 15C des 1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus
in einer axialen Richtung entgegengesetzt zu der der Richtung der
axialen Bewegung der Schaltstange 7C zu bewegen.
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5 ist
ein Flussdiagramm, welches aufeinander folgende Schritte eines Zusammenbaues des
handbetätigten
Gangschaltgetriebes zeigt.
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Wie
dies in 5 gezeigt ist, wird eine Rücklaufwelleneinheit
durch ein Einpassen des Abstandringes 25, des Rücklaufrades 23,
des Nadellagers 27 und des Abstandringes 26 auf
der Stange 8a der Rücklaufwelle 8 in
dieser Reihenfolge vorbereitet. Eine Getriebewelleneinheit wird
nachfolgend vorbereitet (Schritt S1). Getrennt von der Rücklaufwelleneinheit
werden die Antriebs- und die Vorgelegewelle mit Getriebezahnrädern vorbereitet.
Diese Antriebs-, Vorgelege- und Rücklaufwellen werden als eine
Getriebewelleneinheit zusammengebaut und an dem Kupplungsgehäuse 2 durch
Einpassen ihrer Vorderenden in Lager 12 befestigt, welche
von der hinteren Wand 11 des Kupplungsgehäuses 2 getragen
sind (Schritt S2). Nachdem die Zahnräder jedes Zahradsatzes miteinander
in Eingriff gebracht wurden und die Schaltstangen 7A und 7C durch
ein Einführen
ihrer vorderen Enden in die Führungslöcher 13 der
hinteren Wand 11 des Kupplungsgehäuses 2 installiert wurden,
werden die Umkehrschaltgabeln 9A und 9C in relativen
Positionen zu den Getriebewelleneinheiten (Schritt S3) angeordnet
und der Stangenendsupport 8b wird nachfolgend auf die Stange 8a der
Rücklaufwelle 8 angepasst
(Schritt S4). Der Schwenkzapfen 21a wird auf die Stange 8a der
Rücklaufwelle 8 gepasst,
um in das Schwenkloch 20a des Armes 9a der Umkehrschaltgabel 9A des
5.Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus
einzutreten, und der Schwenkzapfen 21c wird in den Stangenendsupport 8b der
Rücklaufwelle 8 eingepasst,
um in das Schwenkloch 20a des Armes 9a der Umkehrschaltgabel 9C des
1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus
einzutreten (Schritt S5). Nach einer Einstellung werden die Schwenkzapfen 21a und 21c an
dieser Stange 8a und dem Stangenendsupport 8b der Rücklaufwelle 8 mit
Hilfe der Sprengringe 28 bzw. 30 befestigt (Schritt
S6). Nach einer Befestigung des Getriebegehäuses 1 an dem Kupplungsgehäuse 2, um
darin die Getriebewelleneinheiten zu umschließen (Schritt S7), wird der
Befestigungsbolzen 24 befestigt, um die Rücklaufwelle 8 an
dem Getriebegehäuse 1 zu
befestigen (Schritt S8). Nachfolgend wird der Schwenkzapfen 22a an
dem Getriebegehäuse 1 befestigt,
um in das Schwenkloch 20b des Armes 9b der Umkehrschaltgabel 9A des
5-Gang-Rückwärtsgang-Synchronisiermechanismus
einzutreten, und in ähnlicher
Weise wird der Schwenkzapfen 22c an dem Getriebegehäuse 1 befestigt
und in das Schwenkloch 20b des Armes 9b der Umkehrschaltgabel 9A des
1.Gang-2.Gang-Synchronisiermechanismus in Eingriff gebracht (Schritt
S9). Auf diese Weise wird das handbetätigte Gangschaltgetriebe vollständig zusammengebaut
(Schritt S10).
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Obwohl
eine Umkehrschaltgabel des 3-Gang-4.Gang-Synchronisiermechanismus
nicht in den Figuren gezeigt ist, wird eine Schwenkwelle, welche
als ein Drehpunkt für
einen allgemein U-förmigen Schwenkarm
der Umkehrschaltgabel dient, von Schwenkzapfen gebildet, welche
zwei miteinander übereinstimmende
Schwenkhälften
ausbilden. Diese Schwenkzapfen sind an dem Getriebegehäuse 1 befestigt,
um in die Schwenklöcher
der Arme der Umkehrschaltgabel des 3.Gang-4.Gang-Synchronisiermechanismus einzutreten,
wodurch die Umkehrschaltgabel für
eine Schwenkbewegung abgestützt wird.
Die Umkehrschaltgabel ist in einer relativen Position zu den Getriebewelleneinheiten
wie die Umkehrschaltgabeln 9A und 9C (Schritt
S3) angeordnet und die Schwenkzapfen werden an dem Getriebegehäuse 1 von
den gegenüberliegenden
Seiten befestigt, um die Umkehrschaltgabel des 3.Gang-4.Gang-Synchronisiermechanismus
abzustützen
(Schritt S9).
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Beim
Zusammenbau des Getriebes gemäß der Erfindung
wird die U-förmige
Umkehrschaltgabel der festgelegten Getriebewelle, d. h. der Rücklaufwelle
in der vorangehenden Ausführungsform,
zugeordnet, an dem Kupplungsgehäuse 2 festgelegt
und präzise
an drei Punkten, und zwar dem Drehpunkt an der festgelegten Getriebewelle,
dem Betätigungspunkt
an der Schaltstange und dem Reaktionspunkt an dem Gangschaltmechanismus,
positioniert, worauf sie an einem ihrer zwei Arme durch den Schwenkzapfen 21 abgestützt wird,
welcher an der festen Getriebewelle vor dem Festlegen des Getriebegehäuses 1 an
dem Kupplungsgehäuse 2 gesichert
wird. Nach einem Festlegen des Getriebegehäuses 1 an dem Kupplungsgehäuse 2 wird
die U-förmige
Umkehrschaltgabel an dem anderen ihrer zwei Arme durch den Schwenkzapfen 22 abgestützt, welcher
an dem Getriebegehäuse 1 gesichert
ist. Diese getrennte Schwenkgabel-Abstützstruktur ermöglicht eine
vereinfachte Schwenkgabel-Zusammenbauarbeit. Zusätzlich stellen die getrennten Schwenkabstützungen
der Umkehrschaltgabel, und zwar eine an der festgelegten Getriebewelle,
welche für
das Getriebe wesentlich ist, welche eine hohe Starrheit aufweist,
und die andere an dem Getriebegehäuse, eine verbesserte Abstützfestigkeit
für die Umkehrschaltgabel
zur Verfügung.
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Die
stationäre
Welle, an welcher die U-förmige
Umkehrschaltgabel an einem ihrer zwei Arme angeordnet und durch
einen Schwenkzapfen vor dem Festlegen des Getriebegehäuses 1 an
dem Kupplungsgehäuse 2 abgestützt ist,
kann jede beliebige stationäre
Welle, welche für
das Getriebe wesentlich ist, unterschiedlich von der Rücklaufwelle
oder anderenfalls eine zusätzliche,
stationäre
Welle sein, welche in dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
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Obwohl
in der vorangehenden Ausführungsform
das Getriebe als in einem FR-Typ eines Fahrzeuges installiert beschrieben
wurde, welches mit einem Motor ausgestattet ist, welcher mit einer
in einer Längsrichtung
des Fahrzeuges orientierten Kurbelwelle ausgestattet ist, kann es
in jeder beliebigen Art eines Fahrzeuges installiert sein.