DE19908147A1

DE19908147A1 - Gangsperre für Schaltgetriebe von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE19908147A1
Application number: DE1999108147
Authority: DE
Inventors: Paul Haller
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-08-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gangsperre für Schaltgetriebe von Fahrzeugen, insbesondere Rückwärtsgangsperre, mit einem Getriebegehäuse und wenigstens einer im Getriebegehäuse gelagerten Schaltwelle, die direkt oder unter Zwischenschaltung von Übertragungsmitteln mit einem Schalthebel in Wirkverbindung steht, und mit einer Meßeinrichtung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, die ein Sperrmittel (Sperrbolzen 12) derart beherrscht, daß Gänge nur dann einlegbar sind, wenn die Meßeinrichtung zumindest das eine Sperrmittel freigibt. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist die Meßeinrichtung ein Fliehkraftmeßwerk (13) auf, das mit einer solchen Welle (1) des Schaltgetriebes oder Fahrzeuges in Wirkverbindung steht, die dauernd mit den Rädern des Fahrzeuges drehverbunden ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Gangsperre für Schaltgetriebe von Fahrzeugen, ins besondere Rückwärtsgangsperre, mit einem Getriebegehäuse und wenigstens einer im Getriebegehäuse gelagerten Schaltwelle, die direkt oder unter Zwi schenschaltung von Übertragungsmitteln mit einem Schalthebel in Wirkverbin dung steht, und mit einer Meßeinrichtung der Fahrgeschwindigkeit des Fahr zeuges, die zumindest ein Sperrmittel, insbesondere Sperrbolzen, derart be herrscht, daß Gänge nur dann einlegbar sind, wenn die Meßeinrichtung zumin dest das eine Sperrmittel freigibt.

Hintergrund der Erfindung

Die gattungsbildende DE- 196 47 788 A1 zeigt eine Gangsperre für Schaltge triebe mit einem Steuergerät, das mit einem Kupplungsbetätigungssensor, ei nem Bremsbetätigungssensor und mit einem Sensor für die Fahrgeschwindig keit des Fahrzeuges in Verbindung steht. Das Steuergerät seinerseits betätigt in Abhängigkeit der Sensoren einen Sperrbolzen, der die Schaltwelle blockiert oder freigibt.

Diese vorgeschlagene Gangsperre ist an verschiedenartige Sensoren des Fahrzeuges gebunden und nur als Einheit mit dem Fahrzeug realisierbar. Dazu zählt auch, daß das Steuergerät und die Sensoren eine Stromquelle brauchen, um funktionsfähig zu sein. Fällt die Stromquelle aus oder sind Kabel defekt, so kann je nach Schaltungsart entweder die Sperre nicht betätigt werden oder die Sperre nicht gelöst werden.

Aus der DE- 29 49 354 A1 ist eine mechanische Sperrvorrichtung für den Rückwärtsgang eines Zahnräderwechselgetriebes bekannt, die sich auf ein Schaltschema bezieht, bei dem gegenüber dem schnellsten, in der Regel dem fünften Gang, der Rückwärtsgang gelagert ist. Um ein Einlegen des Rück wärtsganges aus dem fünften Gang heraus zu sperren, ist bei diesem Doku ment ein federbelasteter Sperrhebel bekannt, bei dem allerdings aus der Leer laufgasse heraus ein Einlegen des Rückwärtsganges möglich ist. Daraus folgt, daß ein Einlegen des Rückwärtsganges aus allen anderen Gängen, außer dem fünften Gang, heraus möglich ist, so daß diese Sperrvorrichtung nicht be friedigt.

Es ist weiterhin allgemein bekannt, zwischen dem Schaltbereich für die Vor wärtsgänge und einer daran anschließenden Gasse für den Rückwärtsgang eine Sperre vorzusehen, die durch Ziehen oder Drücken, manchmal auch Schlagen des Schalthebels, überwunden werden kann. Die Kraft, um die Sper re zu überwinden, muß in der Regel hoch angesetzt werden, um ein versehent liches Einlegen des Rückwärtsganges zu verhindern. Eine derartige Schaltbe tätigung ist daher mühsam zu betätigen und störend.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend von den Mängeln der bekannten Lösungen ist es Aufgabe der Er findung, eine Gangsperre für Schaltgetriebe von Fahrzeugen so zu verbessern, daß die zum Stand der Technik beschriebenen Nachteile behoben werden. Die Gangsperre soll insbesondere so gestaltet sein, daß sie aus allen Gängen ein Einlegen des Rückwärtsganges verhindert, wobei dies ohne Kraftaufwendun gen und Mühe erfolgen soll. Weiterhin soll die Gangsperre, ohne Teile oder Einrichtungen des Fahrzeuges mit zu benutzen, als Einheit im oder am Schalt getriebe angebracht werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung ein Fliehkraftmeßwerk aufweist, das mit einer solchen Welle des Schaltgetrie bes oder Fahrzeuges in Wirkverbindung steht, die dauernd mit den Rädern des Fahrzeuges drehverbunden ist. Dadurch wird erreicht, daß die Sperre nur dann betätigt wird, wenn sie wirklich gebraucht wird, d. h. wenn das Fahrzeug fährt und dadurch eine Fehlschaltung, z. B. in den Rückwärtsgang, gefährlich ist, weil dann beim Einkuppeln, d. h. Verbinden der Getriebeeintrittswelle mit dem Motor große Drehzahldifferenzen vorliegen. Das Fliehkraftmeßwerk kann dabei so ausgelegt sein, daß geringe Fahrgeschwindigkeiten, so weit sie für die Sychro nisation der Gänge und die Belastung des Getriebes erträglich sind, noch nicht zu einer Sperrung führen. Das Fliehkraftmeßwerk kann dabei auf einer beliebi gen Welle innerhalb des Getriebes oder auch außerhalb des Getriebes ange ordnet sein. Es ist auch möglich, das Fliehkraftmeßwerk auf einer gesonderten Welle, z. B. im Getriebe anzuordnen, die zur besseren Wirksamkeit des Flieh kraftmeßwerkes ins Schnelle übersetzt ist. Das Fliehkraftmeßwerk kann seinen Steuerimpuls an eine elektrische, hydraulische oder auch mechanische Über tragungs- bzw. Auslöseeinrichtung für das Sperrmittel bzw. den Sperrbolzen weitergeben. Das Sperrmittel kann sowohl direkt im bzw. am Getriebegehäuse angeordnet sein und mit einem Formelement, z. B. einer Nase auf der Schalt welle in Wirkverbindung stehen. Es kann aber auch mit den Übertragungsmit teln zwischen Schaltwelle und dem Schalthebel oder mit dem Schalthebel selbst oder einer Kulisse, in der der Schalthebel angeordnet sein kann, in Wirkverbindung stehen. Das Fliehkraftmeßwerk bzw. das Sperrmittel kann so ausgelegt sein, daß ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit der Rückwärts gang bzw. die zum Rückwärtsgang führende Gasse gesperrt ist. Es ist aber auch möglich, weitere Gänge oder den Zugang zu weiteren Schaltgassen zu sperren derart, daß beispielsweise der Fahrer aus der Gasse des ersten/zweiten Ganges in die Gasse des dritten bzw. vierten Ganges oder höherer Gänge nur dann gelangt, wenn eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist, um Fehlschaltungen zu vermeiden. Umgekehrt können beim Herunterschalten niedrigere Gänge bzw. Ganggassen erst dann freigegeben werden, wenn die Geschwindigkeit reduziert wurde, so daß ein Zurückschalten aus der Gasse des z. B. fünften/sechsten Ganges in die Gasse des ersten/zweiten Ganges erst dann möglich ist, wenn die Geschwindigkeit reduziert wurde. Um eine der artige Schaltung zu verwirklichen, sind mehrere Sperrmittel bzw. mehrere Sperrbolzen vorteilhaft, die in Abhängigkeit verschiedener Geschwindigkeiten betätigt werden. Zu diesem Zweck kann das Fliehkraftmeßwerk auch mehrstu fig derartig ausgebildet sein, daß mehrere Meßstellen abgegriffen werden kön nen, oder daß mehrere parallelgeschaltete Meßwerkfedern vorgesehen sind, so daß mehrere Verstellstufen entstehen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An sprüche 4 bis 7.

In vorteilhafter Weise steht die Welle des Fliehkraftmeßwerks mit der Ab triebswelle des Getriebes in Drehverbindung, weil dadurch das Fliehkraftmeß werk im Getriebegehäuse angeordnet sein kann und dadurch an der Schmie rung des Getriebes partizipiert. Desweiteren ist die Abtriebswelle mit den An triebsrädern des Fahrzeuges drehverbunden. Je nach Auslegung des Flieh kraftmeßwerkes kann dieses auch direkt auf der Abtriebswelle des Getriebes angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Fliehkraftmeßwerk unter Zwischenschaltung eines Freilaufes mit der sie tragenden Welle verbun den. Dadurch kann das Fliehkraftmeßwerk auch einer bestimmten Drehrichtung zugeordnet werden, so daß eine drehrichtungsabhängige Steuerung des Sperrmittels erfolgt.

In vorteilhafter Weise ist der Freilauf so ausgelegt, daß die Welle bei Vor wärtsbewegung des Fahrzeuges das Fliehkraftmeßwerk antreibt. Bei dieser Auslegung wird das Sperrmittel dann betätigt, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt und eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht oder überschritten ist. Im Stillstand, beim Rückwärtsrollen oder minimalen Vorwärtsbewegungen kann der Rückwärtsgang bzw. die Gasse für den Rückwärtsgang freigegeben wer den.

Es wird vorgeschlagen, zwischen dem Fliehkraftmeßwerk und dem Sperrmittel ein Übertragungsgestänge mit einer Feder vorzusehen, wobei die Feder das Sperrmittel in Sperrrichtung vorspannt. Das Fliehkraftmeßwerk ist dabei so ausgelegt, daß dessen Meßfedern stärker sind und die Feder des Übertra gungsgestänges bzw. des Sperrmittels übersteuern. Treten nun Fehler im Übertragungsmittel bzw. am Fliehkraftmeßwerk auf, so erfolgt in jedem Fall eine Sperrung, z. B. des Rückwärtsganges.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Fliehkraftmeßwerk mit Über tragungsgestänge und einem Sperrbolzen,

Fig. 2 eine skizzierte Schaltkulisse, bei der für den Rückwärts gang eine eigene Gasse vorgesehen ist, die von dem Sperrmittel beherrscht wird und

Fig. 3 eine skizzierte Schaltkulisse, bei der der Rückwärtsgang mit dem fünften Gang in derselben Schaltgasse ange ordnet ist und durch das Sperrmittel gesperrt werden kann.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

In den Fig. 1 bis 3, ist, soweit im einzelnen dargestellt, mit 1 eine Welle bezeichnet, die eine Welle des Getriebes ist oder von einer Stelle des Getrie bes aus angetrieben wird, die dauernd mit den Rädern des Fahrzeuges in Drehverbindung steht. Auf der Welle 1 ist ein Freilauf 2 angeordnet, der mit einem Mitnehmer 3 in Wirkverbindung steht. Der Freilauf ist dabei so ausge legt, daß der Mitnehmer 3 dann angetrieben wird, wenn das Fahrzeug in Vor wärtsfahrtrichtung fährt. An dem Mitnehmer 3 sind Bolzen 4 befestigt, die Meßfedern 5 und Fliehgewichte 6 aufnehmen. Die Meßfedern sind als Druck federn ausgebildet und erzeugen auf die Fliehgewichte eine radial nach innen gerichtete Kraft. An den Fliehgewichten 6 greifen Stangen 7 an, die mit einem Verstellkörper 8 verbunden sind. Am nicht näher dargestellten Getriebegehäu se ist ein Übertragungsgestänge 9 gelagert, an dem eine Zugfeder 10 derart angreift, daß eine auf der gebenüberliegenden Seite am Übertragungsgestän ge gelagerte Tastrolle 11 an den Verstellkörper 8 angedrückt wird. Das Über tragungsgestänge 9 ist weiterhin mit einem Sperrbolzen 12 verbunden, der je nach Auslegung an der gewünschten Stelle und so angeordnet ist, daß der oder die gewünschten Gänge bzw. Gassen gesperrt werden.

Im Stillstand sowie bei geringer Drehzahl der Welle 1 halten die Meßfedern die Fliehgewichte so, daß diese, wie in Fig. 1 dargstellt, an dem Mitnehmer 3 anliegen und der Sperrbolzen 12 sich in der Freigabestellung befindet. Wird die Drehzahl erhöht, so wird die Fliehkraft der Fliehgewichte stärker als die Reglerfeder, die Fliehgewichte wandern nach außen und ziehen den Verstell körper 8 über die Stangen 7 in Richtung des Mitnehmers 3, d. h. in Fig. 1 nach links, so daß über die Zugfeder 10 der Sperrbolzen 12 in seine Sperrstellung bewegt wird.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, kann der Sperrbolzen 12 auch an einer Schaltkulisse 14 angeordnet sein und den mit 15 bezeichneten Schalthebel sperren. In Fig. 2 erfolgt die Sperrung derart, daß mit dem Schalthebel ab einer bestimmten Drehzahl die Gasse des Rückwärtsganges gesperrt ist, wäh rend bei der Kulisse nach Fig. 3 der dem fünften Gang gegenüberliegende Rückwärtsgang gesperrt wird.

Bezugszeichenliste

1

Welle

2

Freilauf

3

Mitnehmer

4

Bolzen

5

Meßfedern

6

Fliehgewichte

7

Stangen

8

Verstellkörper

9

Übertragungsgestänge

10

Zugfeder

11

Tastrolle

12

Sperrbolzen

13

Fliehkraftmeßwerk

14

Schaltkulisse

15

Schalthebel

Claims

1. Gangsperre für Schaltgetriebe von Fahrzeugen, insbesondere Rückwärts gangsperre, mit einem Getriebegehäuse und wenigstens einer im Getrie begehäuse gelagerten Schaltwelle, die direkt oder unter Zwischenschal tung von Übertragungsmitteln mit einem Schalthebel (15) in Wirkverbin dung steht, und mit einer Meßeinrichtung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, die zumindest ein Sperrmittel, insbesondere Sperrbolzen (12), derart beherrscht, daß Gänge nur dann einlegbar sind, wenn die Meßein richtung zumindest das eine Sperrmittel freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zumindest ein Fliehkraftmeßwerk (13) aufweist, das mit einer solchen Welle (1) des Schaltgetriebes oder Fahrzeuges in Wirkverbindung steht, die dauernd mit den Rädern des Fahrzeuges dreh verbunden ist.

2. Gangsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flieh kraftmeßwerk (13) mit mehreren Sperrmitteln (Sperrbolzen 12) derart in Wirkverbindung steht, daß diese bei unterschiedlichen Drehzahlen der Welle (1) betätigbar sind.

3. Gangsperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flieh kraftmeßwerk (13) mehrstufige Meßfedern oder mehrere parallel geschal tete Meßfedern (5) aufweist.

4. Gangsperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Welle (1) mit der Abtriebswelle des Getriebes in Drehverbindung steht.

5. Gangsperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Fliehkraftmeßwerk (13) unter Zwischenschaltung eines Freilaufes (2) mit der Welle (1) in Wirkverbindung steht.

6. Gangsperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (2) so ausgelegt ist, daß die Welle (1) bei Vorwärtsbewegung des Fahr zeuges das Fliehkraftmeßwerk (13) antreibt.

7. Gangsperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen Fliehkraftmeßwerk (13) und Sperrmittel (Sperrbolzen 12) ein Übertragungsgestänge (9) mit einer Feder (10) vorge sehen ist, wobei die Feder (10) das Sperrmittel (Sperrbolzen 12) in Sperrrichtung vorspannt.