DE2313366C3

DE2313366C3 - Mechanische Schalteinrichtung für Getriebe

Info

Publication number: DE2313366C3
Application number: DE2313366A
Authority: DE
Inventors: William Mckenzie Meek Wolverhampton Staffordshire Morrison (Grossbritannien)
Original assignee: Turner Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Turner Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1972-03-17
Filing date: 1973-03-17
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2313366A1; IT980617B; CA996452A; US3857299A; JPS496356A; AU475450B2; AU5284373A; GB1408311A; FR2177112B1; SE378560B; DE2313366B2; JPS5716364B2; FR2177112A1; ES412678A1

Description

Bei bekannten Schalteinrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 (L ο ο m a η η, »Zahngetriebe«, Springer Verlag, 1970, S. 178) ergibt sich der Nachteil, daß derartige Schalteinrichtungen nur für einen bestimmten Getriebetyp, für eine ganz bestimmte Form und Lage der Schalthebel verwendbar sind. Für jede einzelne Getriebeausführung ist daher eine ganz bestimmte Schalteinrichtung erforderlich. Dies gilt auch für Varianten von Getriebeausführungen, z. B. für ein Getriebe, das einmal als Viergang- oder als Fünfganggetriebe ausgestaltet ist Außerdem weisen diese bekannten Schalteinrichtungen einen relativ komplizierten Aufbau auf und bestehen aus einer großen Anzahl von Teilen, so daß deren Fertigung kostspielig und umständlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schalteinrichtung an variierende Erfordernisse anpaö bar zu gestalten.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß jede Schaltplatte Zungenpaare zum Eingriff in den Wähler für das Übersetzungsverhältnis aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten der Plattenspiegel symmetrisch zu einer Ebene angeordnet sind, welche durch die Achse der Schaltstange und die Mittellinie eine öffnung der Schaltplatte definiert ist Das Betätigungsorgan der Schaltstange weist dabei Ansätze auf, welche abwech selnd in eine Ausnehmung eingreifen, die ;am Umfang der öffnung vorgesehen sind.

In dem Unteranspruch ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angegeben. Dabei wird ein Widerstand gegen die Bewegung der Schaltplatten aus der eingestellten Stellung heraus erzeugt, während die Orientierung der Schaltplatte festliegt

Doppelt symmetrische Schaltplatten, die von der Schaltstange in einer öffnung durchdrungen werden, sind an sich bekannt (US-PS 34 87 713), wobei das Betätigungsorgan der Schaltstange ebenfalls Ansätze aufweist, weiche abwechselnd in eine der beiden Ausnehmungen am Umfang der öffnung eingreifen. Schalteinrichtungen der vorgenannten Art sind aber zur Lösung d.er Aufgabe der vorliegenden Erfindung weder bestimmt noch ohne weiteres geeignet

Die vorliegende Erfindung wird im nachfolgenden anhand der Figuren beispielsweise beschrieben.

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Schalteinrichtung für Getriebe;

Fi g. 2 ist ein Schnittbild der Schalteinrichtung längs der Linie 2-2 der F i g. 1;

Fig.3 ist ein Schnitt durch die Schalteinrichtung längs der Linie 3-3 der F i g. 1; Fig.4 ist eine Draufsicht auf die Wählvorrichtung innerhalb des Getriebes, das mit der Schalteinrichtung zusammenwirkt;

F i g. 5 ist ein Querschnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 4. Die veranschaulichte Schalteinrichtung ist für ein Getriebe gedacht, das eine Wählvorrichtung aufweist, welche in den F i ξ. 4 und 5 veranschaulicht ist und mit der verschiedene Übersetzungsverhältnisse ausgewählt werden können. Die Schalteinrichtung ist jedoch so ausgebildet daß sie die Gangwahl bei einer Vielzahl verschiedener Getriebe ermöglicht Solche Getriebe können sich beispielsweise in einer verschiedenen Anzahl von Übersetzungsverhältnissen, in der Größe des zu übertragenden Drehmomentes oder auch bezüglich der Art des Wählers voneinander unterschei den.

Die veranschaulichte Schalteinrichtung ist hauptsächlich für die Verwendung bei Getrieben ausgelegt, wie sie in der »complete specification« der britischen Patentanmeldung Nr. 36 417/70 beschrieben sind. Bei derartigen Getrieben ist eine Eingangs- und eine koaxiale Ausgangswelle vorgesehen, zwischen denen sich eine Zwischenwelle erstreckt, die parallel zur Eingangs- und zur Ausgangswelle verläuft Die Zwischenwelle weist fest mit ihr verbundene Zahnräder auf, während auf der Eingangswelie relativ zu ihr drehbare Zahnräder angeordnet sind. Jedes Zahnrad der Zwischenwelle steht in Eingriff mit einem der Zahnräder der Eingangswelle. Außerdem sind Kupplungen vorgesehen, welche selektiv die auf der Eingangswelle gelagerten Zahnräder mit dieser kuppeln, um in üblicher Weise ein Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle über die Zwischenwclle zu übertragen. Die Gangwahl erfolgt also mit Kupplungen, welche

dadurch betätigt werden, daß Teile der Kupplungen in Längsrichtung zur Antriebswelle oder zur Zwischenwelle bewegt werden. F i g. 5 veranschaulicht eine dieser Kupplungen in schematischer Form mit der Bezugsziffer 10. Die Kupplung weist ein Teil auf, das mit einer ringförmigen Nut versehen ist, in welcher drei Kissen 11 gelagert sind, die ihrerseits von der Gabel 12 getragen werden. Die Gabel 12 ist auf ein Stangenpaar 13, 14 aufmontiert, welches im Gehäuse des Getriebes befestigt ist Die Gabel 12 kann längs der Stange 13 eine Gleitbewegung ausführen.

An der Gabel 12 ist ein Schenkel 15 befestigt, welcher sich in einer Stellung befindet, die zur Achse des Stabes 13 versetzt ist und die Form eines kurzen Armes aufweist, der an seinem Ende seitlich an der Stelle 16 geschlitzt ist Wie in Fig.4 dargestellt ist, weist das Getriebe eine Vielzahl von Gabeln auf, die entsprechend der Gabel 12 ausgebildet sind, wobei in der F i g. 4 beispielsweise drei dieser Gabeln mit den Bezugsziffern 17,18 und 19 bezeichnet sind. Außerdem Iv. an jeder der Gabeln jeweils noch ein Schenkel 21, 22 und 23 befestigt Diese sind seitlich, wie der Schenkel 15, geschlitzt, und zwar an den Stellen 24, 25, 26. Die Schlitze verlaufen hierbei in der Leerlaufstellung so zueinander gefluchtet, wie dies aus F i g. 4 ersichtlich ist

Um die Getriebeauswahl durchzuführen, werden die Gabeln längs der Stangen 13 bzw. 14 durch die Schenkel 15, 21, 22 oder 23 verschoben. Weiterhin wird die Getriebeauswahl durch eine Bewegung aus der veranschaulichten Leerlaufstellung in eine von zwei entgegengesetzten Richtungen bewirkt

Die Schalteinrichtung, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist, dient dazu, die Schenkel 15, 21, 22 und 23 zu betätigen, um das Getriebe und damit das Übersetzungsverhältnis auszuwählen. Es weist hierzu vier Zungen auf, von denen eine in der F i g. 2 mittels der Bezugsziffer 27 veranschaulicht ist. Diese Zungen liegen jeweils in den Schlitzen 16, 24, 25 und 26 der zugeordneten Schenkel.

Die Schalteinrichtung besteht aus einem Gehäuse 28, welches auf der Oberseite des Getriebes befestigt wird. Das Gehäuse 28 weist eine Schaltstange 29 auf, die von den Lagern 31 und 32 in den zugehörigen Endklappen 33,34 des Gehäuses gehalten wird.

Die Schaltstange weist einen kurbeiförmigen Teil 35 auf, in welchem sich eine öffnung 36 befindet, deren Lage zur Achse der Schaltstange 29 versetzt ist. In die öffnung 36 greift ein teilweise sphärisch ausgebildetes Teilstück 38 d>3s Schalthebels 37 ein. Zwischen den Enden des Schalthebels 37 befindet sich ein weiteres sphärisch ausgebildetes Teilstück 39, das in einen Sitz eingreift, der in einem Ring 41 eingeformt ist, der seinerseits in einer öffnung des Gehäuses 28 eingesetzt ist. Der Schalthebel 37 ist mit seinem äußeren Ende so gelegen, daB er entweder direkt von Hand oder über ein Zwischengestänge betätigt werden kann.

Um die Schaltstange 29 ist ein Betätigungsorgan 42 befestigt, welches zwei diametral gegenüberliegende Ansätze aufweist. Die Befestigung des Organs 42 auf der Schaltstange 29 erfolgt hierbei zwischen den beiden zylindrischen Außenhülsen 43 und 44.

Im Gehäuse 28 der Schalteinrichtung befinden sich vier identische parallele Platten 45,46,47 und 48. Diese Schaltplatten werden im Gehäuse von zwei voneinander in einem gewissen Abstand befindlichen Bolzen 49 und 51 verschiebbar gehalten. Diese Bolzen 49 und 51 erstrecken sich durch gerade koplanare Schlitze 52 und 53 hindurch, welche in den Schallplatten vorgesehen

Die Platten weisen — wie aus der F i g. 2 ersichtlich — eine falterförmige öffnung 54 auf, durch die die Schaltstange 29 hindurchgeht Die Schlitze 52 bzw. 53 befinden sich beiderseits der falterförmigen öffnung 54, wobei die Verbindungslinie der Zentren der Bolzen 49 und 51 und die Mittelebene der Schlitze durch die Mittelachse der Schaltstange 29 hindurchgehen.

Die Schaltstange 29 ist in axialer Richtung verschiebbar und kann Stellungen einnehmen, in denen das Organ 42 mit irgendeiner der vier Schaltplatten 45,46,47 oder 48 fluchtet Die falterförmige öffnung 54 in jeder Platte weist einen verengten Bereich auf, der so angeordnet ist daß er einen der Ansätze des Organs 42 aufnimmt während der andere Ansatz eine Lage im verbreiterten Bereich der Öffnung 54 einnimmt Der Bereich der öffnung 54, der an den verengten Bereich anschließt weist ein Schulterpaar 55, 56 auf, welches sich in einer solchen Entfernung vom Zentrum der Schaltstange 29 befindet, daß es die zylindrischen Hülsen 43 oder 44 berührt und aufnimmt

Wenn also das Organ 42 der Schaltstange 29 eine Stellung einnimmt, in der es mit einer der Platten, z. B. mit der Platte 46, fluchtet so werden die anderen Platten nicht nur durch die Bolzen 49 und 51, sondern auch durch die Schultern 55 und 56 an der öffnung 54 mittels der zylindrischen Hülsen 43 und 44 lokalisiert.

Die Schaltstange 29 kann nicht nur in axialer Richtung bewegt werden, sondern auch eine Winkelbewegung ausführen. Eine Winkelbewegung der Schaltstange verursacht eine Winkelbewegung des Organs 42. Hierbei findet eine lineare Bewegung einer der Platten, z. B. der Platte 46, mit der das Organ 42 fluchtet als Folge der Winkelbewegung statt. Eine solche linerare Bewegung kann nach einer der beiden Seiten der angedeuteten zentralen Stellung stattfinden. Die Platte hat an ihrem Rande drei Ausnehmungen 57,58 und 59, deren mittlere, nämlich die Ausnehmung 58, eckig ausgebildet ist, während die beiden äußeren Ausnehmungen 57 und 59 eine nahezu halbkreisförmige Gestalt aufweisen. Ein federbelasteter Rasterstift 61 ist im Gehäuse 28 im Bereich der Ausnehmungen 57,58 und 59 vorgesehen. Der Rasterstift weist ein halbkreisförmiges Ende auf, welches in eine der drei Ausnehmungen eingreifen kann. Die Dreh- oder Winkelbewegung der Schaltstange 29 führt also dazu, daß die Platte irgendeine von drei Positionen einnimmt Die Platten haben an ihren Kanten Zungen 27, die in die Schlitze 24, 16,25 und 26 der bereits erwähnten Wählervorrichtung eingreifen.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, weist die Platte 46 einen" Rasterstift 61 auf der einen Seite der Schaltstange auf. Die Platte 48 weist einen ähnlichen Rasterstift in einem gewissen Abstand, aber auf derselben Seite in bezug auf die Schaltstange auf. Die beiden Schaltplatten 45 und 47 haben entsprechend zugeordnete federbelastete Raster, die dem Rasterstift 61 gemäß F i g. 2 ähneln, aber auf der anderen Seite der Schaltstange liegen. Diese Raster' greifen in Ausnehmungen ein, die mit den Ausnehmungen 62, 63 und 64 gemäß F i g. 2 übereinstimmen und sich in den Schaltplatten 45 und 47 befinden. Diese abwechselnde Anordnung von Rastern auf gegenüberliegenden Seiten der Schaltstangc 29 ist erwünscht, weil es 'inzweckmäßig ist, vier Raster auf ein und derselben Seite der Schaltstange für die vier Schaltplatten 45 bis 48 vorzusehen, zumal hierfür zu wenig Raum zur Verfügung stehen würde, wenn die Schaltplatten 45 bis 48 dicht nebeneinanderliegen.

Die äußere Profilierung der Schaltplatten 45 bis 48 ist symmetrisch bezüglich der Ebene, die durch die Bolzen 49 und 51 und die Schaltstange 29 gegeben ist. Es sind also vier Sätze von je drei Ausnehmungen 57 bis 59 sowie 62 bis 64 und von je zwei Zungen 27 vorgesehen. Die nicht eingesetzten Sätze der Platte 46 sind hierbei jeweils mit dem Suffix a versehen. Die Zungen 27 und 27a sind also auf entgegengesetzten Seiten einer Ebene, die senkrecht zu einer anderen Ebene verläuft, welche die Achsen der Bolzen 49 und 51 sowie die Schaltstange 29 enthält Die Zunge 27a unterscheidet sich außerdem von der Zunge 27 durch eine Kerbe 65, die nur zu dem Zweck vorgesehen ist, eine schnelle Erkennung der jeweiligen Orientierung der Platte zu ermöglichen. Jede Platte kann in dem Gehäuse in einer von vier verschiedenen Positionen befestigt werden. In bezug auf die Platte 46, die in F i g. 2 veranschaulicht ist ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese Platte mit irgendeiner der vier Sätze von Ausnehmungen so angebracht werden kann, daß irgendeiner der Ausnehmungssätze mit dem Raster 61 in Eingriff kommt.

In einer von zwei möglichen Stellungen ist die falterförmige öffnung 54 in der Fig.2 angedeutet, während sie sich in der anderen der beiden Stellungen in umgekehrter Lage befindet, so daß der andere Ansatz des Organs 42 in den verengten Teilbereich der öffnung eingreift.

Eine axiale Bewegung der Schaltstange führt daher zu einer Auswahl derjenigen Platte, welche benötigt werden soll, während die Drehbewegung der Schaltstange diese Platten linear zwischen drei möglichen Stellungen zu bewegen gestattet. Es ist natürlich möglich, die Schaltstange nur axial zu bewegen, wenn alle Platten sich in der veranschaulichten zentralen sogenannten »neutralen« Stellung befinden, weil die Schultern 55, 56 der falterförmigen öffnungen nur in dieser Stellung durchgehend von Platte zu Platte fluchten.

Die axiale Bewegung und die Drehbewegung l^!ü Schaltstange 29 wird durch den Schalthebel 37 bewirkt, wie dies aus Fig.3 ersichtlich ist. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird dieser Bewegung in der einen Richtung mittels eines Paares konzentrischer Kompressionsfedern 66, 67, die in den Endkappen 33 des Gehäuses eingesetzt sind, ein Widerstand entgegengesetzt. Die Schaltstange 29 hat eine ringförmige Nut 68, welche einen kreisförmiger. Drahtklipp 69 aufnimmt, gegen den der Anschlagring 71 der äußeren Feder 66 anliegt. Weiterhin weist die Schaltstange 29 eine Nut 72 auf, die einen anderen Drahtklipp 73 aufnimmt. Gegen diesen legt sich das eine Ende der inneren Feder 67 an. Die anderen entgegengesetzten Enden der beiden Federn 66 und 67 stützen sich gegen einen Ring 74 ab, der seinerseits gegen den Sicherungsring 75 anliegt, welcher in einer ringförmigen Nut der Endkappe 33 eingebettet ist. Auf diese Weise wird der Relativbewegung zwischen der Schaltstange und der Endkappe mittels der Federn ein Widerstand entgegengesetzt. Da sich jedoch das freie Längsstück der äußeren der beiden Federn, also der Feder 66, vom Stützring 71 abheben kann, bevor die innere Feder vom Kompressionsdruck freigesetzt wird, findet der Endhub der Bewegung in dieser Richtung nur noch unter der Gegenwirkung der inneren Feder statt.

Diese Anordnung ergibt nach einem vorbestimmten Bewegungshub der Schaltstange einen Widerstand gegen eine Bewegung in der einen Richtung gegen die Wirkung nur einer Feder und einen größeren Widerstand gegen eine Bewegung in der anderen Richtung, weil diese gegen die Wirkung beider Federn durchgeführt werden muß.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanische Schalteinrichtung für Getriebe mit einer in einem Gehäuse vorgesehenen Schaltstange, die an einen äußeren Schalthebel angeschlossen werden kann, wobei die Schaltstange ein Betätigungsorgan aufweist und sowohl in axialer Richtung als auch durch Drehen um ihre Achse innerhalb des Gehäuses verstellbar ist, mit einer Anzahl unabhängig voneinander bewegbarer Schaltplatten, welche sich quer zur Längsrichtung der Schaltstange erstrecken und von ihr jeweils in einer öffnung durchdrungen werden, wobei die axiale Bewegbarkeit der Schaltstange zwischen aufeinanderfolgenden Stellungen zur Fluchtung des Betätigungsorgans mit einer der Schaltplatten dient, während die Winkelbewegung der Schaltstange um ihre Achse eine lineare Bewegung der Schaltplatte auslöst, mit der jeweils das Betätigungsorgan fluchtet, wobei die Schaltplatten parallel zueinander montiert sind, sich senkrecht zur Längsachse der Schaltstange erstrekken, identisch sind und Betätigungselemente aufweisen, mit denen sie über eine Wählervorrichtung die verschiedenen Gänge auswählen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaltplatte (45,46,47, 48) zu einer ersten Ebene symmetrisch liegt, welche durch die Achse der Schaltstange (29) und die Mittellinie einer öffnung (54) der Schaltplatte definiert wird, durch welche sich die Schaltstange (29) erstreckt, wobei jede Schaltplatte Zungenpaare (27, 27a,} zum Eingriff in den Wähler für das Übersetzungsverhältnis aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten der Plattenspiegel symmetrisch zur ersten Ebene angeordnet sind, und daß das Betätigungsorgan (42) der Schaltstange (29) Ansätze aufweist, welche abwechselnd in eine Ausnehmung eingreifen, die am Umfange der öffnung (54) vorgesehen ist

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltplatten (45,46,47,48)

— abgesehen von ihrer falterförmigeH öffnung (54)

— symmetrisch zu einer zweiten Ebene liegen, die senkrecht zu der erstgenannten Ebene verläuft, und daß jede Schaltplatte vier Sätze (57,58,59; 57a, 58a, 59a; 62, 63, 64; 62a, 63a, Ma) von Rastelementen aufweist, in die ein Gegenraster (61) am Gehäuse (28) eingreift.