DE2318451C3

DE2318451C3 - Mechanical switching device with locking for multi-gear change gearboxes

Info

Publication number: DE2318451C3
Application number: DE19732318451
Authority: DE
Inventors: Alfred; Thurau Günther; 7990 Friedrichshafen Magg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1977-02-17

Description

Bekannte Schaltvorrichtungen für Zahnradwechselgetriebe (z.B. DT-OS 18 00 163), bei denen der Cangwechsel sowie die Verriegelung der nichtgeschalteten Gänge über einen Handschalthebel vorgenommen wird, weisen häufig mehrere Schaltstangen bzw. Schaltschienen auf. So sind beispielsweise in einem in großen Stückzahlen hergestellten Vierganggetriebe rwei Schaltstangen für die vier Vorwärtsgänge und eine Schaltstange für den Rückwärtsgang sowie entsprechende Schaltmitnehmer, Sprengringe und Rasteneinrichtungen für die Schaltgabeln erforderlich. Durch diesen verhältnismäßigen großen Aufwand für eine solche Schaltvorrichtung wird nicht nur die Fertigung verteuert, sondern auch die Montage wesentlich erschwert, da diese über zwei Öffnungen im Getriebegehäuse vorgenommen werden muß, was eine Vormontage außerhalb des Getriebegehäuses ausschließt.Known switching devices for gear change transmissions (e.g. DT-OS 18 00 163), in which the Cang change as well as the locking of the unswitched Gears is made using a manual gearshift lever, often have several shift rods or Shift rails on. For example, in a four-speed transmission that is manufactured in large numbers Two shift rods for the four forward gears and one shift rod for reverse gear as well as corresponding ones Shift drivers, snap rings and detent devices required for the shift forks. Through this relatively large expense for such a switching device is not just the production more expensive, but also makes assembly much more difficult, as this has two openings in the gear housing must be made, which precludes pre-assembly outside of the gear housing.

Diese Nachteile weist eine bekannte Schaltvorrichtung (DT-AS 11 25 730) nach dem Ausgangspunkt der Erfindung nicht mehr auf und gestattet auch durch ihre Vormontierbarkeit außerhalb des Gehäuses eine erleichterte Montage. Sie löst damit schon zum Teil — auf andere Weise — die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die Herstellung einer solchen Schaltvorrichtung zu vereinfachen und deren Montage zu erleichtern. Bei der Montage dieser bekannten Schaltvorrichtung ist eine erhöhte Aufmerksamkeit erforderlich, da andernfalls die Funktion der Verriegelung gestört sein kann, ohne daß ein derartiger Montagefehler sofort bemerkbar wird. ,. . . - ■ ηThese disadvantages have a known switching device (DT-AS 11 25 730) after the starting point of Invention no longer and allows a facilitated by its pre-assembly outside of the housing Assembly. It thus partially solves - in a different way - the one on which the invention is based Task to simplify the production of such a switching device and to facilitate its assembly. When assembling this known switching device, increased attention is required, otherwise the function of the lock can be disturbed without such an assembly error immediately noticeable will. ,. . . - ■ η

Die Erfindung besteht im wesentlichen dann, daß auf dem ersten Schaltelement zum Betätigen der zwei ersten Vorwärtsgänge zugleich die Rückwärtsgang-Schaltschwinge schwenkbar gelagert und verrastet ist, so daß der Rückwärtsgang ohne zusätzliche UmlenkungThe invention consists essentially then that on the first switching element for actuating the two first forward gears at the same time the reverse gear shift arm is pivotably mounted and locked, so that the reverse gear without additional redirection

und besondere Lagerung im Gehäuse ebenfalls direkt geschaltet werden kann. Vorteilhaft dienen Ansätze an der'Rückwärtsgang-Schaltschwinge gleichermaßen als Schaltmitnahme für die Rückwärtsgang-Schaltschwinge wie als Sperrteil für das 1. Schaltelement.and special storage in the housing can also be switched directly. Approaches serve to advantage der'Rrückgang-Schaltschwinge equally as a shift driver for the reverse gear lever as a locking part for the 1st switching element.

,c Es werden sowohl die Zahnräderpakete als auch die Schaltvorrichtung selbst vormontiert in den einen stirnseitigen Gehäusedeckel eingesteckt und das Gehäuse darübergeschoben.
Mit Hilfe zusätzlicher Schaltelemente kann natürlich, c Both the gear sets and the switching device itself are preassembled and inserted into one of the frontal housing covers and the housing is pushed over it.
With the help of additional switching elements, of course

auch ein Getriebe mit weiteren Gängen aufgebautalso built a transmission with further gears

werden. . ,will. . ,

Es ist eine mechanische Schaltvorrichtung mit Verriegelung für mehrgängige Zahnradwechselgetriebe bekannt geworden (DT-OS 18 00 163), bei der um eineIt is a mechanical switching device with locking for multi-speed gear change transmissions become known (DT-OS 18 00 163), in the case of a

μ parallel zur Schaltschiene verlaufende Achse schwenkbare Teile d. h. zwei Sperriegel, derart in Ausnehmungen von mehreren, nebeneinander angeordneten Schaltstangen eingreifen, daß beim Schalten einer Schaltstange stets die benachbarte gesperrt ist. Der genanntenμ pivotable axis running parallel to the shift rail Parts d. H. two locking bars, such in recesses of several shift rods arranged next to one another intervene so that when a shift rod is switched, the adjacent one is always blocked. The said

,o Druckschrift ist jedoch keine Verriegelung für mehrere a-f einer einzigen gehäusefesten Schaltschiene gelagerte Schaltelemente, die außerdem eine Rückwärtsgangschwinge zu verriegeln hat, zu entnehmen.However, the publication is not a lock for several a-f mounted on a single shift rail fixed to the housing Switching elements, which also has to lock a reverse gear rocker, can be found.

Eine vorteilhafte, an sich bekannte (FR-PS 12 22 78-4)An advantageous, known per se (FR-PS 12 22 78-4)

Ausgestaltung der Erfindung ist in dem UnteransprucnEmbodiment of the invention is in the subclaims

angegeben.specified.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand einer Zeichnung näher erläutert, wobei die Schaltvorrichtung fur ein ₄₀« Vierganggetriebe mit zwei Schaltelementen beschrieben ist. Das gezeigte Ausführungsbeispiel ist für einen Frontantrieb oder Heckmotor vorgesehen. Die gleiche Schaltvorrichtung ist aber auch für ein Getriebe verwendbar, das zwischen Motor und Differential _4S angeordnet ist. Die Zeichnung zeigt inThe invention is explained in more detail in the following description of an exemplary embodiment with reference to a drawing, the shifting device for a ₄₀ 'four-speed transmission with two shifting elements being described. The embodiment shown is intended for a front-wheel drive or rear-wheel engine. The same switching device can also be used for a transmission which is arranged _{between the engine and the differential 4S.} The drawing shows in

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Schaltvorrichtung, inF i g. 1 shows a longitudinal section through the switching device, in

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Schaltvorrichtung, in F i g. 3 einen Querschnitt durch die Schaltvorrichtung nachderünielll-llIinFig. l.inF i g. 2 shows a plan view of the switching device in FIG F i g. 3 shows a cross section through the switching device according to FIG. l.in

Fig.4 einen Querschnitt durch die kardanische Lagerung des Handschalthebels und in4 shows a cross section through the cardanic mounting of the manual shift lever and in

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der beiden Sperrteile, letztere zwei Figuren in größerem Maßstab. Eine Schaltvorrichtung 1 für ein Zahnradwechselgetriebe 2 wird über einen Handschalthebel 3 mit einem Schaltfinger 4 betätigt, der in einer kardanischen Lagerung 5 mit zwei Achsen 51 und 52 gelagert ist. Eine einzige Schaltschiene 6 ist unterhalb der kardanischen Lagerung 5 fest im Getriebegehäuse gelagert. Auf der Schaltschiene 6 sind, einander überlappend, zwei Schaltelemente 7 und 8 für je zwei Vorwärtsgänge angeordnet, die wechselweise axial verschiebbar sind. Das Schaltelement 7 besteht aus einem Schaltbügel und einer fest mit diesem verbundenen Schaltgabel Das Schaltelement 8 besteht aus einem Schaltbügel und einer, fest mit diesem verbundenen Schaltgabel Außerdem weist das Schaltelement 7 bzw. 8 eineFig. 5 is a perspective view of the two locking parts, the latter two figures on a larger scale. A switching device 1 for a gear change transmission 2 is via a manual lever 3 with a Shift finger 4 actuated, which is mounted in a cardanic bearing 5 with two axes 51 and 52. One single shift rail 6 is firmly mounted below the cardanic bearing 5 in the transmission housing. On the Shift rail 6 are, overlapping one another, two shift elements 7 and 8 for two forward gears each arranged, which are alternately axially displaceable. The switching element 7 consists of a switching bracket and a shift fork firmly connected to it. The shift element 8 consists of a shift bracket and a shift fork firmly connected to this. In addition, the shift element 7 or 8 has a

Rasteinrichtung 73 bzw. 83 und eine Ausnehmung 74 bzw. 84 auf. An dem Schaltbügel 71 ist eine Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 schwenkbar befestigt, die eine Schaltrolle 91 für eine nicht näher bezeichnete Schiebemuffe, eine Ausnehmung 92, Ansätze 93 und Rasten 94 aufweist- Die Rasteinrichtung 73 dient zum Fixieren der Schaltstellungen für den i. und 2. Gang mit Hilfe von Rasten 75 auf der Schaltschiene 6. In ähnlicher Weise dient die Rasteinrichtung 83 zum Fixieren der Schaltstellung für den 3. und 4. Gang mit Hilfe von in Rasten 85 auf der Schaltschiene 6. Eine weitere Rasteinrichtung 95 auf dem Schaltelement 7 dient zum Fixieren der Schaltstellung für den Rückwärtsgang mit Hilfe der Rasten 94 auf der Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9. Der Schaltfinger 4 weist an seinem unteren Ende eine 1. kugelförmige Stufe 41 und daran anschließend eine 2. kugelförmige Stufe 42 auf. Die kardanische Lagerung 5 für den Handschaithebel weist au» zwei einander gegenüberliegenden Seiten je einen Sperrfinger 10 und einen Sperriegel 11 aui, die beide um die parallel zur Schaltschiene 6 verlaufende Achse 52 schwenkbar sind. Die 1. Stufe 41 des Schaltfingers 4 paßt in die Ausnehmung 74 bzw. 84 des Schaltelementes 7 bzw. 8. Die 2. Stufe 42 dagegen greift in die Ansätze 93 der Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 ein. Bei einem 2s Schwenken des Handschalthebels 3 um die Achse 52 wird in der einen Richtung der Sperrfinger 10 in die Ausnehmung 92 der Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 gedrückt, während der Sperriegel U die Ausnehmung 84 des Schaltelementes 8 freigibt. Bei einer Schwenkbewegung in entgegengesetzter Richtung gibt der Sperrfinger 10 die Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 frei, während der Sperriegel 11 die beiden Schaltelemente 7 und 8 bzw. nur das eine Schaltelement 8 verriegelt. Die Radsätze des Zahnradwechselgetriebes 2 sind nur andeutungsweise in der Zeichnung wiedergegeben, soweit sie für die Eingriffe der Schaltgabeln 72 und 82 bzw. für die Schaltrolle 91 in die Schiebemuffen von Bedeutung sind.Latching device 73 or 83 and a recess 74 or 84. On the switch bracket 71 is a Reverse gear shift rocker 9 pivotally attached, which has a pulley 91 for an unspecified The locking device 73 is used for Fixing the switch positions for the i. and 2nd gear with the aid of notches 75 on the shift rail 6. Similar The locking device 83 serves to fix the shift position for 3rd and 4th gear with the aid of in Latches 85 on the shift rail 6. Another latching device 95 on the switching element 7 is used for Fixing the switching position for the reverse gear with the help of the notches 94 on the reverse gear shift arm 9. The shift finger 4 has a 1st spherical step 41 at its lower end and on it then a 2nd spherical step 42. The cardanic bearing 5 for the manual lever has on two opposite sides each have a locking finger 10 and a locking bolt 11, both around the axis 52 running parallel to the shift rail 6 can be pivoted. The 1st step 41 of the shift finger 4 fits into the recess 74 or 84 of the switching element 7 or 8, respectively. The second step 42, on the other hand, engages in the projections 93 the reverse gear shift arm 9 a. With a 2s Pivoting the manual lever 3 about the axis 52 is in one direction of the locking finger 10 in the Recess 92 of the reverse gear shift rocker 9 pressed, while the locking bolt U the recess 84 of the switching element 8 releases. When swiveling in the opposite direction, the Locking finger 10, the reverse gear shift rocker 9 free, while the locking bolt 11, the two switching elements 7 and 8 or only the one switching element 8 is locked. The gear sets of the gear change transmission 2 are only hinted at in the drawing, insofar as they are necessary for the engagement of the shift forks 72 and 82 or for the pulley 91 in the sliding sleeves are of importance.

Die Wirkungsweise der Schaltvorrichtung 1 ist nachstehend beschrieben: In Leerlaufstellung des Handschalthebels 3 greift der Schaltfinger 4 mit der i. Stufe 41 in die Ausnehmung 74 des Schaltelementes 7 und gleichzeitig mit der 2. Stufe 42 in die Ansätze 93 der Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 ein und verriegelt den Rückwärtsgang, während der Sperriegel 11 in die Ausnehmung 84 des Schaltelernentes 8 eingreift, so daß dieses auch verriegelt ist.The mode of operation of the switching device 1 is described below: In the idle position of the Hand shift lever 3 engages the shift finger 4 with the i. Step 41 into the recess 74 of the switching element 7 and at the same time with the 2nd stage 42 in the approaches 93 of the reverse gear shift arm 9 and locks the Reverse gear, while the locking bolt 11 engages in the recess 84 of the switching element 8, so that this is also locked.

Da der Sperrfinger 10 die Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 freiläßt, kann bei einer Schwenkung des Handschalthebels 3 um die Achse 5l das Schaltelement 7 in den 1. oder 2. Gang geschaltet werden, wobei die Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9, die über die 2. Stufe 42 des Schaltfingers 4 und die Ansätze 93 verriegelt ist, ohne zu schwenken mitgenommen wird.Since the locking finger 10 releases the reverse gear shift lever 9, when the Manual shift lever 3 around the axis 5l the switching element 7 can be switched to 1st or 2nd gear, the Reverse gear shift rocker 9, which is locked via the 2nd stage 42 of the shift finger 4 and the lugs 93, is taken without swiveling.

Beim Schalten in den 3. bzw. 4. Gang wird der Handschalthebel 3 gemäß F i g. 3 zunächst nach links um die Achse 52 geschwenkt, so daß der Sperriegel 11 das Schaltelement 8 freigibt und die 1. Stufe des Schaltfingers 4 in die Ausnehmung 84 des Schaltbügels 81 anstelle des Sperriegels 11 eingreift. Gleichzeitig wird der Sperrfinger 10 in die Ausnehmung 92 der Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 eingeschwenkt, wodurch nicht nur diese, sondern auch das Schaltelement 7 verriegelt wird. Um den 3. bzw. 4. Gang zu schalten, braucht der Handschalthebel 3 nur in entsprechender Richtung um die Achse 51 geschwenkt zu werden.When shifting into 3rd or 4th gear, the manual shift lever 3 according to FIG. 3 initially pivoted to the left about the axis 52, so that the locking bolt 11 releases the switching element 8 and the 1st stage of the switching finger 4 engages in the recess 84 of the switching bracket 81 instead of the locking bolt 11. At the same time, the locking finger 10 is pivoted into the recess 92 of the reverse gear shift rocker 9, whereby not only this, but also the shift element 7 is locked. In order to shift into 3rd or 4th gear, the manual shift lever 3 only needs to be pivoted about the axis 51 in the corresponding direction.

Beim Schalten in den Rückwärtsgang wird der Handschalthebel 3 gemäß Fig. 3 zunächst nach rechts um die Achse 52 geschwenkt, so daß der Sperrfinger 10 die Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 freigibt und der Sperriegel U in die Ausnehmungen 74 und 84 der Schaltelemente 7 und 8 eingreift und diese verriegelt. Mit dem Ausrücken der 1. Stufe 41 des Schaltfingers 4 aus der Ausnehmung 74 wird dessen 2. Stufe 42 tiefer in die Ansätze 93 der Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 eingerückt. Wird dann der Handschalthebel 3 um die Achse 51 geschwenkt und in die Rückwärtsgang-Stellung gebracht, so schwenkt die 2. Stufe 42 des Schaltfingers 4 über die Ansätze 93 die Rückwärtsgang-Schaltschwinge 9 mit der Schaltrolle 91 soweit, bis die Schiebemuffe den Rückwärtsgang geschaltet hat.When shifting into reverse gear, the manual shift lever 3 according to FIG. 3 is initially to the right pivoted about the axis 52 so that the locking finger 10 the reverse gear shift rocker 9 releases and the locking bolt U into the recesses 74 and 84 of the Switching elements 7 and 8 engages and these locked. With the disengagement of the 1st step 41 of the shift finger 4 the second step 42 of the recess 74 becomes deeper into the projections 93 of the reverse gear shift rocker 9 indented. If the manual shift lever 3 is then pivoted about the axis 51 and into the reverse gear position brought, the 2nd stage 42 of the shift finger 4 pivots over the lugs 93, the reverse gear shift rocker 9 with the switching roller 91 until the sliding sleeve has switched to reverse.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Mechanical switching device with locking for multi-speed gear change transmissions, in particular for motor vehicles, in which at least two shifting elements, each consisting of a shift bracket and a shift fork, are arranged on a single, fixed shift rail provided with notches, which are alternately axially displaceable by means of the manual shift lever that on the first shift element (7) a reverse gear shift rocker (9) is pivotably mounted and latched and that two opposing parts pivotable about an axis (52) parallel to the shift rail (6), namely a locking bolt (II) and a locking finger (Ϊ0) so engage in recesses (74 and 84 or 92) of the shifting elements (7 and 8) or the reverse gear shift rocker (9) that when shifting the first shifting element (7) for the 1st and 2nd 2nd gear the second shift element (8) for 3rd and 4th gear is locked and the reverse gear shift arm (9) locks elt is taken, when shifting the second shift element (8) the first shift element (7) is locked together with the reverse gear shift arm (9) and when shifting the reverse gear shift arm (9) the t. and 2nd switching element (7 and 8) are locked together.

2. Mechanical switching device according to claim 1, characterized in that at the end of the Shift finger (4) a 1st spherical step (41) for the engagement in the recess (74 or 84) of the 1st or 2nd switching element (7 or 8) and a 2nd spherical step (42) for engagement in lugs (93) on the reverse gear shift arm (9) are provided.