DE2727833A1

DE2727833A1 - Schiebemechanismus fuer ein kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE2727833A1
Application number: DE19772727833
Authority: DE
Inventors: Gregor Konstantz Janiszewski
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1978-01-05
Also published as: JPS535361A; JPS6024966B2; US4132125A; FR2356536B1; FR2356536A1; IT1126742B; SE7607458L; DE2727833C2; GB1551504A; SE400934B

Description

PATENTANWÄLTE DR. ING. E.HOFFMANN DIPL.-ING. W. E ITLE DK. IER. N AT. K. HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. IE H N DiOOO MÖNCHEN Sl ■ AR AB t ILASTRASSE 4 (STERNHAUS) · TSlE FON (0S9) »11087 TELEX 0S-2M1V (PATHE)

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AB VOLVO, Göteborg /. Schweden Schiebemechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe

Die Erfindung betrifft einen Schiebemechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe einer Bauart, bei der auf der Getriebeabtriebewelle frei drehbar Zahnräder gelagert sind, die selektiv mittels zwei oder mehreren in Axialrichtung auf der Welle verschiebbaren Eingriffshülsen mit der Welle verriegelt werden können, wobei dl« Hülsen in Eingriff mit einzelnen Schiebegabeln stehen, die in Axialrichtung des Getriebegehäuses versetzbar sind, und der Schieb·· mechanismus so mit den Gabeln zusammenwirkt, dass bei Verschiebung eines mit dem Schiebemechanismus verbundenen Schalthebels der Mechanismus die Hülsen versetzt und eine selektive Verriegelung der Zahnräder mit der Welle erhalten wird.

Bekannte Schiebemechanismen bei Getrieben der vorgenannten Bauart weisen gewöhnlich eine Anzahl von Schiebestangen auf, die in

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Axialrichtung des Getriebes versetzbar und an der die betreffenden Gabeln befestigt sind· Die Anzahl an Schiebestangen hängt von der Anzahl der Gänge im Getriebe ab. Die Wahl der zu verschiebenden Stange erfolgt mittels eines mit dem Schalthebel verbundenen Selektormechanismus. Die bekannten Konstruktionen haben zahlreiche Nachteile. Sie weisen eine grosse Anzahl von Teilen auf, bedingen hohe Kosten, einen komplizierten Zusammenbau und besitzen eine nur geringe Schiebequalität. Eine grosse Anzahl von Reibflächen führt zu einem steifen Verschiebevorgang. Die bekannten Konstruktionen erfordern weiter viel Platz, so dass das Gehäuse für das Getriebe eine grosse Höhe und Breite aufweisen muss.

Demgegenüber soll durch die Erfindung ein Schiebemechanismus geschaffen werden, der u.a. aus nur wenigen und preisgünstigen Teilen aufgebaut ist, sich einfach zusammensetzen lässt und bei verringerter Steifigkeit einen genauen Verschiebevorgang erzeugt.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch gelöst, dass der Schiebemechanismus eine Schiebestange aufweist, die in Axialrichtung des Getriebegehäuses läuft und auf der die Gabeln verschiebbar gelagert sind. Der Mechanismus besitzt ferne eine Schiebeplatte, die parallel und senkrecht zur Schiebestange versetzbar angeordnet ist, und eine Selektorplatte, die senkrecht zur Schiebestange versetzbar angeordnet ist, wobei entweder die Schiebeplatte oder die Selektorplatte auf der Oberseite der anderen liegt. Beide Platten sind mit wenigstens zwei Steueröffnungen oder Aussparungen versehen, die einen Teil der betreffenden Gabel halten und eine solche Formgebung haben, dass nur eine der Gabeln zu einem Zeitpunkt durch die Schiebeplatte bewegt werden kann, während die anderen Gabeln durch die Selektorplatte in einer neutralen Stellung verriegelt sind und wobei weiter die Auswahl der zu verschiebenden Gabel dadurch erfolgt, dass die Schiebeplatte und die Selektorplatte senkrecht zur Schiebestange bewegt werden.

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Zusätzlich zu den vorgenannten Vorteilen wird hierdurch eine Verkleinerung der Abmessung des Getriebegehäuses erhalten und folglich dessen Kosten ebenfalls reduziert. Der Schiebemechanismus lässt sich leicht an eine unbegrenzte Anzahl von Transmissionsund Schiebemustern anpassen, indem lediglich die Anzahl an Steueröffnungen und deren Anordnung verändert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht von einem teilweise weggeschnittenen viergängigen Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Längsschnitt durch eine Ausführungsform von einem erfindungsgemäss aufgebauten Schiebemechanismus,

Fig. 2 eine geschnittene Ansicht längs der Linie H-II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schiebemechanismus nach Fig. in der neutralen Stellung,

Fig. 3a eine Ansicht nur von der Selektorplatte, Fig. 3b eine Ansicht nur von der Schiebeplatte,

Fig. 4 Ansichten entsprechend Fig. 3 mit Darstellung der ⁸ Lage von Schiebeplatte und Selektorplatte bei unterschiedlichen Gangstellungen,

Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 von einer modifizierten Ausführungsform des Schiebemechanismus, und

Fig. 10 eine geschnittene Ansicht längs der Linie X-X nach Fig. 9.

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Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Getriebe ist von herkömmlicher Bauart mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Auf der Abtriebswelle 1 des Getriebes sind frei drehbar, nicht gezeigte Zahnräder für die Gänge 1 bis 3 gelagert. Durch Bewegung einer EingriffshUlse 2 mit einer Synchrpnisationseinrichtung können die Zahnräder fu_r d_en ersten und zweiten Gang alternativ mit der Welle 1 verriegelt werden,und durch Bewegung der entsprechenden Eingriffshülse 3 lässt sich das Zahnrad für den dritten Gang mit der Welle 1 verriegeln, oder alternativ kann die Welle 1 beim vierten Gang mit der nicht gezeigten Eingangswelle verbunden werden. Eine dritte EingriffshUlse 4 ist verschiebbar auf einer Zwischenwelle 5 gelagert, um das Zwischenrad des Rückwärtsganges mit der Welle 5 zu verriegeln. Die Verschiebung der Eingriffshülsen 2 und 3 erfolgt in konventioneller Weise durch Schiebegabeln 6 bzw. 7, die mit der betreffenden Hülse in Eingriff stehen, während die Verschiebung der Eingriffshülse 4 durch Auslenken eines Schiebehebels 8 erfolgt, der drehbar im Gehäuse 9 des Getriebes gelagert ist und mit einem Ende in Eingriff mit der Hülse 4 steht.

Erfindungsgemäss sind die Gabeln 6 und 7 auf einer Schiebestange verschiebbar gelagert, die wiederum bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 im Gehäuse 9 verschieb- und drehbar gehalten ist. Die Schiebestange besitzt einen Endteil 11, der sich aus dem Gehäuse herauaerstreckt und wirkungsmässig mit einem nicht gezeigten Schalthebel so verbunden werden kann, dass ein laterales Auslenken des Schalthebels eine Drehung der Stange 10 hervorruft, während ein longitudinales Auslenken des Hebels zu einer Gleitbewegung der Verschiebestange 10 führt. Ein Schiebefinger 12 ist etwa an der Mitte der Stange 10 mittels eines durchgehenden Stiftes 13 befestigt.

Zwischen der Verschiebestange 10 und der oberen Wand 14 des Ge triebegehäuses ist eine untere Platte 15, die nachfolgend als

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Schiebeplatte bezeichnet wird, und eine obere Platte 16, die nachfolgend als Selektorplatte bezeichnet wird, vorgesehen. Die Selektorplatte weist, wie am besten aus Fig. 3 zu entnehmen ist, an den beiden gegenüberliegenden Seiten drei parallele Ausnehmungen 17 auf. Stifte 18 erstrecken sich in die Ausnehmungen 17 von der oberen Wand 14 des Gehäuses. Diese Stifte 18 tragen Unterlegscheiben 19 an der Unterseite der Selektorplatte 16. Aufgrund dieser Anordnung lässt sich die Selektorplatte 16 quer zum Gehäuse über eine kurze Wegstrecke verschieben. Die Schiebeplatte 15 besitzt vier Stifte 20, die von der Platte abstehen und in verschiedene längliche öffnungen 21 in der Selektorplatte eingreifen. Die Köpfe 22 der Stifte liegen an der Oberseite der Selektorplatte 16. Die öffnungen 21 erstrecken sich parallel zur Stange 10, so dass die Schiebeplatte relativ zur Selektorplatte in dieser Richtung versetzbar ist. Aufgrund der Eingriffnahme der Stifte 20 mit den öffnungen 21 ist auch die Schiebeplatte in Querrichtung zusammen mit der Selektorplatte verschiebbar. Eine Feder 23 zwischen der Selektorplatte 16 und dem Gehäuse 9 spannt die Selektorplatte zu einer Seite.

Die Schiebeplatte 15 und die Selektorplatte 16 besitzen ferner je eine zentrale öffnung 24 bzw. 25, durch die der Schiebefinger 12 hindurchragt. Die Länge der öffnung 24 in Längsrichtung der Stange 10 entspricht etwa der Abmessung de· Schiebefingers, während die öffnung 25 annäherndso lang wie die öffnungen 21 ist. An beiden Seiten der öffnung 25 sind Anschläge 26 vorgesehen, die an ihren äusseren Enden Anschlagflächen 27 für das äussere Ende des Schiebefingers 12 bilden. Durch Drehen der Stange 10 kann die Selektorplatte 16 mit der Schiebeplatte 15 über den Schiebefinger 12 und die Anschläge 26 relativ zum Gehäuse in dessen Querrichtung verschoben werden, während eine Verschiebung der Stange die Schiebeplatte über den Schiebefinger relativ zur Selektorplatte in Längsrichtung des Gehäuses versetzt.

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In der Selektorplatte 16 sind drei Steueröffnungen 31, 32 und 33 ■it unterschiedlicher Formgebung und in der Schiebeplatte 15 zwei Steueröffnungen 34 und 35 und eine Ausnehmung 36 ebenfalls ■it unterschiedlicher Formgebung (vgl. Fig. 3a und 3b) vorgesehen. Die öffnungen 31, 32 und 34, 35 in der Selektorplatte 16 bzw. Schiebeplatte 15 sind so ausgebildet und angeordnet, dass sie stets einen sich überlappenden Bereich haben, in den ein von der Gabel 7 abstehender Teil 7a bzw. ein von der Gabel 6 abstehender Teil 6a hineinragt. Das Ende 8a des Schiebehebels 8 erstreckt sich in die öffnung 33 und greift bei gewissen Fällen in die Ausnehmung 36 ein, wie dies nachfolgend näher beschrieben wird.

Fig. 3 zeigt die Gabeln 6, 7 und den Hebel 8 in der neutralen Stellung, wobei die Selektorplatte 16 und die Schiebeplatte 15 so vorliegen, dass sie entweder in Gang 1 oder 2 verschoben werden können. Der Schalthebel mit einem normalen H-förmigen Schaltmuster wird bei Betrachtung vom Fahrersitz aus nach links gedrückt, da die Selektorplatte und mit ihr der Schalthebel durch eine Feder 23 normalerweise in der neutralen Stellung zwischen Gang 3 und 4 gehalten ist.

Bei der Verschiebung von der in Fig. 3 gezeigten neutralen Stellung in den ersten Gang gemäss Fig. 4 wird die Gabel 6 durch eine Kante des Gehäuses 35 in der Schiebeplatte 15 in der Zeichnung nach rechts geschoben. Gleichzeitig wird durch die Verschiebung der Schiebeplatte die Gabel 7 nicht beeinflusst, da die Formgebung der öffnung 34 eine solche Verschiebung ermöglicht, ohne dass irgendeine Kante der öffnung auf die Gabel 7 einwirkt. Vielmehr wird diese Gabel durch die Selektorplatte 16 in ihrer öffnung 31 verriegelt.

Fig. 5 zeigt die Eingriffnähme beim zweiten Gang. Di· Gabel 6 ist in der Zeichnung in ihre linksseitige Endstellung durch eine Kante der öffnung 35 verschoben worden. Die Gabel 7 befindet sich weiterhin verriegelt in der öffnung 31 in der Selektorplatte.

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Beim Umschalten vom zweiten in den dritten Gang gemäss Flg. 6 werden zunächst die Selektroplatte 16 und die Schiebeplatte 15 in die neutrale Stellung bewegt. Danach werden sie nach oben und dann nach rechts gemäss Fig. 6 bewegt. Dies verriegelt die Gabel6 zunächst in der öffnung 32 der Selektorplatte,und dann wird die Gabel 7 nach rechts in der Zeichnung durch die Kante der öffnung 34 bewegt.

In Fig. 7 ist der vierte Gang eingerückt. Die Gabel 7 wurde durch eine Kante der öffung 34 in ihre linksseitige Endposition bewegt. Die- Gabel 6 befindet sich weiterhin verriegelt in der öffnung 32 der Selektorplatte.

Bei allen vorgenannten Schaltstellungen ist der Hebel 18 ftlr den Rückwärtsgang in der öffnung 33 der Selektorplatte verriegelt und niemals in Eingriff mit der Ausnehmung 36 in der Schiebeplatte.

Bei Einrücken des Rückwärtsganges wird die Selektorplatte 16 von der neutralen Stellung in die nach Fig. 8 bewegt. Dieser Vorgang verriegelt die Gabeln 6 und 7 in den öffnungen 32 und 31 gleichzeitig, da der Hebel 8 in die Ausnehmung 36 der Schiebewelle bewegt wird. Wird die Schiebeplatte danach in der Zeichnung nach rechts bewegt, bewegt sich auch das Hebelende 8a nach rechts und wird der Rückwärtsgang eingerückt.

Die Verschiebung der Selektorplatte 16 und der Schiebeplatte erfolgt, wie vorbeschrieben, durch eine Dreh- und Gleitbewegung der Stange 10 bei der in Fig. 1 bis 8 gezeigten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9 und 10 zeigen eine andere Ausführungsform von einen Verschiebemechanismus, der sich von der vorbeschriebenen darin unterscheidet, dass eine Schiebestange 40 vorgesehen ist, die nur im Gehäuse 9 des Getriebes verschiebt werden braucht. Hier ist der

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Schiebefinger eine Verlängerung 41 des Schalthebels 43, die in einer Kugelverbindung 42 gelagert ist. Das äussere Ende des Schiebefingers 41 greift in eine Quernut 44 in einem Element 45 ein, das mittels eines Stiftes 46 fest mit der Schiebestange 40 verbunden ist. Das Element 45 greift weiter in eine in der Schiebeplatte 15 vorgesehene Öffnung 47 ein. Die Selektorplatte 16 besitzt eine lange öffnung 48, in die sich das äussere Ende des Schiebefingers 41 erstreckt. Längs der langen Seite der Öffnung 48 sind Anschlagflächen 49 für den Schiebefinger vorgesehen.

Die Verschiebung der Selektorplatte 16 erfolgt durch Auslenken des Schiebefingers 41 quer zum Getriebegehäuse, so dass das äussere Ende des Fingers mit einer der Anschlagflächen 4 9 zusammenwirkt. Die Verschiebung der Schiebeplatte erfolgt durch Auslenken des Fingers 41 in Axialrichtung des Getriebegehäuses, so dass das äussere Ende des Fingers mit einer Kante der Nut 44 je nach der Verschiebung zusammenwirkt. Ansonsten ist die Funktionsweise und der Aufbau der gleiche wie in Verbindung mit Fig. 1 bis 8 beschrieben.

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Claims

Patentansprüche

Schieberaechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe einer auart, bei der auf der Getriebeabtriebswelle frei drehbar Zahnräder gelagert sind, die durch wenigstens zwei axial auf der Welle verschiebbare Eingriffhülsen selektiv mit der Welle verriegelt werden können, wobei die Hülsen in Eingriff mit einzelnen Verschiebegabeln stehen, die in Axialrichtung des Getriebegehäuses verschiebbar sind,und der schiebemechanismus mit den Gabeln so zusammenwirkt, dass er bei Verschiebung eines mit dem Schiebemechanismus verbundenen Schalthebels die Hülsen verschiebt und ein selektives Verriegeln der Zahnräder mit der Welle erhalten wird, gekennzeichnet durch eine in Axialrichtung des Getriebehäuses sich erstreckende Schiebestange (10, 40), auf der die Gabeln (6, 7) verschiebbar gelagert sind, eine Schiebeplatte (15), die parallel und senkrecht zur Schiebestange verschiebbar ist,und eine Selektroplatte (16), die senkrecht zur Schiebestange verschiebbar ist, wobei entweder die Schiebeplatte oder die Selektorplatte auf der Oberseite der anderen angeordnet ist und beide Platten mit wenigstens zwei Steueröffnungen oder Aussparungen (31, 32 bzw. 34, 35) versehen sind, die einen Teil (6a, 7a) der zugehörigen Gabel halten und eine solche Formgebung haben, dass nur eine der Gabeln durch die Schiebeplatte zu einem Zeitpunkt bewegt werden kann, während die anderen Gabeln durch die Selektorplatte in einer neutralen Stellung verriegelt sind und wobei die Auswahl der zu verschiebenden Gabel dadurch erfolgt, dass die Schiebeplatte und die Selektorplatte senkrecht zur Schiebestange bewegt werden.
2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Selektorplatte (16) im Gehäuse (9) des Getriebes verschiebbar gelagert ist und längliche Offnungen (21), die sich in Längsrichtung der Schiebestange (10, 40) erstrecken, aufweist, dass die Schiebeplatte (15) verschiebbar an der Selektorplatte durch in die Offnungen eingreifende Stifte (20) gehalten ist, und

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dass ein in Eingriff mit der Selektorplatte und der Schiebeplatte stehender Schiebefinger (12,41) angeordnet ist, der wirkungsmässig mit dem Schalthebel für das Getriebe verbunden ist, um die Selektorplatte relativ zum Gehäuse und die Schiebeplatte relativ zur Selektorplatte je nach Bewegung des Schalthebels zu versetzen.
3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Schiebestange (10) im Gehäuse des Getriebes dreh- und verschiebbar gelagert ist, dass der Schiebefinger (12) fest mit der Schiebestange verbunden ist und sich durch eine Öffnung (24 bzw. 25) in der Schiebeplatte (15) und der Selektorplatte (16) erstreckt, dass die Öffnung (25) in der Selektorplatte in Längsrichtung der Schiebestange eine grössere Abmessung als die Öffnung (24) in der Schiebeplatte hat, um eine Verschiebung der Schiebeplatte relativ zur Selektorplatte vorzunehmen, wenn der Schiebefinger mit der Schiebestange verschoben wird,und dass die Selektorplatte unter einem Abstand über ihrer oberen Oberfläche parallel zur Schiebestange sich erstreckende Anschlagflächen (27) für den Schiebefinger an ihren beiden Seiten aufweist, um eine Verschiebung der Selektorplatte bei Verdrehung der Schiebestange vorzunehmen.
4. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Schiebestange (40) verschiebbar im Gehäuse des Getriebes gelagert ist, dass der Schiebefinger (41), der im Gehäuse mittels einer Kugelverbindung (42) auelenkbar gehalten ist, durch eine öffnung (48) in der Selektorplatte (16) nach unten ragt und mit seinem äusseren Ende in eine quer zur Schiebestange laufende Nut (44) in einem Element (45) eingreift, das mit der Schiebestange fest verbunden ist, wobei das Element in Eingriff mit einer Öffnung (47) in der Schiebeplatte steht, dass die öffnung in der Selektorplatte in Längsrichtung der Schiebestange eine solche Abmessung hat, dass die Schiebeplatte relativ zur Selektorplatte versetzbar ist, wenn der Schiebe finger parallel zur Schiebestange ausgelenkt wird , und dass die longitudinalen Seitenkanten der Öffnung (48) in der Selektor-

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platte Anschlagflächen (49) für den Schiebefinger bilden, um eine Verschiebung der Selektorplatte hervorzurufen, wenn der Schiebefinger quer zur Schiebestange ausgelenkt wird.
5. Mechanismus nach einem der Ansprache 1 bis 4 bei einem Getriebe mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, dadurch gekennzeichnet , dass die Selektorplatte (16) eine erste Steueröffnung (32) für eine erste Gabel (6) aufweist, die so ausgelegt ist, dass eine Eingriffshülse (2) an der Abtriebswelle (1) versetzbar ist, um eine Schaltung zwischen dem ersten und zweiten Gang vorzunehmen, dass die Selektorplatte eine zweite Steueröffnung (31) für eine zweite Gabel (7) aufweist, die so angeordnet ist, dass sie eine Eingriffshülse (3) an der Abtriebswelle (1) versetzt, um eine Schaltung zwischen dem dritten und vierten Gang vorzunehmen, dass sie eine dritte Steueröffnung (33) für einen Schiebehebel (8) aufweist, der so angeordnet ist, dass er eine Eingriffshülse (4) auf einer Zwischenwelle (5) versetzt, um eine Schaltung zwischen der neutralen Stellung und dem Rückwärtsgang vorzunehmen, und dass die Schiebeplatte (15) eine erste und zweite Steueröffnung (35, 34) für die erste und zweite Gabel und eine Steueröffnung oder Ausnehmung (36) für den Hebel aufweist.
6. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Selektorplatte (16) zu einer Seite der Schiebestange (10, 40) federvorgespannt ist.

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