DE2739870A1 - Schaltvorrichtung fuer ein kraftfahrzeug-verteilergetriebe - Google Patents
Schaltvorrichtung fuer ein kraftfahrzeug-verteilergetriebeInfo
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Description
- 273987Q
Dipt.-Ing. K. Schieschke
•Mtaclwn 40, Elisabeths tr*8e 34
Steyr-Daimler-Puch Aktiengesellschaft Wien, Österreich
Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Verteilergetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Verteilergetriebe, das zum
wahlweisen Zuschalten des Vorderachsantriebes zum Hinterachsantrieb dient und zugleich als Gruppengetriebe
mit je einer Getriebestufe für Straßen- und Geländefahrt
ausgebildet ist, wobei für den Achsantrieb einerseits und die Getriebestufen anderseits zwei parallele
Schaltgassen mit je einer Schaltgabel und ein gemeinsamer
Handschalthebel vorgesehen sind.
Bei bekannten Konstruktionen dieser Art sitzen die beiden Schaltgabeln auf parallelen Schaltstangen,
wobei der Schaltfinger des Handschalthebels in entsprechende, einander zugekehrte Ausnehmungen der beiden
parallelen Schaltstangen wahlweise eingreift. Die Schaltung der beiden Getriebestufen des Gruppengetriebes für
Straßen- und Geländefahrt und die Zu- und Abschaltung des Vorderachsantriebes erfolgt durch Verschiebung der
einen oder anderen Schaltstange in Fahrzeuglängsrichtung mit Hilfe des jeweils in die betreffende Schaltstangenausnehmung
eingreifenden Handschalthebels. Wenn jedoch bei zugeschaltetem Vorderachsantrieb, also eingerücktem
Allradantrieb, der Schaltfinger des Handschalthebels, z. B. zur Schaltung des Gruppengetriebes außer
Eingriff mit der zugehörigen Schaltstange gebracht wird und sich dabei eine Verschiebung dieser Schaltstange
bei Belastung der Schaltmuffe durch das auftretende
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Drehmoment ergibt, kann der Fahrer bei Vorhandensein einer üblichen Schaltkulisse den Handschalthebel bzw.
dessen Schaltfinger nicht mehr mit der Schaltstange zum Zuschalten des Vorderachsantriebes zur Kupplung
bringen und daher den Vorderachsantrieb nicht mehr zuschalten. Das Fahrzeug wird in ungünstiger Weise
überhaupt betriebsunfähig, wenn sich der Schaltfinger des Handschalthebels im Eingriff mit der Schaltstange
für die Zuschaltung des Vorderachsantriebes befindet und die gleichzeitig eingeschaltete Getriebestufe für
die Straßenfahrt ungewollt verlassen wird (Erreichen der Leerlaufstellung zwischen den Getriebestufen für
die Straßen-und Geländefahrt). Auch wenn keine Schaltkulisse vorhanden ist, wird das Aufsuchen der jeweils in
der anderen Schaltstange vorgesehenen Ausnehmung durch den Schaltfinger beim Wechsel der Schaltgasse, also beim
Schwenken des Handschalthebels von einer Schaltstange zur anderen, erhebliche Schwierigkeiten bereiten und zu
einer unzumutbaren Ablenkung des Fahrers führen. Alle diese Schwierigkeiten ergeben sich aus der Besonderheit
des eingangs geschilderten Verteilergetriebes gegenüber einem üblichen Wechselgetriebe, weil zur Schaltbewegung
einer der beiden Schaltstangen die jeweils andere freigegeben werden muß, die mit letzterer gekuppelten Getriebeglieder
aber beim Fahren zum Teil unter Last stehen, wodurch leicht das ungewollte Verschieben dieser Schaltstange
bzw. das Herausspringen der entsprechenden Schaltmuffe aus der Kuppelstellung eintreten kann.
Es ist bereits bekannt, bei der Schaltbewegung der einen Schaltstange die jeweils andere Schaltstange durch
übliche mechanische Mittel, wie Sperrbolzen oder Sperrkugeln (DT-PS Nr. 1 530 713) oder Sperrhebel (DT-PS Nr.
462 512), axial festzuhalten. Eine solche mechanische
Sperre für die Schaltstange ist bei den üblichen Getrieben
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lediglich in der unbelasteten Leerlaufstellung unbedenkT
lieh, würde aber beim erfindungsgemäßen Getriebe bei geschalteter.
Getriebestufe unter Last und bei gegebener Bereitschaft
der betreffenden Schaltmuffe zum Herausspringen zu einer dauernden Belastung der betreffenden Schaltgabel
führen, ohne daß der Fahrer den zunehmenden Verschleiß merkt, bis sich schließlich ernste Getriebeschäden
einstellen.
Es ist auch schon bekannt, bei einem Verteilergetriebe
die Schaltmuffe für die beiden Getriebestufen des Gruppengetriebes über einen zweiarmigen Hebel mit der Schaltmuffe
zum Zuschalten des Vorderachsantriebes zu verbinden (DT-PS Nr. 1 405 858). Hier besteht dann aber der Nachteil,
daß die Zuschaltung des Vorderachsantriebes immer mit dem Einrücken der Getriebestufe für die Geländefahrt verbunden
und es somit nicht möglich ist, die Getriebestufe für die Straßenfahrt bei Antrieb beider Achsen auszunützen.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen und eine Schaltvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art so zu verbessern, daß bei einem etwaigen Herausspringen der Kupplungsteile für den Vorderachsantrieb
einerseits oder der Getriebestufen für die Gelände- bzw. Straßenfahrt anderseits der Handschalthebel
ohne Schwierigkeit wieder in jene Stellung gebracht werden
kann, die ein neuerliches Einschalten der gewünschten Getriebestufe bzw. des gewünschten Achsantriebes ermöglicht ,
wobei die Freizügigkeit in der Wahl der Schaltstellungen nicht ungünstig eingeschränkt und eine verhältnismäßig einfache
Konstruktion erreicht werden soll.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die beiden Schaltgabeln in an sich bekannter Weise im Getriebegehäuse
um parallele Achsen schwenkbar lagern, daß die Schaltgabeln durch eine Brücke gekuppelt sind und daß
diese Brücke, w^e an sich ebenfalls bekannt, quer zu den
Schaltgassen gerichtet, mit einer Längsführung für den Eingriff des Schaltfingers des Handschalthebels versehen und
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mit den Schaltgabeln über einen Schwenkbolzen bzw. über eine Zapfen-Langlochkupplung verbunden sind.
Beim Schalten des Gruppengetriebes oder beim Zu- bzw. Abschalten des Vorderachsantriebes wird
diese Brücke an dem einen oder anderen Ende der Längsführung von dem die Schaltung durchführenden Schaltfinger
mitgenommen, wobei sie jeweils um das andere Brücken- bzw. Führungsende schwenkt und die Schaltgabel
am vom Schaltfinger bewegten Ende die Bewegung zur gewünschten Schaltung mitmacht. Wird dann der Schaltfinger
zum anderen Brücken- bzw. Führungsende bewegt, um dort zu schalten, und springt die zunächst geschaltete
Muffe od.dgl. aus ihrem Eingriff, so wird auch das mit der betreffenden Schaltgabel verbundene Brückenende
die das Außereingriffkommen bewirkende Bewegung mitmachen, und der Schaltfinger kann in der Längsführung
ohne Schwierigkeiten zur betreffenden Schaltgasse bzw. zum entsprechenden Brückenende zurückgeführt werden,
um ein neuerliches Einschalten der herausgesprungenen Getriebestufe bzw. des Achsantriebes zu bewerkstelligen.
Die Verbindung der beiden Schaltgabeln durch die Brücke und die Längsführung in der Brücke für den
Schaltfinger des Handschalthebels ermöglichen es also, jeweils unabhängig von der Schaltgabel- bzw. Brückenstellung
an der einen Seite mit dem Schaltfinger zur jeweils anderen Schaltgasse bzw. Schaltgabel oder anderen
Brückenende zu gelangen, um einen Schaltvorgang durchzuführen oder zu wiederholen.
Es ist zwar auch schon eine ähnlich wirkende Getriebeausbildung bekannt (US-PS 3 354 741), jedoch sind
dort keine durch eine Brücke verbundenen, schwenkbar gelagerten Schaltgabeln, sondern verschiebbare Schaltstangen
vorgesehen, die eine komplizierte Konstruktion mit erhöhtem Raumbedarf bedingen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Brücke mit einer Sperrnase versehen und das Gebtriebegehäuse
weist eine Anschlagfläche auf, an der die Sperrnase in der Brückenstellung bei zugeschaltetem Vorderachsantrieb
und eingerückter Getriebestufe für die Geländefahrt anliegt. Es wird also vermieden, daß der Antrieb
des Fahrzeuges in der Getriebestufe für die Geländefahrt, die ein höheres Drehmoment ergibt, allein über die Hinterachse
erfolgen kann, was eine stärkere Dimensionierung der Hinterachse voraussetzen würde. Sind der Vorderachsantrieb
und die Getriebestufe für die Geländefahrt eingeschaltet und soll nun auf Hinterachsantrieb allein übergegangen
werden, so ist es notwendig, zuerst die Getriebestufe für den Straßengang einzuschalten, so daß die
Sperrnase ihre Anlage an der Anschlagfläche verliert und nunmehr in gewünschter Weise v/eitergeschaltet werden kann.
Das Getriebegehäuse kann eine zweite Anschlagfläche aufweisen, an der die Sperrnase bei abgeschaltetem Vorderachsantrieb
vor dem Einrücken der Getriebestufe für die Geländefahrt zur Anlage kommt. Der .Fahrer kann also bei
abgeschaltetem Vorderachsantrieb nur vom Straßengang in die Leerlaufstellung des Gruppengetriebes und umgekehrt
wechseln, nicht aber bei alleinigem Hinterachsantrieb die Getriebestufe für die Geländefahrt einschalten und damit
ein zu hohes Drehmoment auf die Hinterachse leiten.
Erfindungsgemäß ist die Brücke über den Schwenkbolzen mit einem Schwenkhebel verbunden und zwischen diesem
und der Schaltgabel zum Zuschalten des Vorderachsantriebes eine Schaltfeder eingesetzt. Soll der Vorderachsantrieb
eingeschaltet werden und stehen die Schaltklauen nicht auf Lücke einander gegenüber, so braucht
nicht der Handschalthebel in üblicher Weise so lange ohne Ausführung der eigentlichen Schaltbewegung unter Druck
gehalten zu werden, bis durch unterschiedliche Drehzahlen der Vorder- und Hinterachse, z. B. durch Lenkbewegungen,
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während einer gewissen Fahrstrecke die Schaltklauen zum Eingriff kommen können. Es wird vielmehr mit der EinrUckbewegung
des Handschalthebels zuerst die Schaltfeder vorgespannt und dann nach Erreichen der richtigen
Klauenstellung die Schaltgabel unter der Federwirkung selbständig zum Einrücken des Vorderachsantriebes bewegt.
Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Schwenkhebel eine federbelastete, begrenzt schwenkbare Sperrklinke
trägt, die bei gespannter Schaltfeder hinter einen gehäusefesten Anschlag tritt und den Schwenkhebel in
Spannstellung hält, so daß der Fahrer nach dem Spannen der Feder den Handschalthebel ohne weiteres auslassen
kann, da ja der Schwenkhebel mit gespannter Feder durch die Sperrklinke festgehalten wird und diese Sperrklinke
erst ihren Anschlag verläßt, wenn sich die Feder entspannt hat, der Vorderachsantrieb also eingerückt ist,
worauf die Sperrklinke den Schwenkhebel nicht mehr beeinflußt und wieder volle Schaltbereitschaft hergestellt
ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen
Fig. 1 die wesentlichen Teile einer Schaltvorrichtung für
ein Verteilergetriebe im Vertikalschnitt, Fig. 2 in Draufsicht bei abgenommenem Getriebedeckel samt
Handschalthebel und
Fig. 3 das Schaltschema.
Fig. 3 das Schaltschema.
Gemäß Fig. 3 sind zwei parallele Schaltgassen 1,11
vorgesehen, von denen die Schaltgasse I die Stellungen des Griffknopfes des Handschalthebels 1 bei reinem Hinterachsantrieb
(Stellung Ia) und bei zugeschaltetem Vorderachsantrieb (Stellung Ib) zeigt, wogegen die Schaltgasse II
die Stellung Ha für die Getriebestufe zur Straßenfahrt, die Stellung Hb die Getriebestufe für Geländefahrt und
eine mittlere Leerlaufstellung Hc verbindet. Gemäß diesem
Schaltschema ist in den Fig. 1 und 2 die linke Schaltgabel 2 der Schaltgasse I zugeordnet, wogegen die rechte
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Schaltgabel 3 zum Schalten des Gruppengetriebes gemäß der Schaltgasse II dient. Schaltmuffen bzw. Getriebewellen
sind der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel sind
die beiden Schaltgabeln 2,3 um Zapfen oder Bolzen 4,5 im Getriebegehäuse 6 schv/enkbar gelagert.
Der Handschalthebel 1 ist um eine zu den Schaltgassen I, II parallele Achse 7 in einer Glocke 8 gelagert,
die ihrerseits um eine Querachse 9 im Deckel des Getriebegehäuses 6 lagert. Die Querachse 9 durchsetzt
den mit einem entsprechenden Durchbruch versehenen Handschalthebel 1 und weist Rasten 11 auf, in
die ein gefederter Rastbolzen 12, der im Schaft des Handschalthebels 1 gelagert ist, fallweise eingreift,
so daß die den beiden Schaltgassen I, II zugeordneten Schwenkstellungen des Handschalthebels 1 eindeutig
bestimmt sind.
Der Schaltfinger 1a des Handschalthebels 1 greift in die Längsnut 13 einer quer zu den Schaltgassen 1,11
gerichteten Brücke 14 ein. Die Brücke 14 ist einerseits über einen Schwenkbolzen 15 mit einem Schwenkhebel 16
verbunden und weist anderseits ein Langloch 17 auf, in das ein an der Schaltgabel 3 vorgesehener Zapfen 18 eingreift.
Der Schwenkhebel 16 ist auf demselben Bolzen 4 wie die Schaltgabel 2 gelagert. Die Schaltgabel 2 ist
mit einem aufwärtsragenden Ansatz 19 versehen und der Schwenkhebel 16 weist einen abwärtsgerichteten Fortsatz
20 auf, wobei zwischen Ansatz 19 und Fortsatz 20 eine als Druckfeder ausgebildete Schaltfeder 21 eingespannt
ist. Außerdem trägt der Schwenkhebel 16 eine durch eine nicht dargestellte Feder entgegen dem Uhrzeigersinn belastete
Sperrklinke 22, die mit einem Stift 23 in eine Bohrung 24 des Schwenkhebels eingreift.
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Wird der Handschalthebel 1 in der Schaltgasse I zum Zuschalten des Vorderachsantriebes nach hinten
(gemäß Fig. 3 aus der Stellung Ia in die Stellung Ib) bewegt, so schwenkt die Brücke 14 im Uhrzeigersinn
und der mit ihr verbundene Schwenkhebel 16 im Gegenuhrzeigersinn, wobei letzterer über die Schaltfeder
21 auf die Schaltgabel 2 einwirkt und diese ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn mitzunehmen versucht. Sollte
sich dabei die Getriebestufe für die Geländefahrt noch nicht einrücken lassen, spannt sich die Schaltfeder
21. Gleichzeitig wird aber die Sperrklinke 22 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt und legt sich
hinter einen gehäusefesten Anschlag 25, so daß der Schwenkhebel 16 in der Spannstellung gehalten wird,
ohne daß der Fahrer den Handschalthebel 1 festzuhalten braucht. Kann die Getriebestufe für den Geländegang
unter dem dauernden Druck der Schaltfeder einrücken, so schwenkt die Schaltgabel 2 in die in
Fig. 2 dargestellte Stellung, wobei sie über den Stift 23 die Sperrklinke 22 mitnimmt bzw. vom Anschlag 25
wegzieht, so daß wieder ungehinderte Schaltbereitschaft vorhanden ist.
Wird der Handschalthebel 1 in die Schaltgasse II verschwenkt, so bewegt sich der Schaltfinger 1a in der
Längsnut 13 der Brücke 14 gemäß Fig. 2 nach rechts. Eine Bewegung des Handschalthebels in der Schaltgasse II
hat dann ein Verschwenken der Schaltgabel 3 in der einen oder anderen Richtung und damit ein Einrücken der einen
oder anderen Getriebestufe des Gruppengetriebes zur Folge, wobei die Brücke 14 um den Bolzen 15 schwenkt.
Die Brücke 14 ist mit einer Sperrnase 26 versehen, der zwei Anschlagflächen 27,28 des Getriebegehäuses
zugeordnet sind. In der Stellung nach Fig. 2, in der der Vorderachsantrieb zugeschaltet 1st, läßt sich die
Brücke 14 ungehindert so verschwenken, daß entweder die eine oder die andere Getriebestufe des Gruppen-
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getriebes eingeschaltet wird. Wird jedoch die Getriebestufe
für die Geländefahrt gewählt (Verschwenken der Brücke 14 um den Bolzen 15 im Uhrzeigersinn), so
legt sich die Sperrnase 26 an die Anschlagfläche 27, und es wird ein Abschalten des Vorderachsantriebes,
d.h. ein Bewegen der Brücke 14 zum Verschwenken der Schaltgabel 2 im Uhrzeigersinn verhindert. Ist der
Vorderachsantrieb abgeschaltet, was ein Einrücken der Getriebestufe für die Straßenfahrt zur Voraussetzung
hat, und will man nun die Getriebestufe für die Geländefahrt einrücken (Verschwenken der Brücke 14 im
Uhrzeigersinn), so schlägt die Sperrnase 26 an der Anschlagfläche 28 an und verhindert diese Schaltbewegung.
rtwmiite
Dipl.-mg. E. Eder Dipl.-Ing. K. Schieschke
β Mönchen «, Eiiäaajih«tfaee34
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Leerseite
Claims (5)
- Patentanwalt·Dip». - ιη9· Ε· Eder O 7 Q Q Q 7 Πι K Schieschke ., . £ / O 3 O / U^Moi^en4O.EUeaüeth»traae34Patentansprüche :1 y Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Varteilergetriebe, das zum wahlweisen Zuschalten des Vorderachsantriebes zum Hinterachsantrieb dient und zugleich als Gruppengetriebe mit je einer Getriebestufe für Straßen- und Geländefahrt ausgebildet ist, wobei für den Achsantrieb einerseits und die Getriebestufen anderseits zwei parallele Schaltgassen mit je einer Schaltgabel und ein gemeinsamer Handschalthebel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltgabeln (2,3) in an sich bekannter Weise im Getriebegehäuse (6) um parallele Achsen (4,5) schwenkbar lagern, daß die Schaltgabeln durch eine Brücke (14) gekuppelt sind und daß diese Brücke, wie an sich ebenfalls bekannt, quer zu den Schaltgassen (I,II) gerichtet, mit einer Längsführung (13) für den Eingriff des Schaltfingers (1a) des Handschalthebels (1) versehen und mit den Schaltgabeln über einen Schwenkbolzen (15) bzw. über eine Zapfen-Langlochkupplung (17,18) verbunden sind.
- 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (14) mit einer Sperrnase (26) versehen ist und das Getriebegehäuse (6) eine Anschlagfläche (27) aufweist, an der die Sperrnase in der Brückenstellung bei zugeschaltetem Vorderachsantrieb und eingerückter Getriebestufe für die Geländefahrt anliegt.
- 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (6) eine zweite Anschlagfläche (28) aufweist, an der die Sperrnase (26) bei abgeschaltetem Vorderachsantrieb vor dem Einrücken der Getriebestufe für die Geländefahrt zur Anlage kommt.
- 4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (14) über den809811/0794INSPECTEDSchwenkbolzen (15) mit einem Schwenkhebel (16) verbunden und zwischen diesem und der Schaltgabel (2) zum Zuschalten des Vorderachsantriebes eine Schaltfeder (21) eingesetzt ist.
- 5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (16) eine federbelastete, begrenzt schwenkbare Sperrklinke (22) trägt, die bei gespannter Schaltfeder (21) hinter einen gehäusefesten Anschlag (25) tritt und den Schwenkhebel in Spannstellung hält.PatentanwtK·DIpI.-ing. E. EderDIpI.-Ing. K. Schieschke8 München 40, ElisabethstraSeM809811/0794
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