DE2739870A1

DE2739870A1 - Schaltvorrichtung fuer ein kraftfahrzeug-verteilergetriebe

Info

Publication number: DE2739870A1
Application number: DE19772739870
Authority: DE
Inventors: Emerich Tuksa
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1976-09-15
Filing date: 1977-09-05
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2364780B1; JPS5623170B2; YU39133B; CH621975A5; YU216377A; PL200858A1; JPS5337272A; DE2739870C3; FR2364780A1; DE2739870B2; PL111370B1; IT1085391B; AT344516B; ATA685276A; GB1567406A

Description

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DIpI.-ing. E. Eder - O "

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 unbedenk_T 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.

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.

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Patentansprüche :

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 den

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Schwenkbolzen (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. Eder

DIpI.-Ing. K. Schieschke

8 München 40, ElisabethstraSeM

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