DE2750275A1 - Getriebeschaltung mit schwingen - Google Patents

Description

• Getriebeschaltung mit Schwingen
• Patentanmeldung Die Erfindung betrifft Schalteinrichtungen entsprechend dem bberbegriff des Hauptanspruchs und bezieht sich auf dieschaltung und in weiterer Ausbildung auf die Verriegelung der Gänge in Schaitgetrieben mit Schwingen.
• Schaltgetriebe mit Schwingen sind bekannt von Lastkraftragen und von Personenwagen. Bei ersteren mit Querschaltwelle und kurzen Verbindungsstangen. Bei letzteren ebenfalls mit Verbindungsatangen zu dem dort meist hinten liegenden Handschalthebel, zum Beispiel bei konventioneller Anordnung des Fehrzeuges. Schwingen haben den Vorteil, weniger Reibung bei.
• Schalten, also geringere Handschaltkraft zu ergeben. Bei Lkw sind die bekannten Lösungen zufriedenstellend und werden oft verwendet.
• Bei hinten liegendem llandschalthebel für Pkw haben Getriebe mit Schwingen folgende Nachteile Es sind drei lange Verbindungsstangen zu diesem erforderlich. Das Getriebe-Gehäuse muß bis zum Handschalthebel reichen, also sehr lang sein. Eine billigere Fernschaltung ist daher nicht möglich. Aus diesen Gründen werden nur sehr wenige Pkw-Schaltgetriebe mit Schwingen ausgeführt trotz des funktionellen Vorteil.
• Verriegelungen an Schaltgetriebon sind bekannt. Hierbei muß die vollständige Verriegelung, also die Sicherung aller nicht eingeschaltener Gänge, und die unvollständige, also die Sicherung lediglich der benachbarten Gänge mittels Kugeln unterschienen werden. Zur vollständigen Verriegelung ist es bekannt, sogenannte Verriegelungsplatton zu verwenden, z.B. bei einem Getriebe mit aufgebauter Knüppelschaltung der Firma Daimler-Benz AG. Oder es wird hierzu eine Verriegelungsschwinge verwendet, z.B. bei einem Getriebe mit Schaltschwingen hinten am Handschalthebel der Firma Zahnradfabrik Friedrichshafen. Mit Kugeln wird nur eine unvollständige Verriegelung erzielt, daher ein nicht geschaltener Gang kann unter ungünstigen Umständen die Neutralstellung verlassen, so daß sein Einschalten bzw. das Finden seiner Schaltgasse für den Fahrer dann schwierig sein kann.
• Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere bei hinten liegendem Handschalthebel diese Nachteile zu vermeiden und in weiterer Ausbildung eine vollständige Verriegelung zu erzielen.
• Die zuerst genannte Aufgabe wird bei einem Schaltgetriebe der am Anfang des Hauptanspruches genannten Gattung durch die Kennzeichen der im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
• Durch die Erfindung entfallen die drei langen Verbindungsstangen üblicher 4+R-Gang-Getriebe und das Gehäuse desselben wird kürzer. Ferner kann bei bestimmten Ausführungen im Getriebe eine einteilige Schaltwelle verwendet werden, welche die übliche Schaltwelle mit mehreren Mitnehmern und den dazugehörigen Verbindungsteilen ersetzt und deren Toleranzen vermeidet.
• Die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Weiterbildung ist in den Unteransprüchen aufgeführt.
• Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 löst die dafür genannte Aufgabe und hat den Vorteil einer vollständigen Verriegelung, ohne daß das Getriebe-Gehäuse dazu nach hinten bis zum Handschalthebel hinausragen muß.
• Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, Schaltung und Sicherung des Rückwärtsganges im Raumbedarf der übrigen Schaltungsteile zu ermöglichen.
• Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht bei unmittelbar hinten am Schaltgetriebe befindlichen Handschalthebel eine sehr billige Ausführung der Schwingen, weil diese sehr kurz sein können infolge der zweiarmigen Hebelwirkung.
• Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, die übliche Fernschaltung zu ermöglichen infolge der einarmigen Hebelwirkung. Hierdurch entfällt ein aufwendiges langes Getriebegehäuse. Der Handschalthebel kann beliebig weit vom Schaltgetriebe entfernt sein, lediglich angeschlossen durch eine Verbindungsstange wie bei normalen Schaltgetrieben.
• In den Zeichnungen sind drei in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 und folgend maßstäblich das Schaitgetriebe des ersten Beispiels im Längsschnitt nach der Linie A-A der Fig. 7, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 16, Fig. 3 einen Längaschnitt nach der Linie C-C der Fig. 4, Fig. 4 einen Längsachnitt nach der Linie D-D der Fig. 1, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie E-E der Fig. 1, 3 und 9, Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie F-F der Fig. 1, 3 und 10, Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie G-G der Fig. 1 u.3, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie H-H der Fig. 1 und 3, Fig. 9 und 10 zwei Ansichten, Fig. 11 einen Schnitt nach den Linien E-E, F-F und G-G der Fig. 1 und 3q Fig. 12, 13, 14 und 15 einen Längsschnitt nach der Linie C-C der Fig. 4, Fig. 16 Längsschnitte nach den Linien C-C der Fig. 4 bzw.
• J-J der Fig. 4: Fig. 17 und folgend schematisch das Schaltgetriebe des zweiten Beispiels hauptsächlich in Ansicht, Fig. 18 ein Schaltschema zu Fig. 17 Fig. 19 und folgend maßstäblich das Schaltgetriebe des dritten Beispiels im Querschnitt nach der Linie K-K der Fig. 21, Fig. 20 einen Querschnitt nach der Linie L-L der Fig. 21, Fig. 21 einen Längsschnitt nach der Linie M-M der Fig. 19 und 20 und Fig. 22 einen Längsschnitt nach der Linie N-N der Fig. 21.
• Erstes Beispiel, Fig. 1 bis 16 Das Getriebe mit dem 1., 2., 3., 4. und R-Gang hat einen üblichen Radsatz mit Antriebswelle 5, gleichachsiger Abtriebswelle 6 und Vorgelegevelle 7. Die beiden Schaltmuffen 8 und die Gleitsteine 9 sind zum Einschalten der Vorwärtsgänge. Das Schieberad 10 ist dauernd mit der kleinsten Verzahnung 11 der Vorgelegewelle 7 in Eingriff. Wird das Schieberad 10 nach rechts bewegt, so greift es auch in das große Zahnrad 12 ein, das auf der Abtriebswelle 6 befestigt ist. Hierbei entsteht der Rückwärtsgang. Im Gehause 13 sind die Schwingen 14, 15 und 16 schwenkbar gelagert. Sie greifen mit den Gleitsteinen 9 in Ringnuten der Schaltmuffen 8 bzw. des Schieberades 10 ein. Die Schwingen 14, 15 und 16 sind im Prinzip zweiarmige Hebel mit den Zapfen 17, 18, 19, 20 und 21.
• Die Schwingen 15, 16 haben je zwei zur Mitnahme dienende Zapfen 18 und 19 bzw. 20 und 21. Die Schaltwelle 22 ist abgekröpft. An ihr ist außen der Hebel 23 befestigt. Er trägt den Schalthebel 24, mit dem er durch den Bolzen 25 verbunden ist.
• Der Schalthebel 24 ist unten kugelig und befindet sich in einer senkrechten Bohrung des Auslegers 26, der am Gehäuse 13 befertigt ist. Bohrung und Kugel können auch umgekehrt angeordnet sein. Die Schaltwelle 22 führt also bei Wählbewegung des Schalthebels 24 eine Schwenkung und bei Schaltbewegung desselben eine Längsbewegung aus. Im Getriebe ist ein Riegel 27 vorhanden, welcher mit der Schaltwelle 22 die Schwenkung durchführt, nicht aber deren Längsbewegung. In Längsrichtung ist der Riegel 27 also unbeweglich. Die Schaltwelle 22 und der Riegel 27 haben je drei Nuten 28, 29, 30 und 31, 32, 33, die in der Neutralstellung fluchten. In diese greifen die Zapfen 17, 18, 19, 20 und 21 ein, die zur Mitnahme oder zur Verriegelung dienen.
• Ferner sind noch folgende Teile vorhanden: Zur Führung des Riegels 27 der Deckel 34, der mit vier Schrauben 35 an der Schaltwelle 22 befestigt ist. Im Gehäuse 13 sind befestigt die Achse 36 zur Lagerung des Zahnrades 10 für den Rückwärtsgang und mehrere Bolzen 37 zur Lagerung der Schwingen 14, 15 und 16.
• Die Druckfedern 38 drücken die Kugeln 39 in die Rastungen 40, 41 und 42 dieser Schwingen 14, 15 und 16. An der Abtriebswelle 6 ist der Abtriebsflansch 43 befestigt.
• Fig. 3 zeigt die Neutralstellung Eine Wählbewegung bedeuq tet eine senkrechte Bewegung von Schaltwelle 22 und Riegel 27, die ungestört von den Zapfen 17, 18, 19, 20 und 21 möglich ist.
• Fig. 12 bis 16 zeigt die verschiedenen Gangstellungen.
• In Fig. 12 und 13 wurde durch Längsbewegung der Schaltwelle 22 durch den Zapfen 17 in der Nut 28 der 4. bzw. 3. Gang eingerückt. Wie ersichtlich, bleibt der Riegel 27 stehen, weil er in Längsrichtung im Gehäuse 13 anschlägt. Über die beiden oheren Zapfen 19 und 21 in den Nuten 32 und 33 des Riegels 27 werden die anderen Gänge in der Neutralstellung gesichert.
• Ferner befindet sich die Schaltwelle 22 in senkrechter Richtung jetzt zwischen den beiden Zapfen 18 und 19. Deshalb ist ein Vibrieren derselben ausgeschlossen.
• In Fig. 14 und 15 wurde der 2. bzw. 1. Gang eingerückt mittels des Zapfens 18. Der Zapfen 19 steht jetzt in Längsrichtung frei. Ein Vibrieren der Schaltwelle 22 wird durch deren senkrechten Anschlag am Zapfen 17 und 20 ausgeschlossen.
• In Fig. 16 ist der Rückwärtsgang eingerückt durch den Zapfen 20.
• Zweites Beispiel, Fig. 17 und 18 Der Schalthebel 44 ist wie üblich in dem festen Lager 45 schwenkbar um die Kugel 46 angeordnet. Zwischen dem Getriebe 47 und dem unteren Ende des Schaltbebeis 44 ist eine Verbindungestange 48 mit gabelförmigen Enden.Sie ist hinten mit einem Bolzen 49 und vorn mit einem Kreuzgelenk 50 angeschlossen.
• Die Schaltwelle 22 sowie die weiteren Teile im Getriebe sind wie im vorhergehenden Beispiel und deshalb nicht gezeichnet, der Radsatz ist auch derselbe.
• Anders als vorher sind hier die Schwingen 51 und 52 im Prinzip einarmige Hebel und entsprechend lang. Die Gleitsteine 9 sind jetzt in der Mitte derselben angeordnet. Für den Rückwärtsgang dienen zwei Hebel 53 und 54. Diese können auch durch einen U-förmigen Hebel ersetzt sein, der um eine etwa senkrechte Achse schwenkt. Die Zapfen 55 sind am Gehäuse des Getriebes 47 fest angebracht.
• Die Wirkung ist wie ir ersten Beispiel. Durch die Ausführung der Schwingen 51 und 52 als einarmige Hebel ist das feste Lager 45 des Schalthebels 44 am Getriebe 47 oder direkt an der Karosserie möglich.
• Drittes Beispiel, Fig. 19 bis 22 Diese Ausführung ist bei größeren Getrieben zweckmäßig.
• Hierbei besteht die Schaltwelle 22 aus mehreren Einzelteilen, also der Welle 56 und den Schaltfingern 57 und 58 für den 4.
• und 3. sowie 2. und 1. Gang, die durch Spannstifte 59 verbunden sind. Der Rückwärtsgang ist in den betreffenden Abbildungen weggelassen. Die Schwingen 51 und 52 bestehen aus den Blechteilen 60, 61, 62 bzw. 63, 64, 65, die miteinander verschweißt sind. Anderes als in den vorherigen beiden Beispielen sind hier die Zapfen 17 und 18 an der Schaltwelle 22 bzw. an deren Schaltfingern 57 und 58. Die entsprechenden Nuten 28 und 29 befinden sich nun in den Schwingen 51 und 52. Der Riegel 27 ist auf den Zapfen 17 und 18 mittels mehrerer Langlöcher 66 längsbeweglich angeordnet und wird durch Absätze 67 des Gehäuses darauf gehalten. Auf dem Riegel 27 sind in etwas anderer Form die Nuten 31 und 32 ebenfalls vorhanden.
• Die Wirkungsweise ist grundsätzlich wie in den vorhergehenden Beispielen. Die Verriegelung erfolgt hier zum Teil auch durch direkten Eingriff der Schaltschwingen 51 und 52 in den Riegel 27. Die Form der Schwingen bezieht sich auf das 2. Beispiel. Sie können anders als gezeichnet auch für das 1. Beispiel passend aufgeführt sein.
• Mögliche andere Ausführungen Schaltwelle 22 und Riegel 27 können anders als gezeichnet auch nicht nebeneinander, sondern an verschiedenen Stellen des Getriebes angeordnet sein. Der Riegel 27 bleibt dann für die Wählbewegung mit der Schaltwelle 22 direkt oder indirekt verbunden. Die Verriegelung kann auch ohne Riegel 27 auf andere Weise ausgeführt sein.
• Bei Schaltgetrieben, die in Personenwagen wahlweise zu automatischen Getrieben verwendet werden, besteht infolge des großen verfügbaren Einbauraumes für letztere folgende Möglichkeit: Die Schaltwelle ist etwas höher angeordnet und ihre Mitnehmer sind nicht nach der Seite, sondern nach unten gerichtet.
• Der dann etwas ballige Zapfen oder die Nut für die Schaltung befindet sich nun in der Mitte der Schwinge. Diese kann daher symmetrisch sein und gleichmäßiger wirken.
• Es ist ferner folgende billige Ausführung möglich: Die Schwinge besteht jeweils aus zwei getrennten Hebeln mit je einem Zapfen oder einer Nut oben, ohne fest angebrachte Querverbindung dazwischen. Letztere wird jeweils durch eine Brücke quer auf der Schaltwelle gebildet, an deren beiden Enden sich Nuten oder Zapfen befinden, die gleichzeitig in diese beiden Hebel eines Ganges eingreifen, wenn dieser geschaltet wird.
• Weitere abgewandelte Ausführungen sind möglich: Für Quer-oder Heck-Motoren mit entsprechend geänderter Verbindungsstange Oder für Lkw oder Traktoren mit größeren Gangzahlen und mehr Schaltmuffen oder Schieberädern. Oder für nicht gleichachsige Getriebe. Oder für andere Getriebe mit H-Schaltschema, die nicht in Fahrzeugen verwendet werden.
• Entsprechend der Vielfalt der möglichen anderen Ausführungen und Anwendungen können hier nicht alle scbutzfähigen Beispiele dargestellt werden. Der Umfang der Erfindung wird daher nicht durch das oder die beschriebenen und gezeigten Beispiele, sondern durch die Patentansprüche bestimmt.

Claims (1)

1. Getriebeschaltung mit Schwingen Patentansprüche 1. Schalteinrichtung insbesondere für Zahnradwechselgetriebe mit mehreren Schaltmuffen, die mittels quer zur Getriebe-Längsachse anGeordneten schwekbaren Schaltschwingen über eine innere Schaltwelle vom Hand-Schalthebel im H-Schema betätigt werden, wobei jede Schaitmuffe Jeweils in einer bestimmten Sciialtgasse längs bewegt wird, walrenddessen die anderen in der tittellaze gesichert werden müssen, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß diese Schaltwelle (22) etwa parallel zur Getriebe-Längsachse angeordnet und mit dem Hand-Schalthebel (2-+; 44) über geeignete Glieder so verbunden ist, so daß sie (22) ci Wählbewegung von Hand schwenkt und bei Schaltbewegung von Hand schiebt, wobei die Schwingen (14, 15; 51, 52) und die Schaltwcllc (22) mit Zapfen (17, 18) und Nuten (28, 29) senkrecht zur Schaltrichtung versehen sind, die zur Schaltung paarweise ineinander greifen, 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g-kennzetchnest, daß ein in Schaltrichtung nicht längsbeweglicher Riegel (27) vorhanden und mit der Schaltwelle (22) für die Wählbewegung derselben verbunden ist, wobei an Riegel (27) und an den Schwingen (14, 13; 51, 52) Nuten (31, 32 oder 33) und Zapfen (17, 18 oder 19) senkrecht zur Schaltrichtung vorhanden sind, welche zur Sicherung der nicht geschaltenen Gänge paarweise ineinander oder direkt in das andere Teil (S1 52 oder 27) eingreifen.

   3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Rückwärtsgang ein Hebel (16; 53) mit einem Zapfen (20) zur Schaltung durch die Nut (30) der Schaltwelle (22) uiid eitlem zweiten Zapfen (21) zur Sicherung durch die Nut (33) des Riegels (27) vorhanden ist, die abwechselnd ineinander grei-Ien, und der unten direkt oder über weitere Teile in das Schieberad (10) eingreift,wobei Nut und Zapfen umgekehrt sein kennen 4. Schalteinrichtung nach anspruch loder2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (24) am unteren Lande in einem Ausleger (26) des Gehäuses (11) schwenkbar gelagert und darüber z.B. mittels eines Bolzens (25) schwenkbar an dem Hebel (23) der Schaltwelle (22) befestigt ist, wobei die Schwingen (14,15) im Prinzip zweiarmige Hebel sind.

   5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (44) am unteren Ende mit der Schaltwelle (22) verbunden ist, z.B. mittels des Bolzens (4()), der Verbindungsstange (48) und des Kreuzgelenks (50) und darüber z.B. mittels der Kugel (46) im festen Lager (4S schwenkbar angeordnet ist, wobei im Getriebe die Schwingen (51, 52) im Prinzip einarflige Hebel sind.