DE2804697C2 - Mechanische Schaltvorrichtung für ein Stufenschaltgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Schaltvorrichtung für ein Stufenschaltgetriebe mit einem ichwenkbar gelagerien Schalthebel, der durch die Einwirkung von Federn mit unterschiedlicher Federkraft auf entsprechende Gleitkörper in seine Leerlaufitellung vorgespannt ist, wobei die beim Schalten in einen höheren Gang zu überwindenden Kräfte unterschiedlich von denen sind, die beim Schalten in einen niederen Gang oder Rückwärtsgang zu überwinden lind.

Bei einer derartigen Schaltvorrichtung (DE-PS 854) sind eine öder mehrere schwächere Federn vorgesehen, die gemeinsam auf den Schalthebel einwirken. Die Federn Hegen horizontal und haben lediglich die Aufgabe, bei der Einlegung des Rückwärts* gangs einen größeren Widerstand zu erzeugen-Gegenüber den schwächeren Federn ist eine stärkere Feder angeordnet. Die Einwirkung der beiden Feder* Gruppen auf den Schalthebel erfolgt jeweils in entgegengesetzten Richtungen über ein Gleitstück oder einen Kolben. Der Drehpunkt des Schalthebels ist weit oberhalb der Wirkungslinien der Federn angeordnet. Die Schaltvorrichtung erfordert deshalb verhältnismäßig viel Kraft bei ihrer Betätigung.

Eine andere Schaltvorrichtung (DE-PS 7 04 906) ist für ein Klinkenschaltgetriebe für Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, insbesondere für eine Fußscbaltung bei

ίο Motorrädern vorgesehen. Die dort verwendeten Federn sind einander völlig gleich, sie haben Wirkungslinien, die etwas außerhalb der Mittellinien der Achsen der Sperrklinken liegen, wodurch ein Drehmoment nach innen erzeugt wird. Dadurch drücken die Sperrklinken gegen eine Mittelfeder, die den beiden gleichen Federn das Gleichgewicht hält Bei dieser Anordnung sorgen die beiden gleichen Federn lediglich dafür, daß die Schaltvorrichtung nach einem Schaltvorgang in ihre Leerlaufstellung gelangt. Ein unterschiedlicher Widerstand beim Schalten in höhere bzw. niedrigere Gänge wird dabei nicht erzielt

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Schaltvorrichtung für ein Stufenschaltgetriebe zu schaffen, bei der mit dem Schalthebel eine präzise und direkte Steuerung der verschiebbaren Schaltelemente ermöglicht wird, welche die Schaltgabeln zur Verschiebung der einzelnen Zahnräder etc. trage·. Außerdem sollen die erfindungsgemäßen Maßnahmen die wirtschaftliche Fertigung einer betriebssicheren Schaltvorrichtung mit ausreichender Festigkeit ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Schwenkachse des Schalthebels durch einen das Gehäuse abschließenden Deckel festgelegt ist und auf die Schwenkachse senkrecht zu ihr angeordnete Federn über Gleitkörper einwirken, wobei die Wirkungslinien der Federn axial gegenüber der Leerlaufstellung des Schalthebels versetzt sind.

Durch solche Maßnahmen werden gegenüber den bekannten Schaltvorrichtungen erheblich Vorteile erzielt: Durch die Anordnung von senkrecht stehenden unterschiedlichen Federn, die über Gleitkörper auf die Schwenkachse des Schalthebels einwirken, wird eine sehr exakte und leichtgängige Schaltung ermöglicht. Die Wirkungslinien der Federn liegen nicht, wie bei bekannten Sch.iltvorrichtungen, unterhalb des Schwenkpunktes des Schalthebels, sondern infolge der auf der Schwenkachse angreifenden Federn in dessen unmittelbarer Nähe, wobei die Versetzung der Wirkungslinien gegenüber der Leerlaufstellung des Schalthebels diesen präzise in die Leerlaufstellung drückt. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist speziell für die direkte Steuerung der verschiebbaren Schaltstangen bestimmt, welche die Schaltgabeln zur Verschiebung der verschiedenen Zahnräder etc. tragen. Die Halterung des Hebels ist deshalb starr mit dem Gehäuse des Stufenschaltgetriebes verbunden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen Teil der Schältvorrichtung;

Fig,2 eine Aufsicht auf die Schaltvorrichtung nach Fig. 1;

F i g, 3 einen Schnitt längs der Linie Ht-IlI der F i g. I j Flg,4 eine Ausführungsväriante der Schaltvorrichtung;
Fig.5 einen Schnitt durch die Schaltvorrichtung der

F i g. 4 längs der Linie V-V;

Fig.6 eine perspektivische Darstellung des Gitters mit den Schlitzen für die Betätigung der Schaltstangen.

In der Schaltvorrichtung, wie sie in den F i g. 1,2 und 3 dargestellt ist, besteht der Schalthebel 1 aus einem oberen Teil la, einem unteren Teil Ii und einem Gelenk Ic; das zwischen den Teilen la und \b liegt Der obere Teil la ist ein Rohr, das mit einem nicht dargestellten Handgriff versehen ist. Der untere Teil \b und das Gelenk Ic sind in einen Teil 2 des Gehäuses der Schaltvorrichtung eingebaut Das Gehäuse 2 ist mit seiner Basis 3 an dem Hauptgehäuse 4 des Stufenschaltgetriebos mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt. Der untere Teil \b des Schalthebels 1 geht durch ein Gitter 5 hindurch, das in dem Gehäuse 4 festgeschraubt ist und das genauer in der Fig. 6 dargestellt ist. Der untere Teil des Schalthebels 1 endet in einem abgerundeten Finger 6, der unmittelbar mit den Schalen bzw. genuteten Köpfen Ta der Schaltstangen 7, T zusammenwirkt, welche die Schaltgabeln 8, 8' für die Betätigung der Verschiebung der verschiebbaren Synchronisiermuffen und den Hebel oder die Gabel 10 des Schiebe-Zahnrades ρ für den Übergang in den Rückwärtsgang steuern. Zu diesem Zweck hat der Steuerhebel 10 einen Betätigungsfinger 9 und er ist mit Hilfe des Betätigungsstößels 11 für den Lichtschalter der Rückwärtsleuchten in dem Gehäuseelement 2 gelenkig gelagert.

Das Gelenk Ic des Schalthebels 1 setzt sich aus einer Schwenkachse 12 zusammen, die drehfest mit dem Schalthebel 1 verbunden ist und die zwei bewegliche Gleitkörper 13,14, die an dem Ende dieser Schwenkachse 12 sitzen, trägt. Jeder Gleitkörper 13, 14 besteht aus einem verschiebbaren Würfel, dessen eine Fläche /"der Wirkung eines elastischen Rückführorgans unterworfen J5 ist, das die Form einer Wickelfeder hat Die Federn 15,

16, die zum Rückführen des Schalthebels 1 in seine Leerlaufstellung bestimmt sind, sind in Ausnehmungen

17, 18 des Gehäuses 2 angeordnet Nach einem Aspekt der Erfindung haben die Federn 15,16 unterschiedliche mechanische Charakteristiken und ihre Wirkungslinien, die hier durch die Achsen X, X' der Federn gegeben sind, sind relativ zu de^r Leerlaufstellung des Betätigungshebelsversetzt.

Diese Art des Vorgehens macht es möglich, den zu überwindenden Widerstand bei dem Ausgehen von de·· Leerlaufstel'ung in einen höheren Gar g gegenüber dem Widerstand unterschiedlich zu machen, den man bei dem Ausgehen von dem Leerlauf in den Rückwärtsgang überwinden muß. Indem man den Schalthebel 1 in so Fig. 1 nach rechts beweft, drückt man die Feder 15 zusammen, die in der Ausnehmung 17 sitzt, und der abgerundete Finger 6, d«r am unteren Ende des Schalthebels 1 sitzt, kann in die Schale oder den Nutenkopf Ta der Schaltstange T eingreifen, der einen Gang wählt, der eir.er der Vorwärtsgeschwindigkeiten entspricht.

Indem man den Schalthebel 1 nach links in Fig. 1 bewegt, drückt man die Feder 16 zusammen, deren Steifigkeit größer ist als die der Feder 15, und der abgerundete Finger 6 kann in den Nutenkopf des Hebeis 10 eingreifen, der die Verschiebung des Verschiebbaren Zahnrades ρ steuert

Während der Verschiebung des Schalthebels 1 nach rechts oder nach links, ausgehend von seiner Mittelste!* jung, befinden sich die Gleitkörper 13,14 abwechselnd in Anlage an einem Abschlußdeckel 30, durch den der Schalthebel 1 hindurchführt, und die Schwenkachse 12 verschiebt sich leicht in ihren Gleitkörpern. Zum Zweck des Erleichterns der Schwenkung des Schalthebels 1 bei den Bewegungen der Gangwahl, die um eine Achse ZZ' senkrecht zur Ebene der Fig. 1 (zu erkennen in Fig. 3; erfolgen, trägt die innere Fläche des Abschlußdeckels 30 der Vorrichtung Gelenkkanten 31,32, die senkrecht zur Schwenkachse 12 verlaufen. Die Gelenkkanten sind vorzugsweise in den Deckel 30 eingedrückt.

In der Fig.4 ist eine Variante dargestellt Gewisse Elemente und Organe, die in dieser Variante benutzt werden und die identisch mit den Elementen und Organen der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung sind, wurden nicht beschrieben und sind ausgehend von dem Bezugszeichen 40 oder 400 mit Bezugszeichen versehen. Im Gegensatz hierzu ist das Gelenk 41c des Schalthebels 41 aus einer Schwenkachse 412 gebildet die an ihren Enden in festen Gleitkörpern 413,414 sitzt, die auf einer Schulter 415 des Gehäuses 42 ruhen. Der Schalthebel 41 dreht sich auf der Höhe des Gelenkes 41 c um die Schwenkachse 412 und kann sich relativ zu ihr in der Ebene oer Figur gegen den elastischen Widerstand neigen, der von einer Federgruppe au^eübt wird. Diese Federgruppe umfaßt eine Hauptfeder 41ό, die in einer Ausnehmung 420 des oberen Teils 41a des Schalthebels 41 liegt und sich über einen Stößel 421 auf die Schwenkachse 412 stützt Die Wirkungslinie X der Feder ΪΙ6 ist axial gegenüber der Achse Y des Schalthebels 41 um ein Maß d versetzt. Das Gelenk 41c hat weiterhin eine längliche Bohrung 422, durch die die Schwenkachse 412 hindurchgeht und deren Form in der F i g. 5 veranschaulicht ist. Diese Bohrung hat eine vertikale Symmetrieebene, die in der Ebene der Fig.4 liegt und durch ihre Spur Δ in der F i g. 5 dargestellt ist. Der Durchmesser der Schwenkachse 412 ist kleiner als die Abmessungen der länglichen Bohrung 422 in Richtung der Syrimetrieebene, so daß der Schalthebel 41 Bewegungen in der Ebene der F i g. 4 um eine weitere Achse O machen kann, die senkrecht zur Ebene der F i g. 4 ist, die durch den Berührungspunkt des Stößels 421 und der Schwenkachse 412 geht. Die versetzte Lage der Wirkungslinie der Hauptfeder 416 erlaubt also, wie in dem vorangegangenen Beispiel, den elastischen zu überwindenden Widerstand beim Schalten aus der Leerlaufstellung in den Rückwärtsgang gegenüber dem elastischen Widerstand zu unterscheiden, rier beim Wählen eines Vorwärtsganges aus der L^erlaufstellung zu überwinden ist.

Andererseits gestattet das Eintauchen des Schalthebels das Betätigen der Schaltstangen, die auf unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet sind. Die Schaltvorrichtung gemäß Fig. 4 wird vervollständigt durch einen Abschlußdeck··-;! 430, der die Gleitkörper 413, 414 festhält, und durch bekannte elastische Ringe 423, die zwischen dem Schalthebel 41 und jedem der Gleitkörper 4'.J, 414 angeordnet sind, um den Hebel in seiner Leerlaufstellung zu zentrieren.

Es ist ersichtlich, daß die Schwenkachse 13 und die Gelenkrippen 31, 32 einerseits und die Schwenkachse 412 und die Achse O andererseits es möglich machen, leicht den Bedingungen der Gangwahl und des Einschaltens der unterschiedlichen Stufen des Getriebes zu genügen.

Mit der beschriebenen Schaltvorrichtung wird es ermöglicht, den beim Schalten aus der Leerlaufstellung in eine höhere Geschwindigkeitsstufe zu überwindenden Widerstand vor dem zu unterscheiden, der beim Schalten aus der Leerläufstellung in den Rückwärtsgang erforderlich ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mechanische Schaltvorrichtung für ein Stufenschaltgetriebe mit einem schwenkbar gelagerten Schalthebel, der durch die Einwirkung von Federn mit unterschiedlicher Federkraft auf entsprechende Gleitkörper in seine Leerlaufstellung vorgespannt ist, wobei die beim Schalten in einen höheren Gang zu überwindenden Kräfte unterschiedlich von denen sind, die beim Schalten in einen niederen Gang oder Rückwärtsgang zu überwinden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (12; 412) des Schalthebels (1) durch einen das Gehäuse (2; 42) abschließenden Deckel (30; 430) festgelegt ist und auf die Schwenkachse senkrecht zu ihr angeordnete Federn (15, 16; 416) über Gleitkörper (13,14; 421) einwirken, wobei die Wirkungslinien (X, X') der Federn axial gegenüber der Leerlaufstellung des Schalthebels versetzt sind.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei ungleichen Federn (15, 16) in Ausnehmungen (17. 18) des Gehäuses (2) angeordnet sind, und daß jede Feder (15, 16) sich über einen beweglich auf jedem Ende der Achse (12) des Schalthebels (1) sitzenden Gleitkörper (13,14) an dessen Unterseite abstützt, während dessen Oberseite mittels der Gleitkörper (13, 14) an Gelenkkanten (31, 32) gedrückt wird, die senkrecht zur Achse (12) verlaufen und in den Abschlußdeckel (30) des Gehäuses (2) eingepreßt sind, der von dem Schalthebel (1) durchquert wird (F i g. 1).

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung des Schalthebels (41) in seine ^eerlaustellung über eine Federgruppe mit einer Kauptfedei (416) erfolgt, die in einer Ausnehmung (420) de:. Schalthebels (4Ia^ sitzt und die sich auf die Achse (412) des Schalthebels (41) über den Gleitkörper (421) abstützt, wobei dessen Berührung mit der Achse (412) eine zweite Gelenkachse (O) des Schalthebels (41) bestimmt, die orthogonal zu der ersten Achse (412) verläuft und daß diese Achse (412) ein im Schalthebel (41) angeordnetes Langloch (422) mit Spiel durchquert und an jedem Ende fest in prismatischen Würfeln (413,414) gelagert ist, die auf einer Schulter (415) des Gehäuses (42) ruhen (Fig. 4).