DE2805044B2

DE2805044B2 - Mechanische Schalteinrichtung für ein Wechselgetriebe

Info

Publication number: DE2805044B2
Application number: DE2805044A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. 7759 Immenstaad Clemenz; Kurt 7990 Friedrichshafen Osterloff
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-02-07
Filing date: 1978-02-07
Publication date: 1981-02-26
Also published as: BR7900724A; FR2416400B1; GB2013796B; DE2805044A1; PL213226A1; GB2013796A; IT1114397B; PL120442B1; IT7947894A0; FR2416400A1; DE2805044C3

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannt sind Schalteinrichtungen nach DE-PS 47 476, in der über Wälzlager drehbar gelagerte Rollen mit einem sehr guten Wirkungsgrad, Schubstangen verbunden mit Schaltgabeln, für Schaltungen bewegt werden können. Diese Führung über Rollen ist zwar für den Wirkungsgrad optimal, auf der anderen Seite treten aber sehr starke Biegekräfte auf, die bei der Dimensionierung berücksichtigt werden müssen. Besonders an der Gabelbefestigung und an der Ausnehmung für den Schaltfinger sind diese Biegemomente sehr hoch. Darüber hinaus erfordert diese Art der Führung bei liegend eingebauten Getrieben sehr aufwendige Maßnahmen, um eine Schaltmöglichkeit von beiden Seiten zu ermöglichen. Man benötigt z. B. zwei verschiedene Abgüsse vom Gehäuse. Das Getriebe baut

auch ungünstig hoch.

Weiter sind Schalteinrichtungen bekannt, Fachbuch »Zahnradgetriebe«, Loomann, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg 1970, Seite 178, bei denen Schubstangen parallel zur Getriebewelle liegen und über Drehgelenke und Schaltschwingen mit den jeweiligen Schaltgabeln verbunden sind. Die Schaltschwingen sind mit Nadellagern am Gehäuse angelenkt. Auch diese Konstruktion gewährleistet eine leichtgängige Schaltung. Aber auch

ίο hier treten die Nachteile in Erscheinung, wenn bei liegend eingebauten Getrieben der Schaltanschluß auf eine andere Seite verlegt werden muß. Auch hier ist der Bauraum ungünstig hoch.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schalteinrichtung zu schaffen, bei der geringe Auflagekräfte auftreten, die damit einen guten Wirkungsgrad bei der Übertragung der Schaltkräfte auch bei relativ einfacher Konstruktion und Lagerung aufweist und die damit kostengünstig herstellbar und einfach montierbar ist.

Dabei soll der Bauraum für die Schalteinrichtung möglicht klein gehalten werden. Bei liegendem Getriebeeinbau soll der Schaltanschluß ohne zusätzlichen Aufwand rechts oder links vorgenommen werden könne».

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Führung der Schubstangen auf den Kugelbolzen und dem radienförmigen Rücken der Schaltschwingen ergibt besonders geringe Auflagekräfte. Auch die Seitenführung der Schubstangen durch die Führungsstücke verschlechtert trotz der sehr einfachen Lösung den Wirkungsgrad kaum. Die flach übereinanderliegenden Schubstangen und die Schaltschiene lassen eine konstruktiv sehr einfache Gestaltung der gesamten Schaltanlage zu, die einen sehr geringen Bauraum benötigt. Auch die Montage ist sehr einfach, da die Schubstangen mit ihrer Bohrung nur auf den jeweiligen Kugelkopf des Kugelbolzens an der Schaltschwinge aufgesteckt werden müssen.

Die Lagerung der Schaltschiene nach Anspruch 2 ist besotiders dann von Vorteil, wenn große Schaltkräfte beim Rückwärtsgang auftreten und eine Durchbiegung der Schaltschiene verhindert werden soll. Diese Ausführung gibt auch eine sehr solide Führung für die Schubstangen.

Eine besonders kostengünstige Ausführung wird nach Anspruch 3 erreicht.

Nach Anspruch 5 werden die Kugelbolzen verlängert und mit zylindrischen Ansätzen versehen, die in Schlitzen der Schubstangen die Führung übernehmen.

Besonders vorteilhaft ist die Ausführung nach Anspruch 6, weil dabei der an und für sich vorhandene Bauraum in einem rechteckigen Getriebegehäuse mit runden Einbauteilen (Wellen, Rädern und Kupplungen) benutzt wird und weil dabei der Abstand des Gehäuses vom Mittelpunkt der Getriebewelle sehr klein gehalten werden kann und von der Schalteinrichtung nicht mehr so stark beeinflußt wird.

Die sehr einfachen Schubstangen mit nur einer Bohrung, einer Ausnehmung für den Schaltfinger und einem Schlitz können aus blank gezogenem Material kostengünstig spanlos hergestellt werden. Auch die Herstellung des Führungsstückes als Stanzteil sowie der Schaltschiene mit Andrehungen sind in einfachster Weise möglich.

Aus der US-PS 32 92 442 sind dabei Schaltstangen bekannt, die im Bereich der Lagerbohrung im Gehäuse zur Entlüftung angeflacht sind, wobei diese Flächen

gefräst sind.

Im folgenden ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes in Achsrichtung mit Schaltkupplungen über und einer Schalteinrichtung,

Fig.2 einen achssenkrechten Schnitt durch die Schalteinrichtung nach F i g. 1 (Zahnräder und Getriebewelle nicht dargestellt),

Fig.3 eine Draufsicht der Schalteinrichtung nach Fig.l,

F i g. 4 einen weiteren Teiischnitt, ähnlich F i g. 1,

F i g. 5 einen weiteren Teilschnitt (als Ausschnitt).

Das in Fig. 1 teilweise gezeigte Wechselgetriebe ist für Kraftfahrzeuge höherer Leistung, daher für Nutzfahrzeuge, vorgesehen. Der-Gangwechsel wird durch den Fahrer manuell vorgenommen, wobei die Schaltbewegung von einem Handschalthebel (nicht dargestellt) über übliche, nicht gezeigte Übertragungselemente, auf eine Schaltwelle 7 des Getriebes übertrugen wird. Das Getriebe, hier ein Synchrongetriebe mit 6 Vorwärtsgängen und 1 Rückwärtsgang, enthält drei Schaltkupplungen 8, die als formschlüssige Mitnehmerkupplungen in jeweils doppelter Ausführung auf einer Getriebewelle 6 angeordnet sind, um wahlweise diese Welle 6 mit einem der auf ihr drehbar gelagerten Zahnräder 9 zu verbinden. Diese Zahnräder stehen im Dauereingriff mit anderen Zahnrädern des Wechselgetriebes.

Um die mit der Getriebewelle drehfest und axial beweglich verbundenen Schiebemuffen 10 der Schaltkupplungen 8 wahlweise mit den Formschlußverzahnungen der Zahnräder 9 in Eingriff bringen zu können, sind längsbeweglich geführte Schubstangen 1 für die Vorwärtsgänge im Getriebe angeordnet, mit denen jeweils Schaltschwingen 2 beweglich verbunden sind, die mit ihren Gleitsteinen 23 in Umlaufnuten der Schiebemuffen 10 eingreifen. Für den Rückwärtsgang ist eine ebenfalls längsbewegliche Schaltschiene S mit fest verbundener Schaltgabel 11 zwischen Schubstangen 1 und Gehäuse 4 angeordnet. Diese rechteckige Schaltschiene ist am oder im Gehäuse geführt. Bei einer Schalteinrichtung (F i g. 1 bis 3) besitzt die Schaltschiene derart ausgeführte Andrehungen Sl, daß je zwei Flächen 52 zur Entlüftung der sackförmigen, runden und als Lager für die Schahschiene 5 dienenden Gehäusebohrungen 41 stehenbleiben. An dieser Schaltschiene sind auch die Führungsstücke 3 für die Schubstangen befestigt. Nach Fig.4 erfolgt die Führung der Schaltschiene 5 über das Führungsstück 3 an Führungsflächen 42 (im Beispiel Bolzen), die aus dem Gehäuse hervorstehen. Die Führungsstücke 3 haben dazu Bohrungen 31, in die an den Fühninguflächen befestigte

κι Haltestifte 43 eingreifen. Die Führungsstücke 3 sind dadurch verschiebefest gelagert und stützen sich nur zur Führung der Schaltschiene S und der Schubstangen 1 an den Führungsflächen 42 ab. In diesem Fall haben Schaltschiene und Schubstange gleichen Querschnitt

Die Schubstangen 1 weisen gleiche, rechteckige Querschnittsflächen auf, wobei die Flächen mit den längeren Rechteckseiten parallel im Gehäuse übereinander angeordnet und mit den kürzeren Rechteckseiten in einer Ebene bündig sind. Die Schubstangen bestehen aus blank gezogenem FlachmateriaL Die Bohrung IA Ausnehmung \B für den SchaJtfinger 12 und der evtl. nötige Schlitz 1 Classen sich spanlos anbringen.

Die Schalteinrichtung (Schaltschiene und Schubstangen) ist in den sich ergebenden freien Raum zwischen rechteckigem Gehäuse 4 und runden Einbauteilen (Wellen, Rädern und Kupplungen), also etwa in einem Winkel um 45", zu den Mittellinien im Querschnitt der Getriebewelle angeordnet Durch entsprechend geformte Schaltschwingen 2, die im Querschnitt gesehen radienförmige Rücken 21 und Kugelbolzen 22 aufweisen und damit eine sehr günstige Führung mit geringen Auflagekräften für die Schubstangen 1 darstellen, wird der Bauraum in Richtung der Höhe des Getriebes gegenüber den bisher bekannten Lösungen stark reduziert.

Bei der Schalteinrichtung nach Fig.5 hat der Kugelbolzen 22 neben dem kugelförmigen und in eine Bohrung \A jeweils einer Schubstange 1 eingreifenden Ansatz 220 noch einen weiteren zylindrischen Ansatz

•»ο 221, der zur Seitenführung der Schubstangen dient. Jede Schubstange hat dazu noch ein Langloch oder einen Führungsschlitz 1C

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanische Schalteinrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen zum Ein- und Ausrücken formschlüssiger Mitnehmerkupplungen mit einer Schaltschiene mit Schaltgabel für den Rückwärtsgang, Schubstangen mit damit verbundenen Schaltschwingen, wobei die Schaltschiene und die Schubstangen rechteckig und parallel zur Getriebewelle längsbeweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Schubstangen (1) durch die radienförmigen Rücken (21) und die Kugelbolzen (22) der Schaltschwingen (2) sowie durch Führungsstücke (3) erfolgt, die sich an einer am Gehäuse (4) geführten Schaltschiene (5) abstützen, wobei diese und die Schubstangen (1) — bezogen auf das aufrecht stehende Getriebe — mit ihren breiten Seiten quer aufeinanderliegend angeordnet sind.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Gehäusebohrungen (41) gelagerte Schaltschiene (5) Andrehungen (51) derart aufweist, daß je zwei ursprüngliche Flächen (52) stehenbleiben und daß die Führungsstücke (3) mit der Schaltschiene (5) fest verbunden sind.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der über die Schubstangen (1) geführten Schaltschiene (5) am Gehäuse (4) über Führungsflächen (42) erfolgt (F ig. 4).

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstücke (3) auch an jeder Schubstange (1) angebracht werden können.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelbolzen (22) neben dem kugelförmigen Ansatz (220) — der in eine Bohrung (IA)jeweils einer Schubstange eingreift — noch'einen weiteren zylindrischen Ansatz (221) zur Seitenführung der Schubstangen aufweist.

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltschiene (5) und die Schubstangen (I), bezogen auf den Mittelpunkt der Getriebewelle (6), in einem Winkel zwischen 20° und 70° zu den horizontalen und vertikalen Mittellinien (61) liegen.