DE3136923C1 - "Handschaltvorrichtung für 5-Gang-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge" - Google Patents

Description

• So sind bei dieser Handschaltvorrichtung bereits der zusammen mit dem 4. Gang wechselweise durch die mittlere Schaltstange einzulegende 5. Gang einerseits und der zusammen mit dem 1. Gang durch die eine der beiden anderen Schaltstangen wechselweise einzulegende Rückwärtsgang andererseits sowohl auf verschiedenen Seiten eines normalen H-Schaltbildes als auch gegensinnig in bezug auf ihre Schaltrichtung angeordnet.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, eine Handschaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 so auszubilden, daß die Schaltwege für den Handschalthebel bei Umschaltungen zwischen dem 1. Gang und dem Rückwärtsgang verkürzt sind.
• Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
• Bei der Handschaltvorrichtung nach der Erfindung ist für den Rückwärtsgang - ohne die Lage und Zahl der Schalthebel zu ändern - eine zusätzliche, der Schaltgasse des 1. Ganges benachbarte Schaltgasse geschaffen, so daß der Rückwärtsgang und der 5. Gang an entgegengesetzten Enden des Schaltbildes liegen und der Handschalthebel in den beiden betreffenden Schaltgassen in der jeweiligen nicht benötigten Schaltrichtung durch die Sperr- und Gegennocken blockiert ist.
• Einzelheiten und Vorteile der Handschaltvorrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung bedeutet F i g. 1 einen die Lagerachse des Lagerbockes enthaltenden Axialschnitt durch eine Handschaltvorrichtung nach der Erfindung, Fig.2 ein Schaltbild für die Bewegungen des Handschalthebels der Handschaltvorrichtung von Fig. 1,und Fig. 3 einen Teilschnitt nach Linie III-III in Fig. 1.
• Ein an einem fahrzeugfesten Teil befestigter Lagerbock 4 weist zwei in den Richtungen einer Lagerachse 5-5 fluchtende Lageraugen 43 und 44 auf In den Lageraugen 43 und 44 sind die Stirnenden 75 und 76 einer Schaltwelle 7 mittels Gleitlagerbuchsen 45 und 46 drehbar und axial verschiebbar geführt. Die Schaltwelle 7 weist eine zum Stirnende 76 offene Axialbohrung 51 auf die im Durchmesser zu einem axial inneren engeren Abschnitt 52 und in einen axial äußeren weiteren Abschnitt 58 abgestuft ist Ein im Durchmesser in Abschnitte 48,49,53 und 54 abgestufter Lagerzapfen 47 ist an seinem einen Ende durch seinen als Gleitlagerzapfen ausgebildeten Abschnitt 48 in dem als Gleitlagerbohrung ausgebildeten inneren Abschnitt 52 der Schaltwelle abgestützt. Das entgegengesetzte Ende des Lagerzapfens 47 ist über den als Stirnzapfen ausgebildeten Abschnitt 49 in einer Lageröffnung 50 des Lagerauges 44 zentriert. Über das innere Stirnende 56 der Lageröffnung 50 und eine radiale Schulter 55 des Lagerzapfens 47 ist letzterer in der einen Richtung der Lagerachse 5-5 fixiert Zu seiner Fixierung in der anderen Richtung der Lagerachse 5-5 ist der Lagerzapfen 47 mit einem in eine Ringnut seines äußeren Abschnittes 49 eingesetzten Sicherungsring 57 versehen, der sich über eine Tellerfeder 81 an dem äußeren Stirnende 80 des Lagerauges 44 abstützt Eine konzentrisch zwischen den Abschnitten 54 und 58 von Lagerzapfen 47 und Axialbohrung 51 angeordnete Zentrierfeder 63 stützt sich mit ihren Enden an Federtellern 61 und 62 ab, die in den Richtungen der Lagerachse 5-5 relativ beweglich sowohl gegenüber Lagerzapfen 47 und Schaltwelle 7 angeordnet sind. In der gezeichneten Neutralstellung 37 (F i g.2) der Schaltwelle 7 liegt der Federteller 61 sowohl an einem Anschlag der Schaltwelle 7 als auch an einem Anschlag des Lagerzapfens 47 an, wobei die Anschläge jeweils durch einen Sicherungsring 60 bzw 83 gebildet werden.
• In der Neutralstellung 37 liegt der Federteller 62 ebenfalls an je einem Anschlag von Schaltwelle 7 und Lagerzapfen 47 an, die jeweils durch eine radiale Schulter 59 bzw. 82 gebildet werden. Mit der Schaltwelle 7 ist eine säulenartige Konsole 36 zur Lagerung eines Handschalthebels 6 fest verbunden. An ihrem äußeren Ende trägt die Konsole 36 ein Gelenk 79, über das der Handschalthebel 6 in seinem mittleren Bereich am Anlenkpunkt 35 der Schaltwelle 7 derart abgestützt ist, daß er in einer die Lagerachse 5-5 enthaltenden Wählebene 42 schwenkbar - im übrigen jedoch drehfest zur Schaltwelle 7 angeordnet ist Der Handschalthebel 6 trägt an seinem inneren Ende eine Gelenkkugel 58, die mit einer Querbohrung 77 des Lagerzapfens 47 so zusammenarbeitet, daß die Gelenkkugel 78 in den Richtungen der Lagerachse 5-5 bewegungsfest, jedoch in den zur Lagerachse 5-5 senkrechten Richtungen verschiebbar ist je ein Schalthebel 8 bzw. 9 bzw. 10 ist mit seinem Lagerauge 66 bzw. 67 bzw. 68 in einem Gehäuseteil 65 des Lagerauges 43 aufgenommen und auf dem Ende 75 der Schaltwelle 7 schwenkbar gelagert Die Lageraugen 66 bis 68 sind jeweils mit schlitzförmigen Ausnehmungen 11 bzw. 12 bzw. 13 versehen, in die ein bolzenförmiger Schaltfinger 14 eingreifen kann, der in einer Querbohrung 64 der Schaltwelle 7 befestigt ist Durch Schwenkbewegungen des Handschalthebels 6 in der Wählebene 42 kann die Schaltwelle 7 somit über ihren Schaltfinger 14 mit jeweils einem der Schalthebel 8 bis 10 drehfest gekuppelt werden. Hierbei sind die Lageraugen 66 bis 68 der Schalthebel 8 bis 10 in der einen Richtung der Lagerachse 5-5 über eine Gleitlagerscheibe 69 an dem einen Stirnende 73 des Gehäuseteiles 65 und in der anderen Richtung über eine Distanzscheibe 70, ein Tellerfederpaket 71 und einen Anlaufbund 72 der Lagerhülse 45 an dem anderen Ende 74 des Gehäuseteiles 65 festgelegt Aus der Neutralstellung 37 heraus kann der Handschalthebel 6 in einer im wesentlichen zur Lagerachse 5-5 senkrechten Schaltebene 40 zum Schalten der Gänge 3 und 4 verschwenkt werden. Durch Verschwenken des Handschalthebels aus der Neutralstellung 37 heraus entgegen dem Uhrzeigersinn in der Wählebene 42 gelangt der Handschalthebel in eine Schaltebene 38 zum Schalten der Gänge 1 und 2, in welcher der Schaltfinger 14 in die Ausnehmung 11 des Schalthebels 8 eingetreten ist Durch gegensinniges Verschwenken des Handschalthebels 6 aus der Neutralstellung 37 heraus im Uhrzeigersinn der Wählebene 42 gelangt der Handschalthebel in eine Schaltebene 41, in welcher der Schaltfinger 14 in die Ausnehmung 13 des Schalthebels 10 eingetreten ist Wenn sich der Schaltfinger 14 in der Ausnehmung 13 befindet, ist ein Sperrnocken 16 der Schaltwelle 7 in den Bereich eines Gegennockens 20 am Lagerbock 4 gelangt, der eine Schaltbewegung im Schwenksinn 18 (Fig 2) der Schaltebene 41 für den 5. Gang blockiert Somit kann der Handschalthebel 6 in der Schaltebene 41 nur in der Schaltrichtung 17 zum Schalten des 5. Ganges verschwenkt werden.
• An dem der Schaltgasse 41 für den 5. Gang entgegengesetzten Ende des Schaltbildes der F i g. 2 ist für den Handschalthebel eine zusätzliche Schaltgasse 39 zum Schalten des Rückwärtsganges vorgesehen. Diese Schaltgasse 39 für den Rückwärtsgang ist der Schaltgasse 38 für die Schaltung des 1. und 2. Ganges unmittelbar benachbart so daß sich kurze Schaltwege bei Umschaltungen zwischen dem 1. Gang und dem Rückwärtsgang ergeben. Um für diese zusätzliche Schaltgasse 39 nicht einen zusätzlichen Schalthebel vorsehen zu müssen, ist auf der Schaltwelle 7 ein zusätzlicher Hilfsschaltfinger 15 fest angeordnet. Der Hilfsschaltfinger 15 wird durch zwei diametral sich gegenüberliegende nasenartige Ansätze 30 und 31 einer Hülse 32 gebildet, die bewegungsfest auf die Schaltwelle 7 aufgesteckt ist. Auf ihrer der Konsole 36 diametral gegenüberliegenden Seite ist die Hülse 32 mit einem radialen Ansatz 33 zur Bildung des Sperrnockens 16 versehen. Dieser Sperrnocken 16 ragt in eine Ausnehmung 28 einer Sperrplatte 29 hinein, die am Lagerbock 4 bewegungsfest gehaltert ist. Die in der Grundform eines Rechteckes gehaltene Ausnehmung 28 weist an diagonal gegenüberliegenden Ecken Einbuchtungen zur Bildung des Gegennockens 20 und eines weiteren Gegennockens 19 auf. Wenn der Schalthebel 6 sich in der Schaltebene 39 für den Rückwärtsgang befindet, ist der Hilfsschaltfinger 15 in Eingriffsstellung mit der Ausnehmung 13 des Schalthebels 10 zum Schalten des 5. Ganges und des Rückwärtsganges. In dieser Eingriffsstellung 26 des Hilfsschaltfingers 15 befindet sich der Schaltfinger 14 in einer gestrichelt gezeichneten Leergangstellung 84, in der er sich außerhalb der Lageraugen 66 bis 68 und damit außer Eingriff mit den Schalthebeln 8 bis 10 befindet. Diese Leergangstellung 84 ist dadurch erreicht, daß der axiale Abstand 21 zwischen Schaltfinger 14 und Hilfsschaltfinger 15 größer ist als der axiale Abstand 22 der Ausnehmungen 11 und 13 der beiden axial äußeren Schalthebel 8 und 10.
• In der Eingriffsstellung 26 des Hilfsschaltfingers 15 in der Ausnehmung 13 ist der als Sperrnocken arbeitende Ansatz 33 der Hülse 32 in dem Bereich des Gegennockens 19 gelangt, welcher eine Schaltbewegung des Handschalthebels 6 im Schwenksinn 17 der Schaltebene 39 blockiert. Auf diese Weise kann in der Schaltebene 39 lediglich der entgegengesetzt zum 5. Gang liegende Rückwärtsgang geschaltet werden.
• Der Abstand 23 der Gegennocken 19 und 20 in den Richtungen der Lagerachse 5-5 ist etwa gleich der Axialverschiebung 24, welche für die Schaltwelle 7 erforderlich ist, um einerseits den Schaltfinger 14 in seine Eingriffsstellung 25 in der Ausnehmung 13 und andererseits den Hilfsschaltfinger 15 in seine Eingriffsstellung 26 in der Ausnehmung 13 des Schalthebels 10 zum Schalten des 5. Ganges und des Rückwärtsganges zu bringen.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Handschaltvorrichtung für 5-Gang-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, bei der in einem Lagerbock in bezug auf eine Lagerachse eine mit einem Handschalthebel kinematisch verbundene Schaltwelle dreh- und axialverschiebbar sowie drei Schalthebel axial nebeneinander angeordnet und lediglich schwenkbar gelagert sind, die Schalthebel konzentrisch zur Lagerachse liegende Ausnehmungen und die Schaltwelle einen mit den Ausnehmungen wechselweise formschlüssig in Eingriff bringbaren Schaltfinger aufweisen und einer der axial äußeren Schalthebel zur Schaltung sowohl des 5. Ganges als auch eines Rückwärtsganges verwendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (7) einen zusätzlichen Hilfsschaltfinger (15) für die Ausnehmung (13) des Schalthebels (10) des 5. Ganges und Rückwärtsganges sowie einen Sperrnocken (16) und der Lagerbock (4) zwei mit dem Sperrnocken (16) wechselweise zusammenarbeitende, axial gegeneinander versetzt liegende und nur in einem Drehsinn (17 bzw. 18) der Schaltwelle (7) wirksame Gegennocken (19 und 20) aufweisen und jeweils in bezug auf die Lagerachse (5-5) der Abstand (21) des Hilfsschaltfingers (15) zum Schaltfinger (14) größer ist als der gegenseitige Abstand (22) der Ausnehmungen (11 und 13) der beiden axial äußeren Schalthebel (8 und 10) und der gegenseitige Abstand (23) der Gegennocken (19 und 20) etwa der Axialverschiebung (24) der Schaltwelle (7) zwischen den beiden Eingriffsstellungen (25 und 26) des Schaltfingers (14) und des Hilfsschaltfingers (15) in der Ausnehmung (13) am Schalthebel (10) für den 5. Gang und Rückwärtsgang entspricht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegennocken (19 und 20) in unterschiedlichem Drehsinn (17 bzw. 18) sperren.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegennocken (19 und 20) durch den Rand (27) einer Ausnehmung (28) in einer am Lagerbock (4) gehalterten Sperrplatte (29) gebildet sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschaltfinger (15) durch stirnseitige Ansätze (30, 31) einer auf der Schaltwelle (7) befestigten Hülse (32) gebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrnocken (16) ein radialer Ansatz (33) der Hülse (32) verwendet ist
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschaltfinger (15) in dem axialen Bereich (34) der Schaltwelle (7) zwischen Schaltfinger (14) und dem Anlenkpunkt (35) des Handschalthebels (6) an der Schaltwelle (7) liegt.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrnocken (16) und die Gegennocken (19,20) einerseits und eine zur Schaltwelle (7) bewegungsfeste Konsole (36) für die Lagerung des Handschalthebels (6) andererseits in der Neutralstellung (37) des Handschalthebels (6) diametral zur Schaltwelle (7) liegen.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen (11, 12 und 13), Schaltfinger (14) und Hilfsschaltfinger (15) in der Neutralstellung (37) des Handschalthebels (6) zueinander fluchtend angeordnet sind.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Handschaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, die aus der DE-OS 20 63 371 bekannt ist.

   Bei einer derartigen Handschaltvorrichtung ergibt sich im Schaltbild des Handschalthebels für jeden der Schalthebel eine entsprechende Schaltgasse zum Schalten von zwei benachbarten Gängen. Geht man davon aus, daß die untersten vier Vorwärtsgänge in einem normalen H-Schaltbild mit zwei benachbarten Schaltgassen liegen, müssen der 5. Gang und der Rückwärtsgang in der dritten - entgegengesetzt zur Schaltgasse des 1. Ganges liegenden Schaltgasse angeordnet sein.

   Dadurch ergeben sich bei Umschaltungen zwischen erstem Gang und Rückwärtsgang - beispielsweise zur Ausführung von Wende- oder Parkmanövern - lange Schaltwege für den Handschalthebel.

   Bei einer bekannten gattungsfremden Handschaltvorrichtung für 4-Gang-Wechselgetriebe (US-PS 33 69 424) ist die Schaltgasse der beiden oberen Vorwärtsgänge für den Handschalthebel gesperrt, wenn letzterer sich nicht in einer neutralen Wählebene befindet. Zu diesem Zweck ist ein mit dem Handschalthebel verbundener Schaltstift, der achsparallel und axial verschiebbar in bezug auf die Schwenkachse des Schalthebels der betreffenden Schaltgasse angeordnet ist, an seinem Eintreten in eine korrespondierende Ausnehmung des Schalthebels durch einen Sperrnocken gehindert. Der Sperrnocken wird mittels einer Kulissenführung betätigt, die an einem den Schaltstift lagernden Pendelträger ausgebildet ist, der die Schaltbewegungen des Schaltstiftes zum Einlegen der Gänge mitausführt und neben dem Schalthebel zusammen mit diesem auf demselben Schwenklager sitzt Bei einer weiteren gattungsfremden bekannten Handschaltvorrichtung für 5-Gang-Wechselgetriebe (DE-PS 8 55 657) sind drei mit ihren Achsen parallel und in einer gemeinsamen Schaltebene angeordnete Schaltstangen zum Schalten von jeweils zwei Getriebegängen sowohl axial verschiebbar gelagert als auch mit einer Schaltgabel fest verbunden. Oberhalb der Schaltstangen ist eine mit zwei Schaltstiften versehene Schaltplatte parallel zur Schaltebene beweglich geführt, die von einem Handschalthebel betätigt wird. Die die Schaltplatte senkrecht durchsetzenden Schaltstifte arbeiten jeweils mit ihrem einen Ende mit einer Schaltgabel und mit dem anderen Ende mit einer oberhalb der Schaltplatte angeordneten Schaltkulisse derart wechselseitig zusammen, daß durch Wählen einer Schaltgasse der eine Schaltstift durch einen Abschnitt der Schaltkulisse bewegungsfest am Getriebegehäuse abgestützt ist und der andere Schaltstift durch einen Schlitz der Schaltkulisse gegenüber dem Getriebegehäuse beweglich angeordnet ist sowie in Eingriff mit einer Schaltgabel steht. Durch diese Anordnung ist erreicht, daß zwei Gänge, die nicht durch dieselbe Schaltstange geschaltet werden, trotzdem in eine Schaltgasse im Schaltbild des Handschalthebels gelegt werden können.