DE3150885A1

DE3150885A1 - Stufengetriebe

Info

Publication number: DE3150885A1
Application number: DE19813150885
Authority: DE
Inventors: Harutaka Yokohama Kanagawa Mayuzumi
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1980-12-26
Filing date: 1981-12-22
Publication date: 1982-08-19
Also published as: GB2090350A; AU549099B2; GB2090350B; JPS6122186B2; US4483210A; DE3150885C2; PH19296A; JPS57110845A; AU7904881A

Description

. 3150oS

HOFFMANN · EITUS & PARTNER

PAT E N TAN AVALTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-I NG. W. EITLE · DR.RER. NAT. K.HOFFMANN · Dl PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 . D-8000 MO NCH EN 81 . TELEFON (089) 9Π087 . TE LEX 05-29<S19 (PATHE)

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Isuzu Motors Ltd.
Tokyo / Japan

Stufengetriebe

Die Erfindung betrifft ein Stufengetriebe mit einem Haupt- und einem von einem hohen zu einem niedrigen Gang umschaltbaren Nebengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei das Nebengetriebe von dem niedrigen Gang in eine neutrale Stellung und in den hohen Gang durch Hin- und Herbewegen oder Schwenken eines Schalthebels in Längsrichtung und das Hauptgetriebe in einen Rückwärts- oder ersten Vorwärtsgang, zweiten und dritten Vorwärtsgang oder vierten und fünften Vorwärtsgang je nach Notwendigkeit mittels schrittweisem Schwenken des Schalthebels in seitlicher Richtung geschaltet wird.

Bekannte Stufengetriebe mit einem Hauptgetriebe und einem Nebengetriebe sind so ausgelegt, daß die Gänge des Hauptgetriebes und des Nebengetriebes mittels Bedienung getrennter entsprechender Schalthebel bedient werden. Bei diesem bekannten Getriebe wird eine Kombination der Zahnräder des Hauptgetriebes und des Nebengetriebes mittels der beiden Schalthebel ausgewählt, so daß eine Entscheidung für eine derartige Auswahl notwendig ist, die für einen Fahrer bei der Bedienung der zwei Schalthebel in

O Ί c η ο ο γ

einem niedrigen Fahrersitz mühsam ist, so daß während der Bedienung des einen Schalthebels die Hand des Fahrers den anderen Schalthebel berühren kann, was zu einer schwierigen Bedienung führt. Entsprechend stellt das gewöhnliehe Getriebe insofern ein Problem dar, als die zum Schalten erforderliche Zeit, verglichen mit einem Getriebe, welches nur einen einzigen Schalthebel verwendet, verlängert wird.

Andererseits wurde ein Getriebe vorgeschlagen, bei dem das Schalten der Gänge des Nebengetriebes mittels eines fluidbetriebenen Betätigungselements erreicht wird, wobei ein Fluidkreis des fluiddruckbetriebenen Betätigungsgliedes mittels eines elektrischen Schalters bedient wird, der auf dem Schalthebel des Hauptgetriebes vorgesehen ist. Bei diesem Getriebe kann der Fahrer das Schalten der Gänge durchführen, kann jedoch nicht den Zustand des gerade geschalteten Gangs erkennen, was zu einem möglichen Überdrehen der Maschine oder ähnlichem aufgrund eines ungeeigneten Schaltvorgangs führen kann. Zusätzlich muß eine elektrisch oder mittels Fluiddruck gesteuerte Bedienungseinrichtung vorgesehen sein, die die Herstellungskosten erhöht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stufengetriebe zu schaffen, bei dem die Gänge des Nebengetriebes durch Schwenken eines einzigen Schalthebels in Längsrichtung und die Gänge des Hauptgetriebes durch Schwenken des Schalthebels schrittweise in seitlicher Richtung geschaltet werden.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

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Bei dem erfjndungsgemäßen Stufengetriebe sind mehrere Schaltgabeln zum Schalten der Gänge eines Hauptgetriebes und Schaltgabeln des Nebengetriebes getrennt auf parallel zur Hauptwelle des Hauptgetriebes angeordnete Schaltstangen vorgesehen; Schaltstangen zur Lagerung der Schaltgabeln des Nebengetriebes sind so verbunden, daß sie mittels eines Schalthebels axial verschiebbar sind. Die Schaltgabelhdes Hauptgetriebes sind über einen mittels des Schalthebels gedrehten Hebel, einem mit dem Hebel verbundenen Sektorzahnrad und mehreren mit dem Sektorzahnrad kämmenden Zahnrädern mit exzentrisch mit dem Schiebeblock der Schubstange in Eingriff stehenden Stiften verbunden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeäspiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht des Stufengetriebes;

Fig. 2 eine geschnittene Aufsicht im vergrößerten Maßstab;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, in der der Schalthebel mit der Schubstange und dem Hebel in Eingriff steht;
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Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Hauptteils von Fig. 1;

Fig. 5 eine Aufsicht des SektorZahnrades;

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Fig. 6 eine Schnittansicht einer Verriegelung zwischen dem Sektorzahnrad und der Schubstange;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen dem mittels des Sektorzahnrades angetriebenen Zahnrades und der Schubstange;

Fig. 8 Aufsichten zur Darstellung der Betriebsbedingungen des Rückwär
Hauptgetriebes.

gen des Rückwärtsgangs und des ersten Gangs des

Fig. 1 zeigt eine auf einer Wand des rechten Endes eines Gehäuses 22 mittels eines Lagers 14 gelagerte Eingangswel-Ie und eine mit der Eingangswelle 1 fluchtende, mittels Lagern 11 und 13 gelagerte Hauptwelle 31. Die Hauptwelle 31 ist an ihrem rechten Ende in einem hohlen Abschnitt der Eingangswelle 1 mittels eines Lagers 24 gelagert. Eine Nebenwelle 10 ist in dem Gehäuse 22 mittels Lagern.15, 16 und einem Rollenlager 34 gelagert. Eine einstückig mit einem Zahnrad 5b ausgebildete Hohlwelle 25 ist drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar auf dem rechten Endabschnitt der Hauptwelle 31 mittels eines Paares von Lagern 38 und 39 gelagert. Auf der Eingangswelle 1 ist drehbar ein Zahnrad 5a gelagert, und ein damit kämmendes Zahnrad 12a und ein Zahnrad 12b, das mit dem Zahnrad 5b kämmt, sind drehbar auf der Nebenwelle 10 gelagert, um das Nebengetriebe zu bilden. Eine synchron kämmende Kupplung 6 ist auf dem linken Ende der Eingangswelle 1 gelagert, wodurch, wenn die Kupplung nach rechts bewegt wird, das Zahnrad 5a drehbar mit der Eingangswelle 1 gekuppelt wird, während, wenn sie nach links bewegt wird, die Hohl- oder Zwischenwelle 25 mit dem Zahnrad 5b drehbar mit der Eingangswelle gekuppelt wird.

Auf der Hauptwelle 31 sind einstückig die Zahnräder 33, 27 und 28 gelagert, wobei ein mit dem Zahnrad 33 kämmendes Zahnrad 17, ein mit dem Zahnrad 28 kämmendes Zahnrad 23 und ein mit dem Zahnrad 27 über ein Zahnrad 21 kämmendes Zahnrad 18 auf der Nebenwelle 10 drehbar gelagert sind, um das Hauptgetriebe zu bilden. Während das Zahnrad 21 in dem Gehäuse 22 mittels einer Welle 19 gelagert ist, ist es tatsächlich so angeordnet, daß es mit beiden Zahnrädern 27 und 18 kämmt. Zwischen dem Zahnrad 33 und dem Zahnrad 27 ist eine Kupplung 32 angeordnet und zwischen dem Zahnrad 28 und der Hohlwelle 25, die mittels Keilnuten mit der Hauptwelle 31 verbunden sind, ist eine Kupplung 26 angeordnet, die axial verschoben eines der benachbarten Zahnräder mit der Hauptwelle 31 kuppelt. Die Kupplung 32 ist an ihrer Umfangsflache mit einer Ringnut versehen, in die eine Schaltgabel 121 (Fig. 2), die verschiebbar auf einer in dem Gehäuse 22 gelagerten Schaltstange gelagert ist, eingreift. Ähnlich ist eine mit der Kupplung 26 in Eingriff stehende Schaltgabel auf einer Schaltstange 124 verschiebbar und eine mit der Kupplung in Eingriff stehende Schaltgabelfest auf der Schaltstange 124 gelagert. Im mittleren Abschnitt der Schaltstange 124 sind axial beabstandet drei Nuten 159 vorgesehen, in die eine mittels einer Feder vorgespannte, in der Gehäusewand gelagerte Kugel 158 eingreift, um die Schaltstange 124 in die drei axialen Stellungen zum Betätigen der Kupplung 6 zu bewegen. Am linken Ende der Schaltstange 124 ist eine Nut 145 vorgesehen, mit der eine Verriegelung in Eingriff tritt, um ein gleichzeitiges Schalten des Nebengetriebes und des Hauptgetriebes zu verhindern.

Am oberen Abschnitt des Gehäuses 22 ist ein Kugelsitz vorgesehen, in den ein kugeliger am mittleren Abschnitt des Schalthebels 101 ausgebildeter Abschnitt mittels einer Feder gelagert ist. Das untere Ende des Schalthebels 101

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ist als gegabelter Zylinder (siehe Fig. 4) ausgebildet, zwischen dem eine Stange 5 mittels eines Stifts 109 verbunden ist. Das untere Ende der Stange 105 wird in einer Vertiefung der Schaltstange 124 aufgenommen. Die Stange 105 wird um den Kugelsitz 102 gekippt, wenn der Schalthebel 101 in einer mittels des Pfeils Y angedeuteten Richtung gekippt wird. Die Stange 105 wird jedoch nicht gekippt, wenn der Schalthebel 101 in einer Richtung senkrecht zu dem Pfeil Y gekippt wird. Ein L-förmiger Hebei 103 zur Aufnahme des obengenannten gegabelten Abschnitts des Schalthebels 101 ist schwenkbar in dem Gehäuse mittels eines Schwenkstiftes 104 gelagert. Der Hebel 103 ist mit einem sich seitwärts in Bezug auf den Schwenkstift 104 erstreckenden Hebel 111 versehen.

Wie man in Fig. 4 sieht, wird ein Sektorzahnrad 112 in dem Gehäuse 22 mittels einer Lagerwelle 37 gelagert, und der oben erwähnte Arm 111 steht mit einem in dem Sektorzahnrad 112 ausgebildeten elliptischen Schlitz 108 in Eingriff. Das Sektorzahnrad 112 wird aufeinanderfolgend von einem in dem Gehäuse 22 gelagerten Zahnrad 113 und einem Zahnrad 114 in Eingriff genommen. Das Sektorzahnrad 112 ist mit vier Senkungen 131 bis 134 auf einem Kreisbogen um die Lagerwelle 37, wie in Fig. 5 gezeigt, versehen. Eine Stange 107 ist zwischen einer mit den Senkungen in Eingriff stehenden Kugel 155 und einer mit der Nut 145 am linken Ende der Schaltstange 24 in Eingriff stehenden Kugel 157 angeordnet (siehe Fig. 6), um eine Verriegelung auszubilden, so daß die Schaltstange 124 und das Sektorzahnrad 112 gleichzeitig betätigt werden können. Das heißt, die Stange 107 ist in dem Gehäuse 22 verschiebbar eingepaßt und gegen die Kugel 155 mittels einer Feder 156 gedrückt, wodurch nur, wenn die Kugel 157 mit der Nut 145 der Schaltstange 124 in Eingriff steht, die Kugel 155 aus den Senkungen 13J - 134 herausbewegt werden

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kann, um eine Drehung des SektorZahnrades 112 zu ermöglichen.

Wie in Fig. 7 dargestellt, bewirkt das Zahnrad 113 eine Lagerung der Welle 64 in dem Gehäuse 22, wobei ein Stift 62 auf einer Seite des Zahnrades 113 exzentrisch in Bezug auf die Welle 64 angeordnet ist. Dieser Stift 62 tritt mit einer Nut 61 eines mit der Schaltgabel 121 gekuppelten Eingriffsgliedes 8 0 in Eingriff. Die Nut 61 erstreckt sich in einem rechten Winkel zur axialen Richtung der Schaltstange 122, das heißt, in vertikaler Richtung. Ähnlich bewirkt das Zahnrad 114 eine Lagerung der Welle 68 in dem Gehäuse 22, wobei ein Stift 66 exzentrisch auf einer Seite des Zahnrades 114 angeordnet ist, der mit der Nut 65 des Eingriffsgliedes 70 in Eingriff tritt. Das Eingriffsglied 70 ist mit der Schaltgabel 126 über einen Verbindungszylinder 71 gekuppelt, der wiederum über der Schaltstange 124 gelagert ist. Die oben erwähnte in Fig. gezeigte Kugel 158 steht mit der Nut 159 der Schaltstange 124 durch einen in dem Verbindungszylinder 71 ausgebildeten Schlitz 72 in Eingriff. Zwischen der Welle 64 des Zahnrades 113 und der Welle 68 des Zahnrades 114 ist eine Verriegelung vorgesehen, so daß eine gleichzeitige Drehung derselben verhindert wird. Das heißt, die Wellen 64 und 68 sind entsprechend mit Vertiefungen 115 und 116 in ihren äußeren Teilumfangsflachen versehen, und eine Stange 152 ist zwischen den Fugen 117 und 154 angeordnet, die mit den Nuten 115 und 116 mittels einer Feder 151 in Eingriff gedrückt werden, so daß nur, wenn die Kugel in die Nut einer Welle einrastet, eine Drehung der Welle verhindert und sich die andere Welle frei drehen kann.

Die Hauptwelle 1 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, einstückig mit einem Zahnrad 29 benachbart zu dem Lager 14 ausgebildet. Ein aus einer dünnen Platte ausgebildetes, mit dem

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Zahnrad 29 kämmendes Zahnrad 30 ist drehbar auf der Nebenwelle 10 so angeordnet, daß sogar wenn die Nebenwelle 10 sich in der neutralen Stellung befindet, in der die Nebenwelle 10 nicht gedreht wird, im Boden des Gehäuses 22 befindliches Schmieröl mittels des Zahnrades 30 zur Schmierung des Lagers 14, welches die sich normalerweise drehende Eingangswelle 1 lagert, heraufgefördert werden kann.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des Stufengetriebes beschrieben werden. Die Zahnräder des Hauptgetriebes werden mittels Hin- und Herbewegen des Schalthebels 101 um den Kugelsitz 102 in seitliche Richtung (in einer Richtung im rechten Winkel zum Pfeil Y) geschaltet und die Zahnräder des Nebengetriebes werden durch Hin- und Herbewegen des Schalthebels 101 in Längsrichtung (in Richtung des Pfeils Y) geschaltet. In der in Fig. 1 dargestellten neutralen Stellung wird die Kugel 158 von der Nut 159 im mittleren Abschnitt der Schaltstange 124 aufgenommen, wobei hierbei die Kugel 157 von der Nut 145 aufgenommen wird. Nur in dieser neutralen Stellung kann der Schalthebel 101 in seitlicher Richtung hin— und herbewegt werden. Die Eingangswelle 1 ist einstückig mit dem Motor mittels einer nicht dargestellten Kupplung verbunden. Das Schalten wird nach dem Lösen der Kupplung durchgeführt. In dem Fall, in dem der Schalthebel 101 in seitlicher Richtung zum Schalten des Hauptgetriebes in die Rückwärtsstellung bewegt wird, wenn der Schalthebel 101 in Fig. 2 nach rechts gedrückt wird, wird der Arm 111 um die Lagerwel-Ie 104 im Uhrzeigersinn gedreht, und das Sektorzahnrad 112 wird in Fig. 4 um die Lagerwelle 37 im Uhrzeigersinn gedreht. Entsprechend wird das Zahnrad 113 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und der Stift 62, der bisher unterhalb des Zahnrades 113 angeordnet war, wird um eine Viertelumdrehung gedreht und nach rechts verschoben (siehe Fig. 8),

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wobei die mit dem Stift 62 an der Nut 61 in Eingriff stehende Schaltgabel 121 nach rechts bewegt wird und das Zahnrad 27 einstückig mit der Hauptwelle 31 mittels der Kupplung 32 verbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt (siehe Fig. 8) gelangt die Kugel 117 aus der Vertiefung 115 der Welle 64 des Zahnrades 113 und die Kugel 154 gelangt in die Vertiefung 116 in der Welle 68 des Zahnrades 114, um eine Drehung des Zahnrades 114 zu verhindern. Weiter gelangt die Kugel 155 in die Senkung 134 des Sektorzahnrades 112. Entsprechend kann in diesem Zustand die Kugel 157 aus der Nut 145 herausgedrückt werden, um die Schaltstange 124 in axialer Richtung zu verschieben. Darauf wird, wenn der Schalthebel 101 in Fig. 1 nach rechts gedrückt wird, die Schaltstange 124 nach links bewegt und die Kugel 158 gelangt in die rechte Nut 159. Zu dieser Zeit wird die Kupplung 6 mittels der Schaltgabel 125 nach links gedrückt und die Eingangswelle 1 einstückig mit der hohlen Welle 25 gekuppelt. Somit wird die Drehung der Eingangswelle 1 über die Zahnräder 5b, 12b der Hohlwelle 25, die Nebenwelle 10 und die Zahnräder 18, 21 und 27 auf die Hauptwelle 31 übertragen, wodurch das Nebengetriebe mit dem unteren Gang und das Hauptgetriebe mit dem· Rückwärtsgang verbunden sind.

Wenn in diesem Fall der Schalthebel 101 nach links gedrückt wird, wird die Schaltgabel 125 längs der Schaltstange 124 nach rechts bewegt und die Eingangswelle 1 wird einstückig mit dem Zahnrad 5a gekuppelt. Somit wird die Drehung der Eingangswelle 1 über die Zahnräder 5a, 12a, die Nebenwelle 10 und die Zahnräder 18, 21 und 27 auf die Hauptwelle 31 übertragen, wodurch das Hauptgetriebe mit dem Rückwärtsgang und das Nebengetriebe mit dem hohen Gang verbunden ist.

In dem Fall, in dem das Hauptgetriebe in den ersten Gang und das Nebengetriebe in den unteren Gang geschaltet wird, wird der Schalthebel 101 in die neutrale Stellung zurückbewegt, nämlich in den Zustand, in dem die Kugel 158 in der Nut 159 im mittleren Abschnitt der Schaltstange 124 aufgenommen wird, nachdem der Schalthebel in Fig. 2 nach links gedrückt wurde und der Arm 111 im Gegenuhrzeigersinn um die Lagerwelle 104 gedreht wird, das Sektorzahnrad 112 im Gegenuhrzeigersinn um die Lagerwel-Ie 37 in Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, bis die Kugel 155 in der Senkung 131 (siehe Fig. 5) aufgenommen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Zahnrad 113 um eine Viertelumdrehung im Uhrzeigersinn gedreht, bis der Stift 62 die in Fig. 9 gezeigte linke Stellung einnimmt.

Entsprechend wird die mit dem Stift 62 an der Nut 61 in Eingriff stehende Schaltgabel 121 mit der Schaltstange 122 nach links bewegt und das Zahnrad 33 einstückig mit der Hauptwelle mittels der Kupplung 32 verbunden. Wenn als nächstes der Schalthebel 101 in Fig. 1 nach rechts gedrückt wird, wird die Schaltgabel 125 längs der Schaltstange 124 nach links bewegt, und die Eingangswelle 1 einstückig mit der hohlen Welle 25 mittels der Kupplung 6 verbunden. Somit wird in diesem Zustand die Drehung der Eingangswelle 1 über das Zahnrad 5b der Hohlwelle 25, das Zahnrad 12b, die Nebenwelle 10 und die Zahnräder 17, 33 auf die Hauptwelle 31 übertragen.

Wenn in diesem Zustand der Schalthebel 101 nach links gedrückt wird, wird die Kupplung 6 mittels der Schaltstange 124 nach rechts bewegt, was dazu führt, daß das Zahnrad 5b mit der Eingangswelle 1 gekuppelt wird, wodurch das Nebengetriebe in den hohen Gang geschaltet wird.

In dem Fall, in dem das Hauptgetriebe in den zweiten Gang geschaltet wird, wird die Längsneigung des Schalthebels

in die neutrale Stellung zurückgeführt und weiter nach links in Fig. 2 gedrückt, wodurch das Sektorzahnrad 112 im Gegenuhrzeigersinn um die Lagerwelle 37 mittels des Arms 111 gedreht wird, und die Kugel 155 in die Senkung 132 gelangt- Zu diesem Zeitpunkt verbleibt das Sektorzahnrad 112 aus dem in Fig. 9 gezeigten Zustand in kämmendem Eingriff mit dem Zahnrad T13 und bewirkt eine weitere Vierteldrehung im Uhrzeigersinn, und wenn sich der Stift 62 nach oben bewegt, wird das Sektorzahnrad 112 von dem Zahnrad 113 gelöst und kämmt mit dem Zahnrad 114. In diesem Zustand wird die Kupplung 32 in ihre neutrale Stellung zurückgeführt. Gleichzeitig gelangt die Kugel 117 in die Vertiefung 115 auf der Welle 64 des Zahnrades 113, wodurch die Welle 68 des Zahnrades 114 drehbar verbleibt.

Dann wird das Zahnrad 114 um eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn mittels des Sektorzahnrades 112 gedreht und der bisher unterhalb angeordnete Stift 66 nach links verschoben. Entsprechend wird das mit dem Stift 66 an der Nut 65 in Eingriff stehende Eingriffsglied 70, der Verbindungszylinder 71 und die Schaltgabel 1.26 nach links längs der Schaltstange 124 bewegt, und das Zahnrad 28 wird einstükkig mit der Hauptwelle 31 mittels der Kupplung 26 gekuppelt. Wenn als nächstes der Schalthebel 101 in Fig. 1 nach rechts gedrückt wird, wird die Schaltstange 125 längs der Schaltstange 124 bewegt und die Hohlwelle 25 wird einstückig mit der Eingangswelle 1 mittels der Kupplung 6 gekuppelt. Somit wird in diesem Zustand die Drehung der Eingangswelle 1 über die Hohlwelle 25, die Zahnräder 5b, 12b, die Nebenwelle 10, und die Zahnräder 23, 28 auf die Hauptwelle 31 übertragen.

Wenn hierbei der Schalthebel 101 nach links gedrückt wird, wird das Hauptgetriebe in den zweiten Gang geschaltet, wohingegen das Nebengetriebe den hohen Gang einnimmt.

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In dem Fall, in dem das Hauptgetriebe in den dritten Gang geschaltet wird, wird die seitliche Neigung des Schalthebels 101 in die neutrale Stellung zurückgeführt, so daß das Nebengetriebe die neutrale Stellung einnehmen kann, woraufhin, wenn der Schalthebel weiter in Fig. 2 nach links gedrückt wird, das Sektorzahnrad 112 mittels des Arms 111 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und die Kugel 155 in die Senkung 13T gelangt. Ebenfalls wird das Zahnrad 114 mittels des Sektorzahnrades 112 im Uhrzeigersinn gedreht, und, wenn das Zahnrad um eine Vierteldrehung vom Zustand des zweiten Gangs gedreht wird, wird der Stift 66 nach oben verschoben, um die Kupplung 26 einmal in die neutrale Stellung zu bewegen, nach der das Zahnrad um eine weitere Viertelumdrehung gedreht wird und der Stift 66 nach rechts verschoben wird, mit dem Ergebnis, daß das mit der Nut 65 in Eingriff stehende Eingriffsglied 70 und die Schaltgabel 126 nach rechts bewegt werden, und die Hauptwelle 31 einstückig mit der Hohlwelle 25 mittels der Kupplung 26 verbunden wird. Wenn als nächstes der Schalthebel 101 in Fig. 1 nach rechts gedrückt wird, werden die Schaltstange 124 und die Schaltgabel 125 nach links bewegt, und die Eingangswelle 1 wird mit der Hohlwelle 25 mittels der Kupplung 6 drehbar gekuppelt. Somit wird die Drehung' der Eingangswelle 1 über die Hohlwelle 25 auf die Hauptwelle 31 übertragen.

Wenn hier der Schalthebel nach links gedrückt wird, wird das Nebengetriebe in den hohen Gang geschaltet, und die Drehung.der Eingangswelle 1 wird über die Zahnräder 5a, 12a, die Nobonwelle 10, die Zahnräder 12b, 5b und die Hohlwelle 25 auf die Hauptwelle 31 übertragen.

In dem Fall, in dem das Hauptgetriebe vom dritten Gang auf den niedrigen Gang geschaltet wird, muß zuerst die Längsneigung des Schalthebels 101 in die neutrale Stel-

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lung zurückgeführt werden, so daß die Kugel 157 aus der Nut 145 gelöst wird. Dann wird, wenn der Schalthebel schrittweise in Fig. 2 nach rechts gedrückt wird, das Sektorzahnrad 112 um die Lagerwelle 37 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Kugel 155 aufeinanderfolgend die Senkungen 131, 132 und 133 in Eingriff nimmt, wobei das Zahnrad 114 um eine Dreivierteldrehung im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 4 gedreht wird, so daß der Stift 66 in die neutrale Stellung zurückgeführt wird und darauf das Zahnrad 113 eine Viertelumdrehung im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Das Hauptgetriebe ist dann in den ersten Gang geschaltet.

Wie oben beschrieben, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Arm 111 des drehbaren Hebels 103 mit dem Sektorzahnrad 113 mittels Hin- und Herbewegen des Schalthebels 101 in einer seitlichen Richtung verbunden wird, daß das Sektorzahnrad 112 schrittweise um die Achse senkrecht zur Schaltstange gedreht wird, um dadurch aufeinanderfolgend das erste und zweite Zahnrad in Eingriff zu nehmen, und daß der auf jedem der Zahnräder exzentrisch angeordnete Stift mit der Nut der Schaltgabel in Eingriff tritt und verschiebbar längs der Schaltstange bewegt wird, um die erste und zweite Kupplung, die die kämmenden Zahnräder des Hauptgetriebes auswählt, zu betätigen. Mit dieser Anordnung erreicht man die folgenden Wirkungen:

1. Das Schalten der Gänge des Nebengetriebes kann durch Hin- und Herbewegen des Schalthebels in Längsrichtung und das Schalten der Gänge des Hauptgetriebes kann vom ersten Gang bis zu den höheren Gängen aufeinanderfolgend durch schrittweises Hin- und Herbewegen des Schalhebels in seitlicher Richtung erfolgen.

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2. Da die Verriegelung zwischen der Schaltstange zum umschalten des Nebengetriebes und dem Sektorzahnrad zum Umschalten des Hauptgetriebes angeordnet ist, kann das Hauptgetriebe nicht geschaltet werden, wenn nicht das Nebengetriebe sich in der neutralen Stellung befindet, wodurch nur ein exaktes Schalten durchgeführt werden kann.

3. Wenn die synchron kämmende Kupplung zum Schalten der Gänge des Hauptgetriebes und des Nebengetriebes geeignet ausgelegt ist, kann der Fahrer den Betriebszustand des Getriebes aus dem Widerstand bei der Hin- und Herbewegung des Schalthebels fühlen, wodurch eine irrtümliche Betätigung, die zum Überdrehen der Maschine führt, vermieden wird.

4. Da das vorliegende Stufengetriebe eine Konstruktion verwendet, bei der die Eingangswelle von dem Nebengetriebe getrennt angeordnet ist, ist es ausreichend, daß ein synchrones Drehmoment in den Zahnrädern der Hauptwelle erzeugt wird, daß die Summe eines Trägheitsmoments und eines Widerstandsmoments der normal miteinander kämmenden Getriebe, einschließlich der Zahnräder auf der Hauptwelle und der Nebenwelle, die Viskosität des Schmieröls und ein Widerstandsmoment infolge der Verwirbelung übertrifft. Da das Getriebe nicht durch ein großes Trägheitsmoment einer Reibscheibe einer Kupplung beeinflußt wird, ist die erforderliche Antriebskraft zum Schalten und die auf den Schalthebel aufzubringende Kraft ebenfalls gering.

Obwohl die Schaltgabeln 121, 126 verschiebbar auf einer gemeinsamen Schaltstange 124 angeordnet sind, kann jede von ihnen unabhängige Stangen aufweisen, die zur Schaltstange 124 parallel sind.

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E, HOFFMANN (1930-197«) . Dl PL-I N G. W. EITLE · D R. R E R. NAT. K. HOFFMAN N · DI PL.-1N G. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 . D-8000 M D N C H E N 81 · TELEFON (089) 911087 ■ TELEX 05-29619 (PATHE)

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Isuzu Motors Ltd. Tokyo / Japan

Stufengetriebe

Patentansprüche

11·/

1·/ Stufengetriebe mit einem Haupt*- und einem von einem hohen zu einem niedrigen Gang umschaltbaren Nebengetriebe, gekennzeichnet durch- eine erste Bedienungseinrichtung zur Betätigung von ersten Schaltgabeln (121, 126) des Hauptgetriebes durch Hin- und Herbewegen des Schalthebels (101) in einer ersten Richtung und durch eine zweite Bedienungseinrichtung zur Betätigung einer zweiten Schaltgabel (125) eines Nebengetriebes durch Hin- und Herbewegen des Schalthebels (101) in einer zur ersten Richtung rechtwinkligen Richtung.
2. Stufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltstange (124) in dem Gehäuse (22) mittels der Hin- und Herbewegung des Schalthebels (101) axial verschiebbar gelagert ist, daß die ersten Schaltgabeln (121, 126) zur Bedienung des Hauptgetriebes mittels der Schaltstange (124) verschiebbar gelagert sind, und daß die zweite Schaltgabel (125)

zur Ik-cljc-nung des NobonyoI rieben auf dor Schaltytange (124) befestigt ist.
3. Stufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß das Hauptgetriebe drehbar auf der Hauptwelle (31) befestigte Zahnräder (33, 27, 28, 5b) und auf der Nebenwelle (10) befestigte, mit den Zahnrädern (33, 27, 28, 5b) direkt oder indirekt kämmende Zahnräder (17, 18, 23, 12b) umfaßt. 10
4. Stufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebengetriebe ein erstes auf der Eingangswelle (1) drehbar befestigtes Zahnrad (5a), ein zweites auf einer drehbar auf der Hauptwel-Ie (31) gelagerte Zwischenwelle (25) befestigtes Zahnrad (5b), ein drittes und viertes auf der Nebenwelle (10) befestigtes Zahnrad (12a, 12b), die mit dem Zahnrad (5a bzw. 5b) kämmen, und eine mittels der zweiten Schaltgabel (125) betätigte Kupplung (6) zur Kupplung der Eingangswelle mit einem der Zahnräder (5a, 5b) auf der Zwischenwelle (25) umfaßt.
5. Stufengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch' gekennzeichnet , daß die Bedienungseinrxchtung ein mit dem Schalthebel (101) bedienbares Sektorzahnrad (112), an dem Gehäuse (22) angeordnete Zahnräder (113, 114) zum aufeinanderfolgenden Eingriff mit dem Sektorzahnrad (112) und exzentrisch auf den Zahnrädern (113, 114) befestigte Stifte (62, 66) zum Eingriff mit den Nuten der Schaltgabeln (121, 126) umfaßt.
6. Stufengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schmiereinrichtung ein auf der Eingangswelle ausgebildetes Zahnrad (29) und ein drehbar auf der Nebenwelle (10) befestigtes Zahnrad (30) umfaßt.