DE3246943A1 - Schaltvorrichtung eines gangwechselgetriebes eines kraftfahrzeuges mit einer schaltkulisse und einer verriegelungskulisse fuer einen kulissenstein zum ein- und ausruecken der einer schaltgasse zugehoerigen gaenge - Google Patents

Description

• Schaltvorrichtung eines Gangwechselgetriebes eines
• Kraftfahrzeuges mit einer Schaltkulisse und einer Verriegelungskulisse für einen Kulissenstein zum Ein- und Ausrücken der einer Schaltgasse zugehörigen Gänge" Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
• Bei einer bekannten Schaltvorrichtung dieser Art (DE-OS 27 27 833) ist die Schaltkulisse mit vier Führungsbolzen versehen, die jeweils in eine korrespondierende Schlitzführung der Verriegelungskulisse eingreifen, die noch drei mit je einem zugehörigen ortsfesten Kulissenstein zusammenarbeitende Schlitzführungen au£-weist. Weiterhin muß die solcherart beweglich gegenüber der Schaltkulisse angeordnete Verriegelungskulisse jeweils in einen Verriegelungsabschnitt offen übergehende Neutralabschnitte aufweisen, deren Zahl je Kulissenstein mit der Zahl der der Schaltgasse nicht zugehörigen Gänge übereinstimmen muß.
• Bei einer gattungsfremden bekannten Schaltvorrichtung (DE-PS 855 657) arbeitet eine mit zwei Schaltfingern zum Betätigen von Schaltgabeln sowie mit zwei zu letzteren fluchtend angeordneten Führungsbolzen ausgerüstete Schaltplatte mit einer ortsfest im Getriebegehäuse gehalterten Schaltkulisse derart zusammen, daß zum Schalten eines Ganges ein Schaltfinger -mit einer Schaltgabel in Eingriff und synchron der nicht fluchtende Führungsbolzen an einer Abstützkante der Schaltkulisse in Anlage bracht werden, worauf die Schaltplatte nach Art eines Zwischenhebels durch den unmittelbar angelenkten Handschalthebel um den Abstützpunkt geschwenkt wird. Da dem Abstützpunkt an der Schaltkulisse jedoch ein freier Neutralabschnitt für eine Gangstellung des mit dem Führungsbolzen fluchtenden anderen Schaltfingers gegenüberliegen muß, wechselt beim Ausrücken des geschalteten Ganges die Abstützung der Schaltplatte über diesen anderen Schaltfinger auf dessen Schaltgabel. Die Schaltgabeln sitzen auf zueinander parallelen Schaltstangen, zwischen denen achsnormale Verriegelungsbolzen arbeiten, die aus der Abstützung der Schaltplatte resultierende Reaktionskräfte auf die Schaltstange der auszurückenden Schaltgabel übertragen können.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einer Schaltvorrichtung nach- dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 den baulichen Aufwand so gering wie möglich zu halten.
• Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.
• Bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung können Schaltkulisse und Verriegelungskulisse einteilig ausgebildet sein. Diese einfache Kulisse kann entweder über eine Schaltwelle wie bei der bekannten gattungsgetnäßen Schaltvorrichtung oder unmittelbar - wie bei der bekannten Schaltvorrichtung der DE-PS 855 657 - betätigt sowie als ebene Platte ausgebildet sein.
• Die beiden bekannten Schaltvorrichtungen eignen sich nur für solche Getriebe, die in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind, weil bei diesen jeweils die Bewegungsbahn der Kulissensteine parallel zu den Schaltgassen des Schaltbildes des Handschalthebels liegt.
• Um bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung auch einen Quereinbau des Getriebes zu ermöglichen, ist die Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 getroffen. Auch bei dieser Schaltvorrichtung ist sowohl eine unmittelbare Betätigung der Kulisse durch den Handschalthebel als auch eine Betätigung über eine Schaltwelle möglich.
• Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Schaltvorrichtung nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 3 ist es möglich, den Handschalthebel in der üblichen Weise im Bereich der Wagenmitte auch dann anzuordnen, wenn Motor und Getriebe in Reihe zueinander und quer im Fahrzeug liegen.
• Die Patentansprüche 4 und 5 haben weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltvorrichtung nach der Erfindung zum Gegenstand.
• Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gangwechselgetriebe mit einer Schaltvorrichtung nach der Erfindung gemäß Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gangwechselgetriebe gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Schaltvorrichtung des Gangwechselgetriebes von Fig. 1 gemäß Linie III-III, in Abwicklung gezeichnet, und Fig. 4 die übliche schematische Darstellung des Schaltbildes für den Handschalthebel der Schaltvorrichtung nach der Erfindung.
• In einem in seiner oberen Gehäuseöffnung 5 durch einen Gehäusedeckel 6 abgeschlossenen Getriebegehäuse 15 ist eine Lagerachse 7 unbeweglich gehaltert, auf denen drei Naben 8 je einer Schaltgabel 9 in den Richtungen der- Längsachse 43-43 der Lagerachse 7 verschiebbar gelagert sind. Jede der Schaltgabeln 9 ist zum Ein- und Ausrücken von zwei einer Schaltgasse 11 des Schaltbildes 32 eines Handschalthebels 16 zugehörigen Gängen in nicht mehr näher dargestellter Weise verwendet. Das untere, laschenförmig ausgebildete Ende 44 des Handschalthebels 16 - der in üblicher Weise in einem zwischen seinen Enden liegenden Bereich schwenkiran einem fahrzeugfesten Gelenklager aufgehängt ist - ist mittels eines kardanischen Gelenkes 39 mit einem Exzenterzapfen 42 einer Schaltwelle 13 so kinematisch verbunden, daß letztere in den Richtungen ihrer Schaltwellenachse 14-14 zu Wählbewegungen, dagegen zum Ein- und Ausrücken der Gänge zu Drehbewegungen um ihre Achse 14-14 durch den Handschalthebel 16 angeregt wird.
• Die im Gehäusedeckel 6 mit ihrer Achse 14-14 parallel zur Achse 43-43 gelagerte Schaltwelle 13 trägt mittels radialer Befestigungsarme 45 eine zu ihr drehfest und zentrisch angeordnete Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24. Diese Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 tangiert die mit einer geometrischen Raumachse zusammenfallende Bewegungsbahn 12-12 von Kulissensteinen 10, die jeweils in Form eines Stehbolzens in einer Aufnahmebohrung 46 einer jeweiligen Nabe 8 unbeweglich geh-altert sind. In der gezeichneten Neutralstellung 22 der Kulissensteine 10 sind beide jedem Kulissenstein zugehörige Gänge ausgerückt. Der unbetätigte Handschalthebel 16 wird gemäß Fig. 4 in einer durch Federkraft fixierten Ruhestellung 18 gehalten, in welcher er sich im Schnittpunkt der Schaltgasse 11 für den zweiten und dritten Gaifg mit der neutralen Wählgasse 25 im Schaltbild 32 befindet. Zwangsläufig ist die Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 in der Ruhestellung 18 des Handschalthebels 16 in die am besten aus Fig. 3 erkenntliche Neutralstellung relativ zu den Kulissensteinen 10 gebracht. Für jeden Kulissenstein 10 weist die Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 eine Kulissenführung 19 mit jeweils einem Neutralabschnitt 21 auf, der sich in den Richtungen der Bewegungsbahn 12-12 erstreckt, so daß die Kulissensteine 10 bei Wählbewegungen der Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 in den Richtungen der Schaltwellenachse 14-14 in ihrer Neutralstellung 22 verharren. Jede der entsprechend dem Schaltbild 32 ausgebildeten Kulissenführungen 19 weist einen gegenüber der Bewegungsbahn 12-12 geneigten Schaltabschnitt 20 auf, der ebenso offen und mittig wie jeweils zwei weitere, jedoch zur Bewegungsbahn 12-12 senkrecht verlaufende Neutralabschnitte 23 bei jeder Kulissenführung 19 zu dem gemeinsamen Neutralabschnitt 21 angeordnet ist. Entsprechend der mittleren Schaltgasse 11 für den zweiten und dritten Gang im Schaltbild 32 befindet sich der mittlere Kulissenstein 10 in der Ruhestellung 18 des Handschalthebels und damit in der Neutralstellung der Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 im Schnittbereich des zugehörigen Schaltabschnittes 20 mit dem Neutralabschnitt 21. Beim Betätigen des Handschalthebels 16 in die zweite oder dritte Gangstellung wird der Kulissenstein 10 durch den Schaltabschnitt 20 in der einen oder anderen Richtung der Bewegungsbahn 12-12 betätigt, so daß seine zugehörige Schaltgabel 9 das entsprechende Gangzahnrad einrückt. Bei dieser Schaltbetätigung treten die beiden anderen Kulissensteine 10 in den zugehörigen Neutralabschnitt 23 ein, verharren dabei in ihrer gezeichneten Neutralstellung 22, in welcher sie durch die schlitzförmige Ausbildung der Neutralabschnitte 23 mit Anpassung an den Durchmesser des Kulissensteines arretiert sind. Somit sind die Neutralabschnitte 23 durch ihre schlitzförmige Ausbildung als Verriegelungsabschnitte 31 einer Kulissenführung 30 mit Verriegelungsfunktion verwendet, die entsprechend den Schalt gassen 11 des Schaltbildes 32 ausgebildet ist.
• Zur gehäuseseitigen Abstützung der Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 beim Betätigen der Kulissensteine 10 ist ein in bezug auf die Schalt- und Wählbe-wegungen der genannten Kulisse bewegungsfester Kulissenstein 28 vorgesehen, der in einer Aufnahme 26 des Gehäusedeckels 6 gehaltert ist. Die Aufnahme 26 ist mittels einer Schraubbefestigung 34 in einer Öffnung 33 des Gehäusedeckels 6 fixiert. Ein Bund 38 des in Form eines Vierkantbolzens ausgebildeten Kulissensteines 28 stützt Sich in der einen Richtung der Bolzenachse an einem Ansatz 41 der Aufnahme 26 und in der anderen Richtung über eine Druckfeder 36 an einem Druckstück 35 ab. Das Druckstück 35 ist relativ zu Aufnahme 26 und Kulissenstein 28 axial -verschiebbar geführt und an seinem der Druckfeder 36 -entgegengesetzten Ende mit einer kegelförmigen Stirnfläche 47 ausgestaltet.
• Der bewegungsfeste Kulissenstein 28 gleitet bei den Wählbewegungen der Schalt- und Verriegelúngskulisse 17,24 in einer Schlitzführung 27 der letztgenannten Kulisse, welche sich parallel zur Bewegungsbahn 12-12 der Kulissensteine 10 erstreckt. Für jede der drei Schaltgassen 11-des Schaltbildes 32 ist in entsprechender Anordnung eine Schlitzführung 29 für den Kulissenstein 28 vorgesehen, die sich senkrecht zur Bewegungsbahn 12-12 der Kulissensteine 10 erstreckt und mittig sowie mit offenem Übergang zur gemeinsamen Schlitzführung 27- für die Wählbewegungen angeordnet ist. Beim Schalten eines Ganges trit-t der Kulissenstein 28 jeweils in einen Abschnitt einer Schlitzführung 29 ein, wodurch die Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 in den Richtungen der Bewegungsbahn 12-1 der Kulissensteln 10 festgelegt ist. Die formschlüssige Führung des Kulissensteines 28 (Vierkantstift) in den Schlitzführungen 27 und 29 ist zweckmäß;gerweise enger toleriert als diejenige der Kulissensteine 10 (Rundstift3 gegenüber den zugehörigen Schlitzführungen.
• Die Schalt- und Verriegelungskulisse 17,24 weist in den Endbereichen der Schlitzfühungen 29 jeweils eine Raste 37 in Form einer kegelförmigen Vertiefung auf, in welche ìn einer jeweiligen Gangstellung des Handschalthebela 16 das Druckstück 35 mit seiner Stirnfläche 47 einrastet, so daß der Handschalthebel 16 bei eingerücktem Gang federnd verrastet ist.
• Die Aufteilung der einzelnen Gänge im Schaltbild 32 kann £B. so getroffen sein, daß - ausgehend von der Sitzposition des Fahrers - die linke Schaltgasse 11 für den vorn liegenden Rückwärtsgang und den hinten liegenden ersten Gang, die mittlere Schaltgasse 11 für den vorn liegenden zweiten Gang und den hinten liegenden dritten Gang sowie die rechte Schaltgasse für den vorn liegenden vierten Gang und den hinten liegenden fünften Gang verwendet sindq Bei Quereinbau des Gangwechselgetriebes mit parallel zur Wählgasse 25 im Schaltbild 32 liegender Bewegungsbahn 12-12 der Kulissensteine 10 und zu letzterer geneigt angeordneten Schaltabschnitten 20 arbeitet die Schaltvorrichtung wie folgt: Beim Schwenken des Handschalthebels 16 aus der Ruhestellung 18 entlang der Wählgasse 25 in den Bereich der Schaltgasse 11 für den ersten Gang und Rückwärtsgang gelangen der rechte Kulissenstein 10 in den Bereich des Schaltabschnittes 20, der mittlere Kulissenstein 10 in den Bereich des linken Neutralabschnittes 23 sowie der linke Kulissenstein 10 ebenfalls in den Bereich des linken Neutralabschnittes 23. Beim Schwenken des Handschalthebels in die Rückwärtsgangstellung treten die Kulissensteine 10 in den jeweils vorn liegenden Bereich des Schaltabschnittes 20 bzw. der Neutralabschnitte 23 ein. Dadurch sind die beiden linken Kulissensteine in den Richtungen der Bewegungsbahn 12-12 blockiert, während der rechte Kulissenstein in der nach rechts weisenden Richtung der Bewegungsbahn verlagert und dadurch das zugehörige Gangzahnrad eingerückt wird. Beim Einlegen des ersten Ganges treten die beiden linken Kulissensteine unter Beibehaltung ihrer Neutralstellung 22 in die hinten liegenden Bereiche der Neutralabschnitte 23 ein, während der rechte Kulissenstein 10 über seine Neutralstellung 22 hinaus in der nach links weisenden Richtung der Bewegungsbahn 12-12 verlagert und dadurch das Gangzahnrad des ersten Ganges eingerückt wird.
• Bei der vorgenannten Betätigung des ersten Ganges oder des Rückwärtsganges befindet sich der ortsfeste Kulissenstein 28 im Bereich der linken Schlitzführung 29 und arbeitet in entsprechender Weise wie der Kulissenstein 10 beim Schalten seiner zugehörigen Schlitzführung zusammen.
• Beim Schalten des zweiten oder dritten Ganges befindet sich der Handschalthebel 16 in der Ruhestellung 18 und somit die Schalt- und Verriegelungskulisse lot,24 in der gezeichneten Stellung. Somit treten sowohl die beweglichen Kulissensteine 10 als auch der ortsfeste Kulissenstein 28 beim Schalten des zweiten Ganges in den jeweils vorderen Bereich ihrer jeweiligen Schlitzführung 20 bzw. 23 bzw. 29 ein, wodurch die beiden äußeren Kulissensteine 10 in den Richtungen der Bewegungsbahn 12-12 blockiert,dagegen der mittlere bewegliche Kulissenstein 10 in der nach rechts weisenden Richtung dieser Bewegungsbahn verlagert und dadurch das zweite Gangzahnrad eingerückt ist. In entsprechender Weise arbeiten die Kulissensteine 10 und 28 beim Schalten des dritten Ganges mit den jeweils hinteren Bereichen ihrer Schlitzführungen zusammen.
• Beim Schwenken des Handschalthebels 16 in die rechte Schaltgasse 11 für den vierten und fünften Gang gelangen auch die Kulissensteine 10 und 28 jeweils in den Bereich der jeweiligen rechts von ihnen liegenden Schlitzführung 20 bzw.
• 23 bzw. 29, so daß beim Schalten des vierten Ganges der linke Kulissenstein 10 in den vorderen Bereich, dagegen beim Schalten des fünften Ganges in den hinteren Bereich des Schaltabschnittes 20 gelangt. Entsprechendes gilt für die beiden anderen beweglichen Kulissensteine 10 wie auch für den ortsfesten Kulissenstein 28 hinsichtlich ihrer zugehörigen Schlitzführungen 23 bzw 29.
• Beim Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist für die Lagerung der Naben 8 eine besondere Lagerachse 7 verwendet.
• Im Rahmen der Erfindung liegt jedoch eine solche Anordnung, bei welcher die Naben 8 mit jeweiligem Kulissenstein 10 auf der Schaltwelle 13 verschiebbar gelagert sind.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1.Schaltvorrichtung eines Gangwechselgetriebes für aftfahrzeuge mit einem nach einem mindestens zwei Schaltgassen enthaltenden Schaltbild betätigbaren Handschalthebel, einem in einem Getriebegehäuse in einer Neutralstellung fixierbaren und aus dieser in den Richtungen einermit einer geometrischen Achse zusammenfallenden Bewegungsbahn zum Ein- und Ausrücken von einem oder zwei einer Schalt gasse zugehörigen Gängen verlagerbaren Kulissenstein, einer Schaltkulisse mit einer mit dem verlagerbaren Kulissenstein zusammenarbeitenden Kulissenführung, einem im Getriebe gehäuse ortsfest angeordneten Kulissenstein, einer Verriegelungskulisse mit einer mit dem ortsfesten Kulissenstein zusammenarbeitenden Schlitz£ührung zur Ermöglichung der Wählbewegungen der Verriegelungskulisse und einer Schlitzführung zur Ermöglichung der Schaltbewegungen der Schaltkulisse jeweils relativ zum ortsfesten Kulissenstein sowie mit einer mit dem verlagerbaren Kulissenstein zusammenarbeitenden Kulissenführung, und bei der der Handschalthebel mit der Schaltkulisse in den Richtungen der Bewegungsbahn und mit der Verriegelungskulisse in den zur Bewegungsbahn senkrechten Richtungen jeweils bewegungsabhängig gekoppelt ist sowie Schalt- und Verriegelungskulisse in den zur Bewegungsbahn senkrechten Richtungen bewegungsfest miteinander verbunden sind und die Kulissenführung der Schaltkulisse wenigstens einen Schaltabschnitt mit von der Bewegungsbahn abweichendem Verlauf zur Verlagerung des Kulissensteines sowie Neutralabscnitte für das Verharren des zugehörigen Kulissensteines in seiner Neutralstellung und die Kulissenführung der Verriegelungskulisse wenigstens einen Verriegelungsabschnitt mit zur Bewegungsbahn senkrechtem Verlauf zum Verriegeln des verlagerbaren Kulissensteines in seiner Neutralstellung jeweils beim Wählen und Schalten eines der Schaltgasse nicht zugehörigen Ganges aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltkulisse (17) und Verriegelungskulisse (24) auch in den Richtungen der Bewegungsbahn (12-12) zueinander bewegungsfest angeordnet und die Neutralabschnitte (23) unter schlitzförmiger Ausbildung zusätzlich als Verriegelungsabschnitte (31) mit zur Bewegungsbahn (12-12) senkrechtem Verlauf verwendet und zusammen mit dem Schaltabschnitt (20) ebenso entsprechend dem Schaltbild (32) angeordnet sind wie eine mit der Zahl der Schaltgassen (11) übereinstimmende Zahl von Schlitzführungen (29) für die Schaltbewegungen mit jeweils offenem uebergang zu einer gemeinsamen Schlitzfühxung (27) für die Wählbewegungen.
2. 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch i, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Schaltabschnitt (20) einen geneigten und die gemeinsame Schlitzführung (27) einen parallelen Verlauf jeweils gegenüber der quer zu den Schaltgassen (11) liegenden Bewegungsbahn (12-12) aufweisen.
3. 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Handschalthebel durch eine im Getriebegehäuse sowohl parallel zur Bewegungsbahn angeordnete als auch dreh- und axialverschiebbar gelagerte Schaltwelle mit Schaltkulisse und Verriegelungskulisse gekoppelt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß Schalt- und Verriegelungskulisse (17 und 24) sowohl zylindrisch ausgebildet als auch zentrisch zur Schaltwelle (13) angeordnet sind.
4. 4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schalt- und Verriegelungskulisse (17 und 24) einteilig sind.
5. 5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (13) einen durch ein kardanisches Gelenk (39) mit dem Handschalthebel (16) verbundenen Exzenter (42) aufweist.