DE3536121C2 - Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes - Google Patents

Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, d. h. eine Getriebebetäti­ gungs-Vorrichtung, bei der Steuerkabel als Mittel zum Übertragen der Schaltkraft verwendet werden.
Ein Steuerkabel umfaßt im wesentlichen eine biegsame Rohrleitung und im Inneren derselben einen elastischen Draht, der aus einem Strang aus Stahl­ drähten besteht und gleitend in die Rohrleitung eingeschoben und so kon­ struiert ist, daß er eine Schub- oder Zugkraft, die auf das eine Ende des Drahtes beaufschlagt wird, auf das andere Ende überträgt, um ferngesteuert eine Vorrichtung zu betätigen.
Betätigungsvorrichtungen mit Steuerkabeln zum Schalten von Getrieben werden verwendet, um Getriebe von Fahrzeugen zu betätigen, wie z. B. von leichten Motorfahrzeugen mit Frontantrieb oder von Bussen oder Lastwagen mit Hinter­ radantrieb, bei denen der Motor im Heck angeordnet ist. Mit einer solchen Getriebebetätigungs-Vorrichtung werden Gewicht und Kosten verringert, und die Montagearbeit wird erleichtert.
Im allgemeinen führt eine solche Getriebebetätigungs-Vorrichtung Auswahl- und Schaltvorgänge durch, indem im Inneren von zwei Steuerkabeln befindli­ che Drähte gleichzeitig in der gleichen Richtung geschoben oder gezogen werden oder aber gleichzeitig jeweils in entgegengesetzter Richtung.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes mit den Merk­ malen des Oberbegriffes des Anspruches 1 (DE 28 42 234 A1) werden die zum Schalten erforderlichen Gleit- und Drehbewegungen einer aus einem Getriebe herausragenden Welle durch einen gelenkig gelagerten und an einem Festpunkt mit einem Ende befestigten Abstützhebel, der an dem Verbindungsarm der Vorrichtung angreift, erzielt.
Bei anderen bekannten, mit Steuerkabeln arbeitenden Vorrichtungen zum Schalten eines Getriebes (US 4 459 870 und EP 0 084 239 A) sind Schlitzfüh­ rungen vorgesehen, um die Bewegungen der Steuerkabel in Gleitbewegungen und Schiebebewegungen der für den Schaltvorgang vorgesehenen Welle umzusetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei mit Steuerkabeln ausgestatteten Vorrich­ tungen zum Schalten von Getrieben die Kraftübertragung schnell und sicher durchführen zu können, betriebsbedingte Vibrationen zu verringern und die Lebensdauer zu verlängern.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Vor­ richtung ist Gegenstand des Anspruches 2.
Die erfindungsgemäße Getriebebetätigungs-Vorrichtung hat an ihrer Abtrieb­ seite einen Verbindungsarm, an dessen beiden Enden jeweils ein Ende von zwei Steuerkabeln angeschlossen ist. Die Vorrichtung weist einen ersten Drehpunkt auf, um den Verbindungsarm in horizontaler Ebene zu drehen, sowie einen zweiten Drehpunkt, um den Verbindungsarm in vertikaler Ebene zu dre­ hen ist. Dabei wird der Verbindungsarm um eine erste Achse in horizontaler Ebene gedreht, wenn die Drähte der Steuerkabel in entgegengesetzten Rich­ tungen gleichzeitig gegeneinander geschoben oder gezogen werden, und um eine zweite Achse in vertikaler Ebene gedreht oder geschwenkt, wenn die Drähte der Steuerkabel gleichzeitig in gleicher Richtung geschoben oder gezogen werden. Außerdem ist ein sich zusammen mit dem Verbindungsarm dre­ hendes Teil, das eine Bohrung mit Keilprofil enthält, vorgegeben, in die eine Keilwelle, die Teil einer äußeren Welle eines als Kraftübertragung dienenden Schaltgetriebes ist, so eingeschoben ist, daß Drehbewegungen des Verbindungsarmes in vertikaler Ebene in Drehbewegungen der äußeren Welle um deren Achse umgesetzt werden. Ferner ist ein Verbindungsmechanismus zwi­ schen dem Verbindungsarm und der äußeren Welle des zu schaltenden Getriebes vorgesehen, so daß Drehbewegungen des Verbindungsarmes in horizontaler Ebene in Gleitbewegungen der äußeren Welle in Richtung der Achse derselben umgesetzt werden.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Getriebebetätigung wird, wenn der Ver­ bindungsarm in horizontaler Ebene durch Schieben oder Ziehen der beiden Drähte der Steuerkabel gedreht oder verschwenkt wird, die äußere Welle in Richtung ihrer Achse mittels des Verbindungsmechanismus gleitend bewegt. Wenn der Verbindungsarm in vertikaler Ebene gedreht wird, wird die äußere Welle um ihre Achse mittels der Bohrung mit Keilprofil und der Keilwelle gedreht.
Der Auswahlvorgang (oder der Schaltvorgang) erfolgt über Gleitbewegung der äußeren Welle und der Schaltvorgang (oder der Auswahlvorgang) erfolgt über Drehbewegung der äußeren Welle.
An der angetriebenen Seite der erfindungsgemäßen Getriebebetätigungs-Vor­ richtung ist der Mechanismus weitgehend vereinfacht, d. h. die Welle wird direkt durch die Keilstruktur gedreht und das Spiel im Mechanismus ist verringert. Daher kann die Betätigung des Getriebes schneller und sicherer ausgeführt werden. Außerdem ist die Anzahl der Teile des Mechanismus klein, so daß Vibrationen des Mechanismus verringert sind und seine Haltbarkeit erhöht ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben, und zwar zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht der angetriebenen Seite der erfindungsgemäßen Getriebebetätigungs-Vorrichtung,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 und 2 ge­ zeigten Vorrichtung und
Fig. 4a und 4b Schnitte entlang Linie I-I in Fig. 2, um die Resultate von Gleit­ bewegungen der äußeren Welle des Getriebes aufzuzeigen.
Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung hat zwei Steuerkabel (1 und 2) und einen Verbindungsarm (3). Die Steuerkabel (1, 2) sind in einem Fahrzeug­ körper angeordnet, in dem Teile von Rohrleitungen (1a; 2a) der Steuerkabel (1, 2) mittels Metallbeschlägen (1b, 2b) an einem Rahmen befestigt sind. Im Inneren der Steuerkabel (1, 2) befindliche Drähte (1c und 2c) sind an ihren jeweiligen Enden mit Gestängen (1d bzw. 2d) verbunden. Die Gestänge (1d, 2d) sind über Kugelgelenke (4, 5) jeweils mit einem Ende des Verbindungs­ armes (3) verbunden.
Die anderen Enden der Steuerkabel erstrecken sich zur hier nicht darge­ stellten Antriebsseite der Vorrichtung.
Die Drähte (1c, 2c) der Steuerkabel (1, 2) werden gleichzeitig in entgegen­ gesetzter Richtung zueinander oder gleichzeitig in gleicher Richtung von der Antriebsseite der Vorrichtung aus geschoben oder gezogen.
Der Verbindungsarm (3) ist mit einer Bohrung (3a) versehen. Eine Verklei­ dung (6), die unter dem Verbindungsarm (3) angeordnet ist, ist ebenfalls mit einer Bohrung (6a) versehen. Die Bohrungen (3a und 6a) liegen koaxial zueinander. Eine Welle (7) ist in die Bohrung (3a, 6a) eingeschoben. Der Verbindungsarm (3) kann sich um die Welle (7), die einen Drehpunkt bildet, in horizontaler Ebene drehen.
Die Verkleidung (6) enthält eine Bohrung (8) mit Keilprofil, in die eine Keilwelle (9) eingreift, die weiter unten beschrieben ist. Die Bohrung (8) erstreckt sich horizontal in einer Richtung, die rechtwinklig zu der Rich­ tung liegt, in der die Drähte (1c, 2c) der Steuerkabel (1, 2) geschoben oder gezogen werden. Die Keilwelle (9) ist so in die Bohrung (8) eingeschoben, daß die Keilwelle (9) in die Bohrung (8) eingreift.
Die Keilwelle (9) ist an einem Ende einer äußeren Welle (10) eines zur Kraftübertragung dienenden Getriebes vorgesehen. Schaltgabeln im Getriebe werden durch Dreh- und Gleitbewegungen der Welle (10) betätigt.
Ein Kugelgelenk (11) ist am Ende der Verkleidung (6) sowie an einem Stütz­ rahmen (12) befestigt. Die Verkleidung (6) kann sich in einer vertikalen Ebene gegenüber dem Kugelgelenk (11), welches einen Drehpunkt bildet, dre­ hen. Außerdem kann sich der Verbindungsarm (3), der über die Welle (7) mit der Verkleidung (6) verbunden ist, ebenfalls in vertikaler Ebene gegenüber dem Kugelgelenk (11) drehen. Das Kugelgelenk (11) stützt die Verkleidung (6), so daß diese nicht in axialer Richtung der Welle (10) bewegt werden kann und das Kugelgelenk (11) die Reaktionskraft der Verkleidung (6) auf­ nimmt, wenn der Verbindungsarm (3) die Welle (10) in axialer Richtung über den weiter unten beschriebenen Verbindungsmechanismus (17) bewegt.
Der Verbindungsarm (3) weist ein nach unten gerichtetes Kugelgelenk (13) auf, das im Abstand von der Bohrung (3a) angeordnet ist. Ein Ende eines Hebels (14) ist mit dem Kugelgelenk (13) verbunden. Ein Ende eines weiteren Hebels (16) ist mit dem anderen Ende des Hebels (14) über ein Kugelgelenk (15) verbunden, so daß sich der Hebel (14) rechtwinklig zum Hebel (16) befindet. Das andere Ende des Hebels (16) ist an der Welle (10) in der Verkleidung (6) befestigt, d. h. der Verbindungsarm (3) ist mit der Welle (10) über einen Verbindungsmechanismus (17) verbunden, der die Hebel (14, 16) und die Kugelgelenke (13, 15) umfaßt.
Die Betätigung der angetriebenen Seite der Vorrichtung ist nachstehend beschrieben. Wenn der Draht (1c) des Steuerkabels (1) geschoben und der Draht (2c) des Steuerkabels (2) gezogen wird, so wird der Verbindungsarm (3) um die Welle (7) in Richtung des Pfeils A gedreht. Daher wird die äuße­ re Welle (10) in die Richtung des Pfeils A₁ über den Verbindungsmechanismus (17) gleitend verschoben, wie in Fig. 4a gezeigt. Wenn hingegen der Draht (2c) des Steuerkabels (2) geschoben wird, wird der Verbindungsarm (3) in Richtung des Pfeils B gedreht. Daher wird die äußere Welle (10) in die Richtung des Pfeils B₁ über den Verbindungsmechanismus (17) gleitend ver­ schoben, wie in Fig. 4b gezeigt.
Wenn die Welle (10) in axialer Richtung gleitend bewegt wird, wird eine axiale Reaktionskraft, die im Verbindungsarm (3) und in der Verkleidung (6) verursacht wird, über das Kugelgelenk (11) auf den Rahmen (12) übertragen.
Wenn die Drähte (1c, 2c) gleichzeitig in gleicher Richtung geschoben oder gezogen werden, wird der Verbindungsarm (3) in Richtung des in Fig. 2 ge­ zeigten Pfeils C gegenüber dem Kugelgelenk (11) gedreht. Die Drehbewegung des Verbindungsarmes wird auf die Bohrung (8) über die Welle (7) und die Verkleidung (6) übertragen. Als Ergebnis davon wird die Keilwelle (9) um ihre Achse in Richtung des Pfeils C₁ gedreht. Die Welle (10) wird mit der Drehbewegung der Keilwelle (9) gedreht.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt der Auswahlvorgang über gleitende Bewegung der Welle (10) in Richtung der Achse derselben und der Schaltvorgang durch Drehung der Welle (10) um ihre Achse. Der Auswahlvor­ gang kann aber auch durch Drehung und der Schaltvorgang kann durch Gleitbe­ wegung der Welle (10) erfolgen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Schalten eines Getriebes, mit zwei parallel zueinander angeordneten Steuerkabeln (1, 2), in denen von der angetriebenen Seite der Vorrichtung aus axial verschiebbar Drähte (1c, 2c) angeordnet sind, und mit einem Verbindungsarm (3), an dessen beiden Enden jeweils der Draht (1c, 2c) eines der beiden Steuerkabel (1, 2) angeschlossen ist, wobei der Verbindungsarm (3) um eine erste Achse (7) drehbar und um eine zweite Achse (9, 10), die senkrecht zur ersten Achse (7) verläuft, schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - aus dem Getriebe eine um die zweite Achse (9) drehbare und ver­ schiebbare Welle (10) ragt, deren Ende als Keilwelle ausgebildet ist,
  • - eine Verkleidung (6) mit einer ein Keilprofil enthaltenden Bohrung (8) zur Aufnahme der Keilwelle um die zweite Achse schwenkbar gela­ gert ist,
  • - ein festes, einen Drehpunkt bildendes Gelenk (11) ein Verschieben der Verkleidung (6) in Richtung der zweiten Achse (9, 10) verhin­ dert,
  • - der Verbindungsarm (3) um die erste Achse (7) drehbar mit der Ver­ kleidung (6) verbunden ist und
  • - der Verbindungsarm (3) über einen zwei Kugelgelenke (13, 15) und einen dazwischen angeordneten Hebel (14) aufweisenden Verschiebeme­ chanismus (17) mit der Welle (10) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Gelenk ein Kugelgelenk (11) ist, das zwischen einem Ende der Verklei­ dung (6) und einem Stützrahmen (12) befestigt ist.
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