DE3735090A1

DE3735090A1 - Schaltvorrichtung fuer ein geschwindigkeits-wechselgetriebe

Info

Publication number: DE3735090A1
Application number: DE19873735090
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Dr Naumann; Reinhard Dipl Ing Gesenhaus; Karl Dipl Ing Barnreiter
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3735090C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Geschwindigkeits- Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Wechselgetrieben der gattungsgemäßen Art ist der Schaltweg zum Ein legen des Rückwärtsganges länger als die erforderlichen Schaltwege für die Vorwärtsgänge. Dies resultiert insbesondere daraus, daß aufgrund der besonderen Bauweise sich zum an sich erforderlichen Rückwärtsgang- Schaltweg ein Vorwärtsgang-Schaltweg addiert, um den nötigen Freigang zwischen dem Zahnrad auf der Schaltmuffe (für die korrespondierenden Vorwärtsgänge) und dem Rückwärtsgang-Zahnrad sicherzustellen.

Zwar ist es bekannt, zur Vermeidung des langen Rückwärtsgang-Schalt weges am Schalthebel die Wegübersetzung in der Rückwärtsgang-Schalt befestigung des Wechselgetriebes entsprechend zu verändern, dadurch steigen aber proportional die erforderlichen Schaltkräfte an; ferner ist es aus räumlichen oder baulichen Gründen oft nicht möglich, das Weg-Übersetzungsverhältnis zu verändern.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei dem gattungsgemäßen Wechsel getriebe ohne Erhöhung der Schaltkräfte und bei nur geringem baulichem Mehraufwand den Rückwärtsgang-Schaltweg zu verringern.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan spruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird also das Rückwärtsgang-Zahnrad so nahe an dem auf der Schaltmuffe befindlichen Zahnrad herangerückt, wie dies nur für das Schalten des Rückwärtsganges erforderlich ist. Wird dagegen mit der gleichen Schaltmuffe ein Vorwärtsgang eingelegt, so wird aufgrund der Kopplung zwischen der Rückwärtsgang- und der Vor wärtsgang-Schaltstange das Rückwärtsgang-Zahnrad mit verschoben, so daß dieses nicht in einen störenden Eingriff mit dem Zahnrad auf der Schaltmuffe gelangen kann. Diese Kopplung wird stets dann aufgehoben, wenn der Rückwärtsgang geschaltet werden soll. Dann wird die Rückwärts gang-Schaltstange relativ zur Vorwärtsgang-Schaltstange verschoben, wobei dann das Zahnrad auf der Schaltmuffe mit dem Rückwärtsgang-Zahn rad in Eingriff kommt. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird dementsprechend der Schaltweg für den Rückwärtsgang vermindert, ohne daß die Übersetzungsverhältnisse im Getriebe verändert sind; die Schaltkräfte bleiben deshalb ebenfalls unverändert.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Patentansprüchen 2-6 entnehmbar. Diese Weiterbildungen ergeben bau liche, funktionelle, fertigungstechnische und Montage-Vorteile, die ohne weiteres der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Schemabild eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes der gat tungsgemäßen Art mit einer Schaltvorrichtung für vier Vorwärts- und einen Rückwärtsgang, wobei die Schaltelemente des ersten und zweiten Ganges mit den Schaltelementen des Rückwärtsganges ge koppelt und die Getriebewellen in einer einheitlichen Ebene dar gestellt sind;

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Linie II-II des Wechselgetriebes mit tatsäch licher Anordnung der Schaltelemente des ersten und zweiten Ganges und des Rückwärtsganges;

Fig. 3 eine Ansicht (X) für den ersten und zweiten Gang und den Rück wärtsgang, sowie

Fig. 4 eine Ansicht (Y) der Schaltvorrichtung des Wechselgetriebes.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge, dessen Gehäuse sowie die Lagerung der Wellen, der Zahn räder, etc. bekannter Bauart und deshalb nicht dargestellt sind. Auf der Antriebswelle (12) des insgesamt mit (10) bezeichneten Wechselge triebes sind vier Zahnräder (14, 16, 18, 20) befestigt, die jeweils mit einem Zahnrad (22, 24, 26, 28) auf der Abtriebswelle (30) kämmen. Die Zahnräder (22, 24, 26, 28) sind drehbar auf der Abtriebswelle (30) und können über auf der Antriebswelle (30) befestigte Kupplungskörper (32, 23) mit axial verschieblichen Schaltmuffen (36, 38) in bekannter Weise gekuppelt werden. Dabei bilden das Gangradpaar (14, 22) den ersten Vor wärtsgang, das Zahnradpaar (16, 24) den zweiten, das Zahnradpaar (18, 26) den dritten und das Zahnradpaar (20, 28) den vierten Vorwärtsgang.

Ferner ist auf der Antriebswelle (12) ein weiteres Zahnrad (40) befe stigt, welches mit einem Zahnrad (42) auf eine Rückwärtsgangwelle (44) kämmt. Die Rückwärtsgangwelle (44) trägt ferner ein Zahnrad (46), wel ches unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar auf der Rückwärtsgangwelle (44) angeordnet ist. Zur Bildung des Rückwärtsganges ist das Rückwärts gang-Zahnrad (46) mit einem Zahnrad (48) auf der Schaltmuffe (36) in Verzahnungseingriff bringbar. Dieser Verzahnungseingriff ist aus der Zeichnung Fig. 1 nicht ersichtlich, weil die drei Getriebewellen (12, 30, 44) der besseren Übersichtlichkeit wegen in einer einheitlichen Ebene dargestellt sind.

In die Schaltmuffen (36, 38) greift jeweils eine Schaltgabel (50, 52) ein, die durch Schaltstangen (54, 56) betätigbar sind und die Schalt muffen (36, 38) zur Herstellung des jeweiligen Vorwärtsganges durch axiales Verschieben mit den jeweiligen Kupplungszähnen (58, 60, 62, 64) der Zahnräder (22, 24, 26, 28) verbinden. Ferner ist eine Schaltwelle (66) im nicht dargestellten Getriebegehäuse verschiebbar gelagert und wirkt auf den Umlenkhebel (68), der in einer Ringnut (70) des Rückwärtsgang- Zahnrades (46) eingreift. Über die Schaltstangen (54, 56 bzw. 66) können entsprechend den eingezeichneten Pfeilen die Vorwärtsgänge (1 und 2, 3 und 4) sowie der Rückwärtsgang (R) geschaltet werden.

Im Detail (vgl. Fig. 2-4) ist der Umlenkhebel (68) auf einem Bolzen (71) drehbar gelagert, welcher Bolzen (71) an der Schaltgabel (50) be festigt ist. Eine Lasche (72) ist mittels einer Schraube (74) mit der Schaltgabel (50) für den ersten und zweiten Vorwärtsgang verschraubt und sichert den Umlenkhebel (68) auf dem Bolzen (71). Die Schraube (74) bildet dabei zugleich die Spannschraube für die Befestigung der Schalt gabel (50) auf der Schaltstange (54). Die Verbindung zwischen der Rück wärtsgang-Schaltgabel (66) und dem Umlenkhebel (68) erfolgt über einen Stift (76), der in ein kreisringförmiges Führungsstück (78) eingreift, welches wiederum über eine Schraube (80) mit der Schaltstange (66) ver schraubt ist. Der in die Ringnut (70) des Rückwärtsgang-Zahnrades (46) eingreifende Schaltstift (82) ist wie der Stift (76) mit dem Umlenkhe bel (68) vernietet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist in der Neutralstellung des Wechselgetriebes das Rückwärtsgang-Zahnrad (46) in unmittelbarer Nähe des Zahnrades (48) auf der Schaltmuffe (36) ange ordnet.

Die eine Querwand (84) des Wechselgetriebes durchstoßenden Schalt stangen (54, 56, 66), deren räumliche Zuordnung zueinander insbesondere der Fig. 4 entnehmbar ist, tragen jeweils Mitnahmeköpfe (86, 88, 90), in die ein Schaltfinger (92) zur Vorwahl der jeweiligen Schaltstange form schlüssig eingreifen kann, der Schaltfinger (92) ist auf einer Schalt welle (54) befestigt, welche Schaltwelle (94) in nicht dargestellter Weise mit der übrigen Schaltvorrichtung, insbesondere dem vom Fahrer bedienbaren Schalthebel verbunden ist.

Die Mitnehmerköpfe (86, 88, 90) sind jeweils gabelförmig ausgebildet, so daß der stiftförmige Schaltfinger zu deren axialer Betätigung in die Nuten dieser Mitnehmerköpfe eingreifen kann. Die Schaltstange (66) für den Rückwärtsgang trägt ferner einen Nockenabschnitt (96), der von einer gabelförmigen Sperrklinke (98) umgriffen ist. Die Sperrklinke (98) ist auf einem in der Querwand (84) festgelegten Bolzen (100) schwenkbar gelagert. Der Nockenabschnitt (96) wirkt derart mit den Gabelzinken (102, 104) der Sperrklinke (98) zusammen, daß er die Sperr klinke (98) bei einem Verschwenken des Mitnehmerkopfes (90) auf der Zeichnung im Uhrzeigersinn anhebt und in eine Nut (106) der Schalt stange (54) einhebt. Ferner wirkt auf die Schaltstange (66) eine c-förmig gebogene Blattfeder (108), die einerseits mittels einer Schraube (110) an der Schaltstange (66) befestigt und andererseits halbkreisförmig die Schaltstange (564) umgreift, die die Schaltstange (66) im Gegenuhrzeigersinn federnd vorspannt.

Die Mitnehmerköpfe (88, 90) der Schaltstangen (54, 66) sind in Neutral stellung derart positioniert, daß sie gleichzeitig von dem Schaltfinger (92), der entsprechend ausgebildet ist, bestätigt werden. Der Schalt finger (92) (vgl. Fig. 4) kann zum Vorwählen der einzelnen Getriebe gänge entweder durch Verschwenken im Uhrzeigersinn mit dem Mitnehmer kopf (86) in Eingriff gebracht werden, wodurch bei entsprechendem axialen Verschieben der Schaltstange (56) der dritte oder vierte Gang geschaltet werden kann. In der gezeichneten Position ist der Schalt finger (92) mit dem Mitnehmerkopf (90) in Eingriff; in dieser Stellung kann der erste und zweite Vorwärtsgang geschaltet werden. Dabei werden sowohl die Schaltstange (54) als auch die Schaltstange (66) ent sprechend axial verschoben. Durch den Eingriff des Schaltfingers (92) in die beiden Mitnehmerköpfe ist die Position der beiden Schaltstangen (54, 66) zueinander starr. Dadurch ist auch die in der Fig. 3 einge zeichnete Position des Zahnrades (46) zueinander starr. Das heißt, daß sich der eingestellte, geringe axiale Abstand zwischen den beiden Zahn rädern nicht verändert. In dieser Position können die beiden Vorwärts gänge eins und zwei geschaltet werden. Soll der Rückwärtsgang geschal tet werden, so wird der Schaltfinger (92) im Gegenuhrzeigersinn aus der in der Fig. 4 dargestellten Position geschwenkt, bis dieser außer Ein griff mit dem Mitnehmerkopf (88) bzw. der Schaltstange (54) ist. Dabei wird der Mitnehmerkopf (90) im Uhrzeigersinn geschwenkt und dement sprechend die Sperrklinke (98) mittels des Nockenabschnitts (96) ange hoben und in die Nut (106) eingerastet. Dadurch ist die Schaltstange (54) gegen axiale Verschiebung gesichert. Über den unverändert mit dem Schaltfinger (92) in Eingriff befindlichen Mitnehmerkopf (90) kann nun mehr die Schaltstange (66) zur Schaltung des Rückwärtsganges axial ver schoben werden, wobei nunmehr der Umlenkhebel (68) über den festen Drehpunkt (71) geschwenkt und das Rückwärtsgang-Zahnrad (46) mit dem Zahnrad (48) in Eingriff kommt. Der Kraftverlauf ist dabei über das Zahnrad (40) auf der Antriebswelle (12), das Zahnrad (42), die Rück wärtsgangwelle (44), des Rückwärtsgang-Zahnrad (46) und das Zahnrad (48) und schließlich über den Kupplungskörper (32) auf die Abtriebs welle (30).

Claims

1. Schaltvorrichtung für ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbe sondere für Kraftfahrzeuge, mit mehreren Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang, mit einer Antriebswelle und einer Antriebswelle, auf denen mehrere schaltbare Zahnradsätze angeordnet sind, die über mit Schaltmuffen zusammenwirkende Schaltgabel mit den Wellen kuppelbar sind, wobei eine Schaltmuffe ein zusätzliches Zahnrad trägt, welches mit einem Rückgriff bringbar ist, wobei das Rückwärtsgang-Zahnrad mittel- oder unmittelbar mit einem Zahnrad auf der anderen Welle kämmt, sowie mit auf die Schaltgabeln und das Rückwärtsgang-Zahnrad wirkende, verschiebbare Schaltstangen, über die die Gänge schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückwärtsgang-Zahnrad (46) in der Neutralstellung unmittelbar neben dem Zahnrad (48) auf der Schaltmuffe (36) angeordnet ist und daß die Schaltstangen (66, 54) für den Rückwärtsgang und für die Schaltmuffe mit Zahnrad derart miteinander gekoppelt sind, daß beim Schalten der korrespondierenden Vorwärtsgänge (1 und 2) die Rückwärtsgang-Schaltstange (66) mitver schoben wird.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückwärtsgang-Zahnrad (46) über einen Umlenkhebel (68) geschaltet ist, an dem die Rückwärtsgang-Schaltstange (66) angreift, wobei der die Schwenkachse des Umlenkhebels (68) definierende Bolzen (71) an der Schaltgabel (50) der Schaltmuffe (36) mit dem Zahnrad (48) fest gelegt ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schaltstangen (54, 56, 66) durch Verschwenken eines in Mitnahmeköpfe (86, 88, 90) der Schaltstangen eingreifenden Schalt fingers (92) auf einer Schaltwelle (94) vorwählbar sind, wobei der Mitnahmekopf (90) der Rückwärtsgang-Schaltstange (66) derart ausge bildet ist, daß er mit dem Schaltfinger (92) auch in der Stellung zum Schalten der korrespondierenden Vorwärtsgänge (1 und 2) in Ein griff ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmekopf (90) für die Rückwärtsgang-Schaltstange (66) mit einer schwenkbar gelagerten Sperrklinke (98) zusammenwirkt und diese beim Vorwählen des Rückwärtsganges über die Bewegung des Schaltfingers (92) in eine Nut (106) der korrespondierenden Vorwärts-Schaltstange (54) einrastet.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (98) gabelförmig einen Nockenabschnitt (96) der Rück wärtsgang-Schaltstange (66) umgreift und daß die Rückwärtsgang- Schaltstange (66) beim Vorwählen des Rückwärtsganges geschwenkt wird und dabei über den Nockenabschnitt (6) die Sperrklinke (98) ver schwenkt, wobei jedoch die Rückwärtsgang-Schaltstange (66) relativ zur Sperrklinke (98) beim Schalten des Rückwärtsganges verschiebbar ist.

6. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 2-5, gekennzeichnet durch eine Feder (108), die die Rückwärtsgang-Schaltstange (66) bzw. deren Mitnehmerkopf (90) federnd in die Neutralstellung vorspannt, in der ein gleichzeitiger Eingriff des Schaltfingers (92) mit der Rück wärtsgang-Schaltstange (96) und der korrespondierenden Vorwärtsgang- Schaltstange (54) sichergestellt ist.