DE3832201A1 - Mechanisches kraftfahrzeug-schaltgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mechanisches Kraftfahrzeug-Schalt­ getriebe, mit einer Antriebswelle, einer Zwischenwelle und einer Abtriebswelle, insbesondere ein Vorgelegegetriebe.

Bei derartigen mechanischen Schaltgetrieben hat es sich in der Praxis gezeigt, daß beim Abstellen oder Anlassen des Mo­ tors bei nicht eingelegtem Gang, das heißt in der Neutralstel­ lung unerwünschte Geräusche, beispielsweise Klappergeräusche entstehen. Die Geräusche werden durch Zahnflankenspiel und Fertigungstoleranzen in einem bestimmten Resonanzdrehbereich verursacht. Wenn der Motor im Leerlauf läuft und der Schalt­ hebel bei nicht durchgetretenem Kupplungspedal in der Neu­ tralstellung steht, übertragen sich die Drehbewegungen des Motors auf die Antriebswelle des Getriebes und dadurch auch auf die Zwischenwelle und die Abtriebswelle, und somit im Fall eines Vorgelegegetriebes auf die Vorgelegewelle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mechanisches Kraftfahrzeug-Schaltgetriebe der genannten Art zu schaffen, welches gewährleistet, daß Geräusche, insbesondere Klapper­ geräusche im Schaltgetriebe, die üblicherweise beim Abschal­ ten oder Anlassen des Motors bei nicht eingelegtem Gang ent­ stehen, wirksam verhindert werden.

Gelöst wird die Aufgabe bei einem mechanischen Kraftfahrzeug- Schaltgetriebe der genannten Art dadurch, daß beim Anlassen und Abstellen des Motores des Kraftfahrzeuges eine Bremsvor­ richtung mit einer der Wellen in Wirkverbindung steht.

Durch die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung lassen sich durch leichtes Bremsen einer der Wellen zum Zeitpunkt des Anlassens und des Abstellens des Motors die genannten Geräusche ver­ meiden. Das kurzzeitige Einschalten der Bremsvorrichtung kann dabei elektronisch und motordrehzahlabhängig gesteuert erfolgen, wobei die Einschaltdauer der Bremsvorrichtung beim Anlassen und Abstellen des Motors unterschiedlich sein kann.

Beim Abstellen des Motors werden die aufflackernden Schwin­ gungen in ihrer Auswirkung auf das Anregen der Getriebever­ zahnung zum Klappern gedämpft.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Bremsvorrichtung mit der Zwischenwelle in Wirkverbindung bringbar ist, insbesondere bei einer Ausge­ staltung des Schaltgetriebes als Vorgelegegetriebe mit der Vorgelegewelle. Die Betätigung der Bremsvorrichtung erfolgt zweckmäßig durch einen elektrisch ansteuerbaren Zugmagneten, der im angesteuerten Zustand über ein Hebelwerk die Brems­ vorrichtung in Wirkverbindung mit der Vorgelegewelle bringt. Eine konstruktiv recht einfache Ausgestaltung des Betätigungs­ mechanismuses für die Bremsvorrichtung ergibt sich, wenn der Zugmagnet einen Hubbolzen und das Hebelwerk zwei in dem Hub­ bolzen gegensinnig schwenkbar gelagerte Hebelelemente auf­ weist, wobei jedes Hebelelement zwischen einen stationären Getriebeteil und der Bremsvorrichtung angeordnet ist. Die Bremsvorrichtung selbst ist zweckmäßig als in den Hebelele­ menten gelagertes Druckstück mit Bremsbelag ausgebildet.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Hebelelemente T-förmig ausgebildet sind, wobei deren dem Lagerpunkt abgewandte Querstege im Bereich deren Enden abgerundet sind und sich ein Ende jedes Quer­ steges am stationären Getriebeteil abstützt und das andere Ende in einer Nut des Druckstücks geführt ist. Es ist damit möglich, das Druckstück freibeweglich auszubilden, indem es nur durch die Hebelelemente, die in die entsprechenden Nuten des Druckstückes eingreifen, geführt wird. Die Nuten als solche sind vorteilhaft in der Schwenkebene des jeweiligen Hebelelementes radiusförmig oder kurvenförmig ausgebildet und erlauben somit dem Hub vom Zugmagnet zum Druckstück eine annähernd lineare Kennung geben zu können.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Feder zum Überführen des Hubbolzens und/oder des Druckstückes in deren Ausgangslage bei nicht aktiviertem Zugmagnet vorgesehen. Die Feder kann dabei als Druckfeder ausgebildet sein, die bei nicht aktiviertem Zugmagnet den Hubbolzen in seine ausgefahrene Endposition in Richtung der betreffenden Welle verschiebt und die Hebelelemente mit ihrem dem Druckstück zugewandten Ende von der Welle wegverschwenkt, so daß das Druckstück keine Bremswirkung mehr auf die Welle ausübt, andererseits können nur oder auch am Druckstück eine oder mehrere, weitere Federn angreifen, die bei nicht akti­ viertem Zugmagneten das Druckstück unmittelbar von der Welle wegbewegen. Schließlich besteht die Möglichkeit, die Federn auch an den Hebelelementen angreifen zu lassen.

Die Erfindung ermöglicht somit die beim Anlassen und Abstel­ len des Motors vorhandene geringe Drehenergie der bewegten Massen schlagartig abzubremsen. Hierdurch entfällt die Anre­ gung der Verzahnung, insbesondere der Vorgelegeverzahnung auf die einzelnen Gangräder des Schaltgetriebes sowie auf die An­ triebswelle des Getriebes und es treten dadurch die durch das Gegeneinanderschlagen der Getriebeverzahnung entstehende Ge­ räusche im Getriebe, insbesondere Klappergeräusche nicht mehr auf.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schaltgetriebe in verein­ fachter Darstellung mit im Bereich der Vorgelege­ welle des Schaltgetriebes angeordneter Brems­ vorrichtung für die Vorgelegewelle und

Fig. 2 einen Schnitt durch das Getriebe im Bereich der Vorgelegewelle gemäß der Linie A-A in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Vorgelegegetriebe 1 mit einer Antriebswelle 2 und einer Abtriebswelle 3. Parallel zur Antriebs- und Ab­ triebswelle ist in für Vorgelegegetriebe üblicher Art und Weise eine Vorgelegewelle 4 angeordnet, so daß der Kraftschluß vom nicht näher dargestellten Motor über die Antriebswelle 2, die Vorgelegewelle 4, die Abtriebswelle 3 zu den gleichfalls nicht näher dargestellten Räder des Kraftfahrzeuges führt.

Benachbart zu dem Lager 5 der Vorgelegewelle 4 weist das Ge­ triebegehäuse 6 unten eine Ausnehmung 7 auf, die von einer Gewindehülse 8 durchsetzt wird. Die Gewindehülse 8 ist au­ ßerhalb des Getriebegehäuses 6 mit einem Ringansatz 9 ver­ sehen und weist im Bereich ihres diesem abgewandten Endes einen Gewindeabschnitt 10 auf, der in ein innen am Getriebe­ gehäuse 6 anliegendes Führungsstück 11 eingeschraubt ist. Zwischen dem Führungsstück 11 und dessen entsprechendem Auf­ lagebereich am Getriebegehäuse 6 ist ein Dichtungsring 39 vorgesehen. Die Gewindehülse 8 und das gleichfalls rotations­ symmetrische, eine Mittenbohrung aufweisende Führungsstück 11 durchsetzt ein Hubbolzen 12 eines von unten an das Getrie­ begehäuse 6 angeflanschten Zugmagneten 13. Der an sich bekann­ te Zugmagnet 13 ist in einer Lagerplatte 14 gehalten, die mittels mehrerer Schrauben 15, von denen nur eine in der Dar­ stellung der Fig. 1 gezeigt ist, am Getriebegehäuse 6 be­ festigt ist.

Mittels eines O-Ringes 16 ist der Hubbolzen 12 gegenüber dem Führungsstück 11 abgedichtet. Der Hubbolzen 12 besteht aus zwei ineinander verschraubbaren Teilen, dem unteren Teil 12 a im Bereich der Gewindehülse 8, das mit einer Gewindebohrung 37 versehen ist und dem oberen Teil 12 b im Bereich des Füh­ rungsstückes 11. Das Teil 12 b weist einen geringeren Durch­ messer als Teil 12 a auf und ist mit einem Anschlagring 17 und einem entsprechenden Gewindezapfen 38 zum Einschrauben in die Gewindebohrung 37 versehen. Eine den erweiterten Durchmesser­ bereich des Hubbolzens 12 a umgebende Druckfeder 18 stützt sich einerseits am Anschlagring 17 und andererseits an der Lager­ platte 14 ab. Zwischen dem Anschlagring 17 und einem nach innen gerichteten Ringansatz 19 der Gewindehülse 8 ist schließlich ein ringförmiges Pufferelement 20 vorgesehen, gegen das der Anschlagring 17 beim Entspannen der Druckfeder 18 bewegt wird.

Beim Beaufschlagen des Zugmagneten 13 mit Strom bewegt sich der Hubbolzen 12 von der Vorgelegewelle 4 und und spannt da­ bei die Druckfeder 18.

Das in das Vorgelegegetriebe 1 hineinragende Ende des Hub­ bolzens 12 ist mit einem in einer Ebene senkrecht zur Achse 21 der Vorgelegewelle 4 verlaufenden Schlitz 22 versehen, der zwei nebeneinander angeordnete Hebelelemente 23 und 24 aufnimmt. Jedes der Hebelelemente 23 bzw. 24 ist T-förmig ausgebildet, mit einem stirnseitigen Steg 25 und einem Quer­ steg 26, wobei der stirnseitige Steg 25 im Bereich seines dem Quersteg 26 abgewandten Endes mit einer Bohrung 27 ver­ sehen ist, die ein durch entsprechende miteinander fluchten­ de Ausnehmung im Hubbolzen 12 gesteckter und gesicherter Haltestift 28 mit einem Gewindeabschnitt 29 durchsetzt. Die stirnseitigen Stege 25 können auch keilförmig ausgebildet werden. Jeder Steg 26 weist abgerundete Enden 30 und 31 auf, das jeweilige Ende 30 liegt dabei an der ebenen Stirnring­ fläche 32 des Führungsstückes 11 an und das Ende 31 an einem Druckstück 33, das auf seiner dem Hubbolzen 12 abgewandten Seite ringsegmentartig ausgebildet ist und einen Bremsbelag 34 aufnimmt, der in Anlage mit der Vorgelegewelle 4 bringbar ist.

Im einzelnen weist das Druckstück 33 in der Ebene der beiden Hebelelemente 23 und 24 Nuten 35 und 36 auf, deren Nutengrund bogenförmig, nach innen gewölbt verläuft. Die Stärke jeder Nut 35 bzw. 36 ist geringfügig größer als die Stärke des die Nut durchsetzenden Hubelementes 23 bzw. 24, so daß die in die Nuten 35 und 36 hineinragenden Hebelelemente 23 und 24 das lose aufliegende und an der Vorgelegewelle 4 anliegende Druckstück in Richtung der Achse 21 der Vorgelegewelle 4 und senkrecht hierzu führen.

Bei nicht aktiviertem Zugmagnet 13 befinden sich die Hebel­ elemente 23 und 24 in der in der Fig. 2 gezeigten Stellung, in der die Mittelachsen der stirnseitigen Stege 25 miteinan­ der eine Linie bilden und es liegen die Enden 31 der Hebel­ elemente in den äußeren Bereichen des Druckstückes 33 am Grund der Nuten 35 und 36 an. Es ist auch eine andere Aus­ gangsstellung der Hebelelemente 23 und 24 bei nicht akti­ viertem Zugmagnet 13 möglich, in der die Mittelachsen der stirnseitigen Stege 25 zueinander einen kleinen Winkel bil­ den. Beim Aktivieren des Zugmagneten 13 bewegt sich der Hub­ bolzen 12 von der Vorgelegewelle 4 weg und es schwenkt dabei das Hebelelement 23 im Uhrzeigersinn und das Hebelelement 24 um einen entsprechenden Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn. Während dieser Bewegungen liegen die Hebelelemente 23 und 24 nach wie vor mit ihren Enden 30 an der Stirnfläche 32 des Führungsstückes 11 an und rollen auf diesem ab, während die Enden 31 der Hebelelemente 23 und 24 in den Nuten 35 und 36 entlang der gekrümmten Bahn des Nutengrundes in Richtung der Mitte des Druckstückes 33 gleiten und hierdurch das Druck­ stück 33 mit dem Bremsbelag 34 unter Bewirkung einer hebel­ übersetzten Kraft gegen die sich drehende Vorgelegewelle 4 drücken und abbremsen.

Bei einer Deaktivierung des Zugmagneten 13 drückt, ausgehend von der in der Fig. 1 dargestellten Position, die auf den Anschlagring 17 wirkende Druckfeder 18 des Hubbolzen 12 er­ neut in Richtung der Vorgelegewelle 4 und überführt dabei die Hebelelemente 23 und 24 von der für das Hebelelement 23 mit strichpunktierten Linien verdeutlichten Wirkposition in die mit durchgezogenen Linien gezeigte Ruhestellung, in der die Bewegung des Hubbolzens 12 infolge der Anlage des Anschlag­ ringes 17 am Pufferelement 20 sanft abgestoppt wird.

Die vorgeschriebene Ausgestaltung des Vorgelegegetriebes er­ möglicht es, das Klappern und andere Geräusche im Getriebe des Kraftfahrzeuges beim Abstellen oder Anlassen des Motors bei nicht eingelegtem Gang, das heißt in dessen Neutralstellung mit nichtgetretenem Kupplungspedal zu eliminieren, indem der Zugmagnet kurzzeitig elektronisch und motordrehzahlabhängig angesteuert und damit die Vorgelegewelle abgebremst wird.

Bezugszeichenliste

1 Vorgelegegetriebe
2 Antriebswelle
3 Abtriebswelle
4 Vorgelegewelle
5 Lager
6 Getriebegehäuse
7 Ausnehmung
8 Gewindehülse
9 Ringansatz
10 Gewindeabschnitt
11 Führungsstück
12 Hubbolzen
12 a Unterteil
12 b Oberteil
13 Zugmagnet
14 Lagerplatte
15 Schrauben
16 O-Ring
17 Anschlagring
18 Druckfeder
19 Ringansatz
20 Pufferelement
21 Achse
22 Schlitz
23 Hebelelement
24 Hebelelement
25 stirnseitiger Steg
26 Quersteg
27 Bohrung
28 Haltestift
29 Gewindeabschnitt
30 Ende
31 Ende
32 Stirnringfläche
33 Druckstück
34 Bremsbelag
35 Nut
36 Nut
37 Gewindebohrung
38 Gewindezapfen
39 Dichtungsring

Claims (8)

1. Mechanisches Kraftfahrzeug-Schaltgetriebe, mit einer An­ triebswelle (2), einer Zwischenwelle (4) und einer Ab­ triebswelle (3), insbesondere Vorgelegegetriebe (1), dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlassen und Abstellen des Motors des Kraftfahrzeuges eine Bremsvor­ richtung (33, 34) mit einer der Wellen (4) in Wirkverbin­ dung steht.

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (33, 34) mit der Vorgelegewelle (4) in Wirkverbindung steht.

3. Schaltgetriebe nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen elektrisch ansteuerbaren Zugmagneten (13), der in angesteu­ ertem Zustand über ein Hebelwerk (23, 24) die Bremsvorrich­ tung (33, 34) in Wirkverbindung mit der Vorgelegewelle (4) bringt.

4. Schaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugmagnet (13) einen Hubbolzen (12) und das Hebel­ werk (23, 24) zwei in dem Hubbolzen (12) gegensinnig schwenk­ bar gelagerte Hebelelemente (23, 24) aufweist, wobei jedes Hebelelement (23, 24) zwischen einem stationären Getriebe­ teil (11) und der Bremsvorrichtung (33, 34) angeordnet ist.

5. Schaltgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (33, 34) als in den Hebelelemen­ ten (23, 24) gelagertes Druckstück (33) mit Bremsbelag (34) ausgebildet ist.

6. Schaltgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelelemente (23, 24) T-förmig ausgebildet sind, wobei deren dem Lagerpunkt (27) abgewandte Querstege (26) im Bereich deren Enden (30, 31) abgerundet sind und sich ein Ende (30) jedes Quersteges (26) am stationären Getrie­ beteil (11) abstützt und das andere Ende (31) in einer Nut (35, 36) des Druckstücks (33) geführt ist.

7. Schaltgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Hebelelement (23, 24) eine Nut (35, 36) zugeord­ net ist, die in der Schwenkebene des jeweiligen Hebelele­ mentes (23, 24) radiusförmig oder kurvenförmig ausgebildet ist.

8. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Feder (18) zum Über­ führen des Hubbolzens (12) und/oder des Druckstückes (33) in deren Ausgangslage bei nicht aktiviertem Zugmagneten (13) vorgesehen ist.