DE3929270A1

DE3929270A1 - Einrichtung zum verriegeln von schaltstangen eines zahnraederwechselgetriebes

Info

Publication number: DE3929270A1
Application number: DE19893929270
Authority: DE
Inventors: Herbert Hoyer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1989-09-02
Publication date: 1990-03-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen eines Zahnräderwechselgetriebes, bei welcher die Schaltstangen von einer Schaltbetätigung anwählbar und durch Längsverschiebung schaltbar sind, wobei im Getriebegehäuse eine quer zu den Schaltstangen verlagerbare Verriegelungsplatte angeordnet ist, die beim Einlegen einer Gangstufe die dieser zugeordnete Stange freigibt und derart mittels Sperrkanten in Sperrnuten der übrigen Schaltstangen eingreift, daß diese blockiert sind.

Eine Vorrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen der vorgenannten Gattung ist bekannt aus der WO-A 87/03 714. Eine aus einem Schalthebel und einer mit diesem wirkverbundenen Schaltwelle bestehende Schaltbetätigung wählt dabei eine von vier Schaltstangen an und überträgt anschließend eine Schaltbewegung auf diese. Abgesehen von der für das Einlegen einer bestimmten Gangstufe dienenden Schaltstange werden alle übrigen Schaltstangen durch die Verriegelungsplatte in ihrer Längsbewegung blockiert. In diese Lage wird die am Getriebegehäuse gegenüber den Schaltstangen quer verschiebbare Verriegelungsplatte während des Schaltvorganges, d. h., aufgrund der Längsbewegung der entsprechenden Schaltstange, überführt. Die in den Schaltstangen angeordneten Sperrnuten weisen zu diesem Zweck an ihren Flanken Schrägen auf, die bei der Schaltbewegung die Verriegelungsplatte derart verschieben bzw. verschwenken, daß entsprechende Sperrkanten der Verriegelungsplatte in Sperrnuten der übrigen Schaltstangen eingreifen. Die Nachteile dieser bekannten Anordnung liegen darin, daß bei der Anordnung der Verriegelungsplatte zwischen den Schaltstangen und am Getriebegehäuse sehr enge Toleranzen einzuhalten sind, da sich ansonsten bei geringfügigen Maßabweichungen die Schaltkräfte erheblich erhöhen können. Jedoch selbst dann, wenn derartige Toleranzen eingehalten werden, erhöht die Querverschiebung der Verriegelungsplatte während des Schaltvorgangs insgesamt die Schaltkräfte des Zahnräderwechselgetriebes, d. h., die Schaltung erscheint der Bedienungsperson schwergängig und wackelig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, an einer gattungsgemäßen Einrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen eine aufgrund des Verriegelungsvorgangs in der Schaltbewegung auftretende Erhöhung der Schaltkräfte zu vermeiden. Dabei soll die Verriegelungsplatte mit geringem Fertigungsaufwand, d. h., mit geringen Toleranzanforderungen herzustellen und im Getriebegehäuse anzuordnen sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß an der Verriegelungsplatte ein von der Schaltbetätigung beeinflußbares Stellglied angreift, mittels welchem die Verriegelungsplatte bereits während des Anwählens einer Schaltstange in die Verriegelungsstelle der übrigen Schaltstangen bewegbar ist. Der in einem vorzugsweise H-förmigen Schaltbild bewegbare Schalthebel der Schaltbetätigung wird beim Einlegen einer Gangstufe des Zahnräderwechselgetriebes zunächst in Richtung einer Schaltgasse bewegt, wobei im anschließenden Schaltvorgang die dieser Schaltgasse zugeordnete Schaltstange längs verschoben wird. Während dieses Anwählvorgangs verstellt das mit der Schaltbetätigung wirkverbundene Stellglied die Verriegelungsplatte durch Querverschiebung im Getriebegehäuse derart, daß sämtliche vom Schaltvorgang nicht betroffenen Schaltstangen in ihrer Null-Stellung blockiert sind. Durch die Verwendung eines Stellgliedes, das die Betätigung der Verriegelungsplatte bereits während des Anwählens der Schaltgasse vornimmt, wird verhindert, daß im anschließenden Schaltvorgang eine zusätzliche Kraft für die Betätigung der Verriegelungsplatte aufzubringen ist. Da die Querverschiebung der Verriegelungsplatte nicht mehr durch an den Schaltstangen vorgesehene schiefe Ebenen erfolgt, sind im Abstand der Schaltstangen zueinander und der Ausbildung der Verriegelungsplatte keine entsprechend engen Toleranzen mehr einzuhalten. Auf schiefe Ebenen an den Flanken der Sperrnuten der Schaltstangen, die bislang zur Betätigung der Verriegelungsplatte dienten, kann völlig verzichtet werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben. Gemäß Anspruch 2 kann das Stellglied als ein mit dem Schaltfinger eines Schalthebels der Schaltbetätigung verbundener Betätigungsnocken ausgebildet sein, der in eine Quernut der Verriegelungsplatte eingreift. Eine derartige Anordnung findet vorzugsweise Anwendung an Zahnräderwechselgetrieben, bei denen die Schaltbetätigung vom Schaltfinger des Schalthebels unmittelbar über auf den Schaltstangen angeordnete Mitnehmer erfolgt. Dabei kann der Betätigungsnocken an einem den Schaltfinger hülsenförmig umgebenden Übertragungselement befestigt sein, wobei das Übertragungselement in Schaltrichtung eine Langlochführung aufweist, so daß nur in der Wählrichtung und nicht in der Schaltrichtung eine Verlagerung des Betätigungsnockens erfolgt. Auf diese Weise läßt sich mit einfachen Mitteln eine Betätigung der Verriegelungsplatte an Zahnräderwechselgetrieben mit unmittelbar am Getriebegehäuse angeordneten Schalthebeln herbeiführen.

Wenn die Schaltbetätigung eine zentrale Schaltwelle aufweist, so soll dem Anspruch 3 zufolge ein Betätigungsnocken drehfest mit der Schaltwelle verbunden sein und in eine Quernut der Verriegelungsplatte eingreifen. Über die parallel zu den Schaltstangen verlaufende Schaltwelle, die während des Anwählens einer Schaltgasse bzw. Schaltstange verdreht wird, kann der drehfest mit ihr verbundene Betätigungsnocken zur Querverschiebung der Verriegelungsplatte verschwenkt werden. Die Verriegelungsplatte kann dabei in vorteilhafter Weise am stirnseitigen Ende des Getriebegehäuses angeordnet sein.

Eine günstige Führung der Verriegelungsplatte in einer horizontalen Bewegungsebene läßt sich gemäß Anspruch 4 dadurch erzielen, daß die Verriegelungsplatte an der Nabe des Betätigungsnockens oder an der Schaltwelle über eine Führungsfläche einer elliptisch geformten Ausnehmung geführt ist, wobei der Betätigungsnocken im wesentlichen der Führungsfläche gegenüberliegt. Darüber hinaus kann die Verriegelungsplatte zumindest an den äußeren Schaltstangen über entsprechende Führungsflächen geführt sein.

Schließlich sollen gemäß Anspruch 5 die äußeren Schaltstangen im unverriegelten Zustand in im wesentlichen kreisförmigen Durchgangsöffnungen der Verriegelungsplatte bewegbar sein, wobei die Durchgangsbohrungen gemeinsam mit den Schaltstangen als Begrenzungsanschläge der äußeren Schaltgassen dienen. Auf diese Weise kann auf gesonderte Begrenzungsanschläge innerhalb der Schaltbetätigungseinrichtung verzichtet werden.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der zwei Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Getriebegehäuse im Bereich einer innerhalb desselben angeordneten Einrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Getriebegehäuse gemäß Linie II-II in Fig. 1 mit Draufsicht auf die Verriegelungsplatte,

Fig. 3 eine Anordnung eines Stellgliedes am Schaltfinger eines Schalthebels und

Fig. 4 eine Ansicht IV in Fig. 3 auf einen an einer Verriegelungsplatte angreifenden Betätigungsnocken des Stellgliedes.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein abschnittsweise dargestelltes Getriebegehäuse bezeichnet, das beidseitig Führungsnuten 2 aufweist, in welchen eine horizontal verlagerbare Verriegelungsplatte 3 angeordnet ist. Diese Verriegelungsplatte 3 befindet sich in einer Querebene zu längs verschiebbaren Schaltstangen 4, 5, 6 und 7. Diese Schaltstangen 4, 5, 6 und 7 nehmen nicht dargestellte Schaltglieder auf, die beispielsweise als allgemein bekannte Schaltgabeln bei einer Längsverschiebung der entsprechenden Schaltstange über ebenfalls nicht dargestellte Schaltmuffen einen Wechsel der Gangstufe im Zahnräderwechselgetriebe herbeiführen. Zu diesem Zweck ist eine Schaltbetätigung 8 vorhanden, die unter anderem aus einem Schalthebel 9 und einer mit diesem wirkverbundenen Schaltwelle 10 besteht. Die vom Schalthebel 9 in die Schaltwelle 10 eingeleitete Wählbewegung, die zum Verdrehen der Schaltwelle 10 führt, hat zur Folge, daß nicht dargestellte Übertragungselemente zwischen der Schaltwelle 10 und der jeweils angewählten Schaltstange 4, 5, 6 oder 7 in Eingriff gebracht werden. Die Verriegelungsplatte 3 weist eine Ausnehmung 11 auf, durch die die Schaltwelle 10 und die Schaltstangen 4, 5, 6 und 7 hindurchgeführt sind. Die Schaltstangen 4, 5, 6 und 7 weisen Sperrnuten 12 auf, in die Sperrkanten 13 der Verriegelungsplatte 3 in der jeweiligen Verriegelungsstellung eingreifen. In horizontaler Richtung versetzt zu den jeweiligen Sperrkanten sind Durchgangsöffnungen 14, 15 für die freie Beweglichkeit der Schaltstangen 4, 5, 6 und 7 vorhanden. Die beiden äußeren Durchgangsöffnungen 15 weisen dabei eine kreisförmige Kontur auf. Auf der zentralen Schaltwelle 10 ist ein Stellglied 16 angeordnet, das aus einem drehfest mit der Schaltwelle 10 verbundenen Nabenteil 17 und einem Betätigungsnocken 18 besteht. Dieser Betätigungsnocken 18 greift in eine Quernut 19 der Verriegelungsplatte 3 ein. Die Verriegelungsplatte 3 ist, dem Betätigungsnocken 18 gegenüberliegend, über eine Führungsfläche 20 am Nabenteil geführt. Des weiteren ist die Verriegelungsplatte 3 über Führungsflächen 21 am Umfang der äußeren Schaltstangen 4 und 7 verschiebbar gelagert.

Die Funktion der Einrichtung der Fig. 1 und 2 ist folgende:

In der dargestellten Lage der Verriegelungsplatte 3 sind die Schaltstangen 4, 5 und 7 dadurch in ihrer Längsbewegung gesperrt, daß in Sperrnuten dieser Schaltstangen Sperrkanten 13 der Verriegelungsplatte eingreifen. Wird beim Anwählen einer Schaltgasse in entspechender Weise durch Verschwenken der Schaltwelle 10 eine Schaltverbindung zu der dazugehörigen Schaltstange 4, 5 und 7 hergestellt, so verschiebt der auf der Schaltwelle 10 angeordnete Betätigungsnocken 18 über die Quernut 19 die Verriegelungsplatte 3 in den Führungsnuten 2 des Getriebegehäuses 1 so weit in horizontaler Richtung, daß, abgesehen von der angewählten Schaltstange, alle übrigen Schaltstangen gesperrt sind. Dabei ist die Verriegelungsplatte 3 innerhalb ihrer Ausnehmung 11 über die Führungsfläche 20 am Nabenteil und über die Führungsflächen 21 am Umfang der beiden äußeren Schaltstangen 4 und 7 geführt. Der Wählweg der Schaltbetätigung 8 ist dabei durch das Zusammenwirken der beide äußeren Schaltstangen 4 und 7 mit den äußeren Durchgangsöffnungen 15 der Verriegelungsplatte 3 begrenzt. Es ergibt sich somit eine äußerst funktionsfähige Einrichtung zum Verriegeln der Schaltstangen, die in vorteilhafter Weise bereits während des Anwählens einer Schaltgasse betätigt wird und daher die Schaltkräfte nicht beeinflußt.

In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der Schalthebel 9 der Schaltbetätigung 8 unmittelbar im Getriebegehäuse 1 gelagert ist und sein Schaltfinger 22, wie allgemein bekannt, in nicht dargestellte Mitnehmer von Schaltstangen hineinbewegbar ist. An dem Schaltfinger 22 ist dabei ein hülsenförmig ausgebildetes Stellglied 16 mit einem Betätigungsnocken 18 angeordnet. Das hülsenförmige Stellglied 16 ist im Querschnitt gesehen elliptisch ausgebildet, so daß der Schaltfinger 22 das Stellglied 16 beim Wählvorgang mitnimmt; in der Schaltbewegung der Schaltfinger 22 sich im Stellglied 16 aber frei bewegen kann. Die Fig. 4 zeigt den Betätigungsnocken 18 im Eingriff in der Quernut 19 der Verriegelungsplatte 3.

Bezugseichen

1 Getriebegehäuse
2 Führungsnuten
3 Verriegelungsplatte
4 Schaltstange
5 Schaltstange
6 Schaltstange
7 Schaltstange
8 Schaltbetätigung
9 Schalthebel
10 Schaltwelle
11 Ausnehmung
12 Sperrnut
13 Sperrkante
14 innere Durchgangsöffnung
15 äußere Durchgangsöffnung
16 Stellglied
17 Nabenteil
18 Betätigungsnocken
19 Quernut
20 Führungsfläche
21 Führungsfläche
22 Schaltfinger

Claims

1. Einrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen (4, 5 6, 7) eines Zahnräderwechselgetriebes, bei welcher die Schaltstangen (4, 5, 6, 7) von einer Schaltbetätigung (8) anwählbar und durch Längsverschiebung schaltbar sind, wobei im Getriebegehäuse (1) eine quer zu den Schaltstangen (4, 5, 6, 7) verlagerbare Verriegelungsplatte (3) angeordnet ist, die beim Einlegen einer Gangstufe, die diese zugeordnete Schaltstange (6) freigibt und derart mittels Sperrkanten (13) in Sperrnuten (12) der übrigen Schaltstangen (4, 5, 7) eingreift, daß diese blockiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verriegelungsplatte (3) ein von der Schaltbetätigung (8) beeinflußbares Stellglied (16) angreift, mittels welchem die Verriegelungsplatte (3) bereits während des Anwählens einer Schaltstange (6) in die Verriegelungsstellung der übrigen Schaltstangen (4, 5, 7) bewegbar ist.

2. Einrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen eines Zahnräderwechselgetriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (16) als ein mit einem Schaltfinger (22) eines Schalthebels (9) der Schaltbetätigung (8) verbundener Betätigungsnocken (18) ausgebildet ist, der in eine Quernut (19) der Verriegelungsplatte eingreift.

3. Einrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen eines Zahnräderwechselgetriebes, bei welcher die Schaltbetätigung (8) eine parallel zu den Schaltstangen (4, 5, 6, 7) verlaufende zentrale Schaltwelle (10) aufweist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungsnocken (18) drehfest mit der Schaltwelle (10) verbunden ist und in eine Quernut (19) der Verriegelungsplatte (3) eingreift.

4. Einrichtung zum Verriegeln von Schaltstangen eines Zahnräderwechselgetriebes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsplatte dem Betätigungsnocken (18) gegenüberliegend an dessen Nabenteil (17) oder an der Schaltwelle (10) in einer horizontalen Bewegungsebene über eine Führungsfläche (20) einer elliptisch geformten Ausnehmung (11) geführt ist, wobei der Betätigungsnocken (18) im wesentlichen der Führungsfläche (20) gegenüberliegt.

5. Einrichtng zum Verriegeln von Schaltstangen eines Zahnräderwechselgetriebes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schaltstangen (4, 7) im unverriegelten Zustand innerhalb kreisförmiger Durchgangsöffnungen (14) der Verriegelungsplatte (3) bewegbar sind, wobei die Durchgangsöffnungen (14) gemeinsam mit den Schaltstangen als Begrenzungsanschläge der äußeren Schaltgassen dienen.