DE4139068A1 - Schalteinrichtung fuer stufengetriebe, insbesondere in kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Stufengetriebe, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einer mit Kurvenbahnen versehenen zylindrischen Schaltwalze zum Verschieben der auf einer Schaltstange gelagerten und zwecks Eingriff in die Kurvenbahn einen Steuerzapfen aufweisenden Schaltgabeln für das Ein- und Ausrücken der Getriebegänge.

Im Zuge der Entwicklung eines Fahrzeuggetriebes besteht oftmals der Zwang, in einem vorgegebenen Bauraum eine Vielzahl Getriebestufen unterzubringen. Der zur Verfügung stehende Bauraum wird dabei nicht nur durch die Einzelteile des Getriebes selbst, wie z. B. die Zahnräder und die die Zahnräder tragenden Wellen, beansprucht, sondern auch von den Einzelteilen der Schalteinrichtung, mit denen die Zahnräder in den Kraftfluß gelegt bzw. aus dem Kraftfluß herausgenommen werden. Zum Schalten der Gänge werden Schaltgabeln benutzt, die entweder die Zahnräder selbst auf ihren Wellen verschieben, bis sie in Eingriff mit gegenüberstehenden Zahnrädern gelangen, oder in axial verschiebbare Schaltmuffen eingreifen, welche bei einer Axialbewegung eine Verzahnung der Welle mit einer Verzahnung des in den Kraftfluß zu legenden Zahnrades entweder miteinander koppeln oder voneinander lösen.

Bei einem in der Zeitschrift Auto - Motor - Sport, Heft 22/1991, Seite 296-300 beschriebenen Getriebe (Williams FW 14) sind die Schaltgabeln auf einer Schaltstange verschiebbar geführt und greifen mit Steuerzapfen in Steuernuten einer Schaltwalze ein, die neben der Schaltstange drehbar gelagert ist. Die bekannte Schalteinrichtung baut verhältnismäßig voluminös und erschwert es dem Getriebeentwickler die gewünschte Anzahl von Getriebestufen innerhalb des vorgegebenen Bauraums unterzubringen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Schalteinrichtung der eingangs näher beschriebenen Gattung zu schaffen, die einfach und kompakt aufgebaut ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gegeben, daß die Schaltgabeln auf der als Schaltstange ausgebildeten Schaltwalze verschiebbar gelagert sind.

Durch die Lagerung der Schaltstangen auf der sowieso vorhandenen Schaltwalze ist die Schalteinrichtung in ihrem Aufbau einfacher geworden weil gesonderte Schaltstangen zur Lagerung der Schaltgabeln sowie die Lagerungen der Schaltstangen im Getriebegehäuse entfallen. Außerdem steht dem Getriebeentwickler ein nicht durch Schaltstangen eingeschränkter Bauraum zur Verfügung, der es ihm erleichtert die gewünschte Getriebekonzeption zu verwirklichen.

In diesem Zusammenhang vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung, die ein mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ausgerüstetes Stufengetriebe wiedergibt, näher erläutert.

Das mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung schaltbare Stufengetriebe ist in einem Getriebekasten 1 untergebracht, der mit seiner in der Zeichnung rechten Stirnseite im vorderen Bereich eines Fahrzeuges am Fahrzeugrahmen 2 befestigt ist. Von einer vorgeordneten Reibscheibenkupplung 3 erstreckt sich eine Antriebswelle 4 in den Getriebekasten 1 hinein, wo sie über ein Keilprofil drehfest mit der Eingangswelle 5 des Stufengetriebes verbunden ist. Die Eingangswelle 5 ist über Wälzlager 6, 7 im Getriebekasten 1 abgestützt und trägt zwei über Wälzlager 8, 9 frei drehbare aber axial festgelegte Stufenräder 10,11. Zwischen den Stufenrädern 10, 11 sitzt drehfest auf der Eingangswelle 5 eine Zahnscheibe 12 mit einer Außenverzahnung, die mittels einer innen verzahnten Schiebemuffe 13 ausgehend von deren wirkungsloser Mittelstellung wahlweise mit einer Verzahnung des einen oder anderen der Stufenräder 10, 11 gekuppelt werden kann.

Die Zeichnung zeigt den Getriebekasten 1 in einer im wesentlichen horizontalen Ebene, in der die Eingangswelle 5 liegt, geschnitten. Mit Abstand unterhalb der Eingangswelle 5 ist im Getriebekasten 1 eine Ausgangswelle 14 drehbar gelagert. Die Ausgangswelle 14 trägt ebenfalls zwei drehbar auf ihr gelagerte, jedoch nicht erkennbare Zahnräder, die je mit einem der Zahnräder 10, 11 in Kämmeingriff stehen. Ebenso wie zwischen den Zahnrädern 10, 11 befindet sich zwischen den beiden Zahnrädern ein Zahnring, der mit der Ausgangswelle 14 in drehfester Verbindung steht und in gleicher Weise wie oben bereits beschrieben mittels einer Schiebemuffe mit den benachbarten Zahnrädern kuppelbar ist.

In geringer Entfernung unterhalb der Eingangswelle 5 ist im Getriebekasten 1 eine Achse 15 eingesetzt, auf der ein zweikränziges Zahnrad 16 drehbar gelagert ist. Die beiden Zahnkränze dieses Zahnrades 16 haben unterschiedliche Durchmesser, wobei der Zahnkranz mit dem kleineren Durchmesser mit dem Zahnrad 10 auf der Eingangswelle 5 und der Zahnkranz mit dem größeren Durchmesser in das Zahnrad auf der Ausgangswelle 14 eingreift, das mit dem Zahnrad 11 auf der Eingangswelle 5 kämmt. Während durch Verschieben der Schiebemuffe 13 auf der Eingangswelle 5 zwei unterschiedliche Drehzahlen der Ausgangswelle 14 in der einen Drehrichtung realisiert werden, ist durch Verschieben der auf der Ausgangswelle 14 sitzenden Schiebemuffe über das Umkehrrad 16 eine Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle 14 erzielbar.

Das Verschieben der Schaltmuffen 13 erfolgt durch in eine Umgangsnut derselben eingreifende Schaltgabeln 17, 18, die gemeinsam auf einer als Schaltstange ausgebildeten Schaltwalze 19 verschiebbar gelagert sind. Die Schaltwalze 19 selbst ist im Getriebekasten 1 drehbar gelagert und in ihrem aus dem Getriebekasten 1 herausragenden Endbereich mit einer Handhabe 20 (Sterngriff) versehen. Auf der Schaltwalze 19 befinden sich zwei umlaufende Umfangsnuten 19a, 19b als Kurvenbahnen zur Steuerung jeweils einer der Schaltgabeln 17, 18. Hierzu sind die Naben beider Schaltgabeln 17, 18, wie bei der Schaltgabel 18 ersichtlich, mit einer radialen Gewindebohrung versehen, in die ein Gewindestift 21 mit einem vorderen Steuerzapfen 21a einschraubbar ist. Der Gewindestift 21 wird soweit in die Schaltgabel 18 eingeschraubt, bis der Steuerzapfen 21a in der vorgesehenen Weise in die Umfangsnut 19b eingreift und so die erforderliche Verbindung zwischen der Schaltwalze 19 und der Schaltgabel 18 herstellt. In dieser Lage ist der Gewindestift 21 mittels einer Schraubenmutter 22 gesichert.

Durch Drehen an der Handhabe 20 ist es möglich nacheinander die verschiedenen angebotenen Getriebegänger des Schaltgetriebes aufzurufen, wobei eine Kugelrastung 23 dafür sorgt, daß die Schaltwalze 19 und damit der eingestellte Getriebegang sich nicht unbeabsichtigt verstellen kann.

Claims (3)

1. Schalteinrichtung für Stufengetriebe, insbesondere in Kraft­ fahrzeugen, mit einer mit Kurvenbahnen versehenen zylindrischen Schaltwalze (19) zum Verschieben der auf einer Schaltstange gelagerten und zwecks Eingriff in die Kurven­ bahn einen Steuerzapfen aufweisenden Schaltgabeln (17, 18) für das Ein- und Ausrücken der Getriebegänge, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgabeln (17, 18) auf der als Schaltstange ausge­ bildeten Schaltwalze (19) verschiebbar gelagert sind.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzapfen (21a) lösbar an den Schaltgabeln (17, 18) befestigt sind.

3. Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzapfen (21a) Teil eines in eine radiale Gewindebohrung der Schaltgabeln (17, 18) eingesetzten Gewindebolzens (21) ist.