DE4207267A1 - Schaltvorrichtung fuer ein zahnraederwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung dieser Art (CH-PS 2 47 583) für ein Zahnräderwechselgetriebe in Gruppenbauart für den Antrieb eines Ackerschleppers ist die eine Schaltstange zum Schalten einer Zahnradstufe eines zweistufigen Grundgetriebes mittels eines ersten Handschalthebels und die andere Schalt­ stange zum Schalten eines im Kraftfluß nachgeordneten zweistu­ figen Gruppengetriebes mittels eines zweiten Handschalthebels verwendet. Bei dieser bekannten Schaltvorrichtung soll das Schalten einer im Straßengang oder im Kriechgang des Gruppen­ getriebes ungeeigneten Übersetzung im Grundgetriebe durch wahlweisen Eingriff des Fahrers verhindert werden. Zu diesem Zweck ist das Zwischensperrglied durch den Eingriff eines auf einer vom Fahrer betätigbaren Stellwelle angeordneten Exzen­ ters, welcher durch eine Gehäuseöffnung in die Führungsbahn des Zwischensperrgliedes einschwenken kann, wechselweise mit den beiden benachbarten Sperrgliedern derart in Eingriff bringbar, daß das betreffende Sperrglied in Anlage an einer durch die Nockenfläche rampenförmig abgestuften Gleitfläche an der be­ treffenden Schaltstange steht, während das andere Sperrglied hierdurch in seiner Führungsbahn ein so großes Bewegungsspiel erlangt, daß es außer Eingriff mit seiner Schaltstange gerät, wenn diese eine Schaltbewegung ausführt. Ein Zurückdrängen des jeweiligen Sperrgliedes aus seiner Sperrstellung ist zunächst dadurch verhindert, daß sich das Zwischensperrglied an dem Ex­ zenter sowie an einem zum Getriebegehäuse bewegungsfesten Weg­ teiler abstützt, welcher zwischen den Führungsbahnen der beiden Sperrglieder liegt. Diese Führungsbahnen sind in einer zum Ge­ triebegehäuse bewegungsfesten Führungsschiene vorgesehen, wel­ che parallel zu und zwischen den Schaltstangen angeordnet ist. Die rampenförmigen Gleitflächen mit der jeweiligen Nockenfläche für den Eingriff des zugehörigen Sperrgliedes liegen an den einander zugekehrten Seiten der Schaltstangen.

Aus der US-PS 37 79 097 ist eine Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit drei paral­ lelen Schaltwellen bekannt. Die Schaltwellen betätigen unter Vermittlung von Schwenkhebeln Schaltkupplungen zum Kuppeln von Losrädern mit ihrer Getriebewelle. Jede Schaltwelle weist zwei beiderseits einer Neutralstellung liegende Drehwinkelstellungen auf, in denen jeweils einer der Getriebegänge geschaltet ist. Um eine unbeabsichtigte Betätigung der beiden dem neuen einzu­ legenden Getriebegang nicht zugehörigen Schaltwellen zu ver­ meiden bzw. zu sperren, sind drei sternförmig zueinander ange­ ordnete und unmittelbar in gegenseitige Anlage bringbare Sperrkugeln verwendet, welche jeweils mit zwei in Form einer Raste angeordneten Nockenflächen zusammenarbeiten. Die Rasten liegen jeweils am freien Hebelende von Zwischensperrhebeln, welche mit ihren Schwenkachsen jeweils in Verlängerung der ge­ radlinigen Führungsbahn der Sperrkugel liegen und beim Betä­ tigen der jeweils zugehörigen Schaltwelle zwangsläufig eine Schwenkbewegung ausführen, durch die die dem jeweiligen Schwenksinn zugehörige Nockenfläche die gegenüberliegende Sperrkugel aus der Raste heraus und dadurch die beiden anderen Sperrkugeln in ihre Rasten hineindrückt.

Um zu gewährleisten, daß nur immer eine Schaltstange geschaltet werden kann, sind unabhängig von dem eingangs aufgezeigten Stand der Technik zwei Möglichkeiten denkbar:

Ein vom Handschalthebel in Wählrichtung mitgeführter Sperrbügel verriegelt die nicht geschalteten Schaltstangen. Dies ist eine sehr sichere, aber kostenaufwendige Anordnung.

Andererseits können quer zur Bewegungsachse der Schaltstangen in einer Bohrung in bestimmter Reihenfolge Sperrstifte und/oder -kugeln angeordnet sein, welche von der zu schaltenden Schalt­ stange über eine Schrägfläche bewegt werden und zu einer Sper­ rung der nichtgeschalteten Schaltstangen zwischen deren Schrägflächen und der Bohrungswand führen. Diese an und für sich einfache Anordnung hat jedoch einige Nachteile:

Es ist grundsätzlich ein größerer Abstand zwischen den Schalt­ stangen erforderlich. Es ergeben sich sehr lange und enge Boh­ rungen. In der neutralen Stellung müssen auch die Bohrungen oder Rillen der Schaltstangen koaxial zur Gehäusebohrung lie­ gen. Bei jeder Schaltbewegung der außen liegenden Schaltstangen werden alle Sperrglieder bewegt. Bei Kälte oder nicht koaxialen Bohrungen kann es zur Schwergängigkeit der Schaltbewegung kom­ men. Dicht nebeneinanderliegende Schaltstangen mit rechteckigem Querschnitt können auch mit dieser Anordnung nicht gegeneinan­ der gesperrt werden. Die Montage bzw. Demontage der Schalt­ stangen kann nicht als "Paket" gemeinsam erfolgen, sondern muß zeitraubend nacheinander im Wechsel mit den Sperrmitteln er­ folgen. Bei Leichtmetall-Gehäusen laufen die Sperrglieder in naturgemäß "weichen" Bohrungen und neigen zu Kantenausbildungen und damit zum "Hakeln". Maßliche Abweichungen der Abstände der Schaltstangen wirken sich negativ auf die Sperrwirkung aus.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesent­ lichen darin, eine Schaltvorrichtung mit wenigstens zwei par­ allelen Schaltstangen für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, bei der die Schaltstangen zum Einlegen der Getriebegänge axial verschoben werden und so nahe wie möglich zueinander angeordnet sowie jeweils gegenüber dem Getriebegehäuse unbeweglich festgelegt sind, wenn ein nicht zugehöriger Getriebegang eingelegt wird.

Die erläuterte Aufgabe ist in vorteilhafter Weise mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei­ terbildungen der Schaltvorrichtung nach der Erfindung zum Ge­ genstand.

Bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung sind die vorzugs­ weise in einem Lagerschild gelagerten Schaltstangen mit je ei­ ner Raste versehen, in welche je ein Sperrglied einrastet. Diese Sperrglieder können in einer Reihe aufrecht in demselben Lagerschild gelagert sein. Auf dem Lagerschild kann ein Füh­ rungsgehäuse befestigt sein, welches in einer quer verlaufenden Führungsbahn eine oder mehrere Zwischensperrglieder vorzugs­ weise in Form von Kugeln enthält, die in ihrer jeweiligen Lage von konischen Endflächen der Sperrglieder gehalten und ent­ sprechend bewegt werden.

Wird eine der außenliegenden Schaltstangen geschaltet (ver­ schoben), hebt das zugehörige Sperrglied das zugeordnete Zwi­ schensperrglied (Kugel) entlang der Schrägfläche des daneben­ liegenden Sperrgliedes bis zum Anschlag an der "Decke" der quer verlaufenden Führungsbahn an, evtl. danebenliegende Zwischen­ sperrglieder (Kugeln) werden ebenfalls schräg angehoben, und so kommt es zu einer gemeinsamen Sperrung der Schaltstangen.

Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung hat folgende Vorteile:

Bei jedem Sperrvorgang wird immer nur ein Sperrglied bewegt, wodurch auch die Leichtgängigkeit bei kaltem Getriebe gewähr­ leistet ist. Für die Neutralstellung sind keine gemeinsamen Bohrungen erforderlich. Je Sperrglied wird nur eine Bohrung benötigt. Die Sperrglieder können gleich ausgebildet werden. Montage und Demontage der Schaltstangen sind einfach, da die Sperrmittel diesbezüglich unabhängig angeordnet sind. Die Sperrmittel sind nicht direkt im Getriebegehäuse gelagert, so daß ein beliebig harter Werkstoff verwendet werden kann. Maß­ liche Abweichungen in den Schaltstangenabständen können sich nicht auf die Sperrwirkung auswirken. Im Reparaturfall ist ein problemloses Auswechseln der Sperrmittel ohne Demontage der Schaltstangen ermöglicht.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von fünf in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsformen. In der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Schaltvorrich­ tung nach der Erfindung in Neutralstellung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeu­ ges in der ersten Ausführungsform,

Fig. 1a einen auf die Anordnung der Sperrmittel be­ schränkten Ausschnitt von Fig. 1, bei dem jedoch die dort gezeigte Anordnung als eine fünfte Aus­ führungsform der Erfindung gegenüber der Anord­ nung der Sperrmittel von Fig. 1 in baulich "um­ gekehrter" Lage vorgesehen ist,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schaltvorrichtung von Fig. 1 nach Linie II-II,

Fig. 2a einen Ausschnitt der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, wobei die Schaltvorrichtung sich in ei­ ner einem geschaltetem Gang entsprechenden Stel­ lung befindet,

Fig. 2b einen Teillängsschnitt durch die Schaltvorrich­ tung von Fig. 1 nach Linie II_b-II_b von Fig. 2a in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die Schaltvorrich­ tung von Fig. 1 nach Linie III-III,

Fig. 4 eine Schaltvorrichtung nach der Erfindung in der zweiten Ausführungsform in einer der Fig. 2 entsprechenden, jedoch schematisierten Darstel­ lung,

Fig. 5 eine Schaltvorrichtung nach der Erfindung in der dritten Ausführungsform in einer der Fig. 2 entsprechenden, jedoch schematisierten Darstel­ lung, und

Fig. 6 eine Schaltvorrichtung nach der Erfindung in der vierten Ausführungsform in einer der Fig. 2 entsprechenden, jedoch schematisierten Darstel­ lung.

Unter Bezugnahme zunächst auf die Fig. 1 bis 3 sind in einem Getriebegehäuse 10 eines Zahnräderwechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges in einer Gehäuseebene 39-39 eine Hauptachse 35-35 sowie ein Gelenkzentrum 46 festgelegt. Koaxial zur Hauptachse 35-35 bzw. mit dieser zusammenfallend, sind in üb­ licher Weise eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle mit ih­ ren Drehachsen angeordnet. Auf diesen Wellen sind Losräder von Zahnradstufen drehbar angeordnet, welche durch Schaltkupplungen in der üblichen Weise mit ihrer Welle kuppelbar sind. Diese Schaltkupplungen werden durch Schaltgabeln 36 eingerückt, welche in Bezug auf die Hauptachse 35-35 quer angeordnet und jeweils starr mit einer zugehörigen Schaltstange 7 bzw. 8 bzw. 9 verbunden sind. Die Schaltstangen 7 bis 9 nehmen eine Neu­ tralstellung 33 ein, wenn jeweils eine an ihrer Oberseite ein­ gebrachte Schaltnut 30 für den Eingriff eines am unteren Ende eines Handschalthebels 32 sitzenden Schaltfingers 31 mittig zu einer Wählebene 29-29 liegt, welche das Gelenkzentrum 46 der Schwenklagerung 47 des Handschalthebels 32 am Getriebegehäuse 10 enthält und auf der Hauptachse 35-35 senkrecht steht. Die Schwenklagerung 47 erlaubt in der üblichen Weise Schwenkbewe­ gungen des Handschalthebels 32 in der Wählebene 29-29 sowie Schwenkbewegungen in den die jeweilige Schaltnut 30 einer der Schaltstangen 7 bis 9 enthaltenden Schaltebenen senkrecht zur Wählebene 29-29.

Die Schaltstangen 7 bis 9 sind an beiden Enden jeweils axial verschiebbar gegenüber dem Getriebegehäuse 10 gelagert - in der Zeichnung ist nur die Lagerung der vorderen Enden der Schalt­ stangen dargestellt. Die Rechteckquerschnitt aufweisenden Schaltstangen 7 bis 9 sind unmittelbar nebeneinander angeordnet und dabei mit ihren vorderen Enden in einer rechteckförmigen Lageröffnung 43 eines Lagerschildes 41 verschiebbar geführt, welcher an einer zur Hauptachse 35-35 senkrechten Gehäusequer­ wand 40 mittels Befestigungsschrauben lösbar gehaltert ist. Auf den Lagerschild 41 ist ein rechteckförmiges Führungsgehäuse 42 aufgesetzt, wobei die aufeinanderstoßenden Trennflächen 44 und 45 in einer zur Wählebene 29-29 senkrechten Querebene des Ge­ triebegehäuses 10 liegen sowie beide Teile durch Befestigungs­ schrauben lösbar gegeneinander verspannt sind.

In einer zugleich eine Mittelebene für die Lageranordnung 41, 42 bildenden und auf der Hauptachse 35-35 senkrecht stehenden Gehäuseebene 37-37, welche auf der zu den Schaltgabeln 36 ent­ gegengesetzten Seite der Gehäusequerwand 40 liegt, sind Sperr­ glieder 11 bis 13 und Zwischensperrglieder 14, 15 zur jeweili­ gen Festlegung der dem geschalteten bzw. gewählten Gang nicht zugehörigen beiden Schaltstangen gegenüber dem Getriebegehäuse 10 wie folgt angeordnet:

Die Schaltstangen 7 bis 9 weisen an ihrer zur jeweiligen Schaltgabel 36 entgegengesetzten Seite eine V-förmige Raste 28 mit einer schrägen Nockenfläche 19 zum Blockieren der von der Neutralstellung 33 aus in der zum Lagerschild 41 entgegenge­ setzten Richtung erfolgenden Schaltstangenbewegungen und einer schrägen Nockenfläche 20 zum Blockieren der entgegengesetzten Schaltstangenbewegungen auf. Diese Rasten 28 liegen in der je­ weiligen Neutralstellung 33 ihrer Schaltstange mittig zur Ge­ häuseebene 37-37. In die Rasten 28 kann das jeweils konische Ende 17 eines Sperrgliedes 11 bzw. 12 bzw. 13 eintreten, wobei diese Sperrglieder einen zylindrischen Führungsabschnitt 34 aufweisen und an ihrem anderen Ende 18 ebenfalls konisch aus­ gebildet sind und in einer Spitze auslaufen.

Diese im wesentlichen zylindrischen Sperrglieder 11 bis 13 sind in Führungsbohrungen 21 des Lagerschildes 41 gleitend geführt, deren Achsen 38 sowohl in der Gehäuseebene 37-37 liegen als auch parallel zur Gehäuseebene 39-39 ausgerichtet sind. Die Führungsbohrungen 21 münden an ihrem einen Ende in die Lager­ öffnung 43 und an ihrem anderen Ende in der Trennfläche 44 des Lagerschildes 41 aus.

Die spitzen Enden 18 der Sperrglieder 11 bis 13 arbeiten mit zwei Zwischensperrgliedern 14 und 15 in Form je einer Kugel zusammen, welche in einer im Querschnitt U-förmigen Führungsbahn 22 im Führungsgehäuse 42 aufgenommen sind. Die mit ihrem lichten Querschnitt mittig zur Gehäuseebene 37-37 lie­ gende Führungsbahn 22 weist in den Richtungen der Hauptachse 35-35 eine lichte Weite 54 auf, die etwa dem Durchmesser der kugelförmigen Zwischensperrglieder 14, 15 entspricht. Die Füh­ rungsbahn 22 ist zur Trennfläche 45 des Führungsgehäuses 42 offen und weist in den Richtungen der Bahnachsen 38 eine lichte Weite 55 auf, welche um ein bestimmtes Bewegungsspiel 56 größer als der Durchmesser der Zwischensperrglieder 14, 15 bemessen ist.

Wenn alle Schaltstangen 7 bis 9 in der neutralen Stellung 33 stehen, können die drei Sperrglieder 11 bis 13 mit ihren ko­ nischen Enden 17 in die jeweilige Raste 28 eintreten und somit ihre jeweilige Sperrstellung 24 einnehmen. Dabei können die beiden Zwischensperrglieder 14, 15 in eine jeweilige Freigang­ stellung 14₂₄ bzw. 15₂₄ (in Fig. 2a gestrichelt angedeutet) gelangen, in der beide Zwischensperrglieder 14, 15 sowohl ge­ genseitig als auch mit dem mittleren Sperrglied 12 sowie mit dem jeweils angrenzenden äußeren Sperrglied 11 bzw. 13 in An­ lage stehen können und dann das jeweilige Bewegungsspiel 56 in der Führungsbahn 22 aufweisen.

Wenn entsprechend dem Schaltzustand von Fig. 2a eine der Schaltstangen - in diesem Falle die Schaltstange 7 - aus der Neutralstellung 33 heraus zum Einlegen eines Ganges betätigt ist, wurde das zugehörige Sperrglied 11 durch den Eingriff der diesbezüglichen Nockenfläche - in diesem Falle der Nockenfläche 19 - aus der Raste 28 heraus in seine Lösestellung 25 gedrückt, in welcher das stirnseitige Ende des konischen Teiles 17 des Sperrgliedes 11 auf einer sich an die Raste 28 anschließenden Abstützfläche 26 der Schaltstange 7 aufliegt (bei einer entge­ gengesetzten Betätigung der Schaltstange 7 würde eine auf der anderen Seite der Raste 28 liegende Abstützfläche 27 an der Schaltstange 7 in Funktion treten).

Das zur Betätigung der beiden Sperrglieder 11 und 12 der beiden benachbarten Schaltstangen 7 und 8 zwischen Sperr- und Löse­ stellung 24 und 25 erforderliche Bewegungsspiel 57 in Richtung der jeweiligen Bohrungsachse 38 ist so auf das Bewegungsspiel 56 des zugehörigen Zwischensperrgliedes 14 abgestimmt, daß das Zwischensperrglied 14 zwangsläufig sowohl an beiden angrenzen­ den Sperrgliedern 11 und 12 als auch an der Führungsbahn 22 (Bewegungsspiel 56 = Null) in Anlage gehalten ist, wenn eines der beiden Sperrglieder 11 oder 12 in die Lösestellung 25 ge­ drückt worden ist, wobei die betreffende Abstützfläche 26 oder 27 die Sperrstellung 24 des anderen Sperrgliedes sichert. Der vorstehend beschriebene Schaltzustand in Fig. 2a mit dem in der Lösestellung 25 stehenden Sperrglied 11 und dem in der Sperr­ stellung 24 gehaltenen Sperrglied 12 ist in ausgezogenen Linien dargestellt.

Bei Verwendung einer dritten Schaltstange 9 ist die vorstehend beschriebene Abstimmung identisch für die mittlere Schaltstange 8 und die dritte Schaltstange 9 unter Verwendung eines dritten zugehörigen Sperrgliedes 13 sowie eines zusätzlichen zweiten Zwischensperrgliedes 15 in Form einer Kugel getroffen, wobei es wichtig ist, daß auch die Zwischensperrglieder 14 und 15 stets in gegenseitiger Anlage stehen, so daß die jeweils nicht be­ nachbarten Sperrzwischenglieder ebenfalls angestoßen werden.

Das vorstehend beschriebene Abstimmungsprinzip gilt selbstre­ dend für jede weitere Schaltstange, so daß unabhängig davon, wie viele Schaltstangen verwendet sind, stets eine Schaltstange geschaltet sein kann und dann die übrigen zwangsweise gesperrt sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 kann die Anordnung auch so getrof­ fen sein, daß die zylindrischen Sperrglieder 11 bis 13 durch Kugeln gemäß der Ausführungsform von Fig. 4 ersetzt sind, wel­ che gegenseitig durch Sperrzwischenglieder 16 in Form einer Vielzahl von kleinen Kugeln in Wirkung stehen, welche in einer entsprechend ausgebildeten Gehäuseführung 23 aufgenommen sind. Dargestellt ist ein Schaltzustand, bei welchem die Sperrkugel 13 der Schaltstange 9 durch Einlegen eines zugehörigen Ganges in ihre Lösestellung gedrückt ist, wodurch die Sperrkugeln 11 und 12 der beiden anderen Schaltstangen 7 und 8 über die Zwi­ schensperrkugeln 16 in der Sperrstellung gehalten sind.

Wie sich aus Fig. 1 erkennen läßt, können die Schaltstangen 7 bis 9 an ihren jeweils der zugehörigen Schaltgabel 36 zuge­ kehrten Schmalseite mit je einer in Neutralstellung in der Ge­ häuseebene 37-37 liegenden Raste 28a versehen sein, welche wie bei der ersten Ausführungsform durch zwei axial sich ge­ genüberliegende Nockenflächen 19a und 20a gebildet sind. Somit können die sonst unveränderten Sperrglieder 11 bis 15 mit Füh­ rungsbahnen 21, 22 und Lagerteilen 41, 42 der ersten Ausfüh­ rungsform in "umgekehrter" Einbaulage gemäß Fig. 1a angeordnet sein.

Im übrigen sind beide Anordnungen identisch und mit gleichen Bezugszahlen versehen, so daß bezüglich weiterer Einzelheiten von Fig. 1a auf die Beschreibung von Fig. 1 verwiesen werden kann.

Bei der Ausführungsform der Fig. 5 sind abweichend von der er­ sten Ausführung der Fig. 2 die beiden Sperrglieder 11 und 13 der äußeren Schaltstangen 7 und 9 mit ihren Bahnachsen 48 und 50 geneigt zur Bahnachse 49 des mittleren Sperrgliedes 12 der mittleren Schaltstange 8 angeordnet. In Anpassung hieran sind die Zwischensperrglieder 14 und 15 zylindrisch (Führungsab­ schnitte 52) entsprechend den Sperrgliedern 11 bis 13 (zylin­ drische Führungsabschnitte 34) ausgebildet. Die Schaltstange 9 ist aus der Neutralstellung verschoben, so daß das Sperrglied 13 in seine Lösestellung gedrückt ist, während hierdurch die beiden anderen Sperrglieder 11 und 12 in der jeweiligen Sperr­ stellung gehalten sind.

Bei der Ausführungsform der Fig. 6 sind die Sperrglieder 11 und 13 der beiden äußeren Schaltstangen 7 und 9 mit ihren Bahnach­ sen 48 und 50 senkrecht zur Bahnachse 49 des Sperrgliedes 12 der mittleren Schaltstange 8 angeordnet. Da auch die gemeinsame Bahnachse 51 der an das mittlere Sperrglied 12 angrenzenden Zwischensperrglieder 14 und 15 diese senkrechte Anordnung zur Bahnachse 49 aufweist, sind zusätzliche Sperrzwischenglieder 16 für das Zusammenwirken der Sperrzwischenglieder 14, 15 mit den seitlichen Sperrgliedern 11, 13 erforderlich. Diese zusätz­ lichen Zwischensperrglieder 16 sind mit ihrer jeweiligen Bahn­ achse 53 parallel zur Bahnachse 49 angeordnet. Alle Sperrglie­ der und Zwischensperrglieder sind zylindrisch (zylindrische Führungsabschnitte 34 bzw. 52) ausgebildet. Das Sperrglied 12 der mittleren Schaltstange 8 ist in seine Lösestellung betä­ tigt, wodurch wiederum die beiden anderen Sperrglieder 11 und 13 in ihrer Sperrstellung gehalten sind.

Allen Ausführungen ist der Vorteil gemeinsam, daß die Schalt­ stangen 7 bis 9 unmittelbar nebeneinander angeordnet sein kön­ nen, weil die Rasten 28 bzw. 28a jeweils so am Außenmantel der Schaltstange angeordnet sind, daß ihre Öffnung keiner der an­ deren Schaltstangen zugekehrt ist.

Claims (26)

1. Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, bei der zwei zueinander parallele Schaltstangen gegenüber einem Ge­ triebegehäuse sowohl an sich axial verschiebbar angeordnet als auch wechselweise unter Vermittlung von zwei Sperrgliedern und einem Zwischensperrglied in jeweils einer Bewegungsrichtung unbeweglich festlegbar sind, und bei der die Sperrglieder mit je einer balligen oder schrägen Eingriffsfläche einerseits an einer Nockenfläche am Außenmantel der ihnen jeweils zugeordne­ ten Schaltstange und andererseits an einem jeweils benachbarten Bereich des Zwischensperrgliedes in Anlage bringbar sind, und bei der Sperrglieder und Zwischensperrglied in je einer zum Getriebegehäuse bewegungsfesten Führungsbahn aufgenommen sind und die Anordnung so getroffen ist, daß das eine Sperrglied in eine Sperrstellung betätigbar ist, in welcher es in Eingriff mit der zugeordneten Nockenfläche steht, während das andere Sperrglied hierbei in einer Lösestellung steht, in welcher es außer Eingriff mit der zugeordneten Nockenfläche ist, jedoch in Anlage an einer die Sperrstellung des einen Sperrgliedes zwangsweise aufrechterhaltenden Abstützfläche seiner zugeord­ neten Schaltstange steht - und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (7, 8) je eine zusätzliche Nockenfläche (20 bzw. 20a) für ihre Festlegung auch in der anderen Bewe­ gungsrichtung aufweisen und beide Nockenflächen (19, 20) einer Schaltstange (7 bzw. 8) in Form einer Raste (28 bzw. 28a) an einer der anderen Schaltstange (8 bzw. 7) nicht zugekehrten Stelle des Außenmantels angeordnet sind, und daß die Führungs­ bahn (22) des Zwischensperrgliedes (14) derart kontinuierlich ausgebildet ist, daß - ausgehend von einer Neutralstellung (33) der Schaltstangen (7, 8), in welcher die Rasten (28 bzw. 28a) mit dem zugehörigen Sperrglied (11, 12) in Überdeckung stehen - die durch Verschiebung einer Schaltstange (7) aus der Neutral­ stellung (33) heraus erzwungene Verlagerung des zugehörigen Sperrgliedes (11) aus seiner Sperrstellung (24) in seine Löse­ stellung (25) das andere Sperrglied (12) zwangsläufig über eine Verlagerung des Zwischensperrgliedes (14) in seiner Sperrstel­ lung (24) festgelegt wird und umgekehrt.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung von mehr als zwei Schaltstangen jede weitere Schaltstange (9) sowohl parallel zu den anderen Schaltstangen (7, 8) als auch gegenüber dem Getriebegehäuse (10) an sich axial verschiebbar angeordnet sowie unter Ver­ mittlung eines weiteren Sperrgliedes (13) und jeweils wenig­ stens eines weiteren Zwischensperrgliedes (15) in beiden Bewe­ gungsrichtungen unbeweglich festlegbar ist und zu diesem Zweck an ihrem Außenmantel zwei Nockenflächen (19, 20 bzw. 19a, 20a) in Form einer Raste (28 bzw. 28a) aufweist, welche an einer den anderen Schaltstangen (7, 8) nicht zugekehrten Stelle liegt, und daß die Rasten (28 bzw. 28a) der mittleren Schaltstangen (Schaltstange 8) jeweils an einer der die Zwischensperrglieder (14, 15) aufnehmenden Führungsbahn (22) zugekehrten Stelle des zugehörigen Außenmantels liegen und das weitere Sperrglied (13) sowohl in einer zum Getriebegehäuse (10) bewegungsfesten Füh­ rungsbahn (21) aufgenommen als auch mit je einer balligen oder schrägen Eingriffsfläche (17, 18) einerseits an der Raste (28 bzw. 28a) der weiteren Schaltstange (9) und andererseits an einem zugekehrten Bereich des weiteren Zwischensperrgliedes (15) in Anlage bringbar und die Anordnung so getroffen ist, daß das weitere Sperrglied (13) einerseits zwangsläufig in seiner Sperrstellung (24) mit Eingriff in die zugeordnete Raste (28 bzw. 28a) steht, wenn eines der anderen Sperrglieder (11 oder 12) in seine Lösestellung (25) betätigt ist, und andererseits in seiner Lösestellung (25) außer Eingriff mit der zugehörigen Raste (28 bzw. 28a) ist, sich jedoch in Anlage an einer Ab­ stützfläche (26, 27 bzw. 26a, 27a) am Außenmantel seiner zuge­ hörigen Schaltstange (9) befindet, so daß durch den Eingriff des weiteren Zwischensperrgliedes (15) sowohl an dem Sperrglied (12) der benachbarten mittleren Schaltstange (8) als auch an dem benachbarten Zwischensperrglied (14) die anderen Sperr­ glieder (11, 12) zwangsläufig in ihrer Sperrstellung (24) festgelegt sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder (11 bis 13) einen mittleren zylindrischen Führungsabschnitt (34) aufweisen.

4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischensperrglied (14 bzw. 15 bzw. 16) eine Kugel verwendet ist.

5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (7 bis 9) unmittelbar nebeneinander an­ geordnet sind.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (7 bis 9) parallel zu einer geometrischen Hauptachse (35-35) des Getriebegehäuses (10) angeordnet sind und je eine quer und bis zur Hauptachse (35-35) sich er­ streckende Schaltgabel (36) aufweisen, und daß die jeweilige Raste (28) sich an der zur Schaltgabel (36) entgegengesetzten Stelle am Außenmantel der Schaltstange (7 bzw. 8 bzw. 9) be­ findet.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (7 bis 9) parallel zu einer geometrischen Hauptachse (35-35) des Getriebegehäuses (10) angeordnet sind und je eine quer und bis zur Hauptachse (35-35) sich er­ streckende Schaltgabel (36) aufweisen, und daß die jeweilige Raste (28a) sich an der der Schaltgabel (36) zugekehrten Stelle am Außenmantel der Schaltstange (7 bzw. 8 bzw. 9) befindet.

8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sperrglieder (11 bis 13) und Zwischensperrglieder (14, 15) in einer zur Hauptachse (35-35) senkrechten Gehäuseebene (37-37) des Getriebegehäuses (10) angeordnet sind.

9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bahnlinie der Führungsbahnen (21) der Sperr­ glieder (11 bis 13) jeweils eine Gerade (38) ist.

10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (21) der Sperrglieder (11 bis 13) par­ allel verlaufen.

11. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (21) der Sperrglieder (11 bis 13) par­ allel zu einer Gehäuseebene (39-39) liegen, welche die Haupt­ achse (35-35) enthält.

12. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Hauptachse (35-35) senkrechte Gehäuseebene (37-37) einerseits und die Schaltgabeln (36) andererseits auf ver­ schiedenen Seiten einer zur Hauptachse (35-35) senkrechten Ge­ häusewand (40) des Getriebegehäuses (10) liegen.

13. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstangen (7 bis 9) in einem lösbar gegenüber dem Getriebegehäuse (10) gehalterten Lagerschild (41) gelagert sind, welcher mit einem Führungsgehäuse (42) für die Zwischen­ sperrglieder (14, 15) lösbar verbunden ist, und daß die im La­ gerschild (41) vorgesehenen Führungsbahnen (21) für die Sperr­ glieder (11 bis 13) jeweils an einem Ende in der Lageröffnung (43) für die Schaltstangen (7 bis 9) und am anderen Ende in der Trennfläche (44) des Lagerschildes (41) für das Ansetzen des Führungsgehäuses (42) ausmünden, und daß die Führungsbahn (22) im Führungsgehäuse (42) für die Zwischensperrglieder (14, 15) gegenüber der Trennfläche (45) des Führungsgehäuses (42) für das Ansetzen an den Lagerschild (41) offen ist.

14. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschild (41) an der zur Hauptachse (35-35) senk­ rechten Gehäusewand (40) gehaltert ist.

15. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Hauptachse (35-35) enthaltenden Gehäuseebene (39-39) das Gelenkzentrum (46) einer Schwenklagerung (47) eines Handschalthebels (32) am Getriebegehäuse (10) liegt.

16. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als jeweiliges Zwischensperrglied eine Vielzahl von klei­ neren Kugeln (16) verwendet ist, deren Durchmesser wesentlich kleiner als die engste lichte Weite der zugehörigen Führungs­ bahn (23) ist (Fig. 4).

17. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als jeweiliges Zwischensperrglied mit zugehöriger Führungs­ bahn ein ein fließfähiges Arbeitsmittel enthaltendes Leitungs­ system verwendet ist.

18. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bahnlinie (48 bzw. 50) der Führungsbahn der Sperrglieder (11, 13) von zwei seitlich äußeren Schaltstangen (7 und 9) quer zu der mittleren Bahnlinie (49) der Führungsbahn des Sperrgliedes (12) einer mittleren Schaltstange (8) verläuft.

19. Schaltvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bahnlinie (51) der Führungsbahn für die Zwi­ schensperrglieder (14, 15) eine zu der mittleren Bahnlinie (49) der Führungsbahn für das Sperrglied (12) der mittleren Schalt­ stange (8) senkrechte Gerade bildet.

20. Schaltvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischensperrglieder (14, 15) einen mittleren zylin­ drischen Führungsabschnitt (52) aufweisen.

21. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bahnlinie (48, 50) der Führungsbahnen der Sperr­ glieder (11, 13) der äußeren Schaltstangen (7, 9) gegenüber der mittleren Bahnlinie (49) der Führungsbahn des Sperrgliedes (12) der mittleren Schaltstange (8) geneigt ist (Fig. 5).

22. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bahnlinie (48, 50) der Führungsbahnen der Sperrglieder (11, 13) der äußeren Schaltstangen (7, 9) auf der mittleren Bahnlinie (49) der Führungsbahn des Sperrgliedes (12) der mittleren Schaltstange (8) senkrecht steht, und daß die beiden mit dem Sperrglied (12) der mittleren Schaltstange (8) in Eingriff bringbaren Zwischensperrgliedern (14, 15) jeweils über wenigstens ein zusätzliches Zwischensperrglied (16) mit dem Sperrglied (11, 13) der jeweils äußeren Schaltstange (7 bzw. 9) zusammenarbeiten (Fig. 6).

23. Schaltvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bahnlinie (53) der Führungsbahnen der zusätz­ lichen Zwischensperrglieder (16) jeweils eine Gerade ist (Fig. 6).

24. Schaltvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Bahnlinie (51) der Führungsbahn der mit dem Sperrglied (12) der mittleren Schaltstange (8) zusammenarbei­ tenden Zwischensperrgliedern (14, 15) auf der mittleren Bahnlinie (53) der Führungsbahnen der zusätzlichen Zwischen­ sperrglieder (16) senkrecht steht (Fig. 6).

25. Schaltvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Zwischensperrglieder (16) einen mittleren zylindrischen Führungsabschnitt (34) aufweisen (Fig. 6).

26. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrglieder (11 bis 13) Kugeln verwendet sind (Fig. 4).