DE4332440A1 - Gangwahlvorrichtung für ein Handschaltgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handschaltgetriebe für Personen­ kraftwagen und Lastwagen sowie Verbesserungen des handbe­ tätigten Schaltgestänges in derartigen Getrieben.

Die vorliegende Erfindung ist eng mit dem Handschalterge­ triebe der US Patentanmeldung 951,279 verknüpft, Titel: "Handschaltgetriebe", Anmeldetag: 25.09.1992. Zu derartigen Handschaltgetrieben wird als Stand der Technik auf US 4,222,281 und 4,799,399 hingewiesen. Alle diese Getriebe besitzen eine Eingangswelle, eine Hauptwelle und eine Gegenwelle. Die Hauptwelle und die Gegenwelle sind mit Zahnrädern und Zahnradelementanordnungen versehen. Zum wahlweisen Einlegen mehrerer Vorwärtsgänge und mindestens eines Rückwärtsganges sind Synchronisierkupplungen vorge­ sehen. Ein fahrerbetätigter Schalthebel ist am Getriebege­ häuse vorgesehen, das die Hauptwellenzahnräder und die Zahnradelemente der Zwischenwelle aufnimmt. Die Synchro­ nisierkupplungen weisen Kupplungsringe oder Kupplungshülsen auf, die axial verschiebbar angeordnet sind, um den An­ triebsstrang herzustellen oder zu unterbrechen.

Ein Schaltgestänge zum Betätigen der Kupplungshülsen weist für jede Hülse eine Schaltgabel auf. Eine mechanische Ver­ bindung zwischen dem fahrerbetätigten Schalthebel und den einzelnen Schaltgabeln wird von Verlängerungen oder Wähl­ platten hergestellt, die von jeder Schaltgabel getragen sind. Der Schalthebel kann in einer Ebene quer zur Achse der Hauptwelle verdreht oder in einer Ebene parallel zur Haupt­ wellenachse nach vorne und rückwärts bewegt werden, wenn zwischen dem Schalthebel und den einzelnen Schaltplatten eine mechanische Verbindung hergestellt oder gelöst werden soll.

Es ist allgemein bekannt, eine Schaltgabelverriegelung vorzusehen, welche eine Schaltbewegung einer Schaltgabel verhindert, wenn eine andere Schaltgabel vom Fahrer gewählt und betätigt wird, in dem der Fahrer den Schalthebel in eine oder die andere Richtung verschiebt. Ein an einem Ende des Schalthebels befestigter Versatzhebel wird entweder gedreht oder axial vom Schalthebel verschoben, wenn vom Fahrer die Wählplatten und Schaltgabeln angewählt werden. Die Schalt­ gabeln können an einer gemeinsamen Schaltstange angebracht oder von ihr gestützt sein, die parallel in bezug auf die Hauptwellenachse angeordnet ist.

Bei Anordnungen des Standes der Technik, ist es allgemein üblich, eine am Getriebegehäuse befestigte Kulisse für die Schaltbewegung vorzusehen. Diese bildet ein Schaltmuster für den Versatzhebel und den Schalthebel, wenn der Fahrer die verschiedenen Gänge einlegt oder ändert. Es ist auch allge­ mein üblich, die Verriegelung an einem stationären Teil des Getriebes unabhängig von der Befestigung des Schalthebels anzuordnen. Solche Bauweisen bedingen Montageprobleme wegen des komplexen Aufbaus des Schaltgestänges. Darüber hinaus führen Abmessungstoleranzen, die sich normalerweise bei der Gestaltung und Herstellung des Getriebes und des Schaltge­ stänges ergeben, zu Kalibrierfehlern, so daß es durchaus möglich ist, daß die Wähleinrichtung für die Wählplatten fehlausgerichtet sind und die Synchronisierkupplungshülsen fehlerhaft angebracht werden.

Die vorstehenden Nachteile werden bei einem erfindungsge­ mäßen Getriebe dadurch vermieden, daß eine unabhängige Baugruppe für den Schalthebel und die Befestigung des Schalthebels vorgesehen ist.

Diese Baugruppe enthält eine Kulisse für die Bewegungs­ steuerung des Schalthebels und ein Kulissenfolgeglied, die unabhängig vom Getriebegehäuse vorgesehen sind, in dem das Getriebe liegt. Ferner wird erfindungsgemäß die Verriege­ lungseinrichtung, die normalerweise an einem Teil des Getriebegehäuses befestigt ist oder von dem Getriebegehäuse teilgebildet wird, für gewöhnlich in einer entfernten Anordnung, in enger Nähe zur Befestigung des Schalthebels angeordnet. Die Verriegelung bildet auch einen Teil der Baugruppe, in der der Schalterhebel und seine Befestigungs­ struktur einen Teil bilden. Dies ermöglicht eine unabhängige Montage der Verriegelungsanordnung, des Schalthebels und seiner Befestigungsanordnung, der Wählkulisse und des Versatzhebels für den fahrerbetätigten Hebel. Damit können Abmessungstoleranzen genauer eingehalten werden. Ein komplexer Aufbau der Anordnung ist vermieden, da die vor­ beschriebene Baugruppe in eine Öffnung des Getriebegehäuses eingesetzt werden kann, das die Zahnradelemente und Zahn­ räder der Gegenwelle und der Hauptwelle beherbergt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B gemeinsam einen Querschnitt eines erfindungsge­ mäßen Handschaltgetriebes;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1A;

Fig. 3 durch einen Teil des Schaltmechanismus und der Führungsplatte für die Schaltstange des in Fig. 1A und 1B dargestellten Getriebes. Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Endansicht, teilweise geschnitten, längs der Linie 4-4 in Fig. 1B;

Fig. 5 eine Endansicht, teilweise geschnitten, längs der Linie 5-5 in Fig. 1B;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 1A;

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 2;

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Führungsplatte für den Schalthebel in der Schnittebene der Linie 8-8 in Fig. 3;

Fig. 9 eine Darstellung eines Schaltmusters für den Kniehebelarm des Schalthebels;

Fig. 10A eine isometrische Ansicht einer Riegelplatte für die Verriegelung der Synchronisier-Kupp­ lungshülsen in den Fig. 1A und 1B;

Fig. 10b und 10C Schaltgabel-Wählplatten für die Schaltgabeln des zweiten und dritten bzw. des dritten und vierten Ganges, die vom Schalthebel betätig­ bar sind und

Fig. 11 eine Teilansicht der Schaltgabel für den ersten Gang und Rückwärtsgang mit Wählplatte und Schalt­ stange.

Fig. 1A zeigt eine Eingangswelle 10 mit Keilnuten 12 zur Antriebsverbindung mit der Nabe einer Kupplungsplatte als Teil einer fahrerbedienten neutralen Kupplungs- und Schwung­ radanordnung. Die Kurbelwelle des Motors ist an die Welle 10 über diese Anordnung gekuppelt.

Eine Abtriebswelle 14 ist gemäß Fig. 1B mit Keilnuten 16 zum Anschluß an eine Antriebsgabel als Teil eines Universalge­ lenks zwischen der Welle 14 und der Antriebswelle versehen. Über die Antriebswelle und ein Ausgleichsgetriebe wird Dreh­ moment zu den angetriebenen Fahrzeugrädern geführt.

Das Getriebe in Fig. 1 besitzt ein Gußgehäuse 18 mit einem glockenförmigen Abschnitt 20 für die Kupplung, der mit dem Umfang 22 am Motorblock einer Brennkraftmaschine ange­ schraubt oder in anderer Weise befestigt ist.

Das Gehäuse 18 ist mit Schrauben 24 an einem weiteren Gehäu­ seteil 26 befestigt, der Teile des nachfolgend beschriebenen Getriebes und die Endwelle bzw. die Abtriebswelle 14 ein­ schließt. Die Gehäuseteile 18 und 26 bilden ein gemeinsames Gehäuse.

Eingangsseitig ist ein Zahnrad 28 mit der Antriebswelle 10 verbunden oder an ihr angeformt. Das Zahnrad ist mit Kegel­ rollenlagern 30 in einer Öffnung 32 in der Vorderseite 34 des Gehäuses 18 gelagert.

Eine Getriebehauptwelle 36 erstreckt sich durch die Gehäuse­ teile 18 und. 26 koaxial zur Achse der Antriebswelle 10. Die Hauptwelle ist mit einem Lager 38 in einer Bohrung 40 des Zahnrades 28 gelagert und ferner endseitig in einem Kegel­ rollenlager 42 gelagert, das in einer Bohrung 44 der Endwand 46 des Gehäuseteils 26 sitzt.

An der Hauptwelle 36 sind ein Zahnrad 48 für den zweiten Gang, ein Zahnrad 50 für den dritten Gang, ein Zahnrad für den fünften Gang bzw. Overdrive 52 angeformt.

Auf der rechten Seite der Hauptwelle 36 sind ein Zahnrad 54 für den ersten Gang und ein Zahnrad 56 für den Rückwärtsgang drehbar gelagert.

Eine Zwischenwelle 58 ist endseitig gelagert, und zwar pa­ rallel zur Hauptwelle 36. Linksseitig ist die Zwischenwelle in Regelrollenlagern 60 in einer Öffnung 62 der Stützwand 34 gelagert. Das rechte Ende der Gegenwelle 58 ist mit einem Kegelrollenlager 64 in der rechten Tragwand 46 des Gehäuse­ teils 26 gelagert. Ein eingangsseitiges Zahnrad 66 ist bei 68 auf die Gegenwelle 58 aufgekeilt und kämmt mit dem ein­ gangsseitigen Zahnrad 28.

Auf der Gegenwelle 58 ist mit einem Lager 72 ein Zahnrad 70 für den Overdrive gelagert. Ein Zahnrad 74 für den dritten Gang ist mit einem Lager 76 auf der Gegenwelle 58 gelagert und ein Zahnrad 78 für den zweiten Gang ist ebenfalls an der Gegenwelle 58 mit einem Lager 80 gelagert.

Ein Zahnrad 82 für den ersten Gang ist an der Gegenwelle 58 angeformt oder mit ihr verbunden und kämmt ständig mit dem Zahnrad 54 für den ersten Gang. Ebenso kämmt das Zahnrad 78 ständig mit dem Zahnrad 48 für den zweiten Gang.

Ferner ist an der Gegenwelle 58 ein Zahnrad 84 für den Rück­ wärtsgang angeformt oder mit ihr verbunden, das ständig in Eingriff mit einem Ritzel 86 für den Rückwärtsgang ist, das mit einem Lager 90 auf einer Ritzelwelle 88 gelagert ist. Die Ritzelwelle 88 ist endseitig in Öffnungen 92 und 93 der Stützwände des Gehäuseteils 26 gelagert.

In der Ansicht der Fig. 1B ist das Ritzel 86 in einem Winkel in Bezug auf die Lage der Hauptwelle und der Gegenwelle ver­ dreht dargestellt. Dies erfolgt aus Gründen der Klarheit. In Wirklichkeit kämmt das Ritzel 86 mit dem auf der Hauptwelle gelagerten Zahnrad 56 für den Rückwärtsgang.

Eine Synchronisierkupplungsnabe 94 für den ersten und Rück­ wärtsgang ist bei 96 auf der Hauptwelle 36 aufgekeilt. Eine weitere Synchronisierkupplungsnabe 98 für den vierten und fünften Gang ist bei 100 am linken Ende der Hauptwelle 36 aufgekeilt.

Die Kupplungsnabe 98 besitzt eine angeformte Kegelfläche 102, die für den Eingriff mit einem Synchronisierring 104 dient. Die Nabe 98 trägt Kupplungszähne 106, die axial mit Zähnen 108 am Synchronisierring fluchten. Die Zähne 108 und 106 können in innere Kupplungszähne 110 einer Synchronisier­ kupplungshülse 112 eingreifen. Das Zahnrad 28 trägt äußere Kupplungszähne 114 in Ausrichtung mit inneren Kupplungszäh­ nen 110 der Synchronisierhülse 112. Wird die Hülse 112 nach rechts verschoben, so bildet die Synchronisierhülse eine An­ triebsverbindung zwischen dem Zahnrad 28 und der Synchroni­ sierkupplungsnabe 98 und vermittelt so eine direkte An­ triebsverbindung zwischen der Eingangwelle 10 und der Haupt­ welle 36.

Eine Schubstange 116 erfaßt den Blockierring 104, wenn die Hülse 112 nach rechts verschoben ist. Der Synchronisiervor­ sprung 118 vermittelt eine Blockierring-Eingriffskraft, wenn die Synchronisierhülse 112 nach rechts verschoben ist. Wird die Hülse 112 nach links verschoben, so löst sich das Zahn­ rad 28 von der Synchronisiernabe 98 und unterbricht die An­ triebsübertragung im vierten Gang.

Ferner ist eine Synchronisierkupplungsnabe 120 am Zahnrad 70 für den fünften Gang angeformt. Eine Kupplungshülse 122 mit inneren Zähnen fluchtet mit den äußeren Zähnen der Nabe 120. Ein Blockierring 124 ist mit einer Kegelfläche versehen, die mit einer Kegelfläche 126 der Synchronisierkupplung an der Nabe des Zahnrades 60 zusammenwirkt. Schubstangen 128 er­ fassen den Blockierring 124 und üben eine Kupplungsein­ griffskraft in linker Richtung aus, wenn die Hülse 122 nach links verschoben wird. Damit wird eine Antriebsverbindung zwischen dem eingangsseitigen Zahnrad 66 und der Gegenwelle 58 hergestellt. Die Antriebsverbindung erfolgt durch äußere Kupplungszähne 130 auf der Nabe des Zahnrades 66, das die inneren Zähne der Kupplungshülse 122 erfaßt, nachdem die Kupplungshülsenzähne durch die Zähne des Blockierrings 124 wandern. Die Eingriffskraft für die Synchronisierkupplung, die auf den Blockierring 124 wirkt, wird von einer feder­ belasteten Rastkugel 132 geliefert.

Die Kupplungsnabe 134 für die Synchronisierung des zweiten und dritten Ganges ist bei 136 auf der Gegenwelle 158 auf­ gekeilt. Wie Fig. 1A zeigt, ist sie neben den konischen Kupplungselementen 138 und 140 angeordnet, die am Zahnrad 74 für den dritten Gang und am Zahnrad 78 für den zweiten Gang angeordnet sind. Eine Kupplungshülse 142 ist gleitend auf der Nabe 134 vorgesehen, die mit inneren Zähnen versehen ist, die in Synchronisierkupplungszähne 144 und 146 eingrei­ fen, die jeweils an den Zahnrädern 74 und 78 angeformt sind. Wie bei der Synchronisierkupplung für das Zahnrad 28 und das Overdrive-Zahnrad 52 besitzt auch die Synchronisierkupplung für den zweiten und dritten Gang zwei Blockierringe 148 und 150 mit inneren Kegelflächen, die äußere Kegelflächen an Na­ ben der Zahnräder 74 und 78 erfassen, wenn die Hülse 142 verschoben wird.

Schließlich ist eine Synchronisierkupplungsnabe 94 für den ersten und den Rückwärtsgang bei 152 auf die Hauptwelle 36 aufgekeilt. Die Synchronisierkupplungshülse 154 gleitet auf der Nabe 94. Wenn sie nach rechts verschoben wird, so grei­ fen ihre inneren Zähne 156 in äußere Zähne 158 des Zahnrades 56 für den Rückwärtsgang. Wird die Hülse 154 nach links verschoben, so gelangen ihre inneren Zähne in Eingriff mit äußeren Zähnen 160 am Zahnrad 54 für den ersten Gang. Der Blockierring 162 ermöglicht die Synchronisierung in der üb­ lichen Weise zwischen der Gegenwelle und dem Zahnrad 56 beim Verschieben nach rechts und der Blockierring 164 synchroni­ siert die Gegenwelle 36 mit dem Zahnrad 54 für den ersten Gang beim Verschieben der Hülse 154 nach links.

Eine Lagerabstützung in Form eines Gürtels 166 besitzt zwei Lageröffnungen 168 und 170. Die Gegenwelle 58 erstreckt sich durch die Lageröffnung 160 und die Hauptwelle 36 durch die Öffnung 170. Die Hauptwelle 36 ist im Lagergürtel 166 mit einem Zwischenlager 172 gelagert und die Gegenwelle 58 in der Öffnung 168 mit einem Zwischenlager 174. Der Lagergürtel 166 wirkt einer Trennung der Achsen von Hauptwelle 36 und Gegenwelle 58 entgegen und damit der Tendenz, der kämmenden Zähne radial auszuweichen und die Wellen durchzubiegen.

Wie Fig. 7 zeigt, erstreckt sich eine Schubstange 178 durch die Gehäuseteile 18 und 26 parallel zur Achse der Hauptwelle 36. Endseitig ist sie in einer Bohrung 180 der Endwand 46 des Gehäuseteils 26 aufgenommen, während das andere Ende in einer Bohrung 182 in der Stirnwand 34 des Gehäuseteils 18 liegt. Die Schaltstange 178 lädt sich axial in den Bohrungen 180 und 182 verschieben und um ihre Achse drehen.

Eine Schaltgabel für den ersten und Rückwärtsgang ist bei 184 in Fig. 7 dargestellt. Sie besitzt eine Nabe 186 und Finger, von denen einer mit 188 in Fig. 7 bezeichnet ist. Die Schaltgabel 186 ist genauer im Querschnitt der Fig. 4 dargestellt. Der Schaltfinger 188 hat gemäß Fig. 4 einen weiteren Schaltfinger 19d. An den Enden der Schaltfinger 188 und 190 sitzen Klötze 192 und 194 und greifen in die aus Fig. 1B ersichtliche Nut 196 der Synchronisierkupplungs­ hülse. Eine Schaltwählplatte 198 ist im Querschnitt in Fig. 4 und in Fig. 11 dargestellt. Die Platte sitzt in einem Schlitz der Nabe der Schaltgabel 184, die die Schaltstange 178 umgibt.

Die Anordnung der Wählplatte, der Schaltgabel und der Schalttange ergeben sich am besten aus Fig. 11. Die Schalt­ gabel 184 hat in ihrer Nabe eine Öffnung 200, in der die Schaltstange 178 sitzt. In der Nabe der Gabel 184 ist ein radialer Schlitz 202 vorgesehen. Die Wählplatte in allgemein Z-förmiger Gestalt sitzt in dem Schlitz 202 und wird darin von der Schaltstange 178 gehalten, so daß die Schaltstange, die Wählplatte und die Schaltgabel eine Anordnung bilden. Wird die Schaltgabel in Achsrichtung der Schaltstange 178 verschoben, so folgt die Wählplatte zwangsläufig. Die Wähl­ platte ist mit einem Schlitz 204 versehen, in den ein Wähl­ finger greift, wie noch anhand der Fig. 2 und 3 erläutert wird.

Alle Synchronisierkupplungshülsen werden von einer Schalt­ gabel betätigt, die ähnlich der in Fig. 11 gezeigten ist. Fig. 7 zeigt, daß die Schaltgabel für die Synchronisierung des zweiten und dritten Gangs mit dem Bezugszeichen 206 versehen ist und die Schaltgabel 208 für die Hülse 112 der Kupplung für den vierten und fünften Gang ist in Fig. 7 dargestellt.

Diese Schaltgabel 208 hat gemäß Fig. 6 eine Verbundanordnung der Synchronisierkupplungsfinger. So ist ein erstes Paar Finger 210 und 212 und ein zweites Paar 214 und 216 vorge­ sehen. Am Ende jedes Fingers ist ein Klotz 218, 220, 222 bzw. 224 angeordnet.

Die Klötze 218 und 220 greifen in eine Nut 226 der Synchro­ nisierkupplungshülse 112, und die Klötze 222 und 224 greifen in eine Nut 228 ein. Wenn somit die Schaltgabel in Fig. 6 in Achsrichtung der Schaltstange 178 verschoben wird, so bewe­ gen sich die beiden Hülsen 112 und 122 gemeinsam entweder nach rechts oder nach links. In der linken Richtung wird die Hauptwelle 36 von der eingangsseitigen Welle 10 gelöst. Gleichzeitig wird eine Antriebsverbindung zwischen dem ein­ gangsseitigen Zahnrad 66 und dem Overdrive-Zahnrad 70 gemäß Fig. 1A hergestellt.

Die Nabe der Schaltgabel 208 trägt eine Wählplatte 226, de­ ren Querschnitt in Fig. 6 gezeigt ist. Die Ebene der Wähl­ platte 226 ist im Winkel gegenüber der Ebene der Wählplatte 198 in Fig. 4 versetzt angeordnet.

Außer in Fig. 6 ist die Wählplatte 226 auch in Fig. 10B dar­ gestellt. Fig. 5 zeigt die Schaltgabel 206 für die Synchro­ nisierkupplungshülse 142 für den zweiten und dritten Gang. Wie die anderen Schaltgabeln ist auch sie auf der Schalt­ stange 178 verschiebbar angeordnet und besitzt zwei Paare Finger 230 und 232 mit entsprechenden Klötzen 234 und 236, die in der Nut 238 in Fig. 1B der zugehörigen Synchroni­ sierkupplungshülse sitzen.

Wie vorstehend anhand der Schaltgabel 208 der Fig. 6 und der Schaltgabel der Fig. 4 erläutert, ist auch die Schaltgabel für den zweiten und dritten Gang mit einer Wählplatte 237 in Fig. 5 zusammengesetzt. Die Einzelheiten der Wählplatte sind in Fig. 10G sichtbar. Die Wählplatte 237 entspricht der Form nach etwa der Wählplatte 298 der Fig. 11. Sie besitzt einen Schlitz 240 zum Einsetzen eines Wählstiftes, der anhand der Fig. 2 und 3 erläutert wird.

Die Ebene der Wählplatte 237 ist im Winkel gegenüber der Ebene der Wählplatte 226 der Fig. 6 und der Ebene der Wähl­ platte 198 der Fig. 4 versetzt angeordnet.

In Fig. 5 ist bei 239 eine Verlängerung der Nabe der Schalt­ gabel 206 für die Hülse 154 für den zweiten und dritten Gang dargestellt. Die Verlängerung 239 erstreckt sich radial von der Achse der Schaltstange 178 hinweg. Sie ist mit einem Schlitz 242 am äußersten Ende versehen. Der Schlitz 242 ist gemäß Fig. 5 gegenüber der Ebene der Wählplatte 237 für den zweiten und dritten Gang im Winkel versetzt angeordnet. Im Schlitz 242 sitzt der Zwischenteil einer Wählplatte 198 der Synchronisierkupplungshülse 154 für den ersten und Rück­ wärtsgang und bildet eine Abstützung für die verlängerte Wählplatte 198. Der Zwischenteil der Wählplatte 198 ist in Fig. 3 mit 244 bezeichnet.

Eine Riegelplatte 246 sitzt im Schlitz 204 der Wählplatte 198 und ist in Fig. 10A dargestellt. Sie ist im allgemeinen hufeisenförmig und gemäß Fig. 3 drehbar um eine Führungs­ hülse 248 angeordnet. Sie greift ferner in einen Halte­ schlitz 250 an einem gehäusefesten Ansatz 252, der Teil einer Schalthebelstütze 254 ist.

Das Gehäuseteil 18 ist mit einer Öffnung 256 an der Ober­ seite versehen. Die Stütze 254 wird durch die Öffnung 256 hindurch montiert und mit Schrauben 258 an einer Schulter 260 des Gehäuseteils 18 befestigt.

Die Führungshülse 248 hat eine zentrale Öffnung 262 für die Schaltstange 178. Wird die Riegelplatte gedreht, so daß der Schlitz 204 einen der beiden Arme der Platte 146 aufnimmt, so wird die axiale Verschiebung der Wählplatte 198 und der Schaltgabel für den ersten und Rückwärtsgang verhindert.

In Fig. 2 ist ein Wählfinger 264 dargestellt, der in dem Schlitz 204 aufgenommen werden kann, wenn er um die Achse der Schaltstange 178 in die Ebene der Wählplatte 198 gedreht wird. Wenn er aus der Ebene der Wählplatte 198 herausbewegt wird, dann tritt die Riegelplatte 246 in den Schlitz 204 ein.

Wird der Wählfinger 246 gemäß Fig. 2 und 5 in die vertikale Lage gebracht, so tritt der Wählfinger 264 in den Schlitz 240 für die Schaltgabel-Wählplatte 247 des zweiten und dritten Gangs gemäß Fig. 10G ein. Wird der Wählfinger 264 aus der Ebene der Wählplatte 237 herausbewegt, so tritt die Riegelplatte 246 in den Schlitz 240 ein.

Wenn der Wählfinger 264 in die in Fig. 6 dargestellte Win­ kellage bewegt wird, so tritt er in den Schlitz der Nabe der Wählgabel 208 für den vierten und fünften Gang ein. Gleich­ zeitig wird die Riegelplatte von dem Wählfinger in die Blockierlage für die Wählplatte 198 und die Wählplatte 237 bewegt.

Gemäß Fig. 3 hat die Hülse 248 eine radiale Tasche oder Aus­ nehmung 264 für das kugelige Ende 266 eines Kniehebels 268 an einem fahrerbedienten Schalthebel 270. Der Schalthebel 270 erstreckt sich durch ein Gelenk 272, dessen zylindrische Außenfläche 274 in einem kugelförmigen Lager 276 sitzt. Die Stütze 254 hat eine radiale Öffnung für das kugelförmige Lager 276. Ein Schwenkstift 278 greift durch den Schalthebel 270 und durch Öffnungen in der Stütze 254. Eine Haltekappe 280 ist über der Lagerbohrung für das Lager 276 angeordnet.

Das kugelige Ende 266 wirkt mit einem zylindrischen Lager­ einsatz 282 in der Hülse 248 zusammen.

An der Hülse 248 ist ferner ein versetzter Arm 282 ange­ bracht, vorzugsweise angeformt. Eine Öffnung 284 für eine Rastfeder ist in dem Arm 282 vorgesehen und nimmt ein Rast­ element 286 auf, das gemäß Fig. 3 von der Rastfeder 288 ra­ dial nach außen gedrückt wird. Das Rastelement 286 greift in Vertiefungen 290 der Führungsplatte 292.

In Fig. 3 greift das Rastelement 286 in eine Vertiefung 294. Eine dritte Vertiefung 296 entspricht der Stellung für den ersten Gang.

Die Vertiefungen 290, 294 und 296 sind in Draufsicht in Fig. 8 gezeigt. Weitere Vertiefungen 298, 300 und 302 gibt es in der Führungsplatte 292. Die Vertiefungen 296, 294, 290, 298, 300 und 302 entsprechen jeweils den Positionen des Schalt­ hebels für den Rückwärtsgang, den zweiten Gang, den vierten Gang, den fünften Gang (D-Position), den dritten Gang und den ersten Gang.

Gemäß Fig. 8 ist eine Vertiefung in Form einer länglichen Nut 304 für den Leerlauf zwischen den Gruppen der Vertie­ fungen 302, 300 und 298 bzw. 296, 294 und 290 vorgesehen. Der Teil der Vertiefung 304 neben den Vertiefungen 300 und 294 ist bei 306 vergrößert, da der Schalthebel normalerweise zwischen den Vertiefungen 300 und 294 liegt. Ein merkbarer Widerstand ist dann erforderlich, um den Schalthebel zu bewegen, wenn der Kniehebel 268 nach rechts oder nach links geschoben wird. Schiebt sich das Rastelement 286 zwischen die Vertiefungen 302 und 296, so erfährt die Bewegung des Kniehebels 268 einen weiteren Widerstand, um eine größere Schaltkraft vorzusehen, wenn der erste Gang oder der Rück­ wärtsgang gewählt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das Rastelement 286 unter größerem Druck steht, wenn das Rast­ element 286 in der Stellung für den Rückwärtsgang oder den ersten Gang ist. Das stärkere Zusammendrücken der Feder wird dadurch erreicht, daß die Breite der Vertiefung 304 bei 308 verringert ist, wenn der Kniehebel 268 nach links aus der mittleren Ruhestellung bewegt wird.

Die Führungsplatte 292 ist mit sechs Schlitzen 310, 312, 314, 316, 318 und 320 versehen. Der Schlitz 310 entspricht dem ersten Gang. Dieser liegt direkt gegenüber dem Schlitz 316, der dem Rückwärtsgang entspricht. Der Schlitz 312 ent­ spricht der Stellung im dritten Gang und der Schlitz 318 direkt gegenüber dem Schlitz 312 der Stellung für den zwei­ ten Gang. Die Schlitze 314 und 320, die sich direkt gegen­ überliegen, entsprechen jeweils dem vierten und fünften Gang.

Eine Führungsnase 322 in Fig. 3 greift in die Schlitze 310 bis 320, wenn der versetzte Arm 282 im Winkel gegenüber der Achse der Schaltstange 178 eingestellt wird, und wird axial gegenüber der Schaltstange 178 verschoben.

Wenn sich der Schalthebel 270 bewegt, so steuert der Arm 282 die Richtung und das Ausmaß des axialen Weges der Hülse 248 und des Wählfingers 264 in Fig. 2.

Jeder Schlitz 204, 228 und 240 in den Wählplatten fluchtet mit der Ebene der Wählfinger 264 und der Ebene der Riegel­ platte 246, wenn das Rastelement 286 in der mittleren bzw. Leerlauf-Stellung in der verlängerten Vertiefung 304 liegt. Da die Wählplatten winkelig ausgerichtet sind, und zwar je­ weils zueinander um die Achse der Schaltstange 178, richtet sich der Wählfinger 264 auf einen oder den anderen der Schlitze in den Wählplatten aus und tritt in einen oder anderen der Schlitze ein, wenn die Riegelplatte sich auf die Schlitze in den anderen Wählplatten ausrichtet, die von dem Wählfinger 264 nicht erfaßt werden. Diese Winkelbewegung des Wählfingers erfolgt, wenn der Schalthebel 270 in einer Quer­ ebene um das Schaltgelenk verschoben wird. Die Bewegung des Wählhebels auf diese Weise dreht die Führungsplatte 282 in einer Richtung oder der anderen Richtung. Eine Schaltbe­ wegung des Wählhebels vor und zurück, die einer Einstellung des in Fig. 3 gezeigten Wählhebels um das Schaltgelenk im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn entspricht, bringt die Wählplatte dazu, daß sie vom Wählfinger erfaßt wird, um axial in der einen oder anderen Richtung abhängig davon geschaltet zu werden, ob die Bewegung des Wählhebels 270 im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn erfolgt, wenn man Fig. 3 betrachtet.

Fig. 9 zeigt das Schaltmuster für den Kniehebelarm. Der Rückwärtsgang und der erste Gang liegen in einer Ebene, so daß es möglich ist, das Fahrzeug zwischen dem Rückwärtsgang und dem niedrigen Gang hin und her zu schalten, ohne die Schaltebene zu verlassen.

Normalerweise ist der in Fig. 9 gezeigte erste Gang ein Kriechgang. Er wird beim Beschleunigen des Fahrzeugs auf einer normalen Strafe für gewöhnlich nicht benötigt. Viel­ mehr liegt der kleinste Gang in der Ebene, die die Leerlauf­ stellung des Kniehebelarms enthält. Es ist dann nur nötig, daß der Fahrer aus dem oberen zweiten Gang in den dritten Gang herunterschaltet, indem er einfach am Schaltgriff zieht, ohne daß die Schaltebene für den Schalthebel gewech­ selt werden muß. Um in den nächsthöheren Gang zu schalten, welcher der vierte Gang ist, muß der Fahrer lediglich den Schalthebel zurück in die Ruhestellung und dann nach rechts schieben, bis der Kniehebelarm in der Schalt-ebene für den vierten und fünften Gang ist.

Entsprechend Fig. 7 sind der Schalthebel und die Führungs­ platte in einer mittleren Position des Getriebes und auf der linken Seite der Hauptwellenachse untergebracht (die linke Seite der Hauptwellenachse ist in Fig. 7 unten). Bei einer normalen Anordnung im Fahrzeug ist der Motor vorne und die linke Seite in Fig. 7 ist die Drehmomenteingangsseite. Die Abtriebswelle des Getriebes ist dann auf der rechten Seite der Fig. 7. Der Fahrer in linksgesteuerten Fahrzeugen sitzt dann normalerweise neben dem Getriebegehäuse, wobei der Schalthebel zwischen dem Fahrer und der Hauptwellenachse liegt. Dies ist eine bequeme Unterbringung, bei der der Schalthebel für den Fahrer sehr bequem zu erreichen und zu bedienen ist.

Diese Anordnung erfordert die Unterbringung der Synchroni­ sieranordnungen für den fünften und vierten Gang in einer relativ großen Entfernung von der Synchronisierkupplungs­ anordnung für den ersten und Rückwärtsgang. Der Schalthebel und der Kniehebelarm zusammen mit der Führungsplatte liegen zwischen der Synchronisieranordnung für den vierten und fünften Gang und der Synchronisieranordnung für den zweiten und dritten Gang. Dies zwingt dazu, daß die Riegelplatte und der Wählfinger in Bezug auf die Schaltgabel für den ersten Gang und Rückwärtsgang entfernt angeordnet sind. Wegen der nötigen Länge der Wählplatte für die Schaltgabel des ersten Gangs und Rückwärtsgangs liefert die Nabe der Schaltgabel für die Synchronisierkupplung des zweiten und dritten Gangs zusammen mit dem Schlitz 242 in Fig. 5 eine Zwischenab­ stützung, die die Wählplatte der Schaltgabel für den ersten Gang und Rückwärtsgang genau in Position hält.

Die unitäre Baugruppe aus Schalthebel, Kniehebelarm, Verlän­ gerungsarm und Führungsplatte erleichtert den Zusammenbau des Getriebes. Außerdem werden die Stapeltoleranzen mini­ miert, die normalerweise auftreten, wenn eine Führungsplatte am Gehäuse befestigt wird, das nicht mit dem Verlängerungs­ arm und der Lage der Riegelplatte sowie der Anordnung der Schlitze in den Wählplatten integriert ist, die von den Wählfingern erfaßt werden. Das Eliminieren der Änderungen in den Stapeltoleranzen verbessert somit die Gesamtzuverläs­ sigkeit des Getriebes in erheblichem Male.

Um den ersten Vorwärtsgang einzulegen, wird die Synchroni­ sierkupplungshülse 154 nach links geschoben, während die Hülse 142 und die beiden Hülsen 122 und 112 ihre Ruhestel­ lungen einnehmen. Damit verläuft der Antriebsstrang über das eingangsseitige Zahnrad 28, das Gegenwellenzahnrad 66, die Gegenwelle, das Zahnrad 82 und das Zahnrad 54 zur Abtriebs­ welle 14. Der Kniehebelarm 266 des Schalthebels 270 wird in diesem Zeitpunkt so bewegt, daß die Führungsnase 322 in den Schlitz 310 der Fig. 8 eintritt. Dies ist der sogenannte Kriechgang. Das Schalten des Schalthebels in der gleichen Schaltebene bringt dann die Führungsnase aus dem Schlitz 310 gemäß Fig. 8 und durch die Leerlaufstellung hindurch zum Schlitz 316 entsprechend dem Rückwärtsgang. Die Winkellage des Wählfingers ändert sich damit nicht. Nur die Bewegungs­ richtung der Wählplatte 198 wird geändert. Die Riegelplatte wird in diesem Zeitpunkt vom Wählfinger in die Schlitze 228 und 240 der beiden anderen Wählplatten 226 und 237 gescho­ ben, um damit diese Platten axial festzuhalten.

Der zweite Gang wird durch Verschieben der Synchronisier­ kupplungshülse 142 nach rechts eingeschaltet, während die anderen Kupplungshülsen in ihre Ruhestellungen zurückkehren. Dies erzielt man durch Betätigen des Schalthebels derart, daß der Kniehebelarm die Führungsnase in die nächste Ebene entsprechend den Schlitzen 312 und 318 in Fig. 8 schaltet. Der Wählfinger tritt zu diesem Zeitpunkt in den Schlitz 228 der Wählplatte 226 ein. Gleichzeitig tritt die Riegelplatte 246 in die Schlitze 240 und 204 der Wählplatten 238 und 198 ein. Damit verläuft der Antriebsstrang von der Antriebswelle über das Zahnrad 66, das Zahnrad 78, das Zahnrad 48 und von der Gegenwelle zur Abtriebswelle.

Der dritte Gang wird eingeschaltet, wenn man den Wählhebel so betätigt, daß die Wählplatte 237 in entgegengesetzter Richtung verschoben wird, wodurch die Synchronisierkupp­ lungshülse 142 nach links schaltet und damit das Zahnrad 74 auf der Gegenwelle festblockt. Dann verläuft der Antriebs­ strang über das eingangsseitige Zahnrad, das Zahnrad 66, das Zahnrad 74, das Zahnrad 50 und von der Zwischenwelle zur Ab­ triebswelle.

Der direkte Gang wird eingeschaltet, wenn man den Schalthe­ bel so betätigt, daß die Führungsnase in die nächste Ebene der Schlitze 314 und 320 schaltet. Zu diesem Zeitpunkt blockiert die Riegelplatte die Wählplatten für die anderen Synchronisieranordnungen und die Wählplatte für die Hülse 112 wird nach rechts geschaltet, wodurch das eingangsseitige Zahnrad mit der Hauptwelle 36 gekuppelt wird. Die Wählplatte für die Synchronisierhülse 196 und die Synchronisierhülse 142 wird dann von der Riegelplatte blockiert.

Zum Einschalten des Overdrive wird die Kupplungshülse 228 nach links verschoben, wodurch die Gegenwelle mit dem Zahn­ rad 70 gekuppelt wird. Die Synchronisierhülse 112 schiebt sich mit der Hülse 122 nach links in eine inaktive Position, wodurch die direkte Antriebsverbindung zwischen dem ein­ gangsseitigen Zahnrad 28 und der Hauptwelle unterbrochen wird. Der Antriebsstrang vom eingangsseitigen Zahnrad zum Zahnrad 66 über das Overdrive-Zahnrad 70 und 52 und von der Hauptwelle 36 auf die Antriebswelle ist dann hergestellt.

Claims (4)

1. Handschaltgetriebe mit einer Zahnradanordnung zum Übertragen vom Drehmoment von einer Antriebswelle zu einer Abtriebswelle, mit einem Gehäuse, Zahnrädern für mehrere Gänge in dem Gehäuse und einem mit der Antriebswelle verbundenen Eingangszahnrad; mit einer mit der Antriebswelle verbundenen Hauptwelle und koaxial zur Hauptwelle liegenden Zahnrädern, einer parallel zur Hauptwelle angeordneten Gegenwelle mit Zahnradelementen koaxial auf der Gegenwelle, ferner mit Synchronisierkupplungen (94, 120, 134, 152) zum wahlweisen Herstellen und Trennen von Drehmomentantriebsver­ bindungen zwischen den Zahnrädern (48, 50, 52, 54, 56) und Zahnradelementen (66, 70, 74, 78, 82, 84), wobei die Syn­ chronisierkupplungen mehrfache Synchronisierkupplungshülsen (112, 128) aufweisen, die gegenüber der Hauptwelle zwischen zwei axialen Lagen verschiebbar angeordnet sind, mit einer gegenüber der Hauptwelle (36) versetzt angeordneten Schalt­ stange (178) und von der Schaltstange getragenen, mehrfachen Schaltgabeln (178, 208, 210, 212, 214, 216), mit einem fahrerbetätigten Schalthebel (270) mit einem sich quer zur Schaltstange erstreckenden Kniehebel; mit einer Führungs­ platte (Fig. 8) für den Schalthebel mit Mitteln zum schwenk­ baren Anordnen des Schalthebels an der Führungsplatte, mit einem mit dem Kniehebel gekuppelten Versatzhebel (282), wodurch die Bewegung des Hebels in einer Querebene eine Winkelbewegung des Versatzhebels veranlaßt und die Bewegung des Hebels in einer Ebene parallel zur Schaltstange eine Bewegung des Versatzhebels in axialer Richtung veranlaßt, und mit Mitteln zum Befestigen der Führungsplatte am Gehäuse als Teil einer vom Getriebe getrennten Baugruppe.

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatte (292 in Fig. 8) mehrere Führungsrillen (294 bis 308) aufweist und ein Führungsvorsprung (286) an dem Versatzhebel (282) in die Rillen greift, wodurch das Bewegungsmuster des Schalthebels durch die Anordnung der Rillen bestimmt ist, daß von dem Versatzhebel (282) ein Wählfinger angeordnet ist, daß die Synchronisierkupplungen Wählplatten aufweisen, die sich zu dem Wählfinger erstrecken und wahlweise von dem Wählfinger erfaßt werden, wenn der Schalthebel entsprechend dem von den Rillen der Führungsplatte vorgegebenen Muster bewegt wird und daß eine Verriegelung an der Führungsplatte vorgesehen ist, die Teil der Baugruppe bildet, um eine gleichzeitige Betätigung zweier Wählplatten zum Herstellen eines Antriebs­ stranges zu vermeiden.

3. Schaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Synchronisierkupplung eine Kupp­ lungshülse (112, 128) aufweist, die zwischen einer Position zum Herstellen eines Antriebsstranges und einer neutralen Position zum Unterbrechen des Antriebsstranges axial ver­ schiebbar angeordnet ist, daß die Verriegelung eine von der Führungsplatte (292) getragene Verriegelungsplatte (246) aufweist, die mit jeweils einer Wählplatte (198) in Eingriff bringbar ist, wenn jede Wählplatte für jede Synchronisier­ kupplung in einer axialen Position ist, die der neutralen Position der Kupplung entspricht.

4. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe Rastelemente (286) an dem Versatzhebel (282) und der Führungsplatte (292) aufweisen, so daß die Positionen zum Herstellen und Trennen des Antriebsstranges genau bestimmt sind.