DE4345614B4

DE4345614B4 - Gangwähleinrichtung

Info

Publication number: DE4345614B4
Application number: DE4345614A
Authority: DE
Inventors: Roland Gruss
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2013-12-08

Abstract

Gangwähleinrichtung für ein Getriebe (1) mit
– einer durch einen Gangwählhebel in einem Gehäuse (2) verdreh- und/oder verschiebbaren Schaltwelle (3),
– wenigstens einem Anschlagelement, das durch einen in ein deformationssteifes Führungselement (19) axial verschiebbar gehaltenen Sperrbolzen (22) gebildet ist, durch den eine Dreh- oder Schiebebewegung der Schaltwelle (3) zum Zwecke einer Gangsperrung begrenzbar ist,
wobei der Sperrbolzen (22) wenigstens eine Querschnittsverringerung (28) zur teilweisen Aufnahme wenigstens eines Klemmkörpers (20, 21) aufweist, der in einer Öffnung in dem Führungselement (19) in seiner zum Sperrbolzen (22) parallelen Beweglichkeit begrenzt gehaltert ist,
und wobei ein deformationssteifes, zwischen einer Sperrstellung, in der eine axiale Bewegung des Sperrbolzens (22) unterbunden ist und einer Freigabestellung, in der eine axiale Bewegung des Sperrbolzens möglich ist, überführbares Sperrglied vorgesehen ist, in dessen Freigabestellung der wenigstens eine Klemmkörper (20, 21) radial zum Sperrbolzen (22) bewegbar ist und in dessen Sperrstellung der wenigstens eine Klemmkörper...

Description

Die Erfindung betrifft eine Gangwähleinrichtung für ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Gangwähleinrichtung ist bekannt aus der DE 19 46 219 A1 . Diese beschreibt eine getriebeinterne Schaltsperre, bei der ein als Sperrstift ausgeführtes Anschlagelement die Bewegungen einer durch einen Getriebeschalthebel bewegbaren Schaltwelle begrenzen kann, um Fehlschaltungen zu verhindern. Mittels einer dort elektrisch ausgeführten Betätigungseinrichtung kann das Anschlagelement aus seiner Sperrstellung wieder herausgezogen werden. Problematisch ist eine derartige Anordnung dann, wenn der Sperrstift durch die Schaltwelle belastet wird. Oft reicht dann die in der Betätigungseinrichtung zur Verfügung stehenden Leistung nicht aus, den Sperrstift unter Last zu entriegeln.
Die DE 43 41 644 B4 beschreibt eine Gangwähleinrichtung, bei der das Sperrglied eine glockenartige Zughülse aufweist, gegen die sich ein Sperrbolzen über eine Druckfeder abstützt. Diese Ausgestaltung ist aufgrund der Anzahl der erforderlichen Komponenten relativ aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, gattungsgemäße Gangwähleinrichtungen so weiterzubilden, dass die vorstehend genannten Probleme vermieden werden und dass insbesondere eine Bauraum sparende, leicht austauschbare Einheit geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, insbesondere im Hinblick auf deren Konstruktion, sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das Sperrglied als Drehhülse ausgebildet ist, die im Inneren mehrere Nuten aufweist, in die die Klemmkörper eingreifen. Die Nuten weisen dabei eine über den Umfang veränderliche Tiefe auf.
Besonders vorteilhaft ist die gemäß Anspruch 2 vorgeschlagene Unterbringung des Sperrbolzens in einer Hohlschraube, die ihrerseits in das Getriebegehäuse einsetzbar ist.
Ein solches System kann darüber hinaus ohne großen Konstruktionsaufwand in bereits in Serie befindliche Getriebekonzepte eingebunden werden. Der Aufbau aus insgesamt nur wenigen Einzelbauteilen gewährleistet außerdem eine hohe Betriebssicherheit.
Ausführungsbeispiele:
Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
1: ein achsparallel zur Schaltwelle ausgerichtetes Anschlagelement, das eine Schiebebewegung der Schaltwelle begrenzt,
2: ein senkrecht zur Schaltwelle ausgerichtetes Anschlagelement, das ebenfalls eine Schiebebewegung der Schaltwelle begrenzt.
Gleiche Bauteile sind in beiden Figuren gleich beziffert.
Man erkennt in 1 den Ausschnitt eines insgesamt mit 1 bezeichneten und hier 5 Gänge aufweisenden Getriebes, bei dem in einem Gehäuse 2 eine Schaltwelle 3 gemäß Doppelpfeil 4 zur Anwahl von Schaltgassen in Längsrichtung und gemäß Doppelpfeil 5 zum Einlegen eines bestimmten Getriebeganges um eine Drehachse 6 bewegbar ist. Über einen Gewindebolzen 7 und ein hier nicht weiter dargestelltes Gestänge ist die Schaltwelle 3 mit einem ebenfalls nicht dargestellten Gangwählhebel verbunden. Die Schaltung der einzelnen Getriebegänge erfolgt durch einen Schaltfinder 8, der eine drehfeste Verbindung zur Schaltwelle 3 aufweist und von einem Sperrblech 9 umgeben ist. Die Verschiebung des Schaltfingers 8 zwischen Schaltgabeln 10 (R), 11 (½), 12 (¾) und 13 (5) wird begrenzt durch einen Schraubbolzen 14, der in eine Öffnung 15 des Sperrbleches 9 hineinragt.
Von besonderer Bedeutung für die Gangwähleinrichtung ist eine insgesamt mit 16 bezeichnete Gangsperre, die hier dem Rückwärtsgang R zugeordnet ist. Wesentliche Elemente dieser Gangsperre 16 sind eine Hohlschraube 17, eine Zughülse 18, eine Führungshülse 19, Klemmkörper 20, 21 sowie ein Anschlagelement 22. Dieses ist in die Führungshülse 19 gleitend eingepasst und stützt sich über eine kleine Druckfeder 23 an der Zughülse 18 ab, die ihrerseits von einer großen Druckfeder 24 gegen einen Ringflansch 25 der Führungshülse 19 festgelegt wird. Letztere wird ihrerseits axial unverschieblich in der Hohlschraube 17 gehalten. Die hier als Kugeln ausgeführten Klemmkörper 20, 21 durchsetzen Bohrungen 26 und 27 in der Führungshülse 19 und greifen in eine Querschnittsverringerung 28 des Anschlagelementes 22 ein. Der Zughülse 18 ist ein Dichtelement 29 zugeordnet, das durch die Hohlschraube 17 gehalten wird. Über eine nur schematisch angedeutete Koppelfläche 30 ist die Zughülse 18 mit einer nicht weiter dargestellten Betätigungseinrichtung verbunden. Eine solche Betätigungseinrichtung kann ein elektrischer oder hydraulischer Stellmotor sein. Denkbar wäre aber auch ein Gestänge oder ein Seilzug, das bzw. der mit einem besonderen Bedienelement am Gangwählhebel verbunden ist.
Die 1 zeigt das Anschlagelement 22 in einer Wirkstellung, welche das Einlegen des Rückwärtsganges verhindert. Eine Verschiebung der Schaltwelle 3 gemäß Doppelpfeil 4 nach links führt dazu, dass eine Stirnfläche 31 der Schaltwelle 3 am Anschlagelement 22 zur Auflage kommt. Dieses drückt mit einer umlaufenden Rampe 32a auf die Kugeln 20, 21, die ihrerseits wegen der Bohrungen 26, 27 nicht ausweichen können und somit gegen die Zughülse 18 verklemmt werden. Das Anschlagelement 22 ist deshalb auch bei einer hohen Kraftbeaufschlagung seitens der Schaltwelle 3 nicht verrückbar. Es reicht aber eine geringe Betätigungskraft aus, um die Zughülse 18 gegen die Wirkung der großen Druckfeder 24 nach links zu ziehen. Die Kugeln 20 und 21 können dann radial über eine Rampe 32b der Zughülse 18 ausweichen und geben das Anschlagelement 22 frei. Dieses ist somit beweglich und stellt für eine Einlegebewegung der Schaltwelle 3 in den Rückwärtsgang kein Hindernis mehr dar.
Für das Herausnehmen des Rückwärtsganges ist die Schaltwelle 3 wieder nach rechts zu bewegen. In diesem Fall stellen sowohl die große Druckfeder 24 als auch die kleine Druckfeder 23 sicher, dass das Anschlagelement 22 selbsttätig in seine Wirkstellung zurückverstellt wird. Demgegenüber muss für eine Aufhebung der Wirkstellung stets aktiv eine Betätigung der Zughülse 18 durch die Betätigungseinrichtung erfolgen. Dies kann beispielsweise durch einen am Schalthebel angebrachten Ziehring erfolgen.
Das in der 1 ersichtliche Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauweise aus. Die gesamte Gangsperre 16 kann als kompakter Zusammenbau in eine Gewindebohrung 33 eine Gehäusedeckels 34 eingesetzt werden. Die Gangsperre 16 lässt sich auch äußerst kostengünstig herstellen, weil alle Einbauteile entweder durch einfache Pressvorgänge herstellbar sind oder als marktübliche Normteile bezogen werden können.
Alternativ zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt 2 eine Gangsperre 16, bei der die Rotationsachse der Hohlschraube 17 senkrecht zur Drehachse 6 der Schaltwelle 3 angeordnet ist. Das Anschlagelement 22 begrenzt dann die Schiebebewegung der Schaltwelle 3, wenn ein mit dieser drehfest verbundene Absatz 35 gegen das Anschlagelement 22 läuft.
Für beide in der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele gilt, dass die für die Entriegelung des Anschlagelementes 22 notwendige Entriegelungskraft an der Zughülse 18 bestimmt wird durch die Winkel der Rampe 32a an dem Anschlagelement 22 und den Winkel der Rampe 32b in der Zughülse 18 sowie durch die Stärke der Druckfedern 23 und 24. Diese Größen sind im Einzelfall sorgfältig aufeinander abzustimmen. Bei praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass drei gleichmäßig über dem Umfang verteilte Klemmkörper eine besonders gute Funktionsweise der Gangsperre 16 gewährleisten.
Bei der Erfindung wird nun anstelle einer Zughülse eine Drehhülse verwendet. Diese weist im Inneren mehrere Nuten auf, in die die Kugeln 20, 21 eingreifen. Über den Umfang weisen die jeweiligen Innennuten eine veränderliche Tiefe auf, so dass an deren tiefsten Stelle die Kugeln 20, 21 frei beweglich sind, und ab einer bestimmten Grenztiefe eine Verklemmung erfolgen kann.
Die Gangsperre 16 kann nicht nur als Rückwärtsgangsperre eingesetzt werden, sondern durch entsprechende Anordnung innerhalb des Getriebegehäuses 2 auch als Vorwärtsgangsperre verwendet werden, wenn beispielsweise ein direktes Herunterschalten vom 5. Gang in den 2. Gang verhindert werden soll. Ebenfalls möglich ist bei entsprechender Gestaltung der Schaltwelle die Sperrung von Drehbewegungen.

Claims

Gangwähleinrichtung für ein Getriebe (1) mit – einer durch einen Gangwählhebel in einem Gehäuse (2) verdreh- und/oder verschiebbaren Schaltwelle (3), – wenigstens einem Anschlagelement, das durch einen in ein deformationssteifes Führungselement (19) axial verschiebbar gehaltenen Sperrbolzen (22) gebildet ist, durch den eine Dreh- oder Schiebebewegung der Schaltwelle (3) zum Zwecke einer Gangsperrung begrenzbar ist, wobei der Sperrbolzen (22) wenigstens eine Querschnittsverringerung (28) zur teilweisen Aufnahme wenigstens eines Klemmkörpers (20, 21) aufweist, der in einer Öffnung in dem Führungselement (19) in seiner zum Sperrbolzen (22) parallelen Beweglichkeit begrenzt gehaltert ist, und wobei ein deformationssteifes, zwischen einer Sperrstellung, in der eine axiale Bewegung des Sperrbolzens (22) unterbunden ist und einer Freigabestellung, in der eine axiale Bewegung des Sperrbolzens möglich ist, überführbares Sperrglied vorgesehen ist, in dessen Freigabestellung der wenigstens eine Klemmkörper (20, 21) radial zum Sperrbolzen (22) bewegbar ist und in dessen Sperrstellung der wenigstens eine Klemmkörper (20, 21) in einer Position, in der er teilweise in der Querschnittsverringerung (28) des Sperrbolzens (22) und teilweise in der Öffnung des Führungselementes positioniert ist, gegen eine Bewegung radial zum Sperrbolzen (22) blockiert ist, – einer Betätigungseinrichtung, durch die das Sperrglied aus seiner Sperrstellung in seine Freigabestellung überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Sperrglied als Drehhülse ausgebildet ist, die im Inneren mehrere Nuten aufweist, in die die Klemmkörper (20, 21) eingreifen, wobei die Nuten über den Umfang eine veränderliche Tiefe aufweisen.
Gangwähleinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Drehhülse die Führungshülse (19) und der Sperrbolzen (22) im Inneren einer in das Gehäuse einschraubbaren Hohlschraube (17) integriert sind.
Gangwähleinrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (19) gegenüber der Hohlschraube (17) festgelegt ist.
Gangwähleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungshülse (19) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen (26, 27) mit jeweils einem Klemmkörper (20, 21) angeordnet sind.