DE60306491T2

DE60306491T2 - Gangschaltvorrichtung für mehrgängige getriebe

Info

Publication number: DE60306491T2
Application number: DE60306491T
Authority: DE
Inventors: Ian Heathcote; Andrew Graeme JACKSON
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2023-01-25
Also published as: US20050172747A1; EP1468212A1; DE60306491D1; EP1468212B1; WO2003062678A1; GB2384534A; GB0201658D0

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Gangschalteinrichtung für mehrgängige Getriebe.
Es sind mehrgängige Getriebe der Bauart mit verschiedenen Schaltstangen, die nebeneinander angeordnet sind und jeweils eine Schaltgabel zum Ein- und Ausrücken von Gängen tragen. Beispiele sind dem US-Patent Nr. 4 104 929 zu entnehmen. Die Schaltstangen solcher Getriebe sind parallel zueinander angeordnet und innerhalb des Getriebegehäuses in Längsrichtung verlagerbar. In diesem Falle weist jede Schaltstange eine Leerlaufposition und wenigstens eine Position (Gangeinrückposition) auf, in der sie aus letzterer heraus bewegt ist. Die Schaltstangen haben Ausschnitte, in die ein Schaltfinger eingreifen kann. Wenn alle Schaltstangen in ihren Leerlaufpositionen stehen, sind die Ausschnitte zueinander ausgerichtet, so dass der Schaltfinger quer zu den Schaltstangen durch die Ausnehmungen hindurch bewegt werden kann (Querbewegung).
Die EP-A-0737827 offenbart die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und zeigt ein Getriebe mit Schaltstangen und einem Schaltauswahlelement, das zwei Zungen zum Kopplung mit den Schaltstangen aufweist. Das Auswahlelement ist mit einer Welle fest verbunden, die drehbar und axial beweglich gehalten ist. Die Schaltstangen weisen Ausnehmungen auf, die jeweils zeitlich einander ausschließend eine der Zungen des Auswahlelementes aufnehmen können. Der Bewegungspfad zum Übergang von einer Schaltstange zur nächsten ist wenigstens so groß wie der Abstand zwischen den Mitten benachbarter Schaltstangen. Je größer die Schaltstangen sind, desto größer ist der Auswahlweg.
Zur Betätigung verschiedener Schaltstangen wird der Schaltfinger in den Ausschnitt einer ausgewählten Schaltstange bewegt. Eine nachfolgende Bewegung des Schaltfingers in Bezug auf die Längsrichtung (Gangeinrückrichtung) der entsprechenden Schaltstange verlagert letztere entsprechend. Dadurch wird die zugeordnete Schaltkupplung über die Schaltgabel betätigt, die der Schaltstange zugeordnet ist. In diesem Fall ist jede Schaltgabel vorzugsweise für ein Gangpaar zuständig, beispielsweise für den Rückwärtsgang/ersten Gang oder zweiten/dritten Gang. Die Gangpaare sind in einem konventionellen H-Schaltmuster oder Doppel-H-Schaltmuster an den Enden eines Zweigs des Schaltmusters angeordnet, die einander gegenüberliegen. In diesem Fall entspricht die Bewegung des Schaltfingers von einer Schaltstange zu einer anderen Schaltstange, d.h. einer Seitenbewegung des Fingers den Zweigen in dem Schaltmuster, beispielsweise von zwei/drei nach vier/fünf. Somit bestimmt der Weg des Schaltfingers von Schaltstange zu Schaltstange die seitliche Schaltbewegung von dem Schaltfinger und folglich des mit dem Schaltfinger verbundenen Schalthebels. Bei größeren Getrieben, die erhöhte Schaltstangenabstände haben, können sich deshalb lange Schaltwege ergeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Gangschaltvorrichtung zu schaffen, die eine Reduktion des seitlichen Schaltwegs (Verbindungszweigweg) gestattet.
Diese und andere Aufgaben werden mit der Gangschaltvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Eine Gangschaltvorrichtung mit drei, vier oder mehreren Schaltstangen weist ein Schaltstangenwahlelement zur Axialbewegung einer ausgewählten Schaltstange auf. Die Schaltstangen sind mit Ausnehmungen versehen, die einen Weg festlegen, durch den sich das Schaltstangenwahlelement in Querrichtung der Schaltstangen bewegen kann. Das Schaltstangenwahlelement weist zwei Zungen auf, die zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Zungen sind in dem Schaltweg angeordnet, der durch die Ausnehmungen gebildet wird. In diesem Fall sind die Schaltstangen voneinander auf eine solche Weise seitlich beabstandet, dass die Zungen des Schaltstangenauswahlelementes jeweils lediglich mit einer Schaltstange in Eingriff kommen können. Aneinander grenzende Ausnehmungen sind entweder so nah beieinander angeordnet, dass eine Ausnehmung in dem Raum zwischen den Zungen Platz findet, während eine der Zungen in Eingriff mit der anderen Ausnehmung steht, oder dass eine Ausnehmung außerhalb der von den Zungen gebildeten Gabel steht, während eine der Zungen mit einer Ausnehmung in Eingriff steht.
Ein spezieller Vorteil einer solchen Anordnung von Schaltstangen und deren Ausnehmungen und die Verwendung eines Paars von Zungen, d.h. eines gegabelten Schaltstangenauswahlelements, liegt darin, dass das Schaltstangenauswahlelement einen besonders kurzen Querweg (Querzweig) erhalten kann. Infolgedessen gibt das Getriebe ein Schaltgefühl und deinen kurzen Schaltweg wie bei einem Personenkraftwagen und zwar auch dann, wenn es größer ist als ein herkömmliches Personenkraftwagengetriebe. Hingegen muss der Weg bei einem bekannten Auswahlfinger größer sein, um eine der drei oder vier Schaltstangen zu erreichen.
Die Gangschaltvorrichtung macht gemäß der vorliegenden Erfindung einen deutlich reduzierten seitlichen Schaltweg (Querweg) möglich. Der reduzierte Weg ist bei Personenkraftwagen ein Vorteil und kann einem Lastkraftwagengetriebe einen Schaltweg geben, der dem eines Personenkraftwagens gleicht. Die Erfindung, die grundsätzlich in allen Getrieben mit mehreren Schaltstangen anwendbar ist, ist insbesondere zur Anwendung in mittelgroßen Getrieben mit einem Drehmomentbereich zwischen 1000 und 2000 Nm geeignet.
Die Verkürzung des Schalthebelwegs wird dadurch erreicht, dass das Schaltstangenauswahlelement mit zwei voneinander beabstandeten Auswahlzungen versehen ist, die quer durch einen Schaltpfad bewegt werden können, der durch Koppelelemente der Schaltstangen gebildet ist. Die Koppelelemente sind beispielsweise Ausschnitte in den Schaltstangen oder in gabelartigen Vorsprüngen derselben. Wenn diese Ausschnitte nahe beieinander positioniert sind, bilden Sie den Schaltauswahlweg.
Während die erste Auswahlzunge mit einer der beiden Schaltstangen in Eingriff steht und die Auswahlzunge zwei benachbarte Schaltstangen bedient, die beispielsweise ein Schaltstangenpaar bilden, ist die zweite Schaltzunge mit einer dritten Schaltstange sowie einer vierten Schaltstange in Eingriff überführbar, die optional vorgesehen sein kann und die dann mit der dritten Schaltstange ein Paar bildet. Der Abstand zwischen den Koppelelementen der Schaltstangen innerhalb eines Schaltstangenpaars ist klarerweise kleiner als der seitliche Abstand der beiden Schaltstangenpaare voneinander.
Die Gangschaltvorrichtung weist wenigstens drei Schaltstangen auf. Falls erforderlich, kann sie vier Schaltstangen haben, die in zwei (oder in mehreren) Paaren angeordnet sind. Das Grundprinzip der Erfindung kann insbesondere auf eine Anordnung angewendet werden, in der alle Schaltstangen beieinander angeordnet sind und sich das Schaltstangenauswahlelement auf einem geraden Weg in Bezug auf die Schaltstangen quer bewegt, um diese auszuwählen. Alternativ kann das Grundprinzip der Erfindung in Verbindung mit Schaltstangen angewendet werden, die nahe beieinander auf einer gekrümmten Linie, beispielsweise einem Kreisbogen angeordnet sind, wobei sich das Schaltstangenauswahlelement dann auf einem Weg in Form eines Kreisbogens bewegt. In beiden Fällen wird eine Reduktion des Wegs erreicht, der für das Schaltstangenauswahlelement zur Auswahl einer Schaltstange erforderlich ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Gangschaltvorrichtung weist Schaltstangen rechteckigen Querschnitts auf. Dies gestattet einen besonders kurzen Querweg und deshalb einen kurzen Schalthebelweg. Dies insbesondere, wenn die Koppelelemente gemessen in der ersten Richtung (Querrichtung) eine Breite haben, die geringer ist als die in der gleichen Richtung gemessene Breite der entsprechenden Schaltstange. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Breite der Koppelelemente ungefähr die Hälfte der Breite der Schaltstangen. Dadurch wird eine Reduktion des Schaltwegs um fast ein Drittel im Vergleich zu Gangschaltvorrichtungen konventioneller Bauart erreicht.
Vorzugsweise ist eine Sperreinrichtung (Verriegelungseinrichtung) Bestandteil der Gangschaltvorrichtung und stellt sicher, dass immer nur eine Schaltstange aus ihrer zentralen Leerlaufposition heraus durch eine Linearbewegung in Eingriffsposition überführt werden kann. Die Sperreinrichtung weist ein Sperrelement (Gegenverriegelungselement) auf, das vorzugsweise durch einen Querbolzen oder eine Querrippe gebildet ist, die sich in Bezug auf die Schaltstangen in Querrichtung erstreckt. Dieses Sperrelement folgt der Querbewegung des Schaltstangenauswahlelements und ist zu diesem Zweck mit ihm in Bezug auf die Querrichtung (erste Richtung) fest verbunden. Das Sperrelement weist einen oder mehrere Ausschnitte auf, die mit den Vorsprüngen oder Ausschnitten zusammenwirken, die an den Schaltstangen ausgebildet sind. Beispielsweise kann sich das Sperrelement durch eine Nut erstrecken, die durch Ausnehmungen der Schaltstangen gebildet sind. Lediglich diejenige Schaltstange, die mit der Ausnehmung des Sperrelements fluchtet, kann bewegt werden. Auf diese Weise wird eine mechanische Sperrung der Gangschaltvorrichtung bewirkt, so dass fehlerhaftes gleichzeitiges Einrücken von zwei Gängen verhindert werden kann.
Das Schaltstangenauswahlelement kann als schwenkbarer Finger mit gegabeltem Ende oder als Gleitstück mit zwei Wahlzungen (Fingern) ausgebildet sein. In letzterem Fall ist das Schaltstangenauswahlelement vorzugsweise in einem Träger gelagert, der in Bezug auf die Schaltstangen beweglich ist, so dass es in Bezug auf die Längsrichtung der Schaltstangen beweglich ist. Der Träger kann auf seine Mittelposition hin federnd vorgespannt sein. Die Mittelposition ist vorzugsweise eine mittlere Leerlaufposition. Jedoch kann sie auch davon abweichend festgelegt sein.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, den Zeichnungen und/oder der Beschreibung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht ein Getriebe in schematischer Darstellung,
2 veranschaulicht eine Gangschaltvorrichtung in perspektivischer, schematischer Darstellung,
3 veranschaulicht eine Gangschaltvorrichtung mit ausgewählter Rückwärtsgangschaltstange in Querschnittsdarstellung,
4 veranschaulicht die Vorrichtung nach 3 mit ausgewählter zweiter Schaltstange in Querschnittsdarstellung,
5 veranschaulicht die Gangschaltvorrichtung nach 3 und 4 mit ausgewählter dritter Schaltstange in Querschnittsdarstellung,
6 veranschaulicht die Gangschaltvorrichtung nach den 3 bis 5 mit ausgewählter vierter Schaltstange in Querschnittsdarstellung,
7 ist eine schematische Veranschaulichung der geometrischen Beziehungen zwischen den Schaltstangen und deren Verriegelungselementen mit den Wählfingern des Gangschaltauswahlelements in schematischer Darstellung (auf hoch abstraktem Niveau),
8 veranschaulicht die Ausführungsform einer Schaltstange in schematischer und geschnittener perspektivischer Darstellung,
9 veranschaulicht eine Schaltkassette der erfindungsgemäßen Gangschaltvorrichtung in perspektivischer Darstellung,
10 veranschaulicht eine Gangschaltvorrichtung mit schwenkbarem Schaltfinger und vier Schaltstangen in einer teilweise geschnittenen Perspektivdarstellung,
11 veranschaulicht das Schaltstangenwählelement, das Teil der Gangschaltvorrichtung gemäß 10 ist, in einer perspektivischen Darstellung.
Beschreibung von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Gangschaltvorrichtung:
In 1 ist ein fünfgängiges handgeschaltetes Getriebe 1 veranschaulicht, das eine Eingangswelle 2, eine Hauptwelle 3, eine Ausgangswelle 4 und eine Vorgelegewelle 5 aufweist, die parallel zu der Hauptwelle 3 angeordnet ist. Die Wellen sind in einem Getriebegehäuse drehbar gelagert, das nicht im Detail dargestellt ist. Die Eingangswelle 2 trägt ein Eingangszahnrad 6, das drehfest mit letzterer verbunden ist und mit einem Vorgelegewellenzahnrad 7 kämmt, über das die Vorgelegewelle 5 von der Eingangswelle 2 her angetrieben ist. Weitere Zahnräder bilden Zahnradpaare 8, 9, 10, 11 mit Vorgelegewellenzahnrädern 13, 14, 15, 16, die mit der Vorgelegewelle 5 drehfest verbunden sind und es sind entsprechend zugeordnete Hauptwellenzahnräder 17, 18, 19, 20 auf der Hauptwelle 3 drehbar gelagert. Über ein nicht weiter veranschaulichtes Zwischenzahnrad kämmt ein weiteres Vorgelegewellenzahnrad 21 mit einem weiteren Hauptwellenzahnrad, um einen Zahnradsatz 12 für den Rückwärtsgang zu bilden.
Zur Auswahl von Gängen sind Kupplungen 23a, 24a, 25a beispielsweise von der Klauenkupplungsbauart vorgesehen, die abhängig von äußeren Anforderungen von der synchronisierten Bauart oder der nicht synchronisierten Bauart sein kann. In ihrer Mittelposition erbringt die Kupplung 23a keine Kupplungsverbindung. Wenn sie in 1 nach links bewegt ist, koppelt sie die Eingangswelle 2 mit der Hauptwelle 3 und bildet den direkten (fünften) Gang. Wenn sie nach rechts bewegt wird, verbindet sie die Hauptwelle 17 mit dem Hauptzahnrad, so dass das Zahnradpaar 8 aktiviert wird (Drehmoment überträgt), so dass der vierte Gang ausgewählt ist. Entsprechend wird die Kupplung 24a zur Wahl zwischen dem zweiten und dritten Gang und die Kupplung 25a zur Wahl zwischen dem ersten Gang und dem Rückwärtsgang verwendet. Somit liefert das veranschaulichte Getriebe fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang. Falls erforderlich, können weitere Zahnradpaare vorgesehen werden, um ein Sieben- oder Neunganggetriebe zu bilden. Außerdem ist es möglich, vorn oder hinten montierte Gruppengetriebe vorzusehen, d.h. Hilfsgetriebe der Splitterbauart, der Rangebauart oder der Splitter/Range-Bauart.
Bei der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform sind drei Schaltgabeln 23, 24, 25 vorgesehen, die von den Schaltstangen 28, 29, 30 einer Gangschaltvorrichtung 32 getragen sind und zur Betätigung der Kupplungen 23a, 24a, 25a, d.h. dazu genutzt werden, um diese aus ihren mittleren Leerlaufpositionen in deren linke Eingriffsposition oder in deren rechte Eingriffsposition zu bewegen. Eine solche Gangschaltvorrichtung ist in 2 veranschaulicht. Die Gangschaltvorrichtung 32 nach 2 ist für ein Siebenganggetriebe oder Neunganggetriebe vorgesehen und weist zusätzlich zu den drei Schaltstangen 28, 29, 30 eine weitere Schaltstange 31 auf. Entsprechend ist eine weitere Schaltgabel 26 vorgesehen, die von der Schaltstange 31 getragen wird.
Die Schaltstangen 28, 29, 30, 31 haben einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und sind bezüglich einer ersten Richtung (X-X-Richtung) nebeneinander angeordnet. Ihre Enden sind in Lagerblöcken 33, 34 in zweiter Richtung (Y-Y-Richtung) verschiebbar gelagert.
Die Schaltstange 29 ist in 8 beispielhaft gesondert veranschaulicht. Die Schaltstange 29 weist zwei flache Seiten 35b, 36b auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und voneinander weg weisen und an die oberen und unteren Schmalseiten 37b, 38b anschließen. Die entsprechenden Flachseiten und Schmalseiten der Schaltstangen 28, 30 und 31 haben die entsprechenden Buchstabenindex a, c oder d (3). Es erstreckt sich eine trogartige Ausnehmung 39b in die Flachseite 36b bis zu der Schmalseite 37b hin. Die Schaltstange 29 hat einen dünnen Wandbereich 41b im Bereich dieser Ausnehmung 39b, in dem eine Ausnehmung 42b, die als Kupplungselement verwendet wird und eine Ausnehmung 43b eingebracht sind, die zum Sperren der Schaltstange benutzt wird. Entsprechende Ausnehmungen 42a, 42c und 42d sind in den entsprechenden Wandbereichen 41a, 41c, 41d der anderen Schaltstangen 28, 30, 31 vorgesehen. Dies gilt entsprechend für die Ausnehmungen 43a, 43c und 43d, die nur in 2 veranschaulicht sind. Die Schmalseiten 38 der Schaltstangen 28, 29, 30, 31 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, so dass die Ausnehmungen 42a, 42b, 42c, 42d einen Schaltweg bilden.
Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die Schaltstangen 28, 29, 30, 31 in Paaren angeordnet, wobei die Schaltstangen 28, 29 in spiegelbildlicher Weise angeordnet sind und ein erstes Schaltstangenpaar 44 bilden. Die Schaltstangen 30, 31 sind ebenfalls in spiegelbildlicher Weise angeordnet und bilden ein zweites Schaltstangenpaar 45. Die Schaltstangen 28, 29, 30, 31 sind innerhalb eines Schaltstangenpaars 44, 45 eng benachbart, wohingegen die Schaltstangenpaare 44, 45 in größerem Abstand zueinander angeordnet sind. Dies ist aus 7 ersichtlich. Der Abstand A zwischen den Wandmitten der beiden benachbarten Wandbereiche 41a, 41b bestimmt ein Rastermaß, das in 7 durch Rasterlinien R1 bis R6 angedeutet ist. Die Wandbereiche 41b und 41c stehen um drei Rasterlinien voneinander entfernt weg (vier mal Rastermaß A), während die Wandbereiche 41c und 41d um lediglich einen einfachen Abstand A voneinander beabstandet sind. Auf diese Weise bleibt ein Freiraum 49 der Weite von zwei mal A zwischen den Kantenbereichen 41b, 41c.
Den Schaltstangen 28, 29, 30, 31 ist ein Schaltstangenauswahlelement 46 zugeordnet, das zwei Zungen 47, 48 aufweist, die zueinander parallel orientiert sind. Die letzteren passen mit Spiel in die entsprechenden. Ausnehmungen 42a, 42b, 42c, 42d. In Querrichtung weisen die Zungen 47, 48 eine Dicke auf, die ungefähr zu der Dicke der Wandabschnitte 41a, 41b, 41c, 41d passt oder ist etwas geringer als diese. Der Mittenabstand zwischen den Zungen 47, 48 entspricht dem doppelten Rastermaß A. Deshalb ist der Freiraum zwischen den Zungen 47, 48, d.h. der Abstand zwischen ihnen etwas größer als die Dicke jeder Wand 41a, 41b, 41c oder 41d. Somit ist der Freiraum ebenfalls größer als A. Bei der Ausführungsform gemäß 7 ist der Außenabstand, d.h. der Abstand zwischen dem voneinander wegweisenden Außenseiten der Zungen 47, 48 kleiner als der Abstand zwischen zwei Wandabschnitten 41b, 41c, d.h. kleiner als drei mal A. Deshalb existiert für das Schaltstangenauswahlelement 46 keine Mittelposition, in der seine Zungen 47, 48 nicht in Berührung mit irgendeiner Schaltstange stehen. Wenn eine solche Mittelposition gewünscht ist, in der das Schaltstangenwählelement 46 keine Schaltstange ausgewählt hat, kann der Abstand zwischen den Schaltstangen 29, 30 um ein Rastermaß vergrößert werden, ohne dass sonstiger Funktionsverlust auftritt.
Die Abstände und Dimensionen folgen den Gleichungen: B < Cund E < D,wobei B = Wanddicke (7),

C: = Abstand zwischen den Zungen 47, 48,
D: = Abstand 49,
E: = Dicke der Zungen (47, 48) plus Abstand zwischen diesen.

An seinem oberen Ende weist das Schaltstangenauswahlelement 46 ein gegabeltes Ende 41 auf, das in 9 veranschaulicht ist, das mit einem konventionellen Schaltfinger in Eingriff stehen kann. Das Schaltstangenauswahlelement 46 ist außerdem in Y-Y-Richtung, die als zweite Richtung bezeichnet wird, in einem Träger 52 beweglich aufgenommen, der als Gestell ausgebildet ist. Die Y-Y-Richtung entspricht der Längsrichtung der Schaltstangen 28, 29, 30, 31.
Der Träger ist seinerseits in einem Kassettengehäuse 53 angeordnet und in X-X-Richtung beweglich, d.h. quer zu den Schaltstangen, jedoch kann er darin nicht in X-X-Richtung verschoben werden. Der Träger 52 weist einen Schlitz 54 auf, durch den das Ende 51 des Schaltstangenauswahlelements 46 hindurchgeht und der als Führungsmittel dient. Der Träger 52 ist von entsprechenden Führungswangen 56, 57 an der Innenseite des Kassettengehäuses 53 eingeschlossen, das von oben gesehen im Wesentlichen rechteckig ist.
Der Träger 52 weist außerdem ein Sperrelement 58 in Form einer Rippe auf, die sich in X-X-Richtung erstreckt. Letztere greift in Ausnehmungen 43a, 43b, 43c und 43d der Schaltstangen 28, 29, 30, 31. In dem Sperrelement 58 sind nahe beieinander zwei Ausnehmungen 60, 61 ausgebildet, die jeweils eine Schaltstange freigeben können. Die Positionen der Ausnehmungen 60, 61 sind aus 7 ersichtlich. Sie sind entsprechend zwei Rastermaße A weit und voneinander um ein Rastermaß A beabstandet.
Wie insbesondere aus 9 ersichtlich ist, ist der Träger 52 durch eine Vorspanneinrichtung (Vorspannmittel) 62 in einer gewünschten Anfangsposition beispielsweise in Mittelposition gehalten. Teil der Vorspanneinrichtung 62 ist beispielsweise ein Stift 63 (Welle), der in 5 sichtbar ist und sich von dem Träger 52 in X-X-Richtung weg erstreckt und mit diesem fest verbunden ist. Nahe einer entsprechenden Öffnung 66 erstreckt sich der Stift 63 durch eine Zwischenwand 65, die in dem Kassettengehäuse 53 ausgebildet ist. Außerdem ist mit der Öffnung 66 eine weitere Öffnung 67 ausgerichtet, die in der Gehäusewand des Kassettengehäuses 53 ausgebildet ist. Auf dem Stift 63 sitzt eine Druckfeder 68 und stützt sich mit einem Ende über zwei Endplatten 69, 70 (Unterlegscheiben) an einer ringförmigen Schulter 71 des Stifts 63 und mit dem anderen Ende an einem Sprengring 72 ab. Außerdem hält der Sprengring 72 eine an dem Stift 63 vorgesehene Hülse, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der beiden Endplatten 69, 70 entspricht. Die Hülse 73 ist axial mit dem Stift 63 verbunden. Sie weist einen Abschnitt 74 vergrößerten Durchmessers auf, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Druckplatten 69, 70. Die Abstände zwischen den entsprechenden Vorderseiten des Abschnitts 74 und der Druckplatte 69 oder 70 bestimmt den maximalen Weg des Stifts 63 und deshalb des Trägers 52 in X-X-Richtung. In der Ruheposition stehen die Druckplatten 69, 70 in stationärer Berührung mit der Zwischenwand 65 und dem Kassettengehäuse.
Falls nötig, kann der Träger 52 mit einer Querbohrung 75 versehen sein, in der ein federbelasteter Stoppmechanismus 76 angeordnet sein kann, beispielsweise um ein Hindernis zu bilden, das überwunden werden muss, wenn es beabsichtigt ist, eine dem Rückwärtsgang zugeordnete Schaltstange, beispielsweise die Schaltstange 30 (bei einer Vorrichtung mit drei Schaltstangen) oder die Schaltstange 31 (bei einer Vorrichtung mit vier Schaltstangen), zu bewegen.
Die Gangschaltvorrichtung 32 arbeitet wie folgt:
Im Betrieb greift ein Schaltfinger in das gegabelte Ende 51 der Gangschaltvorrichtung 32, wie beispielsweise in 5 sichtbar ist. Der Träger 52 ist durch die Druckfeder 58 in eine Ruheposition überführt worden, in der die Zunge 48 mit der Ausnehmung 42b der Schaltstange 29 in Eingriff steht. Wenn es nun beabsichtigt wird, den von der Schaltstange 31 zu betätigenden Gang einzulegen, bewegt ein Schaltfinger 77, der in 3 lediglich gestrichelt dargestellt ist und in den Schlitz 54 ragt, den Träger 52 und somit außerdem das Schaltstangenauswahlelement 46 in die in 3 veranschaulichte Position. Die Zunge 47 kommt in Eingriff mit der Schaltstange 31, während die Zunge 48 in dem Raum zwischen den Schaltstangen 29, 30 verbleibt. Dieser Zustand ist wiederum in 7 veranschaulicht. Wie ersichtlich, gibt der Ausschnitt 60 des Sperrelements 58 hier die Schaltstange 31 frei – alle anderen Schaltstangen 28, 29, 30 sind blockiert. Eine Bewegung des Schaltfingers 77 in Y-Y-Richtung kann nun die Schaltstange 31 in Längsrichtung verlagern, um den gewünschten Gang einzulegen. Die Position des Trägers 52 ist durch die Wirkung der Vorspanneinrichtung 62 fixiert. Der Abschnitt 74 der Hülse 73 ist an der Zwischenwand 65 über die Endplatte 69 (Unterlegscheibe) abgestützt.
Wenn die Schaltstange 30 zu betätigen ist, muss das Schaltstangenauswahlelement 46 zuerst auf eine solche Weise bewegt werden, dass die Schaltstange 31 in ihre Leerlaufposition zurückkehrt. In dieser Position sind alle Ausschnitte 43a, 43b, 43c, 43d miteinander ausgerichtet. Das Schaltstangenauswahlelement 46 kann deshalb in X-X-Richtung bewegt werden. Seine Zunge 47 verlässt den Ausschnitt 42d und gelangt in den Ausschnitt 42c. Die Zunge 48 verbleibt weiterhin in dem Zwischenraum 49. Die eingenommene Position ist in 4 veranschaulicht. Lediglich die Schaltstange 30 kann verlagert werden, die Schaltstangen 28, 29, 31 sind durch das Sperrelement 58 blockiert. In diesem Zustand kann die Schaltstange 30 bewegt werden, um den entsprechenden Gang ein- oder auszurücken. Das Schaltstangenauswahlelement 46 kann aus dieser Leerlaufposition weiter nach rechts bewegt werden, in der es an die Schaltstange 29 ankoppelt und in der die Vorspanneinrichtung 62 entspannt ist.
Zum Einrücken der der Schaltstange 28 zugeordneten Gänge wird das Schaltstangenauswahlelement 46 durch den Schaltfinger 47 in die in 6 veranschaulichte Position verschoben, in der die Zunge 48 in der Ausnehmung 42a sitzt, während nun die Zunge 47 in dem Zwischenraum steht. Wie ersichtlich, findet dies gegen die Vorspannung der Vorspanneinrichtung 62 statt.
Die Zunge 47 ist dem Schaltstangenpaar 44 zugeordnet, während die Zunge 48 dem Schaltstangenpaar 45 zugeordnet ist. Der Abstand zwischen den Schaltstangenpaaren 44, 45 kann willkürlich erhöht werden. Jedoch ist es in der beschriebenen Ausführungsform möglich, einen besonders kurzen Schaltweg in X-X-Richtung zu erreichen. Seine Länge entspricht lediglich vier Rasterabständen A.
11 veranschaulicht eine abgewandelte erfindungsgemäße Ausführungsform einer Gangschalteinrichtung 132. Teil dieser sind wiederum vier Schaltstangen 128, 129, 130, 131, denen ein Schaltturm 180 (eine Shift Tower) zugeordnet ist. Letzterer weist ein Gehäuse 181 auf, in dem ein Hebel 182 mittels einer Schwenklagerung 183 schwenkbar gelagert ist. Druckelemente 184, 185 wirken unterhalb seines Schwenkzentrums und können den Schalthebel 182 auf seine Mitte vorspannen.
Sein unteres Ende 186 erstreckt sich durch eine Sperr- und Führungsplatte 187, die für diesen Zweck einen Schlitz 188 aufweist, der sich in Y-Y-Richtung erstreckt. Die Sperr- und Führungsplatte ist selbst auf eine solche Weise geführt, dass sie nur in X-X-Richtung, jedoch nicht in Y-Y-Richtung bewegbar ist. Sie kann an einer Stelle, die von dem Schlitz 188 entfernt ist, ein Sperrelement 158 aufweisen, das im Wesentlichen dem Sperrelement 58 in 7 entspricht.
Der Schalthebel 182 ist in 12 gesondert veranschaulicht. Unter einer Lagerkugel 189 weist er einen Keilabschnitt 190 auf, auf dem die Druckelemente 184, 185 (11) wirken. Ein Schaltstangenauswahlelement 146 mit zwei Zungen 147, 148, die als Auswahlzungen für die Schaltstangen 128, 129, 130 genutzt werden, ist unterhalb des Keilabschnitts 190 angeordnet. Diese sind entsprechend der Schaltstange 29 gemäß 8 ausgebildet. Die geometrischen Verhältnisse entsprechen den in Verbindung mit 7 beschriebenen Verhältnissen.

Claims

Gangschalteinrichtung für mehrgängige Getriebe, wobei die Einrichtung aufweist: ein Schaltstangenauswahlelement (46), das mit einer ersten Wählerzunge (47) und einer zweiten Wählerzunge (48) versehen ist, wobei die Wählerzungen (47, 48) zueinander in einem festgelegten Abstand gehalten sind, mit einer zweiten Schaltstange (28), die mit einer ersten Schaltgabel (23) verbunden ist, die zum Ein- und Ausrücken von Gängen durch Kupplungsmittel (23a) dient, wobei die erste Schaltstange (28) ein Eingriffselement (42a) zum wahlweisen in Eingriff bringen mit der zweiten Wählerzunge (48) aufweist, mit einer zweiten Schaltstange (29), die mit einer zweiten Schaltgabel (24) zum Ein- und Ausrücken eines Gangs mittels eines Kupplungsmittels (24a) versehen ist, wobei die zweite Schaltstange (29) ein Eingriffselement (42b) zum wahlweisen in Eingriff bringen mit der zweiten Wählerzunge (48) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstangen (28, 29) Flachseiten (36b) aufweisen, eine trogartige Vertiefung (39b) in die Flachseite (35a, 36b) eingesenkt ist und die Schaltstangen (28, 29) im Bereich dieser Vertiefung (39b) dünne Wandbereiche (41a, 41b) aufweisen, in die eine Ausnehmung (42a, 42b) eingebracht ist, die als ein Eingriffselement genutzt wird.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1 mit einer zusätzlichen dritten Schaltstange (30), die mit einer dritten Schaltgabel (25) zur Betätigung eines dritten Kupplungsmittels (25a) versehen ist, wobei die dritte Schaltstange (39) ein Eingriffselement (42c) zum wahlweisen in Eingriff bringen mit der ersten Wählerzunge (47) aufweist.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe zwei Schaltstangen und eine zweite Gruppe wenigstens eine Schaltstange umfasst.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstangen in zwei Gruppen eingeteilt sind, wobei jede Gruppe zwei Schaltstangen enthält.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaltstange Eingriffsbereiche zum in Eingriff bringen mit einer Wählerzunge aufweist, die sich von einem Wählerelement weg erstreckt.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Wählerzungen (47, 48) größer ist als der Anstand zwischen zwei benachbarten Eingriffselementen.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Wählerzungen kleiner ist, als der Abstand zwischen zwei voneinander beabstandeten Eingriffselementen.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Schaltstangen vorgesehen ist, die zu Paaren einander benachbarter Schaltstangen geordnet sind, wobei die Gruppen voneinander beabstandet sind, wobei eine Anzahl von Wählerzungen vorgesehen ist, deren jede einem der jeweiligen Paare der Schaltstangen individuell zugeordnet ist.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählerelement in einer Kulissenquerrichtung quer zu den Schaltstangen und in Gangschaltrichtung längs zu den Schaltstangen beweglich ist.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Eingriffselemente (42a, 42b, 42c, 42d) eine Breite (A), gemessen in der ersten Richtung (X-X) aufweisen, die geringer ist, als die Breite der entsprechenden Schaltstange (28, 29, 30, 31), gemessen in der gleichen Richtung (X-X).
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Eingriffselemente (42a, 42b, 42c, 42d) ungefähr der Hälfte der Breite jeder Schaltstange (28, 29, 30, 31) entspricht.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wählerzungen (47, 48) des Schaltstangenauswahlelementes (46) Zungen sind, deren Breite der Breite der Eingriffselemente (42a, 42b, 42c, 42d) im Wesentlichen entspricht.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstangenauswahlelement (46) mit einem Sperrelement (58) verbunden ist, das die Schaltstangen (28, 29, 30, 31) in einer Mittelposition in Bezug auf die zweite Richtung (Y-Y) blockiert, wenn beide Wählerzungen (47, 48) des Schaltstangenauswahlelementes (46) in einem wenigstens teilweisen Eingriff mit den Schaltstangen (28, 29, 30, 31) stehen.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstangenauswahlelement (46) mit einem Sperrelement (58) verbunden ist, das lediglich diejenige der Schaltstangen (28, 29, 30, 31) zur Bewegung in der zweiten Richtung (Y-Y) freigibt, deren Eingriffselement als einziges mit der Wählerzunge in Eingriff steht.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (58) an einem Träger (52) angeordnet ist, der in erster Richtung (X-X) verlagerbar gehalten und in dieser Richtung mit dem Schaltstangenauswahlelement (46) verbunden ist, wobei das Schaltstangenauswahlelement (46) in Bezug auf den Träger (52) in der zweiten Richtung (Y-Y) frei bewegbar ist.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstangenauswahlelement (46) mittels wenigstens eines Federelements (68) wenigstens in der ersten Richtung (X-X) auf seine Mittelposition hin vorgespannt ist, in der seine Wählerzungen (47, 48) mit den Eingriffselementen der Schaltstangen nicht in Eingriff stehen oder in der seine Wählerzungen (47, 48) mit dem Eingriffselement (42b) einer ausgewählten Schaltstange (29) in Eingriff stehen.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (52) einen Fortsatz (63) in erster Richtung (X-X) aufweist, der eine Druckfeder (68) trägt, die zwischen zwei Antriebsplatten (69, 70) abgestützt ist, die durch die Druckfeder (68) zwischen den an dem Fortsatz (63) ausgebildeten Abstützeinrichtungen (71, 72) voneinander weg gespannt sind, wobei der Druckfeder (68) zwei stationäre Kontaktflächen (65, 53) zugeordnet sind.
Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstangenauswahlelement (46) an einem Träger (52) in der zweiten Richtung (Y-Y) beweglich angeordnet ist, der seinerseits in einem Gehäuse (53) in der ersten Richtung (X-X) verlagerbar angeordnet ist, wobei das Schaltstangenauswahlelement (46) ein Mittel (51) zur Verbindung mit einem bekannten Wählfinger (77) aufweist.