DE68906879T2

DE68906879T2 - Getriebeschaltvorrichtung.

Info

Publication number: DE68906879T2
Application number: DE8989309653T
Authority: DE
Inventors: James L Holman; George A Willford
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1993-09-09
Anticipated expiration: 2009-09-23
Also published as: CN1022395C; US4875383A; EP0384062B1; CA1317198C; DE68906879D1; JPH02248771A; AU4256189A; EP0384062A1; KR900013230A; CN1045164A; MX167926B; AU617633B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeschaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus dem EP-A-147 927.
In einem typischen Fahrzeuggetriebe mit mehreren Gängen wird eine Schaltvorrichtung verwendet, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis aus einer Mehrzahl von verfügbaren Übersetzungsverhältnissen zwischen einer drehbaren Eingangs- und Ausgangswelle zu schalten. Eine Mehrzahl von Schaltschienen ist in der Schaltvorrichtung vorgesehen zum Wählen der Gänge. Wenn beispielsweise das Getriebe fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang hat, so umfaßt die Schaltvorrichtung gewohnlich drei solcher Schaltschienen. Die Schaltschienen sind typischerweise parallel nebeneinander angeordnet und jede ist so gehaltene daß sie eine Längsbewegung in entgegengesetzten Richtungen von einer zentralen, neutralen Position aus ausführen kann. Da jede der drei Schaltschienen in zwei unterschiedliche Getriebeeingriffspositionen bewegt werden kann, können insgesamt sechs unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse (fünf Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang) gewählt werden.
Die Schaltvorrichtung hat ferner einen Schalthebel zum Auswählen und Schalten der Schaltschienen. Das obere Ende des Schalthebels erstreckt sich aufwärts in eine Position, in der es leicht vom Fahrzeugfahrer erfaßt und gehandhabt werden kann. Das untere Ende des Schalthebels erstreckt sich in die Schaltvorrichtung, so daß es selektiv in Nuten, die in den Schaltschienen ausgebildet sind, einrasten und mit diesen zusammenwirken kann. Durch Bewegen des oberen Endes des Schalthebels um eine Bewegungsachse (die Wählachse), kann der Fahrer das untere Ende des Schalthebels in eine bestimmte gewünschte Nut der in den drei Schaltschienen ausgebildeten Nuten einrasten. Diese Wählbewegung des Schalthebels verschiebt jedoch keine der drei Schaltschienen aus ihrer zentralen, neutralen Position heraus, sondern wahlt nur eine der Schaltschienen für eine solche Bewegung aus. Der Fahrer kann dann die ausgewählte Schaltschiene aus ihrer zentralen, neutralen Position in eine der beiden Getriebeeingriffspositionen schalten, indem das obere Ende des Schalthebels um eine andere Bewegungsachse (die Schaltachse) bewegt wird. Allgemein liegt die Schaltachse quer zur Wählachse.
EP-A-147 927 betrifft eine Schaltanordnung für ein Getriebe, das in einem Getriebegehäuse eingebaut ist und eine Mehrzahl von beweglichen Schaltschienen hat, wobei die Schaltanordnung versehen ist mit einem hohlen Turm mit einem unteren Ende, das mit dem Getriebegehäuse verbunden ist; einem in dem Turm eingebauten Joch zur schwenkbaren Bewegung relativ zu diesem um eine erste Achse; und einen Schalthebel, der an dem Joch angebracht ist zur schwenkbaren Bewegung relativ zu diesem um eine zweite Achse, wobei der Schalthebel sich zu den Schaltschienen erstreckt, um mit diesen zusammenzuwirken.
Nach der vorliegenden Erfindung ist die zweite Achse oberhalb der ersten Achse angeordnet und der Schalthebel ist um die zweite Achse beweglich zur Auswahl einer der Schaltschienen zur Bewegung, und er ist beweglich mit dem Joch um die erste Achse zum Bewegen der ausgewählten Schaltschiene.
Um ein gewähltes Ubersetzungsverhältnis zu erhalten, wird der Schalthebel zunächst relativ zum Joch um die Wählachse geschwenkt. Demzufolge wird das untere Ende des Schalthebels in eine ausgewählte Nut der Schaltschienennuten eingebracht. Weder das Joch noch irgend eine der Schaltschienen werden während dieser Anfangsbewegung des Schalthebels um die Wählachse aus ihren neutralen Positionen herausbewegt. Danach werden der Schalthebel und das Joch um die Schaltachse geschwenkt, wodurch das untere Ende des Schalthebels dazu gebracht wird, die ausgewählte Schaltschiene aus ihrer neutralen Position herauszuverschieben. Ein Neutral-Start-Schalter kann in dem Turm benachbart zu dem Joch eingebaut sein. Dieser Start-Schalter spricht auf die Schwenkbewegung des Joches aus seiner neutralen Position heraus an, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches anzeigt, daß eines der Zahnräder des Getriebes in Eingriff steht. Das Signal des Start-Schalters kann benutzt werden, zu verhindern, daß ein Motor des Fahrzeuges gestartet wird, wenn irgend eines der Zahnräder des Getriebes in Eingriff steht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, in der
Figur 1 im Schnitt eine Getriebeschaltvorrichtung für Doppel-Übersetzung nach der Erfindung zeigt.
Figur 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Figur 1.
In der Zeichnung ist eine Getriebeschaltvorrichtung 10 nach der Erfindung dargestellt. Die Schaltvorrichtung 10 ist auf einem Gehäuse 11 des Getriebes montiert. Das Getriebe selbst ist konventionell. Drei langgestreckte Schaltschienen 12a, 12b und 12c sind im Getriebegehäuse 11 angeordnet. Jede der Schaltschienen 12a, 12b und 12c ist einem nicht gezeigten Getriebeeingriffsmechanismus des Getriebes zugeordnet. Die Getriebeeingriffsmechanismen dienen für den selektiven Eingriff und die Verbindung verschiedener Zahnräder im Getriebe, um eine Mehrzahl von verfügbaren Gängen zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle (nicht gezeigt) in konventioneller Weise zu schalten. Wenn die Schaltschienen 12a, 12b und 12c in ihren dargestellten neutralen Positionen sind, trennt der entsprechende Getriebeeingriffsmechanismus die Getriebezahnräder voneinander, und es wird keine Kraft durch das Getriebe hindurch übertragen. Wie jedoch noch im Detail beschrieben wird, kann die Schaltvorrichtung 10 selektiv die Schaltschienen 12a, 12b und 12c sowohl vorwärts als auch rückwärts aus ihrer neutralen Position (links und rechts in Figur 1) verschieben, so daß das Getriebe veranlaßt wird, ein gewünschtes aus einer Mehrzahl von Getriebeverhältnissen zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes bereitzustellen.
Die Schaltvorrichtung 10 umfaßt einen Turm 13 mit einer Grundplatte, die am Getriebegehäuse 11 in geeigneter Weise befestigt ist, beispielsweise mittels einer Mehrzahl von nicht gezeigten Schrauben. Wie Figur 2 zeigt, ist der Turm 13 hohl, und er hat ein Paar durch ihn verlaufende Gewindebohrungen 13a. Die Bohrungen 13a fluchten zueinander und liegen auf gegenüberliegenden Seiten des Turmes 13 nahe seiner Basis. Eine Achse 15 (die Schaltachse, wie noch erläutert wird) ist durch die Bohrungen 13a definiert. Ein Stützelement 16 ist in jede der Bohrungen 13a eingeschraubt. Jedes der Stützelemente endigt in einem zylindrischen Zapfen 16a, der sich in den Turm 13 längs der Schaltachse 15 erstreckt. Ein ringförmiges Lager 17 ist um jeden der zylindrischen Zapfen 16a eingebaut.
Ein Schaltjoch 20 ist im Turm 13 eingebaut zur Schwenkbewegung um die Schaltachse 15. Wie Figur 2 am besten zeigt, hat das Joch 20 ein Paar untere Füße 21, von denen jeder mit einer Durchgangsöffnung 22 versehen ist. Die Öffnungen 22 sind so bemessen, daß sie die ringförmigen Lager 17 aufnehmen können, so daß das Joch 20 schwenkbar im Turm 13 zur Bewegung um die Schaltachse 15 abgestützt ist. Wie Figur 1 am besten zeigt, hat das Joch 20 ferner ein Paar oberer Füße 23. Eine Bohrung 25 ist durch jeden der oberen Füße 23 ausgebildet, wobei die Bohrungen fluchten, so daß sie eine durch sie gehende Achse 26 definieren (die Wählachse, wie noch erläutert wird) . Die Wählachse 26 liegt senkrecht zur Schaltachse 15 und ist nahe dem oberen Ende des Turmes 13 angeordnet. Ein Schwenkzapfen 27 erstreckt sich durch die Bohrungen 25 zwischen den oberen Füßen 23 des Joches 20. Zwischen den oberen Füßen 23 ist ein Paar ringförmiger Lager 28 um den Drehzapfen 27 angeordnet.
Ein Schalthebel 30 verläuft vertikal durch die Schaltvorrichtung 10. Eine Bohrung 31 ist durch den Schalthebel 30 hindurch ausgebildet. Der Schwenkzapfen 27 und die ringförmigen Lager 28 sind in der Bohrung 31 so aufgenommen, daß der Schalthebel 30 für eine Schwenkbewegung relativ zum Joch 20 um die Wählachse 26 eingebaut ist. Das obere Ende des Schalthebels 30 erstreckt sich nach oben aus dem Turm 13 heraus bis zu einer Stelle, wo er leicht vom Fahrer erfaßt und gehandhabt werden kann, wie noch erläutert wird. Eine flexible Manschette 32 ist zwischen dem Turm 13 und dem Schalthebel 30 angeordnet. Das untere Ende der Manschette 32 ist um das obere Ende des Turmes 13 mittels eines Bandes 33 befestigt, während das obere Ende der Manschette 32 um den Schalthebe1 30 mittels eines Bandes 35 befestigt ist. Die Manschette 32 verhindert, daß Schmutz und andere Verunreinigungen in den Turm 13 eintreten können, während sie eine unbehinderte Bewegung des Schalthebels 30 erlauben. Das untere Ende des Schalthebels 30 erstreckt sich nach unten durch den Turm 13 in einen Bereich, der durch fluchtende Nuten definiert ist, die in jeder der Schaltschienen 12a, 12h und 12c ausgebildet sind.
Wie Figur 2 zeigt, ist ein Ansatz 40 an einem der unteren Füße 21 des Joches 20 ausgebildet. Der Ansatz 40 erstreckt sich nach außen von dem Fuß 21 aus und endigt in einer allgemein ebenen Stirnfläche, die in ihrer Mitte eine kleine Ausnehmung 41 hat. Der Ansatz 40 ist ausgerichtet mit einer Bohrung 42, die im Turm 13 ausgebildet ist. Eine Neutral-Start-Schalt-Anordnung 43 ist in der Bohrung 42 eingebaut. Die Neutral-Start-Schalt-Anordnung 43 ist konventionell,und sie umfaßt einen bewegliche Stößel 45, der in Eingriff mit der Stirnfläche des Ansatzes 40 treten kann. Wie noch beschrieben wird, erzeuqt die Neutral-Start-Schalt- Anordnung 43 elektrische Signale aufgrund der Bewegung des Joches 20.
Zum Betätigen des Getriebes wird das obere Ende des Schalthebels 30 zunächst so bewegt, daß es um die obere Wählachse 26 geschwenkt wird. Wie oben beschrieben, erfolgt eine solche Bewegung des Schalthebels 30 ohne Bewegung des Joches 20.
Das Joch 20 bleibt demzufolge in seiner dargestellten neutralen Position, in welcher der Stößel 45 der Neutral- Start-Schalt-Anordnung 43 in der Ausnehmung 41 aufgenommen ist, die in der Stirnfläche des Ansatzes 40 ausgebildet ist. Durch Bewegen des Schalthebels 30 um die Wählachse 26 kann das untere Ende des Scha1thebels in eine gewünschte Nut der fluchtenden Nuten eingebracht werden, die in den Schaltschienen 12a, 12b und 12c ausgebildet sind. Diese Wählbewegung des Schalthebels 30 verschiebt keine der Schaltschienen 12a, 12b und 12c aus ihren zentralen, neutralen Positionen heraus, sondern wählt nur eine der Schaltschienen 12a, 12h und 12c für eine solche Bewegung aus.
Wie bekannt, ist es erwünscht, zu verhindern, daß ein Fahrzeugmotor gestartet wird, wenn das Getriebe sich nicht in neutraler Stellung befindet. Solange der Stößel 45 der Neutral-Start-Schalt-Anordnung in der Ausnehmung 41 des Ansatzes 40 verbleibt, erzeugt die Neutral-Start-Schalt- Anordnung 43 ein elektrisches Signal, welches anzeigt, daß alle Zahnräder des Getriebes ausgerückt sind, so daß keine Kraft durch das Getriebe hindurch übertragen werden kann, das heißt, das letztere befindet sich in neutraler Stellung. Dieses Signal wird durch eine konventionelle Zündsperre (nicht gezeigt) oder andere Einrichtungen benutzt, um den Fahrzeugmotor starten zu können.
Um das Getriebe in Eingriff zu bringen, kann die gewählte Schaltschiene 12a, 12b oder 12c aus ihrer zentralen, neutralen Position heraus verschoben werden durch Bewegen des oberen Endes des Schalthebels 30 um die Schaltachse 15. Wie oben beschrieben, bewirkt eine solche Bewegung des Schalthebels 30 außerdem eine Schwenkbewegung des Joches 20 aus dessen neutraler Position heraus.
Die Bewegung des Joches 20 bewirkt, daß sich die Ausnehmung 41 am Ansatz 40 relativ zum Stößel 45 der Neutral-Start- Schalt-Anordnung 43 verschiebt. Als Folge hiervon wird der Stößel 45 in die Neutral-Start-Schalt-Anordnung 43 zurückgezogen. Diese Rückziehung bewirkt, daß die Neutral-Start- Schalt-Anordnung 43 ein elektrisches Signal erzeugt, welches anzeigt, daß einige der Zahnräder des Getriebes eingerückt sind, das heißt, daß sich das Getriebe nicht in neutraler Position befindet. Dieses Signal wird durch die Zündsperre benutzt, um zu verhindern, daß der Motor des Fahrzeuges gestartet wird. Die entsprechenden elektrischen Signale werden somit durch die Neutral-Start-Schalt-Anordnung 43 erzeugt durch Abfühlen der Bewegung des Joches 20. Die relative Ausrichtung der Schaltachse 15 und der Wählachse 26 zueinander, wie oben beschrieben, ist vorteilhaft. Indem die Schaltachse 15 näher beim unteren Ende des Turmes 13 und relativ nahe bei den Schaltschienen 12a, 12b und 12c angeordnet ist, wird ein mechanischer Vorteil für den Fahrer erreicht, wenn der Schalthebel 30 um die Schaltachse 15 geschwenkt wird. Dieser mechanische Vorteil reduziert die Höhe der erforderlichen Kraft, die ausgeübt werden muß, um die gewählte Schaltschiene 12a, 12b oder 12c zu verschieben, als wenn die Schaltachse 15 weiter oben im Turm 13 angeordnet wäre. Dies ist wichtig im Hinblick auf die Bequemlichkeit oder das Gefühl für die Schaltanordnung 10 während des Schaltvorganges.
Da die Wählachse 26 oberhalb der Schaltachse 15 liegt (das heißt weiter weg von den Schalterschienen 12a, 12b und 12c als die Schaltachse 15) , gilt derselbe mechanische Vorteil nicht für die Bewegung des Schalthebels 30 um die Wählachse 26. Das Fehlen eines solchen mechanischen Vorteils ist jedoch ohne Konsequenz, da das untere Ende des Schalthebels 30 nicht in Eingriff tritt oder irgendwelche Komponenten bewegt, wenn es um die Wählachse 26 verschoben wird. Da ferner die Wählachse 26 weiter weg von den Schaltschienen 12a, 12b und 12c liegt als die Schaltachse 15, führt das untere Ende des Schalthebels 30 einen größeren Weg aus, wenn das obere Ende des Schalthebels 30 über eine vorgegebene Distanz um die Wählachse 26 bewegt wird, als wenn das obere Ende des Schalthebels 30 um die Schaltachse 15 bewegt wird. Der Fahrer muß daher das obere Ende des Schalthebels 30 nicht so weit verschieben als dies sonst erforderlich wäre, um eine der Schaltschienen 12a, 12b und 12c zur Benutzung auszuwählen, wodurch ein angenehmerer Schaltverlauf erzielt wird.

Claims

1. Schaltvorrichtung für ein Getriebe, das in einem Getriebegehäuse (11) angeordnet ist und eine Mehrzahl von beweglichen Schaltschienen (12a, 12b, 12c) aufweist, wobei die Schaltvorrichtung folgendes umfaßt:

einen hohlen Turm (13), der ein unteres Ende hat, das mit dem Getriebegehäuse (11) verbunden ist;

ein Joch (20), das in dem Turm (13) eingebaut ist für eine Schwenkbewegung relativ zu diesem um eine erste Achse (15); und

einen Schalthebel (30), der am Joch (20) montiert ist zur Schwenkbewegung relativ zu diesem um eine zweite Achse (26), ferner, daß der Schalthebel (30) sich erstreckt zum Zusammenwirken mit den Schaltschienen (12a, 12b, 12c), dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Achse (26) oberhalb der ersten Achse (15) liegt, und daß der Schalthebel (30) um die zweite Achse (26) beweglich ist, um eine der Schaltschienen (12a, 12b, 12c) auszuwählen zur Bewegung, und daß er mit dem Joch (20) um die erste Achse (15) beweglich ist zum Bewegen der ausgewählten Schaltschiene (12a, 12b oder 12c).

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (20) ein Paar un terer Füße (21) hat, von denen jeder eine Bohrung (22) aufweist, daß ferner die Schaltvorrichtung ein Paar Stützelemente (16) besitzt, die mit dem Turm verbunden sind und sich in diesen erstrecken, und daß die Stützelemente (16) mit der ersten Achse (15) ausgerichtet sind und die Bohrungen (22) der unteren Füße aufnehmen, um das Joch (20) darauf abzustützen zur Schwenkbewegung um die erste Achse (15).

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (20) weiterhin ein Paar oberer Füße (23) aufweist, von denen jeder eine Bohrung (25) besitzt, daß die Schaltvorrichtung ferner einen Schwenkzapfen (27) aufweist, der sich durch den Schalthebel (30) und durch die Bohrungen (25) der oberen Füße erstreckt, und daß die Bohrungen (25) der oberen Füße mit der zweiten Achse (26) fluchten, um den Schalthebel (30) auf dem Joch (20) abzustützen zur Bewegung um die zweite Achse (26)

4. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung ferner Mittel (43) aufweist, die am Turm angebracht sind und auf die Bewegung des Joches (20) um die erste Achse (15) ansprechen, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, um anzuzeigen, daß eine der Schaltschienen (12a, 12b, 12c) bewegt worden ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel (43) einen Schalter umfassen.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter einen Stößel (45) aufweist, der in Eingriff mit einem Ansatz (40) am Joch treten kann.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Anspruche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal das Starten eines Fahrzeugmotors verhindert.