DE8122318U1

DE8122318U1 - "Verriegelungseinrichtung für Schaltstangen von Geschwindigkeitswechselgetrieben"

Info

Publication number: DE8122318U1
Application number: DE19818122318
Authority: DE
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1981-07-29
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1981-12-10

Description

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Verriegelungseinrichtung für Schaltstangen von Geschwindigkeitswechselgetrieben

Die Neuerung bezieht sich auf eine Verriegelungseinrichtung für Schaltstangen von Geschwindigkeitswechselgetrieben, bei der unter Arretierung der einen Schaltstange die andere Schaltstange verschiebbar ist, bis ein in einer quer zur Schaltstangenverstellrichtung in der Wand des Getriebegehäuses verlaufenden Bohrung angeordneter und unter Federkraft stehender Sperrkörper in eine von zwei auf axialem Abstand in den Schaltstangen vorgesehenen Arretiernuten einfällt.

Eine derartige Verriegelungseinrichtung ist aus der DE-AS 10 16 997 bekannt. Hierbei wird sowohl zum Verriegeln als auch zum Rasten der Schaltstangen in der Neutral- und in den Schaltstellungen eine einzige auf die Sperrkörper wirkende, beispielsweise von einer Feder herrührende Kraft benötigt. Die hieraus bekannte Verriegelungseinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß in den Schaltstangen nicht nur Ausnehmungen in Form von Rastoder Sperrnuten, sondern durchweg auch durchgehende Querbohrungen vorhanden sein müssen, um die Sperrkörper nacheinander in der Längsbohrung der Getriebegehäusewand verschieben zu können und je nach verschobener Schaltstange in ihrer Sperrfunktion zu den anderen Schaltstangen wirksam werden zu lassen. Derartige Querbohrungen schwächen nicht nur den Querschnitt der Schaltstangen, sondern lassen sich besonders bei runden Schaltstangen schwer anbringen.

Aus der DE-OS 15 05 708 ist es bekannt, zur Arretierung der Schaltstangen drei auf Abstand nebeneinander verlaufende Ringnuten in den Schaltstangen vorzusehen, in die wahlweise ein beispielsweise als federbelastete Kugel ausgebildetes Sperrlement einrasten kann. In der gleichen Ebene dieser federbelasteten Kugel quer zur Schaltstangenverstellrichtung befinden sich zwischen den Schaltstangen in einer Querbohrung des Getriebegehäuses zwei Kugeln, die wahlweise in die Nuten der einen oder der anderen Schaltstange einrasten können. Dadurch ist beim Verschieben der einen Schaltstange die in der Neutralstellung befindliche Schaltstange gegen jede Bewegung gesichert. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist es, daß die zu sperrende Schaltstange erst dann richtig gesperrt ist, wenn die zuvor eingerastete Sperrkugel aus der Sperrnut herausgedrängt worden ist. Solange sie sich noch im Bereich der Sperrnut befindet, kann sich diejenige Schaltstange, die nicht verschoben, sondern gesperrt werden soll, geringfügig verschieben und zu Fehlschaltungen führen.

Der Neuerung liegt die Aufgäbe zugrunde, bei einer Verriegelungseinrichtung der eingangs genannten Bauart den Sperrmechanismus konstruktiv einfacher zu gestalten, Mitnahmebewegungen benachbarter Schaltstangen beim Verschieben einer der Schaltstangen auszuschließen und die Rastmittel an den Schaltstangen so auszubilden, daß diese leicht angebracht werden können, ohne das Material der Schaltstangen wesentlich zu schwächen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung bei einer Verriegelungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Sperrkörper in der Längsbohrung zwischen zwei Schaltstangen angeordnet ist und aus zwei symmetrischen Sperrkörperhälften besteht, die zwischen sich eine Druckfeder aufnehmen, und daß die Schaltstangen zur Arretierung ihrer Neutralstellung zwischen den Arretiernuten jeweils eine Sperrnut aufweisen.

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Diese Lösung hat den Vorteil, daß in der Neutralstellung der Schaltstangen die Sperrkörperhälften den größten Abstand voneinander haben, wodurch die sich an deren inneren Enden abstützende Druckfeder relativ entspannt ist und die zu verschiebende Schaltstange entsprechend leicht betätigt werden kann. Mit einer Betätigung werden aber gleichzeitig alle anderen Schaltstangen gesperrt, da sich mit der geringsten Verstellbewegung der zu verschiebenden Schaltstange aus der Neutralstellung heraus die Sperrkörperhälften so weit einander nähern, bis sie unmittelbar hinter der Sperrnut auf Block gebracht worden sind. Beim Weiterschalten der Schaltstange werden beim Erreichen einer der Arretiernuten die auf Block gebrachten Sperrkörperhälften um die Tiefe der Arretiernut entspannt. Die Druckkraft der dadurch entsprechend entspannten Druckfeder reicht aber aus, um die zu sperrende Schaltstange in ihrer Neutralstellung formschlüssig blockiert zu halten. Erst nach Rückkehr der verschobenen Schaltstange aus ihrer Schaltstellung in die Neutralstellung kann eine andere Schaltstange betätigt werden.

Dadurch, daß die Schaltstangen zur Arretierung ihrer Neutralstellung zwischen den Arretiernuten jeweils eine Sperrnut aufweisen, lassen sich in besonders einfacher Herstellungsweise Arretiernuten und Sperrnut im Dreh-Kopierverfahren anbringen.

Die Abstandsänderung der Sperrkörperhälften beim Einrasten der verschobenen Schaltstange in eine der Arretiernuten und die damit verbundene geringfügige Entspannung der Druckfeder ergibt sich dann, wenn die radiale Tiefe der Arretiernuten geringer ist als die der Sperrnuten. Der zwischen den Sperrkörperhälften gebildete Spalt ist in der Neutralstellung beider Schaltstangen am größten, beim Verschieben einer der Schaltstangen in ihre Schaltstellung um die Tiefe der Arretiernuten verringert und in jeder beliebigen Zwischenstellung geschlossen. In jeder Zwischenstellung wirkt also der Sperrkörper als nicht mehr zusammendrückbarer Block.

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In vorteilhafter Ausgestaltung der Verriegelungseinrichtung sind die Sperrkörperhälften als einseitig offene Rohrstücke ausgebildet und an ihrem einen Ende mit einer halbkugelförmigen Kappe geschlossen, deren Außenwölbung der Krümmung der Sperrnuten angepaßt ist.

In einer abgewandelten Ausführungsform sind die Sperrkörperhälften als Kugeln ausgebildet, die in ihrem Durchmesser dem Krümmungsdurchmesser der Sperrnut angepaßt sind und die zwischen sich innerhalb der Längsbohrung einen Distanzbolzen sowie die Druckfeder aufnehmen. Der Durchmesser des Distanzbolzens ist kleiner als der der Kugeln, so daß die Druckfeder außen um den Distanzbolzen herumgelegt werden und einen dem Innendurchmesser der Längsbohrung entsprechenden Außendurchmesser aufweisen kann.

Zwei in der Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele der Verriegelungseinrichtung nach der Neuerung sind in den Zeichnungen wiedergegeben. Es zeigen

Fig. 1 die Anordnung des Sperrkörpers in einer ersten Ausführungsform in der Neutralstellung von zwei Schaltstangen,

Fig. 2 die Anordnung des Sperrkörpers nach Fig. 1 in einer Zwischenstellung der Schaltstangen zwischen Neutral- und Schaltstellung,

Fig. 3 die Anordnung des Sperrkörpers nach Fig. 1 in einer Schaltstellung,

Fig. 4 die Ausbildung des Sperrkörpers nach einer abgewandelten Ausführungsform in einer Zwischenstellung einer der Schaltstangen.

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In der Wand 5 eines Getriebegehäuses sind Bohrungen 3 und 4 vorgesehen, in denen zwei Schaltstangen 1 und 2 längsverschieblich gelagert sind. Diese Schaltstangen stehen mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Schalthebel sowie mit ebenfalls nicht dargestellten Getriebezahnrädern in Verbindung.

Die Schaltstangen 1 und 2 lassen sich in drei Stellungen verschieben und dort verriegeln. Zu diesem Zweck besiezt jede Schaltstange eine Sperrnut 7, die in der Neutraisteilung der Schaltstangen, also in der Leerlauf stellung des Getriebes, in der Wandmitte des Getriebegehäuses zu liegen kommt und dort mit einer Längsbohrung 6 in der Wand 5 fluchtet, wie dies Fig. 1 veranschaulicht.

Beiderseits der Sperrnut 7 sind die Schaltstangen innerhalb der Wandstärke der Wand 5 mit Arretiernuten 8, 9 versehen.

Die Arretierung beider Schaltstangen in der Neutralstellung erfolgt mittels eines Sperrkörpers 10, der in der Längsbohrung 6 der Wand 5 zwischen den beiden Schaltstangen 1 und 2 untergebracht ist. Dieser Sperrkörper 10 besteht aus zwei symmetrischen Hälften 11, 12, die als Rohrstücke hohl ausgebildet sind und zwischen sich im Innern eine Druckfeder 13 aufnehmen. Die beiden Sperrkörperhalften 11, 12 besitzen einen dem Innendurchmesser der Längsbohrung 6 angepaßten Außendurchmesser und sind an ihrem einen Ende mit einer halbkugelförmigen Kappe abgeschlossen, deren Außenwölbung der Krümmung der Sperrnuten 7 angepaßt ist.

In der Neutralstellung der Schaltstangen in Fig. 1 werden die zwei Sperrkörperhalften 11 und 12 unter der Wirkung der Druckfeder 13 so weit

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auseinander und gegen die Sperrnut 7 der Schaltstangen gedrückt, daß ein Spalt 14 entsteht. Wird eine der Schaltstangen aus ihrer Neutralstellung heraus verschoben, so wird die zuvor in der Sperrnut 7 der zu verschiebenden Schaltstange eingerastete Sperrkörperhälfte aus der Sperrnut herausgedrängt und gegen die andere Sperrkörperhälfte gedrückt, wodurch sich der Spalt 14 schließt, wie dies Fig. 2 veranschaulicht. In einer solchen Zwischenstellung der verschobenen Schaltstange zwischen der Neutral- und einer Schaltstellung bildet der Sperrkörper mit seinen fest zusammengedrückten Sperrkörperhälften einen kompakten Block, der die andere Schaltstange sicher in ihrer Neutralstellung hält.

Rastet im weiteren Verlauf des Verschiebens der Sperrkörper 10 in eine der beiden an den Schaltstangen eingelassenen Arretiernuten ein, beispielsweise in die Arretiernut 9 bei der in Fig. 3 verschobenen unteren Schaltstange 2, dann öffnet sich der Spalt 14 etwa zur Hälfte, nämlich um die Tiefe der Arretiernuten, und die Kraft der Druckfeder 13 reicht aus, um die andere Schaltstange 1 durch formschlüssiges Einrasten der oberen Sperrkörperhälfte 11 in die in der oberen Schaltstange 1 vorgesehenen Sperrnut 7 zu blockieren, so daß diese nicht bewegt werden kann, solange die Schaltstange 2 aus ihrer Neutralstellung heraus verstellt worden ist und sich in einer Schaltstellung befindet.

Erst nachdem die verschobene Schaltstange 2 aus ihrer Schaltstellung wieder in ihre Neutralstellung zurückverstellt worden ist, öffnet sich der Spalt 14 auf seine gesamte Breite, wodurch die Druckfeder 13 entlastet ist und die andere Schaltstange 1 betätigt werden kann.

In der Ausführungsvariante der Fig. 4 sind die Sperrkörperhälften als Kugeln 15 und 16 ausgebildet. Ihr Außendurchmesser entspricht dem Krümmungsdurchmesser der Sperrnuten 7. Zwischen sich nehmen diese Kugeln innerhalb der Längsbohrung 6 die Druckfeder 13 und einen Distanzbolzen 17 auf, wobei der Distanzbolzen einen in bezug auf die Kugeln kleineren Durchmesser aufweist und von der Druckfeder umgeben ist.

Fig. 4 zeigt die Lage eines derart ausgebildeten Sperrkörpers in einer Zwischenstellung einer der Schaltstangen. Die Kugeln 15 und 16 sowie der Distanzbolzen 17 sind hierbei zusammengedrückt und damit ähnlich wie in der Darstellung der Fig. 2 auf Block gebracht. In Neutral- und Schaltstellung bildet sich ebenso ein Spalt zwischen der oberen Kugel 15 und dem Distanzbolzen 17 wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3.

Claims

1. Verriegelungseinrichtung für Schaltstangen von Geschwindigkeitswechselgetrieben, bei der unter Arretierung der einen Schaltstange die andere Schaltstange verschiebbar ist, bis ein in einer quer zur Schaltstangenverstellrichtung in der Wand des Getriebegehäuses verlaufenden Längsbohrung angeordneter und unter Federkraft stehender Sperrkörper in eine von zwei auf axialem Abstand in den Schaltstangen vorgesehenen Arretiernuten einfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkörper (10) in der Längsbohrung (6) zwischen zwei Schaltstangen (1, 2) angeordnet ist und aus zwei symmetrischen Sperrkörperhälften (11, 12) besteht, die zwischen sich eine Druckfeder (13) aufnehmen, und daß die Schaltstangen (1, 2) zur Arretierung ihrer Neutralstellung zwischen den Arretiernuten (8, 9) jeweils eine Sperrnut (7) aufweisen.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Tiefe der Arretiernuten (8, 9) geringer ist als die der Sperrnuten (7).

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3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörperhälften (11, 12) bei ihrem Einrasten in die bei Neutralstellung der Schaltstangen (1, 2) miteinander fluchtenden Sperrnuten (7) eine zwischen sich einen Spalt (14) belassende Länge aufweisen, der geschlossen ist, sobald eine der Schaltstangen mit ihrem Umfang die eine Sperrkörperhälfte aus der Sperrnut (7) herausdrückt.

4. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörperhälften (11, 12) als einseitig offene Rohrstücke ausgebildet und an ihrem einen Ende mit einer halbkugelförmigen Kappe geschlossen sind, deren Außenwolbung der Krümmung der Sperrnuten (7) angepaßt ist.

5. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörperhälften als Kugeln (15, 16) ausgebildet sind, die zwischen sich innerhalb der Längsbohrung (6) einen Distanzbolzen (17) sowie die Druckfeder (13) aufnehmen.

6. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzbolzen (17) von der Druckfeder (13) umgeben ist.