DE943742C

DE943742C - Switching device for motor vehicle transmissions

Info

Publication number: DE943742C
Application number: DEZ3956A
Authority: DE
Inventors: Albert Maier; Georg Wimmer; Anton Zittrell
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1954-01-27
Filing date: 1954-01-28
Publication date: 1956-06-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeschalteinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe mit einer durch ein Schrittschaltwerk betätigten Schaltwalze, insbesondere eine Vorrichtung zur unmittelbaren Leerlauf schaltung aus jedem beliebigen Gang.The invention relates to a gear shifting device for motor vehicle transmissions with a through a stepping mechanism operated shift drum, in particular a device for immediate Neutral shift from any gear.

Es sind durch Schrittschaltwerke betätigte Getriebeschalteinrichtungen bekannt, deren Schaltwalze zusammen mit den durch die Schaltwalze betätigten Schaltgliedern durch eine Feder aus jedem Gang auf Leerlauf zurückgeschaltet wird. Zur Betätigung der Rückstellfeder ist ein Nocken vorgesehen, der zu seiner Betätigung einen besonderen Seilzug erforderlich macht. Die Feder dieser bekannten Leerlaufschalteinrichung muß so stark bemessen sein, daß sie die Schaltwalze einschließlich der Schaltglieder bewegen kann.They are gear shifting devices operated by stepper mechanisms known whose shift drum together with the actuated by the shift drum Shift elements is shifted back to neutral from each gear by a spring. For actuation the return spring is provided with a cam that actuates a special cable makes necessary. The spring of this known idling switch must be so strong be that they can move the shift drum including the shift elements.

Nach der Erfindung ist die Schaltwalze einer Getriebeschalteinrichtung mit einer Aushebevorrichtung versehen, die es ermöglicht, die Schaltwalze in ihrer Leerlaufstellung außer Eingriff mit den von ihr betätigten Schaltgliedern zu bringen. Auf die Schaltwalze wirkt eine Feder, welche die Schaltwalze in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, sobald sie außer Eingriff mit den Schaltgliedern gebracht worden ist. Die Feder kann im Gegensatz zu der bekannten Schaltvorrichtung schwach bemessen sein, da sie nur die Schaltwalze allein in die Ausgangsstellung zu bewegen hat.According to the invention, the shift drum is a gear shift device with a lifting device provided, which makes it possible to disengage the shift drum in its idle position to bring the switching elements operated by it. A spring acts on the shift drum, which the Shift drum moved back to its original position as soon as it has been disengaged from the shift elements. The spring can be in In contrast to the known switching device, it should be dimensioned weakly, since it only has the shift drum alone has to move into the starting position.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der Zeichnung zu ersehen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Abb. ι der Zeichnung zeigt einen Grundriß der Schalteinrichtung, teilweise im Schnitt;Further details of the invention can be seen from the following description and from the drawing, which shows an embodiment of the invention.
Fig. Ι of the drawing shows a plan view of the switching device, partially in section;

Abb. 2 ist ein Schnitt durch die Schalteinrichtung nach der Linie A-A in Abb. ι;Fig. 2 is a section through the switching device along the line AA in Fig. Ι;

. Abb. 3 .ist ein Querschnitt nach der Linie B-B in ίο Abb. ι;. Fig. 3 .is a cross section along the line BB in ίο Fig. Ι;

Abb. 4 ist ein weiterer Querschnitt nach der Linie C-C in Abb. ι;Fig. 4 is a further cross section along the line CC in Fig. Ι;

Abb. 5 stellt das Schrittschaltwerk dar; Abb. 6' stellt teilweise im Schnitt das Schaltgestänge dar, undFig. 5 shows the stepping mechanism; Fig. 6 'shows the shift linkage partially in section dar, and

Abb. 7 zeigt das Schaltschema. In Abb. ι stellt 1 die Schaltwalze dar, die mit mehreren Nuten 2 zur Betätigung einer entsprechenden Anzahl von Schaltstangen 23 versehen ist. Eine ao weitere Nut 3 dient zur Begrenzung der Drehung der Schaltwalze in der abgehobenen Stellung, wie weiter unten näher erläutert. Die Schaltwalze ist -in einer Wippe 4 gelagert, welche ihrerseits auf einer am Gehäuses festen Achse-6-schwenkbar ge-.lagert ist. Auf dieser Achse und im Gehäuse ist ein Kegelradpaar 7, 8 gelagert. Von diesein ist das Kegelrad 7 mit einem Antriebszapfen 9 im Gehäuse 5 drehbar gelagert. Das Kegelrad 8 ist mit dem Außenring 10 eines Zweiweg-Schaltwerkes fest verbunden. Der Außenring 10 wirkt über zwei Schaltklinken 11 und 12 in beiden Richtungen treibend auf den Innenring 13, der auf der Achse 6 drehbar gelagert und der fest verbunden. ist mit einem Stirnrad 14. Das Stirnrad 14 ist im Eingriff mit einem Stirnrad 15, welches mit der Schaltwalze ι fest verbunden ist.Fig. 7 shows the circuit diagram. In Fig. Ι 1 represents the shift drum with a plurality of grooves 2 for actuating a corresponding number of shift rods 23 is provided. One ao further groove 3 is used to limit the rotation of the shift drum in the lifted position, such as explained in more detail below. The shift drum is -in a rocker 4, which in turn on an axis-6-swivel-mounted on the housing is. A pair of bevel gears 7, 8 is mounted on this axis and in the housing. This is of this one Bevel gear 7 with a drive pin 9 rotatably mounted in the housing 5. The bevel gear 8 is with firmly connected to the outer ring 10 of a two-way switching mechanism. The outer ring 10 acts through two Switching pawls 11 and 12 in both directions driving on the inner ring 13, which is rotatably mounted on the axis 6 and which is firmly connected. is with a spur gear 14. The spur gear 14 is in engagement with a spur gear 15 which is connected to the shift drum ι is firmly connected.

Die Wippe 4 besitzt eine Gabel 16, die mit einem Exzenter 17 im Eingriff ist. Der Exzenter 17 ist mit einem Antriebszapfen 18 im Gehäuse 5 drehbar gelagert. Durch Drehen des Exzenters 17 wird die Wippe 4 betätigt und die Schaltwalze angehoben, wie weiter unten näher erläutert wird. Auf dem Antriebszapfen ist eine mit einem Schlitz 19 versehene Scheibe 20 befestigt, die mit dem Riegel 21 und mit der Stirnfläche 74 der Sperrplatte 22 zusammenwirkt. Der Riegel 21 und die Feder 24 sind auf dem am Gehäuse festen Zapfen 48 gelagert. Der Riegel 21 besitzt einen Anschlag 49, gegen den die Sperrplatte 22 mit ihrer Stirnfläche 74 anliegt. Sobald sämtliche Schaltstangen 23 in Leerläufstellung sind, wird die Sperrplatte 22 zusammen mit dem Riegel 21 durch die Feder 24 in der Abbildung nach oben gedrückt, so daß der Riegel 21 aus dem Schlitz 19 der Scheibe 20 heraustritt. Hierauf kann die Wippe 4 durch Drehen des Antriebszapfens 18 und des Exzenters 17 geschwenkt werden.The rocker 4 has a fork 16 with a Eccentric 17 is engaged. The eccentric 17 can be rotated with a drive pin 18 in the housing 5 stored. By turning the eccentric 17, the rocker 4 is actuated and the shift drum is raised, as explained in more detail below. A slot 19 is provided on the drive pin Disk 20 is attached, which cooperates with the bolt 21 and with the end face 74 of the locking plate 22. The bolt 21 and the spring 24 are mounted on the pin 48 fixed to the housing. Of the The bolt 21 has a stop 49 against which the locking plate 22 rests with its end face 74. As soon as all shift rods 23 are in neutral are, the locking plate 22 is together with the bolt 21 by the spring 24 in the Figure pressed upwards so that the bolt 21 emerges from the slot 19 of the disc 20. The rocker 4 can then be pivoted by rotating the drive pin 18 and the eccentric 17 will.

Mit der Schaltwalze 1 ist eine Rastenscheibe 30 verbunden, in welche ein Nocken 31 einrastet. Der Nocken 31 ist an einem Winkelhebel 32 (s. auch Abb.4) befestigt, welcher auf einem Zapfen 3 3 drehbar gelagert ist. Der Zapfen 33 ist an einem Auge 34 der Wippe 4 befestigt. Die Wirkungsweise der Rastvorrichtung wird weiter unten näher beschrieben. A detent disk 30 is connected to the shift drum 1 connected, in which a cam 31 engages. The cam 31 is on an angle lever 32 (see also Fig.4) attached, which is rotatably mounted on a pin 3 3. The pin 33 is on one eye 34 of the rocker 4 attached. The mode of operation of the locking device is described in more detail below.

Abb. 2 stellt einen teilweisen Schnitt durch die Schaltvorrichtung nach der -Linie A-A in Abb. 1 dar. Es ist 1 die Schaltwalze, welche mit ihrer Achse 35 in den Lagerzapf en 36 und 37 der Wippe4 drehbar gelagert ist. Die strichpunktierte Umrißlinie stellt die obere Begrenzung der Schaltwalze 1 in der abgehobenen Stellung dar. In dieser sind die Steuerzapfen 38 von den Nuten 2 frei geworden, und der am Gehäuse S feste Zapfen 39 ragt in die Nut 3 der Schaltwalze 1 hinein. Nach dem Abheben der Schaltwalze 1, wenn die Schaltstangen 23 ihre Leerlaufstellung einnehmen und die Rastvorrichtung 30, 31 ausgeklinkt ist, wird die Schaltwalze 1 durch die Feder 40 in ihre Ausgangsstellung zurückgedreht, welche durch Anschlagen des Zapfens 39 am Ende der Nut 3 festgelegt ist. Die Feder 40 ist mit einem Ende 42 an der Wippe (iS. Abb. 1) und mit. dem anderen Ende 43 an der Schaltwalze 1 befestigt.Fig. 2 shows a partial section through the switching device along the line AA in Fig. 1. It is 1 the shift drum, which is rotatably mounted with its axis 35 in the bearing journals 36 and 37 of the rocker 4. The dash-dotted outline represents the upper limit of the shift drum 1 in the lifted position. In this position, the control pins 38 are free from the grooves 2, and the pin 39 fixed to the housing S protrudes into the groove 3 of the shift drum 1. After the shift drum 1 is lifted off, when the shift rods 23 assume their idle position and the locking device 30, 31 is disengaged, the shift drum 1 is rotated back into its starting position by the spring 40, which is fixed by striking the pin 39 at the end of the groove 3. The spring 40 is with one end 42 on the rocker (iS. Fig. 1) and with. the other end 43 attached to the shift drum 1.

Beim Ausheben der Schaltwalze 1 stößt der in Abb. 4 in Seitenansicht dargestellte Winkelhebel 32 an das Gehäuse 5 an, und wird unter Zusammendrücken der Feder 41 geschwenkt, so daß der Nocken 31 die Rastenscheibe 30 freigibt (s.Abb.4) und sich die Schaltwalze nach dem Ausheben frei drehen kann.When the shift drum 1 is lifted out, the angle lever shown in side view in Fig. 4 hits 32 to the housing 5, and is under compression the spring 41 is pivoted so that the cam 31 releases the detent disk 30 (see Figure 4) and the shift drum can rotate freely after lifting.

Die Sohaltstaogen 23 sind im Gehäuse 5 verschieblich gelagert und stehen mit Schiebemuffen und Schalträdern des Getriebes im Eingriff. Je ein Lagerzapfen 44 der Schaltstangen 23 ist mit einer Nut 45 versehen, in welche die Sperrplatte 22 eindringt. The holding buckets 23 are displaceable in the housing 5 stored and are in engagement with sliding sleeves and ratchet wheels of the transmission. Each one Bearing pin 44 of shift rods 23 is provided with a groove 45 into which locking plate 22 penetrates.

Abb-. 3 ist ein Querschnitt durch die Schalteinrichtung nach Linie B-B in Abb. 1. Es ist 1 die Schaltwalze, welche auf einer Wippe 4 gelagert ist. Das gabelförmige Ende 16 der Wippe 4 wird durch den Exzenter 17 gesteuert. In der dargestellten Arbeitsstellung der Schaltwalze 1 stützt sich die Wippe mit einem Arm 46 auf dem Schaltwerksgehäuse 5 ab. Die Sperrplatte 22 ist in die Nuten 45 aller drei Schaltstangen 23 eingerastet und gibt in dieser Stellung den Riegel 21 frei, der unter der Wirkung der Feder 24 (Abb. 1) aus der Scheibe 20 herausgedrückt wird. Es kann also die Aushebevorrichtung betätigt werden. Sobald die Walze 1 wieder in Arbeitsstellung ist, liegt der Schlitz 19 der Scheibe 20 wieder vor dem Riegel 21. Sobald eine der Schaltstangen 23 betätigt wird, bewegt diese die Sperrplatte 22 nach links, welche mit ihrer Stirnfläche 74 den Riegel 21 einrückt.Fig-. 3 is a cross-section through the switching device according to line BB in FIG. 1. It is the switching drum, which is mounted on a rocker 4. The fork-shaped end 16 of the rocker 4 is controlled by the eccentric 17. In the illustrated working position of the shift drum 1, the rocker is supported with an arm 46 on the shift mechanism housing 5. The locking plate 22 is locked into the grooves 45 of all three shift rods 23 and, in this position, releases the bolt 21, which is pressed out of the disk 20 under the action of the spring 24 (FIG. 1). The lifting device can therefore be actuated. As soon as the roller 1 is in the working position again, the slot 19 of the disk 20 is again in front of the bolt 21.

Abb. 4 ist ein Querschnitt nach der Linde C-C in Abb. i. Es ist 7 das Antriebskegelrad für das Klinkenschaltwerk. Das Kegelrad 7 ist im Eingriff mit dem Kegelrad 8. Die Wippe 4 besitzt ein Lagerauge 34, in welchem der Winkelhebel 32 drehbar iao elagert ist. Der senkrechte Schenkel des Winkelhebels trägt den Nocken 31, der unter "der Wirkung der Feder 41 an die · Rastenscheibe 30 gedrückt wird. Die Feder 41 stützt sich unten auf der Wippe 4 ab. Beim Schwenken der Wippe 4 nach oben um die Achse 35 stößt der waagerechte ArmFig. 4 is a cross-section after the linden tree CC in Fig. I. It is 7 the drive pinion for the ratchet mechanism. The bevel gear 7 is in engagement with the bevel gear 8. The rocker 4 has a bearing eye 34 in which the angle lever 32 is rotatably, iao, supported. The vertical leg of the angle lever carries the cam 31, which is pressed against the detent disk 30 under the action of the spring 41. The spring 41 is supported on the rocker 4 at the bottom the horizontal arm

des Winkelhebels 32 gegen Ende der Schwenkbewegung der Wippe 4 gegen eine Fläche 47 des Gehäuses. Dadurch wird der Winkelhebel 32 gedreht, und der Nocken 31 entfernt sich aus der Rastenscheibe 30, so daß die Schaltwalze 1 um ihre Achse 35 frei drehbar wird.of the angle lever 32 towards the end of the pivoting movement of the rocker 4 against a surface 47 of the Housing. This rotates the bell crank 32 and the cam 31 moves away from the Detent disk 30, so that the shift drum 1 is freely rotatable about its axis 35.

Abb. 5 stellt das Schrittschaltwerk dar. Der mit dem Kegelrad 8 verbundene Außenring 10 trägt zwei Schaltklinken 11 und 12, die durch eine Feder 5° S^eS^en den mit entsprechenden Kerben versehenen Innenring 13 gedruckt werden. Eine am Gehäuse 5 bei 51 abgestutzte Abdeckplatte 52 hält die jeweils nicht benutzte Schaltklinke außer Eingriff. Bei Drehen des Außenringes 10 beispielsweise im Gegensinn des Uhrzeigers (Aufwärtsschalten) nimmt die Schaltklinke 11 den Innenring 13 im gleichen Drehsinn mit. Dabei gelangt die Klinke 12 über die Abdeckscheibe 52 und wird vom Innenring abgedrückt. Bei Rückdrehen des Außenringes bleibt der Innenring stehen, weil beide Klinken außer Eingriff sind. Entsprechend bleibt beim Abwärtsschalten die Klinke 11 außer Wirkung, so daß der Innenring nur im Uhrzeigersinn mitgenommen wird.Fig. 5 shows the stepping mechanism. The outer ring 10 connected to the bevel gear 8 carries two switching pawls 11 and 12 which are pressed by a spring 5 ° S ^e S ^en the inner ring 13 provided with corresponding notches. A cover plate 52 trimmed at 51 on the housing 5 holds the pawl that is not used in each case out of engagement. When the outer ring 10 is rotated, for example in the counterclockwise direction (upshifting), the pawl 11 takes the inner ring 13 with it in the same direction of rotation. The pawl 12 passes over the cover plate 52 and is pressed off by the inner ring. When the outer ring is turned back, the inner ring stops because both pawls are disengaged. Accordingly, the pawl 11 remains ineffective when downshifting, so that the inner ring is only taken clockwise.

Abb. 6 zeigt das Schaltgestänge teilweise im Längsschnitt. Es ist 5 das Schaltgetriebe mit den Antriebszapfen 9 und 18. Eine an der Lenksäule 60 drehbar und längs verschieblich gelagerte Schaltstange 61 ist mit einem Hebel 62 verbunden, der über eine Stange 63 mit dem Hebel 64 am Antriebszapfen 9 verbunden ist. Der Hebel 65 des Antriebszapfens 18 ist durch eine Stange66 mit einem am Fahrzeugrahmen angelenkten Winkelhebel 67 verbunden, dessen kugeliges Ende 68 durch eine Muffe 69 der Schaltstange 61 geführt wird. Ein um die Längsachse der Schaltstange 61 schwenkbarer Lagerbock 70 trägt den Schalthebel 71, der mit seinem kugeligen Ende 72 in einen Schlitz der Schaltstange 61 eingreift.Fig. 6 shows the shift linkage partially in longitudinal section. It is the manual transmission with the 5 Drive pin 9 and 18. A shift rod mounted on the steering column 60 so that it can rotate and slide longitudinally 61 is connected to a lever 62 which is connected to the lever 64 on the drive pin 9 via a rod 63. The lever 65 of the drive pin 18 is through a rod 66 with an angle lever 67 articulated on the vehicle frame connected, whose spherical end 68 is guided through a sleeve 69 of the shift rod 61. A Bearing block 70 pivotable about the longitudinal axis of the shift rod 61 carries the shift lever 71, the engages with its spherical end 72 in a slot in the shift rod 61.

Abb. 7 zeigt das Schaltschema. Zum Aufwärtsschalten wird der Schalthebel 71 aus der gezeichneten Normalstellung im Uhrzeigersinn bis zum Endpunkt 73 geschwenkt, und zwar werden vom Leerlauf ausgehend bei jeder Schwenkbewegung nacheinander der i., 2., 3. und 4. Gang geschaltet. Ist der Rückwärtsgang eingeschaltet, so wird durch Schwenken im Uhrzeigersinn zunächst von Rückwärts auf Leerlauf geschaltet und danach weiter wie oben bis zum 4. Gang aufwärts.Fig. 7 shows the circuit diagram. For upshifting, the shift lever 71 is drawn from the Normal position is pivoted clockwise to the end point 73, namely from Starting from idle, the 1st, 2nd, 3rd and 4th gear are switched one after the other with each swivel movement. If the reverse gear is switched on, then by swiveling it clockwise, it is initially reversed switched to neutral and then continue as above up to 4th gear.

Durch ein oder mehrmaliges Schwenken des Schalthebels aus der Normalstellung bis zur andern Endstellung 74 wird aus jedem eingeschalteten Vorwärtsgang heraus abwärts geschaltet. Über den Leerlauf hinaus wird der Rückwärtsgang geschaltet.By swiveling the shift lever one or more times from the normal position to the other End position 74 is shifted down from each forward gear engaged. On the In addition to idling, reverse gear is shifted.

Soll aus einem beliebigen Gang heraus unmittelbar auf Leerlauf geschaltet werden, so wird der Schalthebel aus der Normalstellung etwa um den halben Schwenkwinkel in Richtung abwärts geschwenkt und anschließend gezogen, so daß der Schalthebel eine zur Schwenkebene senkrechte Bewegung ausführt. Dadurch wird die Schaltstange 61 in Richtung- ihrer Achse verschoben, und der Winkelhebel 67, der Hebel 65 und der Zapfen 18 führen eine Drehung aus. Dadurch wird die Aushebevorrichtung für die Schaltwalze 1 betätigt, nachdem durch die vorhergehende halbe Schwenkung des Schalthebels 71 alle Schaltstangen 23 in die Leerlaufstellung gedrückt worden sind.If you want to switch directly to idle from any gear, the shift lever is pivoted from the normal position by about half the pivot angle in the downward direction and then pulled so that the shift lever executes a movement perpendicular to the pivot plane. As a result, the switching rod 61 is displaced in the direction of its axis, and the angle lever 67, the lever 65 and the pin 18 rotate. As a result, the lifting device for the shift drum 1 is actuated after all shift rods 23 have been pressed into the idle position by the previous half pivoting of the shift lever 71.

Nach Erreichen der Stellung für die direkte Nullschaltung wird der Schalthebel 71 wieder zurückgedrückt und in. die Normalstellung geschwenkt. Damit ist das Getriebe vollständig in die Leerlaufstellung geschaltet.After reaching the position for the direct zero shift, the shift lever 71 is pushed back again and swiveled into the normal position. This means that the transmission is completely shifted to the neutral position.

Zur Erleichterung der Schaltbewegung und zur Festlegung der Normalstellung und der Endstellungen des Schalthebels sind Federn und Anschläge in an sich bekannter Art vorgesehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.To facilitate the switching movement and to define the normal position and the end positions of the shift lever springs and stops are provided in a known manner, which in the Drawing are not shown.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Switching device for motor vehicle transmissions with one in both directions actuating ratchet mechanism or the like and one operated by the ratchet mechanism and controlling the switching on and off movements of the individual shift elements of the transmission Cam switch cylinder, which occurs when the switch position of the ratchet switchgears go to the next switching position with the individual switching elements runs through, characterized in that the cam switching element (1) on one by one Eccentric (17) controlled swivel arm (4) and mounted after returning the switching elements (23) can be pivoted into the idle position out of the range of the switching elements, it being shown in in a manner known per se by the action of a spring (40) automatically into its starting position can return.

2. Gear shifting device according to claim i, characterized in that the ratchet mechanism (10, 13) and the idle shift eccentric (17) are operated by the same shift linkage, namely by a known, arranged under the steering wheel shift lever (71) with a longitudinally displaceable and rotatable shift rod (61) arranged parallel to the steering column, which is rotated for shifting the individual gears by pivoting the shift lever (71) and for neutral shifting by moving the shift lever in a plane perpendicular to the pivot plane in its between the normal normal position and the End position for the downshift lying idle position is shifted longitudinally, and that these longitudinal movements are transmitted to the eccentric shaft (18) by an angle lever (67) or the like and a push rod (66).

3.-. Gear shift device according to the claims 1 and 2, characterized in that a locking plate (22) is present which is operated by the shift rods (23) and on a resilient and the movement of the Idle eccentric controlling bolt (21) acts, in such a way that the locking plate (22)

only releases the rotation of the eccentric (17) when all the shift rods are in the idle position.

4. Gear shift device according to claims ι to 3 with one with the shift drum connected detent disk for setting the gear positions, characterized in that on the axis of the shift drum (1) an angle lever (32) carrying a cam (31) is rotatable is stored, which after moving the shift drum (1) against a stop (47) of the Gear housing pushes so that the cam (31) disengages from the detent disk (20) and the The shift drum can rotate into its starting position due to the action of the spring (40).

Referred publications:

German Patent Nos. 868 555, 864 959, 735304,685302;

Swiss patent specification TS [r, 165 926;

French Patent No. 432,6 $ 3;

French additional patent publication No. 49 496 (to 827300).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

609 510 5.609 510 5.