DE3424793A1

DE3424793A1 - Schaltvorrichtung fuer ein zahnraederwechselgetriebe eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3424793A1
Application number: DE19843424793
Authority: DE
Inventors: Walter Ing. Gössendorf Guss; Herwig Dipl.-Ing. Graz Leinfeilner; Kiyokazu Fujimi Saitama Okubo
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1983-07-05
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1985-01-24
Also published as: DE3424793C2; GB2145782A; GB8417186D0; GB2145782B; ATA245583A; FR2548800A1; FR2548800B1; AT390038B

Description

Patentanwälte - ■ - · - - — -

DIpU-Ing. E-Eder Dipl.-Ing. K. Schleschkei
München 40 - Elisabethstr. 34 ^ A. 9 Λ 7 Q

STEYR-DAIMLER-PUCH AKTIENGESELLSCHAFT WIEN

Österreich

Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines

Kraftfahrzeuges

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit mehreren parallelen, längsverschiebbaren Schaltstangen, die Mitnehmer tragen und zur Betätigung der Schaltkupplungen mit Schaltgabeln versehen sind, und mit einer die Schaltstangen kreuzenden, längsverschiebbaren Schaltwelle, die zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete, mit den Mitnehmern zusammenwirkende Schaltfinger besitzt, wobei diese durch Schaltwellenverschiebung mit den Mitnehmern in Eingriff bringbar sind und die Schaltwellenverdrehung die Schaltstangenverschiebung zur Folge hat.

Schaltvorrichtungen für Zahnräderwechselgetriebe mit einer die längsverschiebbaren Schaltstangen kreuzenden Schaltwelle, die bei ihrer Längsverschiebung mit dem Schaltfinger in die Mitnehmer der Schaltstangen in Eingriff bringbar ist und dann durch Verdrehung über den betreffenden Mitnehmer die Schaltstange zur Betätigung der Schaltkupplung hin- und herschiebt, sind längst bekannt, wobei aber die parallelen Schaltstangen knapp nebeneinander angeordnet sind, um die erforderlichen Schub- und Drehwege der Schaltwelle zu verringern. Dennoch sind bei diesen

Konstruktionen verhältnismäßig große Abstände von der Schaltwelle zu den Mitnehmern der Schaltstangen und von den Schaltstangen zu den Schaltkupplungen zu überbrücken, es ergeben sich also lange Schaltfinger bzw. Mitnehmer und auch lange Schaltgabeln, die eine entsprechende Verstärkung zur einwandfreien Kraftübertragung bedingen, so daß für Schaltfinger, Mitnehmer und Schaltgabeln verhältnismäßig schwere Bauteile verwendet werden müssen.

Es ist zwar auch schon bekannt, auf der die parallelen Schaltstangen kreuzenden, längsverschiebbaren und. drehbaren Schaltwelle mit axialem Abstand voneinander zwei Mitnehmer vorzusehen (DE-PS 25 06 570), doch handelt es sich dabei nur um ein viergängiges Wechselgetriebe, bei dem der zweite Schaltfinger zum leichteren Einrücken einer Synchronisierkupplung dient und im übrigen die Schaltstangenanordnung unverändert ist.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Schaltvorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich für ein Getriebe mit vermehrten Getriebegängen eignet und durch vergleichsweise einfache und leichte Schaltelemente auszeichnet.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß vier in zwei Paaren angeordnete Schaltstangen vorgesehen sind und jedem Schaltstangenpaar ein Schaltfinger zugeordnet ist, daß das eine Schaltstangenpaar die Schaltstange zum Einrücken des Rückwärtsganges und die Schaltstange für die drei höchsten Getriebegänge umfaßt, daß das andere Schaltstangenpaar aus der Schaltstange für einen extrem niedrigen Getriebegang sowie aus der Schaltstange für die beiden unteren Getriebegänge besteht und daß die Schaltstange für die drei höchsten Getriebegänge zwei Schaltgabeln trägt, von denen die eine Schaltgabel auf der Schaltstange festsitzt, die andere Schaltgabel aber längs-

verschiebbar gelagert ist und einen eigenen Mitnehmer besitzt.

Durch die paarweise Zusammenfassung der vier Schaltstangen und die örtliche Trennung der beiden Schaltstangenpaare mit entsprechender Zuordnung je eines Schaltfingers wird die gewünschte Abstandsverringerung zwischai der Schaltwelle, den Schaltstangen und den Schaltkupplungen erreicht und eine Freizügigkeit in der Anordnung der Getriebewellen erzielt, so daß sich eine bauliche Vereinfachung und eine Gewichtsverminderung dadurch ergibt, daß die kürzeren Schaltelemente auch leichter ausgebildet werden können. Es handelt sich um ein Getriebe mit sechs Vorwärtsgängen, wovon einer ein extrem niedriger, also beispielsweise für die Geländefahrt bestimmter Getriebegang ist. Trotz der Erhöhung der Ganganzahl hat die Schaltvorrichtung aber keinen komplizierten Aufbau. Da für die drei höchsten Getriebegänge nur eine gemeinsame Schaltstange vorgesehen ist, wird eine weitere Vereinfachung erzielt; es muß dann aber auf dieser Schaltstange eine frei verschiebbare Schaltgabel mit eigenem Mitnehmer gelagert werden, um die eine Schaltung durch Verschiebung der Schaltstange und der auf ihr festsitzenden Schaltgabel und die andere Schaltung durch Verschiebung der anderen Schaltgabel bei feststehender Schaltstange durchführen zu können.

In weiterer Ausbildung der Erfindung entspricht der in Schaltwellenlängsrichtung gemessene Abstand des Mitnehmers der Schaltstange für den Rückwärtsgang vom Mitnehmer der Schaltstange für den extrem niedrigen Getriebegang dem Abstand der beiden Schaltfinger voneinander, wobei die Schaltstange für den Rückwärtsgang mit der zugehörigen Schaltgabel über eine Zapfen-Langlochverbindung gekuppelt und der Ausrückweg des extrem niedrigen Getriebeganges mindestens um den Einrückweg des Rückwärtsganges

verlängert ist. Auf diese Weise wird eine weitere Konstruktions- bzw. Bedienungsvereinfachung erreicht. Es haben nämlich der extrem niedrige Getriebegang und der Rückwärtsgang dieselbe Schaltgasse, obwohl zum Schalten der beiden Gänge verschiedene Schaltfinger dienen. Um aber zu verhindern, daß beim Einrücken des Rückwärtsganges der extrem niedrige Getriebegang ebenfalls eingerückt bzw. in Mitleidenschaft gezogen wird, ist der Ausrückweg dieses Getriebeganges entsprechend verlängert. Anderseits bleibt beim Einrücken des extrem niedrigen Getriebeganges der Rückwärtsgang unbeeinflußt, weil eben die Schaltstange für den Rückwärtsgang mit der zugehörigen Schaltgabel über eine Zapfen-Langlochverbindung gekuppelt ist und dieses:. Langloch einen Leerweg der betreffenden Schaltstange erlaubt.

Erfindungsgemäß ist schließlich in an sich bekannter Weise eine die Schaltwelle gegen einen Anschlag drückende Feder vorgesehen, wobei sich die Schaltwelle in jener Stellung befindet, in der der eine Schaltfinger mit dem Mitnehmer für die dem höchsten Getriebegang vorgeordneten Getriebegänge in Eingriff steht. Ferner ist der Anschlag federnd nachgiebig ausgebildet, um mit dem Schaltfinger den Mitnehmer für den höchsten Getriebegang zu erreichen, und schließlich dient eine schräge Anlauffläche mit federnd dagegen gedruckter Kugel od.dgl. zur Erhöhung der auf die Schaltwelle knapp vor dem Erreichen der dem Rückwärtsgang bzw. dem extrem niedrigen Getriebegang zugeordneten Schaltwellenstellung auszuübenden Schubkraft. Durch die erste Feder wird die Schaltwelle nach jedem Ausrücken eines Getriebeganges in die Neutralstellung zurückgeholt, die in üblicher Weise zwischen dem dritten und vierten Getriebegang liegt. Soll der höchste Getriebegang eingeschaltet

werden, so muß die den Anschlag belastende Feder überwunden werden, wobei die erste Feder keine Wirkung mehr hat. Schließlich ist durch die Anlauffläche und die federnd dagegen gedrückte Kugel eine merkliche Erhöhung der Schubkraft auf die Schaltwelle knapp vor dem Einrücken des extrem niedrigen Getriebeganges erreicht, so daß insgesamt ein sehr gefühlvolles Schalten ermöglicht wird und Fehler bei der Gassenwahl weitgehend vermieden werden.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 die erfindungswesentlichen Teile einer Schaltvorrichtung für das Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges im Vertikalschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine ähnliche. Schnittdarstellung im Bereich der

Schaltstange für den Rückwärtsgang und Fig. 4 einen Vertikalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig.

Ein insgesamt sechsgängiges Zahnräderwechselgetriebe mit Rückwärtsgang weist vier parallele längsverschiebbare Schaltstangen 1,2,3,4 auf, die Mitnehmer 5, 5a tragen und zur Betätigung der nicht dargestellten Schaltkupplungen mit Schaltgabeln 6, 6', 6a versehen sind. Ferner weist die Schaltvorrichtung eine die Schaltstangen 1,2,3»4 kreuzende Schaltwelle 7 auf, die mit Hilfe eines Kurbelarmes 8 verdreht und mit einem auf einer Welle 9 sitzenden Hubarm 10, der in einen Mitnehmer 11 eingreift, der Länge nach auf- und abgeschoben werden kann. Die Schaltstangen 1, 2 einerseits und die Schaltstangen 3, 4 anderseits sind zu Paaren zusammengefaßt, denen je ein auf der Schaltwelle 7 festsitzender Schaltfinger 12, 13 zugeordnet ist. Zu jedem Schaltfinger 12, 13 gehört ein Kulissenbügel 14, wobei diese Bügel zwar die Schubbewegung der Schaltwelle 7 mitmachen, aber durch eine zur Schaltwelle 7 parallele

Stange 15 (Fig. 4) an Drehung gehindert sind. Die Kulissenbügel 14 haben die Aufgabe, die übrigen Mitnehmer 5, 5a zu sperren, wenn einer der Mitnehmer 5, 5a mit einem der Schaltfinger 12, 13 in Eingriff steht. In der Stellung nach Fig. 1 greift der obere Schaltfinger 13 in den Mitnehmer 5 der Schaltstange 3 ein, und es ist ersichtlich, daß die übrigen Mitnehmer gesperrt sind bzw. daß der untere Schaltfinger 12 außerhalb des Eingriffbereiches mit den Schaltfingern 5 der Schaltstangen 1, 2 steht. Die Längsverschiebung der Schaltwelle 7 mit Hilfe.des Hubarmes 10 dient zur sogenannten Gassenwahl,d.h. es wird dadurch der Schaltfinger 12 oder der Schaltfinger 13 mit einem der Mitnehmer 5ι 5a der vier Schaltstangen 1-4 in Eingriff gebracht. Die Verdrehung der Schaltwelle 7 mit Hilfe des Kurbelarmes 8 hat dann die Verschiebung der betreffenden Schaltstange bzw. Schaltgabel und damit das Ein- oder Ausrücken des gewünschten Getriebeganges zur Folge.

Die Schaltstange 1 trägt die Schaltgabeln für den ersten und zweiten Getriebegang (nicht dargestellt). Die Schaltstange 2 ist einem extrem niedrigen Getriebegang, also einem Geländegang, zugeordnet. Die Schaltstange 3 ist für die drei höchsten Getriebegänge, also für den dritten, vierten und fünften Getriebegang, vorgesehen, wogegen die Schaltstange 4 zum Einrücken des Rückwärtsganges dient. Um mit nur einer Schaltstange 3 drei Getriebegänge wahlweise einrücken zu können, trägt diese Schaltstange 3 gemäß Fig. 2 zwei Schaltgabeln 6, 6¹, von denen die Schaltgabel 6· auf der Schaltstange 3 festsitzt und dem höchsten Getriebegang zugehört, während die andere Schaltgabel 6 auf der Schaltstange 3 längsverschiebbar gelagert ist und einen eigenen Mitnehmer 5 besitzt. Der Mitnehmer 5a ist mit der Schaltstange 3 fest verbunden. Mit Hilfe des Mitnehmers 5a wird also die Schaltgabel 6'

■-•«4

für den höchsten Getriebegang bewegt, wogegen die Schaltgabel 6 mit ihrem eigenen Mitnehmer auf der Schaltstange zum Ein- und Ausrücken des dritten und vierten Getriebeganges hin- und hergeschoben wird.

Der Abstand der beiden Schaltfinger 12, 13 voneinander entspricht dem Abstand des Mitnehmers 5 der Schaltstange 4 für den Rückwärtsgang vom Mitnehmer 5 der Schaltstange 2 für den extrem niedrigen Getriebegang bzw. Geländegang. Es kommen daher in der untersten Stellung der Schaltwelle 7.beide Schaltfinger 12, 13 mit je einem Mitnehmer 5 zum Eingriff. Um dabei zu verhindern, daß der Rückwärtsgang beim Einschalten des Geländeganges miteingerückt wird, ist gemäß Fig. 3 die Schaltstange 4 für den Rückwärtsgang mit der zugehörigen Schaltgabel 6a nicht unmittelbar verbunden. Die Schaltgabel 6a ist um die Achse 16 schwenkbar und besitzt ein winkelförmiges Langloch 17, in das ein Zapfen 18 eingreift, der auf einem mit der Schaltstange 4 fest verbundenen Querarm 19 angeordnet ist. Wird die Schaltstange 4 aus der in Fig. 3 dargestellten Stellung nach unten bewegt (Einrücken des Geländeganges), so erfolgt keine Mitnahme der Schaltgabel 6a, weil der Zapfen 18 im parallel zur Schaltstange 4 verlaufenden Abschnitt des Langloches 17 Bewegungsspiel hat. Erfolgt jedoch eine Aufwärtsbewegung der Schaltstange 4, so nimmt der Zapfen 18 die Schaltgabel 6a im Uhrzeigersinn mit, und der Rückwärtsgang wird eingerückt. In diesem Fall bleibt der extrem niedrige Getriebegang bzw. Geländegang ausgerückt, weil er einen um den'Einrückweg des Rückwärtsganges verlängerten Ausrückweg aufweist.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Hubarm 10 durch eine gewundene Biegefeder 20 belastet ist, die ihn gegen einen Anschlag 21 drückt. Diese Stellung entspricht der Schaltgasse für den dritten und vierten Getriebegang, es ist also der Mitnehmer 5 der Schaltstange 3 im Eingriff mit dem Schaltfinger 13. In dieser Stellung liegt der Mitnehmer 11 aber auch an einem durch eine Feder 22

-ίο -

belasteten Anschlagtopf 23 an. Soll der fünfte Getriebegang eingerückt werden (Mitnehmer 5a), so muß die Schaltwelle 7 gegen die Kraft der Feder 22 angehoben werden. Schließlich ist am Mitnehmer 11 eine schräge Anlauffläche 24 vorgesehen (Rig. 4), gegen die eine Kugel 25 durch eine Feder 26 gedrückt wird. Die schräge Anlauffläche kommt zur Wirkung knapp vor dem Erreichen der dem Rückwärtsgang bzw. dem Geländegang zugeordneten Schaltwellenstellung» also jener Stellung, in der die Schaltfinger 12, 13 mit den Mitnehmern 5 der Schaltstangen 2 und 4 in Eingriff stehen. Durch das Anlaufen der Kugel 25 an der Anlauffläche 24 wird die gegen die Feder 20 auszuübende Kraft zum Abwärtsdrücken der Schaltwelle 7 noch weiter erhöht, und der Fahrer merkt, daß er die üblichen Schaltgassen verläßt.

Patentanwälte

DlpL-lng. E. EeJer DIdI.-Ing. K-Schleschke

80« MDndwn 40 - Elisabethstr. 34

- Leerseite

Claims

STEYR-DAIMLER-PUCH AKTIENGESELLSCHAFT 3424793 WIFN ÖSTERREICH Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges Patentansprüche :

1. Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit mehreren parallelen, längsverschiebbaren Schaltstangen, die Mitnehmer tragen und zur Betätigung der Schaltkupplungen mit Schaltgabeln versehen sind, und mit einer die Schaltstangen kreuzenden, längsverschiebbaren Schaltwelle, die zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete, mit den Mitnehmern zusammenwirkende Schaltfinger besitzt, wobei diese durch Schaltwellenverschiebung mit dem Mitnehmern in Eingriff bringbar sind und die Schaltwellenverdrehung die SchaltstangenverSchiebung zur Folge hat, dadurch gekennzeichnet, daß vier in zwei Paaren angeordnete Schaltstangen (1,2,3,4) vorgesehen sind und jedem Schaltstangenpaar (1,2;3,4) ein .Schaltfinger (12, 13) zugeordnet ist, daß das eine Schaltstangenpaar (3, 4) die Schaltstange (4) zum Einrücken des Rückwärtsganges und die Schaltstenge (3) •für die drei höchsten Getriebegänge umfaßt, daß das andere Schaltstangenpaar (1, 2) aus der Schaltstange (2) für einen extrem niedrigen Getriebegang sowie aus der Schaltstange (1) für die beiden unteren Getriebegänge besteht und daß die Schaltstange (3) für die drei höchsten Getriebegänge zwei Schaltgabeln (6, 6¹) trägt, von denen die eine Schaltgabel (6¹) auf der Schaltstange (3) festsitzt, die andere Schaltgabel (6) aber längsverschiebbar gelagert ist und einen eigenen Mitnehmer (5) besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Schaltwellenlängsrichtung gemessene Abstand des Mitnehmers (5) der Schaltstange (4) für den Rückwärtsgang vom Mitnehmer (5) der Schaltstange (2) für den extrem niedrigen Getriebegang dem Abstand der beiden

Schaltfinger (12, 13) voneinander entspricht, wobei die Schaltstange (4) für den Rückwärtsgang mit der zugehörigen Schaltgabel (6a) über eine Zapfen-Langlochverbindung (17, 18) gekuppelt und der Ausrückweg des extrem niedrigen Getriebeganges mindestens um den Einrückweg des Rückwärtsganges verlängert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine die Schaltwelle (7) gegen einen Anschlag (23)·drückende Feder (20) vorgesehen ist, wobei sich die Schaltwelle (7) in jener Stellung befindet, in der der eine Schaltfinger (13) mit dem Mitnehmer (5) für die dem höchsten Getriebegang vorgeordneten Getriebegänge in Eingriff steht, daß der Anschlag (23) federnd nachgiebig ausgebildet ist, um mit dem Schaltfinger (13) den Mitnehmer (5a) für den höchsten Getriebegang zu erreichen, und daß eine schräge Anlauffläche (24-) mit federnd dagegen gedrückter Kugel (25) od. dgl. zur Erhöhung der auf die Schaltwelle (7) knapp vor dem Erreichen der dem Rückwärtsgang bzw. dem extrem niedrigen Getriebegang zugeordneten Schaltwellenstellung auszuübenden Schubkraft dient.

Dipl.- lngl K. Sirilteschke

8000 München »10 - Ellsabetfistr. 3'