DE2510154A1

DE2510154A1 - Schalteinrichtung fuer wechselgetriebe von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2510154A1
Application number: DE19752510154
Authority: DE
Inventors: Rudolf Voshage
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1975-03-08
Filing date: 1975-03-08
Publication date: 1976-09-16
Also published as: FR2303998B1; DE2510154B2; FR2303998A1; DE2510154C3

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim lO

Stuttgart 21.2.1975

Schalteinrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erleichtern der Gassenwahl bei Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben, insbesondere bei Vielganggetrieben,· wie z. B. Gruppengetrieben von Nutzfahrzeugen, bei denen mit einem Schalthebel mittels eines Schaltorgans in einer ersten Bewegungsrichtung eine von drei oder mehr Schaltgassen wählbar ist und in einer zweiten Bewegungsrichtung in jeder Gasse zwei Gänge schaltbar sind.

Bei Vielganggetrieben der obigen Art stellt sich oft die Aufgabe, ein Verschalten durch Verfehlen der gewünschten Schaltgasse zu unterbinden. Besonders bei sehr eng liegenden Schaltgassen kommt es vor, daß der Fahrer in eine falsche Gasse hineingerät und dann der falsche, d. h. also ein zu hoher oder ein zu niedriger Gang eingeschaltet wird.

Diese Probleme liegen der Erfindung als Aufgabe zugrunde. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Getrieben dadurch gelöst, daß dem Schaltorgan mindestens zwei Sperrelemente zugeordnet sind, deren jedes mit jeweils zwei benachbarte Gassen zusammenfassenden Sperrzapfen versehen ist, daß die Sperrelemente jeweils um zwei Gassen gegeneinander versetzt sind und daß die Sperrelemente durch Bewegung des Schaltorgans in einer ersten Richtung jeweils von der einen in die nächst· Gasse in ihre Sperrstellung bewegbar und durch Bewegung des Schaltorgans in seiner zweiten Richtung jeweils wieder in ihre unwirksame Stellung bewegbar sind.

Die erfindungsgeraäße Einrichtung hat den Vorteil, daß jeweils nur zwei einander benachbarte Gassen erreichbar sind. Das Erreichen der anschließenden Gassen wird durch Anschlag

609838/0473

- 2 - Daim 10 460/4

en den Sperrelementen gesperrt. Der Fahrer kann also nicht in eine falsche Gasse hineingeraten und sich infolge dessen verschalten. Dadurch wird nicht nur die Schaltzeit herabgesetzt - indem nämlich das Suchen der richtigen Gasse wechselt -, sondern es werden auch die Synchronisiereinrichtung, das Getriebe selbst und unter Umständen auch der Motor geschont.

Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die Sperrelemente sowohl in ihrer wirksamen als auch in ihrer unwirksamen Stellung durch Pederrasten festlegbar sind. Ein anderes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Sperrelemente mittels Federkraft hinsichtlich der zweiten Schaltbewegung in ständiger Anlage am Schaltorgan gehalten sind. Und schließlich wird noch vorgeschlagen, daß jedes Sperrelement Nocken- bzw. Kurvenführungen aufweist für ihre Bewegungen in Abhängigkeit von entsprechenden Nocken, Zapfen oder dgl. am Schaltorgan.

Das geschilderte Prinzip der Erfindung ist naturgemäß auf Getriebe mit beliebiger Gangzahl anwendbar. Es gewinnt insbesondere dann an Bedeutung, wenn sehr .viele Gänge in sehr vielen Gassen eng aneinander angeordnet sind. Für den Spezialfall eines Gruppengetriebes mit acht Vorwärtsgängen in vier Schaltgassen wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß als Sperrelemente im Getriebegehäusedeckel zwei Sperrplatten übereinander liegend angeordnet sind und durch Führungszapfen im Deckel derart geführt sind, daß sie nur in der zweiten Bewegungsrichtung des Schaltorgans bewegbar,in der ersten jedoch unbewegbar sind. Im einzelnen soll erfindungsgemäß die Ausbildung so erfolgen, daß jede Sperrplatte an einer Kante die Sperrzapfen und an der gegenüberliegenden Kante die Nocken zur Bewegung in die wirksame Stellung aufweist.

Ein weiteres Merkmal nach der Erfindung wird darin gesehen, daß die erste Sperrplatte einen Sperrzapfen bzw. Teile davon und zwei Nocken, die zweite Sperrplatte dagegen einen Nocken und zwei Sperrzapfen aufweist. Im allgemeinen wird die Ausbildung so erfolgen, daß jeder Sperrzapfen in sich geschlossen ist. Jedoch wäre es denkbar, je nach Lage der zusamnenwirken-

6 0 9838/0473

- 3 - Palm 10

den Teile, daß ein Sperrzapfen aus zwei Teilen besteht, z. B. dann, wenn die Führungszapfen zentral angeordnet sind.

Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung ist auf einer stationären Schaltachse eine dreh- und längsbewegbare Schaltbuchse angeordnet, welche beiderseits von einem Schaltgesperr umfaßt ist, welches wohl längsbewegbar, nicht aber drehbar ist. Dabei wird im einzelnen vorgeschlagen, daß auf einer zur Schaltachse parallelen Planfläche des Schaltgesperres die beiden Sperrplatten aufliegen und durch eine am Schaltgesperre befestigte Blattfeder gehalten sind, die zugleich die Verrastung der oberen Sperrplatte übernimmt. Hierbei kann es zweckmäßig sein, die beiden Sperrplatten durch eine nicht bewegbare Zwischenplatte zu trennen. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß eine Sperrplatte in Folge der Reibung die andere mitnimmt.

Nach der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn der Befestigungsbock für die Blattfeder zugleich den Nocken aufnimmt oder bildet für die Bewegung der Sperrplatten in ihre wirksame Stellung. Dieser Nocken und auch die Nocken an den Sperrplatten selbst können im übrigen gleiche Formen haben, d. h. sie können etwa in der Form gleichschenkliger oder gleichseitiger Dreiecke ausgebildet sein.

Weiter wird vorgeschlagen, daß für die Verrastung der unteren Sperrplatte eine federbelastete Kugel im Schaltgesperre und entsprechende Nuten in der unteren Sperrplatte vorgesehen sind. Schließlich ist ein Merkmal der Erfindung noch darin zu sehen, daß an der drehbaren Schaltbuchse eine quer zur Ebene der Sperrplatten liegende Fläche angeordnet ist, gegen welche ein Stift mittels einer in Richtung zur Schaltachse hin verlaufenden Federbuchse anliegt und daß der Stift mit seinem oberen Ende in entsprechende Ausnehmungen in beiden Sperrplatten eingreift. Auf diese Weise wird eine gute Rückführung der Sperrplatten in ihre Ausgangslage beim Schalten erreicht.

609838/0473

- k - Daim 10

Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung und zwar zeigt

Fig. In - If eine schematische Darstellung der

Schaltplatten eines Acht-Gang-Getriebes zur Erläuterung der Wirkungsweise,

Fig. 2 eine ebensolche schematische Darstellung für ein Zehn-Gang-Getriebe,

Fig. 3 eine Sperreinrichtung in einem Getriebegehäusedeckel im Schnitt bzw. Ansicht,

Fig. k einen Längsschnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 5 u. 6 Querschnitte gemäß den Linien IV-IV und VI-VI in Fig. 3.

Figur 1 dient der Darstellung der erfindungsgemäßen Funktion ohne auf konstruktive Einzelheiten einzugehen. Nach den Figuren la bis If lassen sich mit einem symbolisch angedeuteten Schalthebel 10 die angegebenen acht Gänge des Schaltschemas 11 schalten. Das Getriebe selbst ist als Vier-Gang-Getriebe mit einem zusätzlichen Gruppengetriebe ausgebildet, das beim Übergang vom vierten zum fünften Gang pneumatisch oder in ähnlicher Art und Weise durch Hilfskraft geschaltet wird. Mit dem Schalthebel 10 ist ein Nockenelement 12 derart verbunden, daß es die Wählbewegung,nicht aber die Schaltbewegung mitmacht. Dem Schaltorgan - hier symbolisiert durch den Schalthebel 10 - sind zwei Sperrelemente 13 und \k zugeordnet. Das Sperrelement 13 hat einen Sperrzapfen 151 der zwischen den Gassen 3/4 und 5/6 liegt. An der gegenüberliegenden Kante des Sperrelements 13 sind zwei Nocken l6 und 17 angeordnet, welche die gleiche Form haben wie der Nocken und welche gewissermaßen zwischen den Gassen 1/2, 3/k und 5/6, 7/8 angeordnet sind. Durch das Sperrelement 13 werden also gewissermaßen zu beiden Seiten des Sperrzapfens 15 je zwei benachbarte Gassen zusammengefaßt. Das Sperrelement I^ hat eine sinngemäß gleiche Ausbildung. D. h. es besitzt zwei Sperrzapfen 18 und 19« welche zwischen den Gassen 1/2 und j/k einerseits bzw. 5/6 und 7/8 andererseits liegen. An der

609838/0^73

- 5 - Daim 10 460/4

gegenüber liegenden Seite befindet sich der Nocken 20, welcher wieder die gleiche Form wie der Nocken 12 hat und welcher gewissermaßen zwischen den Gassen 3/4 und 5/6 angeordnet ist. Wiederum werden also am Sperrelement 14 durch die Sperrzapfen l8 und 19 zwei benachbarte Gassen - nämlich 3/4 und 5/6 - zusammengefaßt. Die Sperrelemente 13 und l4 sind ausschließlich in Schaltrichtung» nicht aber in Wählrichtung bewegbar. Alle Nocken l6, 17 und 20 liegen im Weg des Nockens 12, so daß sie durch diesen in Scha Itrichtung bewegt werden können.

In der Stellung nach Figur la können die Gänge 1 und 2 geschaltet werden. Wird der Schalthebel 10 nun aus der Stellung nach Figur la in die Stellung nach Figur Ib bewegt, so wird vom Nocken 12 der Nocken l6 und damit das ganze Sperrelement 13 in Schaltrichtung bewegt, so daß der Sperrzapfen 15 eine weitere Wählbewegung des Schalthebels 10 über die Gasse 3/4 hinaus sperrt. In der Stellung gemäß Figur Ib können also nur die Gänge 3/4 erreicht werden, oder es kann vorher wieder in die Gasse 1/2 zurückgewählt werden. Wird jedoch einer der beiden Gänge 3 oder 4 tatsächlich geschaltet, so wird - siehe hierzu Fig. Ic - in nicht näher dargestellter Art und Weise das Sperrelement 13 wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt. Der Sperrzapfen 15 wird wieder aus dem Weg des Schaltorgans hinausgenommen. Sobald aber mit dem Schalthebel 10 die Gasse 3/4 verlassen und gemäß Fig. Id die Gasse 5/6 gewählt wird, so wird nunmehr vom Nocken 12 aus der Nocken 2O des Sperrelements 14 in derselben Art und Weise bewegt, d. h. die Sperrzapfen l8 und 19 sperren nun die weitere Wählbewegung des Schalthebels über die Gasse 5/6 nach oben bzw. die Gasse 3/4 nach unten. Auch hier wird diese Sperre durch Rückbewegung des Sperrelements l4 wieder aufgehoben, wenn gemäß Fig. Ie einer der beiden Gänge 5 oder 6 tatsächlich geschaltet wird. Eine erneute Sperrung tritt erst wieder ein, wenn gemäß Figur If der Schalthebel 10 in die Gasse 7/8 bewegt wird. Dabei wird dann der Nocken 17 des Sperrelements 13 mitgenommen, so daß die Stellung gemäß

609838/0473

- ί> - Paint 10 460/4

Figur Ib wieder erreicht wird. Diese Stellung hat hier in dem Fall nur für die Rückschaltung von der Gasse 7/8 in die Gasse 5/6 Bedeutung, wobei dann naturgemäß das Überschalten der Gasse 5/6 durch den Sperrzapfen 15 verhindert wird.

Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform. Hier kann der Schalthebel 10 fünf Schaltgassen wählen. Die beiden Sperrelemente 13« und l4a haben sinngemäß dieselbe Ausbildung wie bei den bisher beschriebenen Figuren. Wiederum sind durch die Sperrzapfen jeweils zwei Gassen zusammengefaßt. Die Figur läßt klar erkennen, daß die beiden Sperrelemente untereinander gleich sind, so daß sie gleich hergestellt und dann unter Drehung um l80 aufeinandergelegt werden können. Die Wirkungsweise ist genau dieselbe wie bei den Figuren la bis If und braucht hier nicht noch einmal gesondert beschrieben zu werden.

Nach den Figuren 3 und 4 ist im Getriebegehäusedeckel 21 eine mit dem nicht mehr dargestellten Schalthebel verbundene Schaltstange 22 angeordnet, auf der ein SchaItfinger 23 befestigt ist. Die Schaltstange 22 ist um ihre eigene Achse drehbar und in Längsrichtung bewegbar. Der Schaltfinger greift - siehe Fig. 4 - in den Arm 24 einer Schaltbuchse ein, welche auf einer Schaltachse 26 schwenkbar und in Längsrichtung bewegbar angeordnet ist. Dabei stellt die Längsbewegung die Wählbewegung und das Schwenken die Schaltbewegung dar. Die Schaltbuchse 25 wird umfaßt von einem Schaltgesperre 27, welches ebenfalls auf der Schaltachse 26 längsbewegbar angeordnet ist, jedoch im Gehäuse 21 - siehe Figur 6 - derart geführt ist, daß es sich nicht drehen kann. Das Schaltgesperre 27 macht also lediglich die Wählbewegung, nicht aber die Schaltbewegung mit. Das Schaltgesperre 27 ist auf seiner Rückseite mit einer Kulissenkante 28 versehen zur Betätigung eines Ventils 29 für die Gruppenumschaltung. Das Schaltgesperre 27 hat weiterhin zwei nach oben weisende Arme 30 - siehe hierzu Figur 6 - als Anschlag zum Zusammen-

609838/0473

- 7 - Dnim 10

251015A

wirken mit den später noch zu beschreibenden Sperrelementen.

Auf der oberen Planfläche des Gesperres 27 liegen übereinander die beiden als Sperrelemente dienenden Sperrplatten 13 und 1*4, die durch eine Zwischenplatte 31 voneinander getrennt sind. Beide Sperrplatten werden durch eine Blattfeder 32 gegen das Gesperre 27 angelegt, die auf einem am Gesperre befestigten Böckchen 33 befestigt ist. Sie gleitet in Nuten Jk der oberen Sperrplatte 13. Das Böckchen 33 bildet zugleich den Nocken 12. Die beiden Sperrplatten 13 und \k werden durch einen im Deckel 21 fest eingesetzten Führungszapfen 35 derart geführt, daß sie wohl in Richtung der Schaltbewegung, nicht aber in Richtung der Wählbewegung bewegbar sind. Beide Sperrplatten 13 und ik haben - wie bereits beschrieben zum Zusammenwirken mit dem Nocken 12 die Nocken l6, 17 und 20 und auf ihrer Vorderseite zum Zusammenwirken mit den Armen JO die Sperrzapfen 15, l8 und 19· Man muß hierbei berücksichtigen, daß - entgegen der schematischen Darstellung in Figur 1 - wegen der zentralen Anordnung des Führungszapfens 35 die beiden Sperrzapfen l8 und 19 seitlich auseinandergerückt sind und der Sperrzapfen 15 gewissermaßen in zwei äußere Teile zerlegt ist. Die Wirkungsweise ist aber im Prinzip genau dieselbe wie sie in Figur 1 dargestellt wurde.

Nach Figur 5 ist die Schaltbuchse 25 an ihrer dem Gesperre 27 zugekehrten Seite mit einer von oben nach unten durchgehenden Planfläche 36 versehen, die auch als Nut ausgebildet sein kann. Dort liegt ein Stift 37 an, der von einem Federbolzen 38 im Gesperre in ständiger Anlage en dieser Planfläche 36 gehalten ist. Mit dem oberen Ende greift dieser Stift 37 in entsprechende Ausnehmungen der beiden Sperrplatten 13 und 1*1 ein. Durch diesen Stift 37 wird die jeweils beim Wählen in ihre Sperrstellung gebrachte Sperrplatte 13 oder l*i beim Schalten eines Ganges wieder in die unwirksame Ausgangslage zurückgeführt. Zum Schalten wird nämlich die Schaltbuchse 25 um die Schaltachse entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wodurch mittels des Schaltkopfes *iO die jeweils gewählte Schaltgabel 39 be-

6098 3 8/0473

- 8 - Palm 10

vregt wird. In beiden Fällen wird mittels der Planfläche 36 der Stift 37 entgegen dem Federbolzen von der Schaltachee 26 weggedrückt, wodurch der Stift die betreffende Sperrplatte 13 oder lk wieder in die Ausgangslage zurückführt.

Nach Figur 6 erfolgt die Fixierung der unteren Sperrplatte 1^t in ihrer Sperrlage oder in ihrer unwirksamen Stellung durch eine Kugel kl, die unter Federkraft in eine der beiden Längsnuten k2 eingreift. Diese Längsnuten entsprechen den auf der oberen Sperrplatte 13 angeordneten Längsnuten 3k,

609S30/0473 · "⁹"

Claims

Ansprüche

I.] Einrichtung zum Erleichtern der Gassenwahl bei Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben, insbesondere bei Vielganggetrieben, wie z. B. Gruppengetrieben von Nutzfahrzeugen, bei denen mit einem Schalthebel mittels eines Schaltorganes in einer ersten Bewegungsrichtung eine von drei oder mehr Schaltgassen wählbar ist und in einer zweiten Bewegungsrichtung in jeder Gasse zwei Gänge schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltorgan mindestens zwei Sperrelemente zugeordnet sind, deren jedes mit jeweils zwei benachbarte Gassen zusammenfassenden Sperrzapfen versehen ist, daß diese Sperrelemente jeweils um zwei Gassen gegeneinander versetzt sind und daß die Sperrelemente durch Bewegung des Schaltorgans in einer ersten Richtung jeweils von der einen in die nächste Gasse in ihre Sperrstellung bewegbar und durch Bewegung des Schaltorgans in seiner zweiten Richtung jeweils wieder in ihre unwirksame Stellung bewegbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelemente sowohl in ihrer wirksamen als auch in ihrer unwirksamen Stellung durch Federrasten festlegbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelemente mittels Federkraft hinsichtlich der zweiten Bewegung (Schaltbewegung) in ständiger Anlage am Schaltorgan gehalten sind.

k. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sperrelement Nocken- bzw.

609838/0473

- 10 - Daim 10

Kurvenfiihrungen aufweist für ihre Bewegung in Abhängigkeit von entsprechenden Nocken, Zapfen oder dgl. am Schaltorgan.

5. Einrichtung für ein Gruppengetriebe mit acht Vorwärtsgängen in vier Schaltgassen und nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrelemente im Getriebegehäusedeckel (2l) zwei Sperrplatten (13» 1^) übereinander liegend angeordnet und durch Führungszapfen (35) im Deckel (21) derart geführt sind, daß sie nur in der zweiten Bewegungsrichtung des Schaltorgans (Schaltbuchse 25) bewegbar, in der ersten jedoch unbewegbar sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jede Sperrplatte (I3i 1^) an einer Kante die Sperrzapfen (15» l8, 19) und an der gegenüberliegenden Kante die Nocken (l6, 17» 20) zur Bewegung in die wirksame Stellung aufweist.

7· Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sperrplatte (13) einen Sperrzapfen (15) bzw. Teile davon und zwei Nocken (l6, 17)» die zweite Sperrplatte (lk) dagegen einen Nocken (20) und zwei Sperrzapfen (l8, 19) aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer stationären Schaltachse (26) eine dreh- und längsbewegbare Schaltbuchse (25) angeordnet ist, welche beiderseits von einem Schaltgesperre (27) umfaßt ist, welches wohl längsbewegbar, nicht aber drehbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer zur Schaltachse (26) parallelen Planfläche des Schaltgesperres (27) die beiden Sperrplatten (l3, l4) aufliegen und durch eine am Schaltgesperre (27) befestigte Blattfeder (32) gehalten sind, die zugleich die Verrastung der oberen Sperrplatte (13) übernimmt.

609338/0473

- 11 -

- 11 - Daim 10

10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbock (33) für die Blattfeder (32) zugleich den Nocken (12) aufnimmt oder bildet für die Bewegung der Sperrplatten (13) oder (lk) in ihre wirksame Stellung.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verrastung der unteren Sperrplatte ( lk) eine federbelastete Kugel (kl) im Schaltgesperre (27) und entsprechende Nuten (42) in der unteren Sperrplatte (lk) vorgesehen sind.

12. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der drehbaren Schaltbuchse (25) eine quer zur Ebene der Sperrplatten (13, lk) verlaufende Fläche (36) angeordnet ist, gegen welche ein Stift (37) mittels einer in Richtung zur Schaltachse (26) hin verlaufenden Federbuchse (38) anliegt, und daß der Stift (37) mit seinem oberen Ende in entsprechende Ausnehmungen in beiden Sperrplatten (l3i lk) eingreift.

9 0 3 8/0/473