DE10045266A1 - Schaltvorrichtung zum Betätigen eines mehrstufigen Schaltgetriebes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Betätigen eines mehrstufigen Schaltgetriebes von Kraftfahrzeugen mit mindestens einer Schaltstange (22), auf der axial verschiebbare Schaltgabeln (18a bis 18d) zur Gangauswahl angeordnet sind. Es wird vorgeschlagen, dass im Wesentlichen parallel und in einem Abstand zur Schaltstange (22) eine Schaltwelle (2) angeordnet ist, die über einen Schalthebel axial im Getriebegehäuse verschiebbar ist, DOLLAR A - auf der Schaltwelle (2) sind radial versetzt zueinander angeordnete Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) befestigt, die der axialen Verschiebung der Schaltgabeln (18) dienen, DOLLAR A - die Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) werden von Führungselementen (6A bis 6D) umfasst, die so ausgebildet sind, dass die nicht am Schaltvorgang beteiligten Schaltgabeln (18A bis 18D) auf der Schaltstange (22) axial arretiert sind. DOLLAR A Der Aufbau der Schalteinrichtung zeichnet sich durch einen einfachen und aus wenigen Bauteilen bestehenden Aufbau aus, der zuverlässig die gewünschte axiale Verschiebung der Schaltgabeln gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Betätigen eines mehrstufigen Schaltgetriebes nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE 43 42 957 A1 ist eine Schaltvorrichtung für die Schaltungsbetätigung von Mehrstufenschaltgetrieben bekannt, bei der auf einer zentralen Schaltstange Mitnahmeelemente angeordnet sind, über die ein selektives Verschwenken von Schaltschwingen zum Einlegen bzw. zur Auswahl einer entsprechenden Gangübersetzung möglich ist. Trotz des Einsatzes einer zentralen Schaltstange erfordert die Schaltvorrichtung insbesondere zur Betätigung der einzelnen Schaltschwingen bzw. Schaltgabeln eine Vielzahl von Einzelbauteilen, von denen die Funktionsfähigkeit der gesamten Schaftvorrichtung abhängig ist.

Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Schaltvorrichtung zum Betätigen eines mehrstufigen Schaltgetriebes dahingehend zu verbessern, dass eine aus wenigen Bauteilen bestehende Schalteinheit eine zuverlässige und präzise Verschiebung der Schaltgabeln gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Haupanspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, der mit wenigen und zuverlässig funktionierenden Bauteilen umgesetzt ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in einer Neutralstellung,

Fig. 2 die Schaltvorrichtung in einer Vorwählposition,

Fig. 3 die Schaltvorrichtung in einer eingelegten Gangposition,

Fig. 4 + 5 zwei vergrößerte Darstellungen von auf einer Schaltwelle positionierten Hülsen und

Fig. 6 eine Schaltwelle in einer zweiten Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die für ein 6-Gang-Getriebe ausgebildete Schaltvorrichtung weist eine Schaltwelle 2 auf, die mit vier, im Abstand und radial versetzt zueinander angeordneten Mitnahmeelementen, im folgenden als Schaltbärte 4A bis 4D bezeichnet, versehen ist. Jeder Schaltbart 4A bis 4D weist eine Schaltnut 5A bis 5D auf, deren Funktion später noch näher erläutert wird. Auf der Schaltwelle 2 sind zwei Hülsen 8A und 8B angeordnet, aus denen jeweils zwei mit einem Kreisbogensegment versehene Führungselemente 6A bis 6D einstückig herausgebildet sind. Die Stirnseiten 9A bis 9D der beiden Hülsen 8A und 8B liegen im eingebauten Zustand an Getriebegehäuseflächen (nicht dargestellt) an und sind somit axial festgesetzt. Die Führungselemente 6A bis 6D weisen jeweils eine Axialnut 10A bis 10D auf, die auf die Schaltbärte 4A bis 4D aufgeschoben sind. Weiterhin weisen die Führungselemente 6A bis 6D jeweils eine Radialnut 12A bis 12D auf, in die Zapfen 14A bis 14D eingreifen. Die Zapfen 14A bis 14D sind auf der Außenseite von vier Schiebehülsen 16A bis 16D angebracht, an denen vier Schaltgabeln 18A bis 18D angeformt sind. Die Schaltgabeln 18A bis 18D weisen jeweils einen kreissegmentförmig ausgebildeten Innensteg 20 auf, der auf bekannte Art und Weise in eine nicht dargestellte Schaltmuffe einer Synchronisiereinrichtung eingreift.

Die vier Schaltgabeln 18A bis 18D sind auf einer Schaltstange 22 axial verschiebbar angeordnet. Wie in Fig. 1 dargestellt, dient die Schaltgabel 18A zum Einlegen des Rückwärtsganges, während die Schaltgabel 18B zum Einlegen der Gänge 5 und 6, die Schaltgabel 18C zum Einlegen der Gänge 1 und 2 und die Schaltgabel 18D zum Einlegen der Gänge 3 und 4 verantwortlich sind. Im Folgenden wird der Schaltmechanismus anhand des Einlegen des ersten Ganges näher erläutert:
In Fig. 1 befindet sich die Schaltwelle 2 in ihrer Neutralstellung, in der kein Gang eingelegt ist und bei der sich der durch den Fahrer betätigbare Schalthebel in der Neutralgasse auf der Höhe der Gänge 3 und 4 befindet. Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Zapfen 14A bis 14D der Schaltgabeln 18A bis 18D in den Radialnuten 12A bis 12D der kreisbogenförmig ausgebildeten Führungselemente 6A bis 6D geführt, wobei der Rückwärtsgang sowie die Gänge 5 und 6 sowie 1 und 2 durch die in den Radialnuten 12A bis 12C geführten Führungszapfen 14A bis 14C axial gesperrt bzw. arretiert sind, während aus dieser Schaltstellung heraus ein axiales Verschieben der Schaltgabel 18D möglich wäre, da in dieser Drehlageposition der Zapfen 14D der Schaltgabel 18D in der Schaltnut 5D des Schaltbarts 4D Aufnahme findet. Soll nun aus der in Fig. 1 dargestellten Neutralstellung der erste Gang eingelegt werden, so wird die Schaltwelle 2, wie in Fig. 2 dargestellt, über einen Handschalthebel und eine ebenfalls nicht dargestellte Umlenkeinrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn bis auf die Höhe der Schaltgassen für die Gänge 1 und 2 verdreht. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind in dieser Position die Schaltgabeln 18A, 18B sowie 18D durch die Führungselemente 6A, 6B und 6D axial festgesetzt, während ein axiales Verschieben der Schaltgabel 18C aufgrund der zueinander fluchtenden Anordnung von Schaltnut 5C und Zapfen 14C in der Axialnut 10C möglich ist. Wird nunmehr aus der in Fig. 2 dargestellten Vorwählposition entsprechend Fig. 3 über den Handschalthebel der erste Gang eingelegt, so wird die Schaltwelle 2 in die in Fig. 3 dargestellte Richtung axial verschoben. Dabei wird die Schaltgabel 18C über den Schaltbart 4C und den in die Schaltnut 5C eingreifenden Zapfen 14C axial verschoben, während die anderen drei Schaltgabeln 18A, 18B und 18D weiterhin axial nicht verschiebbar festgesetzt sind. Nach dem gleichen Prinzip lassen sich über eine entsprechende Schaltstellungen auch die anderen Gänge schalten.

Aufgrund des einteiligen Aufbaus der beiden Hülsen 8A und 8B und der Führungselemente 6A bis 6D müssen bei der Montage bzw. Fertigung der Schaltvorrichtung zuerst die Hülsen 8A und 8B auf die Schaltwelle 2 aufgeschoben werden; erst danach werden die den einzelnen Gängen zugeordneten Schaltbärte 4A bis 4D an der Schaltwelle 2 durch Anlöten, Anschweißen, Anschrauben o. ä. befestigt.

Um daher aus Fertigungsgründen zuerst die Schaltbärte 4A bis 4D an der Schaltwelle 2 montieren zu können, wird die in Fig. 6 dargestellte zweite Ausführungsform einer Schaltvorrichtung, bei der gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, vorgeschlagen. Dazu sind die Führungselemente 6'A bis 6'D separat zu den Hülsen 8'A und 8'B ausgebildet, so dass eine Montage dieser Bauteile mit bereits an der Schaltwelle 2 befestigten Schaltbärten 4 möglich ist.

Die Hülsen 8'A und 8'B sind jeweils dreiteilig aufgebaut und bestehen jeweils aus zwei Endstücken 24 und 26 bzw. 28 und 30 und aus zwei Mittelteilen 32 und 34. Sowohl die vier Endstücke 24 bis 30 als auch die beiden Mittelteile 32 und 34 sind mit Axialnuten 36 versehen, so dass diese Bauteile ebenfalls über die mit den Schaftbärten 4A bis 4D versehene Schaltwelle 2 geschoben werden können. Sowohl die Endstücke 24 bis 30 der Hülsen 8'A und 8'B als auch die beiden Mittelteile 32 und 34 weisen einen axial ausgerichteten kreisbogenförmigen Schulterabschnitt 38 auf, der im eingebauten Zustand auf einer das Kreisbogensegment des Führungselementes 6'A bis 6'D begrenzenden Fläche 40 aufliegt. Damit werden beim Verdrehen der Schaltwelle 2 die beiden dreiteilig aufgebauten Hülsen 8'A und 8'B über die Schaltbärte 4A bis 4D und die Führungselemente 6'A bis 6'D mitgeführt.

Im folgenden wird exemplarisch anhand der dreiteilig ausgebildeten Hülse 8'A sowie der beiden Führungselemente 6A und 6'B die Montage dieser Bauteile auf der Schaltwelle 2 erläutert:
Als erstes wird das Endstück 26 der Axialhülse 8'A auf die Schaltwelle 2 geschoben, bis die axiale Anlagefläche 42 an einer nicht dargestellten Gehäuse-Anlagefläche zum Anliegen kommt. Als nächstes wird das Führungselement 6'B auf die Schaltwelle 2 geschoben bis es mit rechten Stirnseite 44 am Endstück 26 zum Anliegen kommt, wobei der Schulterabschnitt 38 auf der Fläche 40 zum Aufliegen kommt. Als nächstes wird das Mittelteil 32 auf die Schaltwelle 2 geschoben, bis es in analoger Weise zum Endstück 26 an der linken Stirnseite des Führungselementes 6'B zum Anliegen kommt, wobei wiederum der Schulterabschnitt 38 des Mittelteils 32 auf der Fläche 40 des Führungskörpers 6'B zum Anliegen kommt. Nach dem das Mittelteil 32 auf die Schaltwelle 2 aufgeschoben wurde, wird das Führungselement 6'A auf die Schaltwelle 2 aufgeschoben, bis es mit der rechten Stirnseite 44 am Mittelteil 32 zum Anliegen kommt. In dieser Position liegt der Schulterabschnitt 38 des Mittelteils 32 wiederum auf der Fläche 40 des Führungselementes 6'A auf. Zum Abschluss wird das Endstück 24 auf die Schaltwelle 2 aufgeschoben, bis wiederum das Endstück 24 an der linken Stirnseite des Führungselementes 6'A zum Anliegen kommt.

Auf gleiche Art und Weise wird auch die Hülse 8'B sowie die beiden Führungselemente 6'C und 6'D auf der Schaltwelle 2 montiert. Die Funktionsweise der in Fig. 6 dargestellten Schaltwelle ist dabei identisch zu der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Schaltvorrichtung.

Claims (5)

1. Schaltvorrichtung zum Betätigen eines mehrstufigen Schaltgetriebes von Kraftfahrzeugen mit mindestens einer Schaltstange, auf der axial verschiebbare Schaltgabeln zur Gangauswahl angeordnet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - im Wesentlichen parallel und in einem Abstand zur Schaltstange (22) ist eine Schaltwelle (2) angeordnet, die über einen Schalthebel axial im Getriebegehäuse verschiebbar ist,
• - auf der Schaltwelle (2) sind radial versetzt zueinander angeordnete Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) befestigt, die der axialen Verschiebung der Schaltgabeln (18) dienen,
• - die Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) werden von Führungselementen (6A bis 6D) umfasst, die so ausgebildet sind, dass die nicht am Schaltvorgang beteiligten Schaltgabeln (18A bis 18D) auf der Schaltstange (22) axial arretiert sind.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (6A bis 6D) eine Axialnut (10A bis 10D) aufweisen, in denen die Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) längsverschieblich aufgenommen sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Führungselementen (6A bis 6D) Radialnuten (12A bis 12D) ausgebildet sind, in denen ein an den Schaltgabeln (18A bis 18D) befestigter Führungszapfen (14A bis 14D) eingreift.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente (4A bis 4D bzw. 4'A bis 4'D) Schaltnute (5A bis 5D) aufweisen, die bei entsprechender Drehlageposition der Schaltwelle (2) im Eingriff mit den Führungszapfen (14A bis 14D) der Schaltgabeln (18A bis 18D) stehen.

5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülse (8A, 8B) jeweils zwei kreisbogenförmig ausgebildete Führungselemente (6A, 6B bzw. 6C, 6D) aufweist.