DE943742C

DE943742C - Schalteinrichtung fuer Kraftfahrzeuggetriebe

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.

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.

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.

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;

Abb. 2 ist ein Schnitt durch die Schalteinrichtung nach der Linie A-A in Abb. ι;

. Abb. 3 .ist ein Querschnitt nach der Linie B-B in ίο Abb. ι;

Abb. 4 ist ein weiterer Querschnitt nach der Linie C-C in Abb. ι;

Abb. 5 stellt das Schrittschaltwerk dar; Abb. 6' stellt teilweise im Schnitt das Schaltgestänge dar, und

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Schalteinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe mit einem in beiden Richtungen zu betätigenden Klinkenschaltwerk od. dgl. und einem durch das Klinkenschaltwerk betätigten und die Ein- und Ausschaltbewegungen der einzelnen Schaltglieder des Getriebes steuernden Nockenschaltzylinder, der beim Übergang von einer Schaltstellung des Klinkenschaltwerkes zur nächsten Schaltstellung mit den einzelnen Schaltgliedern jeweils die Leerlaufstellung go durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenschaltglied (1) auf einem durch einen Exzenter (17) gesteuerten Schwenkarm (4) gelagert und nach Zurückführen der Schaltglieder (23) in die Leerlaufstellung aus dem Bereich der Schaltglieder schwenkbar ist, wobei es in an sich bekannter Weise durch die Wirkung einer Feder (40) selbsttätig in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann.
2. Getriebeschalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Klinkenschaltwerk (10, 13) und der Leerlaufschalt-Exzenter (17) durch das gleiche Schaltgestänge betätigt werden, und zwar durch einen an sich bekannten, unter dem Lenkrad angeordneten Schalthebel (71) mit einer parallel zur Lenksäule angeordneten längs verschiebbaren und drehbaren Schaltstange (61), welche, zum Schalten der einzelnen Gänge durch Schwenken des Schalthebels (71) gedreht und zur Leerlaufschaltung durch Bewegen des Schalthebels in einer zur Schwenkebene senkrechten Ebene in seiner zwischen der mittleren Normalstellung und der Endstellung für das Abwärtsschalten liegenden Leerlaufstellung längs verschoben wird, und daß diese Längsbewegungen durch einen Winkelhebel (67) od. dgl. und eine Schubstange (66) auf die Exzenterwelle (18) übertragen werden.
3.-. Getriebeschalteinrichtung nach dem An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrplatte (22) vorhanden ist, welche durch die Schaltstangen (23) betätigt wird und auf einen federnden und die Bewegung des Leerlauf-Exzenters steuernden Riegel (21) einwirkt, und zwar derart, daß die Sperrplatte (22)

nur in der Leerlaufstellung aller Schaltstangen die Drehung des Exzenters (17) freigibt.
4. Getriebeschalteinrichtung nach den Ansprüchen ι bis 3 mit einer mit der Schaltwalze verbundenen Rastenscheibe zum Festlegen der Gangstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse der Schaltwalze (1) ein einen Nocken (31) tragender Winkelhebel (32) drehbar gelagert ist, welcher nach Verschieben der Schaltwalze (1) gegen einen Anschlag (47) des Getriebegehäuses stößt, so daß der Nocken (31) aus der Rastenscheibe (20) ausrastet und die Schaltwalze sich durch die Wirkung der Feder (40) in ihre Ausgangsstellung drehen kann.

Angezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 868 555, 864 959, 735304,685302;

schweizerische Patentschrift TS[r, 165 926;

französische Patentschrift Nr. 432 6$ 3;

französische Zusatzpatemtschrift Nr. 49 496 (zu 827300).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 510 5.