DE10232530A1

DE10232530A1 - Schaltsperreinrichtung zum Sperren eines Rückwärtsganges für ein Getriebe eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE10232530A1
Application number: DE2002132530
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Döbele
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2002-07-18
Publication date: 2004-01-29

Abstract

Es wird eine Schaltsperreinrichtung zum Sperren eines Rückwärtsganges für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem federbelasteten Sperrbolzen vorgeschlagen, welcher mit einer Schaltwelle in Eingriff bringbar ist, so dass Bewegungen der Schaltwelle in axialer Richtung begrenzt sind, wobei der Sperrbolzen in Abhängigkeit des Schmieröldruckes ansteuerbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltsperreinrichtung zum Sperren eines Rückwärtsganges für ein Getriebe eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der Fahrzeugtechnik ist eine Schaltsperreinrichtung für ein Getriebe eines Fahrzeuges bekannt. Die bekannte Schaltsperreinrichtung weist einen federbelasteten Rastierungsbolzen mit einer Anhebelsicherung auf. Bei dieser Lösung kommt es bei Rückschaltungen häufig vor, dass versehentlich die Gasse des Rückwärtsganges gewählt wird und diese dann unter Abweisgeräuschen der Kupplungsverzahnung versucht wird zu schalten. Beispielsweise können besonders harte Rastierungen bei der Anhebesicherung des Rückwärtsganges verwendet werden, wodurch jedoch das Schalten des Rückwärtsganges auch bei einer gewünschten Schaltung erschwert wird. Darüber hinaus ist eine Anhebesicherung konstruktiv aufwendig und erhöht den Bedienungsaufwand bei jedem Schalten des Rückwärtsganges.

Aus der Druckschrift DE 41 10 012 C1 ist eine Schaltvorrichtung eines Zahnräderwechselgetriebes mit einem Handschalthebel und einer Sperre gegen unbeabsichtigtes Schalten des Rückwärtsganges für Kraftfahrzeuge bekannt. Es wird eine Schaltvorrichtung geschaffen, bei welcher ein Vorwärtsgang und ein Rückwärtsgang unter Vermittlung ein und derselben Schaltschiene geschaltet werden kann, jedoch beide Gänge im Schaltbild des Handschalthebels in einer gemeinsamen Schaltgasse liegen und ein unbeabsichtigtes Über wechseln des Handschalthebels von der Vorwärtsgang-Stellung in die Rückwärtsgang-Stellung vermieden wird.

Dazu wird eine Sperre vorgesehen, welche einen entsperrbaren Sperrnocken aufweist. Bei der Schaltvorrichtung wird die Sperre zunächst beim Betätigen des Handschalthebels aus der Ruhestellung in Richtung der Übergangsstelle zwischen Schalt- und Wählgasse quasi aufgehoben, in dem der entsperrbare Sperrnocken durch die hierbei in Eingriff gelangenden Betätigungsnocken in seine Entsperrstellung verlagert wird, so dass der Handschalthebel von der Übergangsstelle aus entweder in die Vorwärts- oder in die Rückwärts-Stellung gebracht werden kann. Auch bei dieser Schaltvorrichtung ergeben sich u. a. die eingangs genannten Nachteile.

Ferner ist aus der Druckschrift DE 199 08 147 A1 eine Gangsperre für Schaltgetriebe von Fahrzeugen bekannt. Diese Schaltsperreinrichtung sieht vor, dass sie ein Einlegen des Rückwärtsganges aus allen möglichen Gängen verhindert. Dazu ist ein Fliehkraftmesswerk vorgesehen, dass mit einer Welle des Schaltgetriebes in Wirkverbindung steht. Dadurch wird erreicht, dass die Sperre nur dann betätigt wird, wenn das Fahrzeug fährt. Diese bekannte Schaltsperreinrichtung ist insbesondere hinsichtlich des konstruktiven Aufwandes sehr aufwendig.

Darüber hinaus ist aus der Druckschrift 197 35 844 A1 eine kupplungsabhängige Getrieberastierung bekannt. Die Getrieberastierung weist eine bei Bedarf pneumatisch oder hydraulisch reduzierbare Rastenkraft auf, wobei die Anhebung der als Kolbenschieber ausgeführten Raste über den Ausrückdruck der Kupplung durchgeführt wird. In nachteili ger Weise wird bei dieser als Schaltsperreinrichtung ausgebildeten Getrieberastierung das Schalten des Rückwärtsganges schon bei offener Kupplung ermöglicht, da in diesem Fall durch den sinkenden Ausrückdruck die Rastenkraft reduziert wird. Auf diese Weise kann der Rückwärtsgang bei offener Kupplung geschaltet werden, auch wenn das Fahrzeug sich in Vorwärtsrichtung bewegt. Somit sind sicherheitskritische Situationen des Fahrzeuges nicht auszuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltsperreinrichtung der vorgenannten Gattung vorzuschlagen, bei der insbesondere der Rückwärtsgang nur bei Stillstand des Fahrzeuges und bei geöffneter bzw. getrennter Kupplung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.

Demnach wird eine erfindungsgemäße Schaltsperreinrichtung zum Sperren eines Rückwärtsganges eines Getriebes eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei der die Sperrung in Abhängigkeit des Schmieröldruckes des Fahrzeuges ermöglicht wird. Auf diese Weise wird ein federbelasteter Sperrbolzen zur Begrenzung der Wählbewegung auf einfachste Weise angesteuert. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung zeichnet sich durch einen geringen konstruktiven Aufwand aus. Ferner wird der Bedienungsaufwand für den Fahrer bei einer gewünschten Schaltung des Rückwärtsganges in vorteilhafterweise nicht erhöht.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird bei einem normalen Schmieröldruck der Eingriff eines Schaltfingers der Schaltwelle in einen Mitnehmer der Schaltschiene des Rückwärtsganges durch den Sperrbolzen gesperrt. Da der Schmieröldruck während des Fahrbetriebes in keiner Phase unter den normalen Druck fällt, ist eine Entriegelung des Rückwärtsganges im Fahrbetrieb nicht möglich. Somit bleibt die Gasse des Rückwärtsganges, während sich das Fahrzeug bewegt, permanent gesperrt.

Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Sperrbolzen durch die Federkraft einer Rückstellfeder aus der Sperrstellung bewegbar, wenn der Schmieröldruck fällt und sich ein geringerer Schmieröldruck einstellt. Somit ist eine axiale Bewegung der Schaltwelle möglich, so dass ein Eingriff des Schaltfingers in den Mitnehmer der Schaltschiene des Rückwärtsganges ermöglicht wird, um den Rückwärtsgang zu schalten.

Dieser geringere Schmieröldruck stellt sich bei dem Fahrzeug nur im Stillstand des Fahrzeuges und bei getretener bzw. geöffneter Kupplung ein, so dass nur dann eine Aufhebung der Sperrstellung durch die axiale Bewegung des Sperrbolzens durch die Rückstellfeder ermöglicht wird.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltsperreinrichtung an einer Schaltwelle eines Getriebes und

2 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie II bis II.

In 1 ist eine mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltsperreinrichtung zum Sperren eines Rückwärtsganges eines Getriebes eines Fahrzeuges dargestellt.
Die Schaltsperreinrichtung weist einen federbelasteten Sperrbolzen 1 auf, welcher mit einer Schaltwelle 2 in Eingriff bringbar ist, sodass Bewegungen der Schaltwelle 2 in axialer Richtung begrenzbar sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Sperrbolzen 1 in Abhängigkeit des Schmieröldruckes angesteuert wird, wobei der Sperrbolzen 1 bei normalem Schmieröldruck in einer Sperrstellung und bei einem geringerem Schmieröldruck in einer Entsperrstellung des Rückwärtsganges vorgesehen ist.
Die Schaltwelle 2 ist Teil einer an sich bekannten Schalteinrichtung bei einem Getriebe eines Fahrzeuges. Die Schaltwelle 2 kann zum Wählen eines gewünschten Ganges in axialer Richtung verschoben werden, so dass ein an der Schaltwelle 2 vorgesehener Schaltfinger 3 in Eingriff mit einem Mitnehmer 4, 4', 4" einer Schaltschiene 5, 5', 5" eines gewünschten Ganges bringbar ist. Die axiale Bewegung der Schaltwelle 2 ist in 1 durch den Pfeil 9 angedeutet. Durch die Drehung der Schaltwelle 2 kann dann der gewünschte Gang durch Verschieben der entsprechenden Schaltschiene 5, 5', 5" geschaltet werden, wobei die Schaltschiene 5 für den Rückwärtsgang, die Schaltschiene 5' für den ersten Gang und zweiten Gang, sowie die Schaltschiene 5" für den dritten und vierten Gang vorgesehen sind. Durch den Drehpfeil 10 ist die Drehbewegung der Schaltwelle 2 angedeutet.
An einem dem Sperrbolzen 1 der erfindungsgemäßen Schaltsperreinrichtung zugewandten Ende der Schaltwelle 2 weist die Schaltwelle 2 eine Ausnehmung 6 auf. Die Ausnehmung 6 weist in axialer Richtung der Schaltwelle 1 eine vorbestimmte Länge auf. Auf diese Weise wird in der Sperrstellung des Sperrbolzens 1 die axiale Bewegung der Schaltwelle 2 derart begrenzt, dass lediglich die Gänge 1 bis 4 anwählbar und schaltbar sind. Diese Sperrstellung des Sperrbolzens 1 ist in 1 und 2 dargestellt.
Der Sperrbolzen 1 ist an dem der Schaltwelle 2 abgewandten Ende als Kolben ausgebildet, der in einem Zylinderraum 7 verschiebbar angeordnet ist. Der Zylinderraum 7 ist mit Schmieröldruck beaufschlagt. Dazu ist eine Verbindung zum Schmieröldruck des Getriebes vorgesehen, welche in
1 schematisch angedeutet ist.
Der Sperrbolzen 1 wird durch das Einstellen des normalen Schmieröldruckes in axialer Richtung entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 8 in seine Sperrstellung bewegt. Durch das Einstellen des geringeren Schmieröldruckes kann der Sperrbolzen 1 mit Hilfe der Federkraft der Rückstellfeder 8 in seine Entsperrstellung bewegt werden.
Der Schaltfinger 3 weist einen Ringflansch auf, mit dem dieser an der Schaltwelle 2 befestigt ist. In der Sperrstellung ist der Eingriff des Schaltfingers 3 in den Mitnehmer 4 der Schaltschiene 5 des Rückwärtsganges blockiert, wenn der normale Schmieröldruck eingestellt ist: Dies ist der Fall, wenn sich die Getriebeeingangswelle dreht und die Kupplung geschlossen ist. Da während der Fahrt aufgrund der Massenträgheit und des fahrzeugseitig eingeleiteten Schleppmomentes die Welle bei getretener Kupplung für den Wähl- und Schaltvorgang nicht zum Stillstand kommt, ist ein Schalten des Rückwärtsganges nicht möglich.
Beim Stillstand des Fahrzeuges und bei getretener bzw. geöffneter Kupplung bleibt die Getriebeeingangswelle jedoch stehen und wegen des damit verbundenen Druckabfalls des Schmieröles kann der Sperrbolzen 1 in seine Entsperrstellung bewegt werden, so dass eine axiale Bewegung der Schaltwelle 2 ermöglicht wird, die einen Eingriff des Schaltfingers 3 in den Mitnehmer 4 der Schaltschiene 5 des Rückwärtsganges ermöglicht. Somit ist in diesem Fall das Schalten des Rückwärtsganges bei der Schaltsperreinrichtung möglich.

Claims

Schaltsperreinrichtung zum Sperren eines Rückwärtsganges für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem federbelasteten Sperrbolzen (1), welcher mit einer Schaltwelle (2) in Eingriff bringbar ist, sodass Bewegungen der Schaltwelle (2) in axialer Richtung begrenzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (1) in Abhängigkeit des Schmieröldruckes ansteuerbar ist.
Schaltsperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Sperrbolzen (1) im Fahrzustand des Fahrzeuges bei normalem Schmieröldruck der Eingriff eines Schaltfingers (3) der Schaltwelle (2) in einen Mitnehmer (4) der Schaltschiene (5) des Rückwärtsganges gesperrt ist, wobei der normale Schmieröldruck bei sich drehender Getriebeeingangswelle und bei geschlossener Kupplung vorliegt.
Schaltsperreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem geringen Schmieröldruck der Sperrbolzen (1) durch eine Rückstellfeder(8) zurückbewegbar ist, sodass durch die axiale Bewegung der Schaltwelle (2) ein Eingriff des Schaltfingers (3) in den Mitnehmer (4) der Schaltschiene (5) des Rückwärtsganges möglich ist, um den Rückwärtsgang zu schalten, wobei ein geringerer Schmieröldruck vorliegt, wenn das Fahrzeug steht und die Kupplung geöffnet ist.
Schaltsperreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (1) an dem der Schaltwelle (2) abgewandten Ende als Kolben ausgebildet ist, der in einem Zylinderraum (7) verschiebar ist.
Schaltsperreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderraum (7) mit dem Schmieröldruck beaufschlagt ist, sodass der Sperrbolzen (1) in axialer Richtung durch das Einstellen des normalen Schmieröldrucks entgegen der Federkraft der Rückstellfeder (8) und durch das Einstellen des geringen Schmieröldrucks mit der Federkraft der Rückstellfeder (8) bewegbar ist.
Schaltsperreinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Schaltwelle (2) zugewandtes Ende des Sperrbolzens (1) bei normalem Schmieröldruck in eine Ausnehmung (6) der Schaltwelle (2) hineinragt, sodass dann die axiale Bewegung der Schaltwelle (2) begrenzt ist.