DE2949354C2

DE2949354C2 - Schaltvorrichtung für mehrgängige Zahnräderwechselgetriebe

Info

Publication number: DE2949354C2
Application number: DE2949354A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Saitama Nakayama; Kiyokazu Wako Saitama Okubo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1978-12-12
Filing date: 1979-12-07
Publication date: 1983-01-05
Also published as: GB2037914B; GB2037914A; US4275614A; DE2949354A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für mehrgängige Zahnräderwechselgetriebe mit einer einen festen Schaltfinger tragenden Schaltwelle, die zum Wählen der Schaltgassen drehbar und zum Schalten der Gänge verschiebbar ist. und mit einem von einer Rückstellfeder belasteten, im Gehäuse geführten untf beweglichen Sperrglied, das durch einen mit der Schaltwelle gekoppelten Nocken beim Wählen der dem Rückwärtsgang und dem fünften Vorwärtsgang zugeordneten Schaltgasse aus einer Neutralstellung in eine Wartestellung gedrückt wird und das über einen Anschlag beim Schalten eine Verschiebung des Nockens aus der Vorwärtsgangstellung über die Wartestellung hinaus in die Rückwärtsgangstellung blockiert.

Zum Schutz mehrgängiger Zahnräderwechselgetriebe in Kraftfahrzeugen gegen Beschädigung sind Schaltvorrichtungen geschaffen worden, die Fehlschaltungen aus einem Gang in einen beliebigen anderen Gang verhindern.

Eine bekannte Schaltvorrichtung (DE-AS 12 96 467) für ein sechsgängiges Zahnradwechselgetriebe mit einem Schaltfinger, der in drei parallelen Schaltgassen drei Schaltstangen mit je zwei Schaltstellungen betätigt, ist so ausgelegt, daß ein versehentliches Überschalteri aus einer äußeren Schaltgasse in die andere äußere Schaltgasse verhindert wird.

Eine Sperre zur Verhinderung der Umschaltung von dem ersten Vorwärtsgang in den in der gleichen Schaltgasse liegenden Rückwärtsgang ist aber nicht vorgesehen. Wegen entgegengesetzter Drehrichtung einiger Zahnräder in diesen beiden Gängen wirkt sich eine Fehlschaltung besonders nachteilig aus.

Dieser Nachteil wird bei einer bekannten Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art (GB-PS 14 64 457) vermieden; bei dieser schnappt beim Einschalten des Vorwärtsganges das auf einer Achse drehbar und verschiebbar gelagerte Sperrglied durch Drehung aus seine" Wartestellung in seine Ausgangsstellung zurück und wird bei dem anschließenden Versuch, auf den Rückwärtsgang umzuschalten, auf der Achse bis zu einem Anschlag verschoben, um das Einschalten des Rückwärtsganges zu blockieren. Dieser Aufbau, bei welchem zur Rückstellung des Sperrgliedes eine kombinierte Kompressions-Torsionsfeder verwendet wird, ist relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer

Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art den Sperrmechanismus, der das direkte Gangschalten innerhalb einer Schaltgasse aus einem Vorwärtsgang in den Rückwärtsgang verhindert, einfach aufzubauen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sperrglied auf einer gehäusefesten Achse nur schwenkbar gelagert ist und der Nocken eine schräge Nockenfläche aufweist, die das Sperrglied aus der Bewegungsbahn des Nockens in die Wartestellung verschwenkt

Beim Umschalten aus der Wartestellung in die

Vorwärtsgangstellurg schnappt das Sperrglied durch Schwenkung um seine Achse aus seiner Wartestellung in seine Ruhestellung zurück und wird bei dem anschließenden Versuch, auf den Rückwärtsgang umzuschalten, durch weitere Schwenkung um die gleiche Achse gegen einen Anschlag gedrückt Zur Rückstellung des Sperrgliedes in beiden Richtungen

J5 wird eine Torsionsfeder verwendet

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung ist also wesentlich einfacher als der Aufbau nach dem Stand der Technik.

Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Ausbildung und Anbringung der Rückstellfeder.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 eine Schrägansicht einer Ausführungsform der ♦5 Schaltvorrichtung;

Fig. 2 einen Teilschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1; F i g. 3 den Schnitt VI-Vl in F i g. 2;

F i g. 4a, 46 und 4c jeweils einen Schnitt längs der Linie VII-VII »n Fig.2 zur Erläuterung der Wirkungsso weise der Vorrichtung;

F i g. 5 eine Schrägansicht eines Teils einer abgeänderten Vorrichtung;

F i g. 6 die Draufsicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform;

Fig. Ta und Tb eine Seitenansicht bzw. die Draufsicht einer weiteren Ausführungsform;

F i g. 8 die Draufsicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform;

F i g. 9 eine Schrägansicht einer weiteren Ausführungsform;

Fig. IO einen Teilschnitt der Vorrichtung nach F ig. 9; Und

Fig. 11a. 116 und 11 cjeweils einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV in Fig. 10 zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung.

In Fig. 1 erkennt man eine mit dem Schalthebel 1 gekoppelte Schaltwelle 9, die in dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Die Schaltwelle 9 ist so gelagert, daß sie

mit Hilfe des Sehalth^b.*'? 1 gedreht und nach vorn bzw. hinten verschoben werden kann. Somit ist es möglich, einen Schaltarm 13 eines Schaltstücks 12, das mit einer Schaltgabel 11 durch einen Schaltfinger 10 verbunden ist, nach Bedarf zu schwenken; es kann eine *> Schwenkbewegung nach oben und unten sowie eine Schwenkbewegung nach vorn und hinten herbeigeführt werden.

Gemäß Fig.2 und 3 regt ein Nocken 3 von di;r Unterseite des Schaltarms 13 aus nach unten, und er ist so angeordnet, oaß er sich mit Hilfe des Schalthebels 1 nach oiiQit und unten sowie nach vorn und hinten bewegen läßt.

Ein Sperrglied 5 ist so angeordnet, daß es in die unterste Bahn des Nockens 3 hineinragt, wenn ein Vorwärtsgang bzw. der Rückwärtsgang gewählt wird, und es ist in waagerechter Lage auf einer senkrechten Achse 8 schwenkbar gelagert, die sich im wesentlichen parallel znr Bahn des Sperrgliedes 5 erstreckt, so daß man die Bauhöhe der Vorrichtung klein halten kann.

Wird der Nocken 3 dadurch nach unten bewegt, daß der Schalthebel 1 in seine zweite Wählf teilung gebracht wird, wird eine Nockenfiache 3a auf der Unterseite des Schaltarms 13 zur Anlage an einer Kante 4a am äußeren Rand des Zahns 4 des Sperrgliedes 5 gebracht, wenn das Sperrglied seine neutrale Stellung nach Fig.4a einnimmt, so daß das Sperrglied in seine Ruhestellung in Richtung auf die Vorwärtsgangseite, d. h. gemäß F i g. Ac nach rechts geschwenkt wird. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl 14 ein Gehäuse, durch welches die Lagerachse 8 für das Sperrglied 5 unterstützt wird. Gemäß Fig.3 ist ein stehend angeordneter Anschlag 6 vorhanden, der gegenüber einem Lagebestimmungsansatz IS des Sperrgliedes 5 angeordnet und an dem Gehäuse 14 ausgebildet ist. J> Hierbei ist die Anordnung derart, daß dann, wenn das Sperrglied 5 in Richtung auf die Rückwärtsgangseite, d. h. nach links, geschwenkt wird, der Ansatz 15 zur Anlage an dem Anschlag 6 kommt, um das Sperrglied 5 gemäß F i g. 4f> in seiner Sperrstellung zu halten. ⁴»

Die Rückstellfeder 7 ist eine Torsionsfeder, die auf die Lagerachse 8 des Sperrgliedes 5 aufgeschoben ist und deren beide Enden in Druckberührung mit den beiden Seitenflächen eines Ansatzes 16 des Sperrgliedes 5 und eines an dem Gehäuse 14 ausgebildeten Federaufnahmeteils 17 stehen, wenn sich das Sperrglied in seiner aus F i g. 4a ersichtlichen neutralen Stellung befindet. Wird das Sperrglied S gegenüber seiner neutralen Stellung in der einen oder anderen Richtung geschwenkt, wirkt somit die elastische Kraft der Rückstellfeder 7 auf das » Sperrglied 5, und zwar über denjenigen Endabschnitt der Rückstellfeder, welcher sich in der Drehrichtung des Ansatzes 16 an dem seitlichen Rand abstützt. Hierdurch wird dem Sperrglied 5 eine Rückstellbewegung erteilt. 10 daß es zuverlässig in die vorbestimmte neutrale Stellung zurückgeführt wird, bei welcher der betreffende Endabschnitt der Rückstellfeder 7 erneut ir Druckberührung mit dem Federaufnahmeteil 17 kommt, auf das daher die elastische Kraft der Rückstellfeder wirkt.

Die Rückstellfeder 7 kann als Blattfeder ausgebildet sein, die z, Q, gemäß Fig, 5 eine solche Form hat, daß ihre beiden Endabschnitte in Druckberührung mit den beiden Seitenflächen des Ansatzes 16 und des Federaufnahmeteils 17 kommen können. Gemäß F i g. 6 kann man die Rückstellfeder 7 durch zwei gleichartige Federn ersetzen, die jeweils in Druckberührung mit den beiden Seiten des Ansatzes 16 und des Federaufnahmeteils 17 treten können, so daß eine Rückstellbewegung des Sperrgliedes 5 in Richtung auf seine neutrale Stellung dadurch herbeigeführt werden kann, daß die betreffende Feder 7 eine Reaktionskraft aufbringt, wenr das Sperrglied gegenüber seiner neutralen Stellung in der einen oder anderen Richtung geschwenkt wird. Ferner ksr.Ti man als Rückstellfederanordnung 7 gemäß F i g. Ta und Tb eine erste Feder 7-1 und eine zweite Feder 7-2 vorsehen, die sich bezüglich ihrer Fedeikiaft unterscheiden. Es handelt sich um eine Torsionsfeder von größerem Durchmesser und eine Torsionsfeder von kleinerem Durchmesser, die jeweils an einem F.nde mit dem gegenüber dem Gehäuse 14 vorspringenden Ansatz 17 (Federaufnahmeteil) und mit ihren anderen Enden unter Druckberührung mit der einen oder anderen Seitenfläche des Ansatzes 16 des Sperrgliedes 5 zusammenarbeiten, so daß auf das Sperrglied eine entgegen dem Uhrzeigersinne wirkende verhältnismäßig große elastische Kraft durch die Feder 7-1 aufgebracht wird, während die zweite Feder 7-2 eine im Uhrzeigersüne wirkende verhältnismäßig kleine elastische Kraft erzeugt.

Bei der neutralen Stellung des Spei rg'iedes kommt das arbeitende Ende der ersten Feder 7-1 zur Anlage an einer Seitenfläche des Federaufnahmeteils 17, so daß ein Schwenken des Sperrgliedes entgegen dem Uhrzeigersinne & rch die erste Feder 7-1 verhindert wird: gleichzeitig wird ein Schwenken des Sperrgliedes im Uhrzeigersinne durch die zweite Feder 7-2 mit Hilfe der ersten Feder 7-1 verhindert. Das Sperrglied 5 kann zuverlässig in seiner neutralen Steiiung gehalten werden.

Die erste Feder 7-1 und die zweite Feder 7-2 können auch als Schraubenfedern bzw. als Druckfedern ausgebildet sein, die in Druckberührung mit den beiden Seitenflächen des Ansatzes 16 des Sperrgliedes 5 stehen, wie es z. B. in F i g. 8 gezeigt ist.

Im folgenden ist die Wirkungsweise der Vorrichtung näher erläutert.

Wird der Schalthebel 1 aus der neutralen Stellung in der beschriebenen Weise in die zweite Wählstellung gebracht, bewegt sich der Nocken 3 nach unten, so daß das .sperrglied 5 gemäß F 1 g. Ac in seine Ruhestellung geschwenkt wird, wodurch eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Nockens 3 längs der genannten Bahn entsprechend der Bewegung des Schalthebels aus der neutralen Stellung in die Stellung für den fünften Vorwärtsgang bzw. in die Rückwärtsgangstellung ermöglicht wird. Bewegt sich der Nocken 3 nach hinten, so daß er sich von dem Zahn 4 des Sperrgliedes 5 abhebt, wenn der Schalthebel in die Stellung für den fünften Vorwärtsgang gebracht wird, wird das Sperrglied 5 durch die Rückstellfeder 7 in seine neutrale Stellung zurückgeführt, so daß sein Zahn 4 zur Anlage an der Nocken 3 kommt, sobald der Schalthebel aus der Stellung für den fünften Vorwärtsgang zurückgeführt wird. Hierbei wird cann das Einrücken des Ä'ickwärtsgangs dadurch verhindert, daß das Sperrglied 5 gemäß F 1 g. Ab weiter in seine Sperrstellung geschwenkt wird.

F i g. 9. IO und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform. Gemäß Fig. ■) ist ein Schaltstück 12 vorhanden, das mit der ächahgabel 11 verbunden und so gelagert ist, daß es sich nach rechts und links verschieben läßt und über zwei schwenkbare Rahmenteilt 18 und 19 gedreht werden kann, wenn die Rahmenteile durch Drehen drr Schaltwelle 9 betätigt werden, wie es bein'. Wf.hlen ues gewünschten Ganges mit Hiife des Schalthebels 1 geschieht. Zum Verschieben des Schalt-

stacks 12 nach rechts bzw. links dient ein schwenkbares Bauteil 20, das durch Verstellen des Schalthebels I nach vorn bzw. hinten betätigt wird. Somit wird der gegenüber der Seitenfläche des Schaltstücks 12 vorspringende Nocken 3 zum Wählen des gewünschten Ganges nach oben bzw. unten sowie nach rechts bzw. links bewegt. Das Sperrglied 5 ist nahezu in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in waagerechter Lage mit Hilfe einer senkrecht angeordneten Achse 8 schwenkbar gelagert, die sich im wesentlichen parallel zur Bahn des Nockens 3 erstreckt. Der Zahn 4 am äußeren Ende des Sperrgliedes ist so angeordnet, daß er in die Bahn hineinragt, die für den höchsten Vorwärtsgang und den Rückwärtsgang vorgesehen ist. Wird der Nocken 3 dadurch nach oben bewegt, daß der Schalthebel 1 in seine zweite Wählstellung gebracht wird, kommt die Nockenfläche 3a zur Anlage an der Kante 4a auf der Außenseite des Zahns 4, so daß das Sperrglied 5 gemäß Fig. Hein seine Ruhestellung geschwenkt wird. Wird der Schallhebel aus seiner Stellung für den fünften Vorwärtsgang zurückgeführt, kommt der Nocken 3 zur Anlage an dem Zahn 4, und das Sperrglied 5 wird gemäß F i g. 11 b in seine Sperrstellung geschwenkt, so daß ein fälschliches Einrücken des Rückwärtsgangs nahezu ebenso verhindert wird, wie es weiter oben beschrieben ist.
Somit ist dci Nocken 3 an seiner Oberseite mit der Nockenfläche 3a versehen, und das Sperrglied 5 ist so angeordnet, daß es sich im rechten Winkel zur Bahn des Nockens 3 erstreckt, um in seine Ruhestellung geschwenkt zu werden, wenn der Schalthebel betätigt wird, so daß es ohne eine Beeinträchtigung der Wirkungsweise des Sperrgliedes 5 möglich ist, der Gangwählrichtiing eine kleine Abmessung zu geben.

Die Rückstellfeder 7 ist so angeordnet, daß sie bei der neutralen Stellung des Sperrgliedes 5 in Druckberüh-

i" rung mit beiden Seiten des Ansatzes 16 des Sperrgliedes und beiden Seitenflächen des Federaufnahmeteils 17 an dem Gehäuse 14 steht, so daß selbst dann, wenn das Sperrglied 5 gegenüber seiner neutralen Stellung etwas verschwenkt wird, die elastische Kraft der Rückstellfe-

i"' der 7 auf den Ansatz 16 wirkt und das Sperrglied 5 zuverlässig in seine vorbestimmte neutrale Stellung zurückgeführt werden kann, bei welcher die elastische Kraft von dem Federaufnahmeteil 17 aufgenommen wird.

'" Gemäß einer Ausiührungsiurm wim du» Sperrglied 5 in der einen Richtung durch die erste Feder 7-1 nach Fig. 7a vorgespannt, die eine vergleichsweise große Kraft aufbringt, und in der anderen Richtung durch die vergleichsweise schwache zweite Feder 7-2, und die

'■ elastische Kraft der ersten Feder 7-1 wird von dem Federaufnahmeteil 17 an dem Gehäuse 14 aufgenommen, so daß sich das Sperrglied 5 zuverlässig in seine neutrale Stellung zurückführen läßt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

5. Schaltvorrichtung für mehrgängige Zahnräder-Wechselgetriebe mit einer einen festen Schaltfinger tragenden Schaltwelle, die zum Wählen der Schaltgassen drehbar und zum Schalten der Gänge verschiebbar ist, und mit einem von einer Rückstellfeder belasteten, im Gehäuse geführten und beweglichen Sperrglied, das durch einen mit der Schaltwelle gekoppelten Nocken beim Wählen der dem Rückwärtsgang und dem fünften Vorwärtsgang zugeordneten Schaltgasse aus einer Neutralstellung in eine Wartestellung gedruckt wird und das über einen Anschlag beim Schalten eine Verschiebung des Nockens aus der Vorwärtsgangstellung über die Wartestellung hinaus in die Rückwärtsgangstellung blockiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (5) auf einer gehäusefesten Achse (8) nur schwenkbar gelagert ist und der Nocken (3) eine schräge Nockenfläche (3a) aufweist, die das Sperrglied (5) aui der Bewegungsbahn des Nockens (3) in die Wartestellung verschwenkt

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (5) einen radialen Ansatz (16) aufweist, an dessen Seiten je ein Ende der Rückstellfeder (7) anliegt (F i g. 2-5).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder aus zwei Federn (7-1; 7-2) unterschiedlicher Federkonstante besteht, wobei die Feder (7-1) größerer Federkonstante auf das Sperrglied (5) gegen dessen Bewegung von der Neutralstelli'ig in dessen Wartestellung wirkt und in der Neutralstellung des Sperrgliedes am Gehäuse abgestützt und wirkungslos ist-,F i g. 7.8).