DE3003076A1

DE3003076A1 - Umschaltfeststellvorrichtung fuer ein fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE3003076A1
Application number: DE19803003076
Authority: DE
Inventors: Tamio Kawamoto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-01-30
Filing date: 1980-01-29
Publication date: 1980-07-31
Also published as: FR2447825B1; DE3003076C2; GB2041118A; JPS6140866B2; JPS55103156A; US4320670A; GB2041118B; FR2447825A1

Description

3003078

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Umschaltfeststellvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit einer Schaltwelle, die verdreht oder axial bewegt wird, indem ein Schalthebel manuell betätigt wird, um einen Wählvorgang oder einen Schaltvorgang für die verschiedenen Gänge oder Ganggruppen auszuführen.

Bei einem derartigen Getriebe ist die Axialbewegung oder die Drehbewegung der Schaltwelle dazu bestimmt, eines der Gabelelemente auszuwählen oder zu verschieben, das eine zugeordnete Synchronisierungseinrichtung betätigt, um einen Eingriffszustand für den gewünschten Gang und die diesem Gang zugeordneten Gangräder zu erreichen. Das Getriebe ist üblicherweise mit einer ümschaltfeststellvorrichtung versehen, die irgendeines der ausgewählten Gabelelemente derart blockiert, daß die anderen Gabelelemente nicht verschoben werden können.

Verschiedene Bauarten von Umschaltfeststellvorrichtungen sind bekannt, bei deren Auslegung hauptsächlich die mechanische Festigkeit berücksichtigt wird. Bei einer an sich bekannten Vorrichtung, bei der die Drehbewegung des Schalthebels auf eine Schaltwelle übertragen wird und das ausgewählte Gabelelemente durch einen Umschalthebel verschoben wird, der von der Schaltwelle vorsteht, wird der Basisabschnitt des Umschalthebels stark beansprucht, und die hierbei auftretenden Kräfte können in Abhängigkeit von dem Hebelverhältnis der zugeordneten Elemente bis zu einigen hundert Kilogramm groß sein. Um diesen Umstand zu berücksichtigen, muß die Umschaltfeststellvorrichtung so ausreichend widerstandsfähig ausgelegt sein, daß eine unerwünschte Verformung oder ein Brechen des Um-

030031/0880

schalthebels vermieden wird.

Eine weitere Hauptforderung an eine umschaltfeststellvorrichtung ist die Vereinfachung der Auslegung, wodurch sich die Widerstandsfähigkeit der Vorrichtung verbessern läßt.

Da die Umschaltfeststellvorrichtung notwendigerweise mit einer Gangwähleinrichtung versehen sein muß, ist die Umschaltfeststellvorrichtung im allgemeinen an derselben Stelle wie die Gangwähleinrichtung angeordnet und kann nicht unabhängig von dieser GangwähleJLnrichtung betrachtet werden. In der Beschreibung ist unter der Bezeichnung "Umschaltfeststellvorrichtung" eine Einrichtung zu verstehen, die die Gangwähleinrichtung und eine Umschaltfestste llvorrichtung umfaßt.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Umschaltfeststellvorrichtung dieser Art derart weiterzubilden, daß sie hinsichtlich ihres Aufbaus vereinfacht und eine bessere mechanische Festigkeit aufweist.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Umschaltfeststellvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit einer Schaltwelle, die verdreht oder axial bewegt wird, indem ein Schalthebel manuell betätigt wird, um einen Wählvorgang oder einen Schaltvorgang für die verschiedenen Gänge und Ganggruppen auszuführen, durch einen Umschalthebel, der fest auf der Schaltwelle angebracht ist, durch eine Feststellplatte mit einem Schlitz, die axial gleitend beweglich in

Eingriff mit dem Umschalthebel ist, und durch zwei zylindrische Elemente, die auf gegenüberliegenden Seiten der Feststellplatte angeordnet sind, mit der Feststellplatte ein Stück bilden und koaxial zu der Schaltwelle angeordnet

030031/0880

3003078

sind, wobei jedes zylindrische Element einen Längsschlitz hat, der dieselbe Breite wie der Schlitz-der Feststellplatte hat, und wobei die Schlitze der zylindrischen Elemente dem Schlitz der Feststellplatte benachbart sind, aus. :

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine Längsschnittansicht eines Fahrzeuggetriebes mit einer Umschaltfeststellvorrichtung nach der Erfindung,

Figur 2 eine auseinandergezogene Darstellung der Umschaltfeststellvorrichtung gemäß einer Ausfuhr ungs form nach der Erfindung,

Figur 3 eine Querschnittsansicht der zusammengebauten Umschaltfeststellvorrichtung in Figur 2, und

Figur 4 eine Querschnittsansicht eines Umschalthebels gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung.

In Figur 1 ist. mit 1 ein Getriebegehäuse gezeigt, das mit einem Kupplungsgehäuse 2 ein Stück bildet. Gesondert zu dem Getriebegehäuse 1 ist eine Gehäuseverlängerung 3 ausgebildet und mit Hilfe von Schrauben an dem rückwärtigen Ende;;an dem Getriebegehäuse 1 angeschraubt. Ein vorderes Deckelteil 4 ist auf der Vorderseite des Getriebegehäuses 1 angebracht. Das Getriebegehäuse 1, die Gehäuseverlängerung 3 und das vordere Deckelteil 4 bilden in Verbindung miteinander das Schaltgehäuse. In dem Getriebegehäuse sind

03003-T/0880

eine Hauptwelle 5, eine Zwischenwelle 6, eine Leerlaufwelle 7 und eine Gabelstange oder eine Schaltwelle 8 in Längsrichtung in paralleler Anordnung gelagert..

Das vordere Ende der Hauptwelle 5 ist frei drehbar in einem hohl ausgebildeten hinteren Ende einer Hauptantriebswelle 10 axial gelagert/ die an dem vorderen Dekkelteil 4 über ein Lager 9 abgestützt ist. Die Hauptwelle 5 ist an ihrem Mittelabschnitt durch die hintere Endwand des Getriebegehäuses 1 mittels eines Lagers 11 gelagert. Das hintere Ende der Hauptwelle 5 ist derart angeordnet, daß es sich zu einer hinteren Endstelle der Gehäuseverlängerung 3 erstreckt. Die Zwischenwelle 6 ist an ihren vorderen und hinteren Enden an dem vorderen Dekkelteil 4 und der hinteren Endwand 1a des Getriebegehäuses 1 jeweils unter Zwischenschaltung von Lagern 12 und 12 abgestützt. Die Leerlaufwelle 7 ist an beiden Enden an dem vorderen Gehäuseteil 4 und einem Teil des Getriebegehäuses 1 befestigt. Die Schaltwelle 8 erstreckt sich zwischen dem Getriebegehäuse 1 und der Gehäuseverlängerung 3 und sie kann sich innerhalb vorgegebener Bereiche um ihre eigene Achse drehen und sich in Achsrichtung bewegen.

Die Hauptantriebswelle 10 wird von einer Brennkraftmaschine über eine mit C bezeichnete Kupplung drehangetrieben. Das Drehmoment wird über ein Hauptgetriebezahnrad 13 auf die Zwischenwelle 6 übertragen. Das Hauptgetriebezahnrad 13 ist an dem hinteren Ende der Hauptantriebswelle 10 vorgesehen und es kämmt mit einem Zwischenwellenzahnrad 14. Auf der Hauptwelle 5 sind ein Zahnrad 15 für den dritten Gang, ein Zahnrad 16 für den zweiten Gang und ein Zahnrad 17 für den ersten Gang drehbeweglich gelagert, wobei diese Zahnräder in der oben angegebenen Reihenfolge ausgehend von dem vorderen Ende der Welle

030031/0880

angeordnet sind. Auf der Hauptwelle 5 sind Synchronisierungseinrichtungen 18 und 19 zwischen dem Hauptgetriebezahnrad 13 und dem Zahnrad 15 für den dritten Gang und zwischen dem Zahnrad 16 für den zweiten Gang und dem Zahnrad 17 für den ersten Gang jeweils vorgesehen. Ferner ist ein Schongangzahnrad 20 in der Nähe der hinteren Seite des Zahnrades 17 für den ersten Gang vorgesehen.

Die Zwischenwelle 6 weist ein Zahnrad 21 für den dritten Gang, ein Zahnrad 22 für den zweiten Gang und ein Zahnrad 23 für den dritten Gang auf, die mit der Welle ein Stück bilden und in kämmenden Eingriff mit den zugeordneten Ganggetriebezahnrädern 15, 16 und 17 gebracht werden können. An der hinteren Endseite des Zahnrades 23 für den ersten Gang sind ein drehbar .gelagertes Schongangzahnrad 24, das mit dem Schongangzahnrad 20 kämmt, und eine Synchronisierungseinrichtung 25 vorgesehen, die in der Nähe des Schongangzahnrades liegt. Die Synchronisierungseinrichtung 25 hat eine Synchronnabe 25a, die mittels Keilnuten mit dem Schonganggetrieberad 24 derart gekoppelt ist, daß sich eine Kupplungsmuffe 25b relativ zu der Welle 6 drehen.kann» Eine Kupplung 25c ist mittels Keilnuten mit der Welle 6 gekoppelt, so daß sie sich mit der Welle 6 drehen kann.

Auf der Leerlaufwelle 7 ist ein Leerlaufzahnrad 26 für den Rückwärtsgang axial beweglich gelagert. Wenn das Leerlaufzahnrad 26 für den Rückwärtsgang von der dargestellten Lage nach rechts bewegt wird, kommt es in kämmenden Eingriff mit dem Zahnrad 27 für den Rückwärtsgang, das einstückig mit der Zwischenwelle 6 ausgebildet ist und in kämmenden Eingriff mit einem Zahnrad 28.für den Rückwärtsgang, das auf dem Außenumfang der Kupplungs-

03003-T/0880

— O ""

muffe 18a der Synchronisierungseinrichtung 18 ausgebildet ist.

Die Schaltwelle 8 trägt Gabelelemente 29, 30 und 31 an ihren jeweils vorspringenden Abschnitten, die den Syhchronisierungseinrichtungen 18, 19 und 25 jeweils zugeordnet sind. Jedes freie Ende dieser Gabelelemente 29, 30 und 31 ist in einem Winkelabstand um die Achse der Schaltwelle 8 angeordnet. Wenn die Schaltwelle 8 um die Achse durch den Schalthebel 32 gedreht wird, wählt eine ümschaltfeststellvorrichtung 33 nach der Erfindung, die mit der Schaltwelle 8 ein Stück bildet, eines der Gabelelemente aus und dieses so ausgewählte Gabelelement wird in Achsrichtung bewegt, wenn die Schaltwelle 8 in axialer Richtung eine Bewegung ausführt. Ein Ende eines schwenkbar an dem Gehäuse angebrachten Hebels 49 ist so" angeordnet, daß es zur Anlage gegen das zuvor beschriebene Leerlaufzahnrad 26 für den Rückwärtsgang kommt. Ein anderes Ende des Hebels 49 ist derart angeordnet, daß es sich parallel zu den Gabelelementen und der Gabelstange erstreckt. Wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird, wird dieser Hebel durch die ümschaltfeststellvorrichtung geschwenkt, um das Leerlaufzahnrad 26 für den Rückwärtsgang axial zu bewegen.

In Figur 1 ist mit 34 eine Ausrücklager und mit 35 ein Rückzughebel bezeichnet, die beide dazu bestimmt sind, die Kupplung C auszurücken.

Figur 2 ist eine auseinandergezogene Darstellung der ümschaltfeststellvorrichtung 33 nach der Erfindung, die eine Feststellplatte 36 aufweist, die im allgemeinen quadratisch ausgelegt ist.. Die Feststellplatte 36 hat an einem Rand einen mittig verlaufenden radialen _: .." Schlitz 37 und am gegenüberliegenden Rand einen bogen-

03003-1/0880

förmig ausgenommenen Abschnitt 38, der an jedem Ende. eine Sperre 38a hat.

Die Feststellplatte 36 ist an beiden Seiten mit zylindrischen Abschnitten 39 und 40 versehen, die koaxial zur Schaltwelle 8 angeordnet sind. Die zylindrischen Abschnitte 39 und 40 sind mit Längsschlitzen 39a und 40a jeweils versehen, die jeweils dieselbe Breite wie der Schlitz 37 haben und mit dem letztgenannten derart ausgerichtet sind, daß alle Schlitze 37, 39a und 40a aneinander grenzen .

Die zylindrischen Abschnitte 39 und 40 nehmen gleitend beweglich einen Vorsprung 41 eines Schalthebels 43 auf, der um die Schaltwelle 8 mit Hilfe eines Bolzens 42 angeordnet und fest mit dieser verbunden ist. Der Umschalthebel 43 hat eine Stärke, die geringfügig kleiner als die Breite der Schlitze 37, 39a und 40a ist. Das radial innere Ende oder ein Basisende 43a des Umschalthebels 43 hat eine in Achsrichtung der Schaltwelle 8 verlaufende Breite, die in Richtung des Vorsprungs 41 grosser wird.

Ein Zwischensperrenführungselement 44 ist fest auf der Innenwand des Getriebegehäuses 1 angebracht und das freie Ende des Führungselementes 44 ist mit einem Schlitz 44a versehen, dessen Grundfläche dieselbe Krümmung wie der bogenförmig ausgenommene Abschnitt 38 hat. Das Führungselement 44 ermöglicht eine freie Drehbewegung der Sperrplatte 36, bis das Element 44 zur Anlage gegen einen der Anschläge 38a der ausgenommenen Abschnitte 38 kommt.

Wie in Figur 2 gezeigt, ist eines der gabelförmigen Elemente, wie zum Beispiel-das gabelförmige Element 39, an seinem vorspringenden Abschnitt 45 gleitend beweglich auf

030031/0880

der Schaltwelle 8 abgestützt. Der vorspringende Abschnitt 45 hat an der Seite vorspringende gabelförmige Elemente 46 und ein nach oben vorstehendes Schaltgabelelement 47. Das Schaltgabelelement 47 hat an seinem freien Ende einen unteren Rand, der mit einer Ausnehmung 48 versehen ist, die gleitend beweglich die Feststellplatte 36 und den Umschalthebel 43 aufnimmt.

Die anderen gabelförmigen Elemente 30 und 31 können gleich wie das gabelförmige Element 39 ausgelegt sein. Die Gabelelemente 30 und 31 sind auf gegenüberliegenden Seiten von dem gabelförmigen Element 29 auf der Feststellplatte 36 und in einem Winkelabstand zueinander in bezug zu der Achse der Schaltwelle angeordnet (vgl. Figur 3). In dieser Figur ist mit 49 eine UmschaltgäbeI₁ für die Zahnräder für den Rückwärtsgang bezeichnet/ deren anderes Ende (nicht gezeigt) das Leerlaufzahnrad 26 für den Rückwärtsgang axial bewegt.

Wenn bei der zuvor beschriebenen Auslegungsform.der Schalthebel 32 betätigt wird und die Schaltwelle 8 verdreht wird, dreht sich die Feststellplatte 38 durch den Umschalthebel 43 derart, daß ein gewünschtes Ende der gabelförmigen Elemente 29, 30 und 31 gewählt wiEd. Wenn der Umschalthebel 43 in Eingriff mit dem ausgenommenen Abschnitt 48 des gewünschten gabelförmigen Elementes kommt, wird der Umschalthebel längs den Schlitzen 37, 39a und 40a zusammen mit dem ausgewählten Gabelelement axial bewegt, über die Synchronisierungseinrichtungen wird hierdurch ein Schaltvorgang erreicht.

Während des Wählvorgangs dient der Eingriffszustand zwischen dem Basisende 43a des Umschalthebels 43 und den Schlitzen 39a und 40a der zylindrischen Abschnitte 39 und 40 dazu, daß der Umschalthebel 43 eine ausreichend große "'

0300.31/0880

Abstützfläche hat. Hierdurch wird wirksam vermieden, daß auf den Umschalthebel 43 übermäßig große Biegemomente um die Achse der Schaltwelle 8 einwirken. Während des SphaItvorgangs, bei dem der Umschalthebel 43 axial bewegt wird, wird durch die größer werdende Breite des Basisendes 43a des Umschalthebels 43 erreicht, daß der Schalthebel 43 ausreichend widerstandsfähig gegen das Biegemoment um eine Achse senkrecht zur Achse der Schaltwelle 8 und zur Längsachse des Umschalthebels 43 ist. Die zylindrischen Abschnitte 39 und 40 dienen darüberhinaus noch zur Versteifung der Feststellplatte 36. Bei dem somit beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Umschalthebel 43 einstückig mit dem Vorsprung 41 ausgebildet. Wie jedoch in Figur 4 gezeigt, kann sich auch ein gesondert ausgebildeter Umschalthebel 43 quer zu der Schaltwelle 8 erstrecken und kann dann mit Hilfe einer Schweißverbindung beispielsweise festgelegt.werden. Die Schaltwelle 8.kann eine Hohlwelle oder eine massive Welle sein.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Erfindung eine Umschaltfeststellvorrichtung schafft, die einen Umschalthebel hat, der in ausreichendem Maße abgestützt und versteift ist, um einem starken Biegemöment standzuhalten und der somit frei von unerwünschten Verformungen oder Brüchen ist. Diese Vorteile werden durch eine sehr einfache und äußerst kostengünstige Auslegung erreicht.

030031/0880

L e e r s e i t e

Claims

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

D(PL-JNG.

H. KINKELDEY

CR-iNG

W. STOCKMAIR

Da-ING. AeElCALTECHI

K. SCHUMANN

DR. REH MAT DIPL-PHYS

P. H. JAKOB

DIPL-^Na

G. BEZOLD

OR RER NAT-

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

P 14 697 29. Jan. 1980

MOTOR CO., IÜDD. .
. 2, Takara-Clio, Kanagawa-Ku, Yokohama City, Japan

ümschaltfeststellvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe

Patentansprüche

Umschaltfeststellvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit einer Schaltwelle, die verdreht oder axial bewegt wird, indem ein Schalthebel manuell betätigt wird, um einen Wählvorgang oder einen Schaltvorgang für die verschiedenen Gänge und Ganggruppen auszuführen, gekennzeichnet durch einen Umschalthebel (43), der fest auf der Schaltwelle (8.) angebracht ist, durch eine Feststellplatte (36) mit einem Schlitz (37), die axial gleitend beweglich in Eingriff mit dem Umschalthebel (43) ist, und durch - zwei zylindrische Elemente (39, 40), die auf gegenüberliegenden Seiten der Feststellplatte (36) ange-

3 0 0 3:1 / 0 8 8 0

TELEFON (089) S3 28 63

TELEX Ο6-2Ο3ΘΟ

TELEQRAMME monapat

TELEKOPISRER

300-3078

ordnet sind/ mit der Feststellplatte (36) ein Stück bilden und koaxial zu der Schaltwelle (8) angeordnet sind, wobei jedes zylindrische Element (39, 40) einen Längsschlitz (39a, 40a) hat, der dieselbe Breite wie der Schlitz (37) der Feststellplatte (36) hat, und wobei die Schlitze (39a, 40a) der zylindrischen Elemente (39, 40) dem Schlitz (37) der Feststellplatte (36) benachbart sind.
2. ümschaltfeststellvprrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisabschnitt (43a) des Umschalthebels (43)_fin axialer Richtung eine Breite hat und in Richtung der Achse der Schaltwelle (8) stärker wird.

03003*1/0880