DE3314411A1

DE3314411A1 - Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE3314411A1
Application number: DE19833314411
Authority: DE
Inventors: Otto 7016 Gerlingen Hausinger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1984-10-25
Also published as: GB2140105B; US4561322A; FR2544671A1; FR2544671B1; GB8410210D0; IT1175414B; GB2140105A; IT8419903A0

Description

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Kraftfahrzeuggetriebe

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Kraftfahrzeuggetriebe ist aus DE-AS 1 217 218 bekannt. In dem gemeinsamen Gehäuse eines Achsgetriebes und eines Gangschaltgetriebes ist eine Zwischenwand ausgebildet, die das eine Lager der Abtriebswelle und des in ihr stirnseitig befestigten Kegelrades des Achsgetriebes aufnimmt. Mit einem Lagerflansch, dessen Abstand zur Zwischenwand einstellbar ist, läßt sich das Lager samt Abtriebswelle und Kegelrad axial verschieben und somit das Tragbild der Kegelradverzahnung des Achsgetriebes einstellen. Um zu vermeiden, daß die parallel zur Abtriebswelle liegenden Schaltstangen bzw. die mit ihnen verschraubten Schaltgabeln auf die bei der Axialverschiebung mitbewegten Kupplungsmuffen erneut justiert werden müssen, sind die Schaltstangen und deren Sperrmittel in einem Ansatz des Lagerflansches untergebracht, so daß sie die Axialverschiebung jeweils mitmachen.

Als Nachteil dieser Konstruktion verbleibt jedoch, daß die Schaltwelle, die mit Schaltfingern in Nuten der Schaltstangen eingreift, im Getriebegehäuse gelagert ist und direkt mit den Schaltstangen zusammenwirkt. Denn wenn ein solches Getriebe, das für den Antrieb durch einen Frontmotor konzipiert ist, für einen Heckmotor verwendet werden soll, müssen das Getriebegehäuse und die Bauteile der Gangschaltung anders gestaltet sein. Das macht eine doppelte Lagerhaltung nötig. Denselben Nachteil haben auch alle anderen handelsüblichen Kraftfahrzeuggetriebe .

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schaltelemente für die Gangschaltung eines Kraftfahrzeuggetriebes so zu gestalten und anzuordnen, daß das gleiche Getriebe sowohl für Frontmotor- als auch Heckmotorantrieb verwendbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Indem die Schaltstangen nicht unmittelbar von der Schaltwelle, sondern unter Zwischenschaltung eines vertikal oder horizontal angeordneten Umlenkhebels betätigt werden, der über Schaltfinger mit den in der Höhe übereinanderliegenden, horizontal angeordneten Schaltstangen zusammenwirkt, wird es möglich, dasselbe Getriebe beim Übergang vom Frontmotor-Antrieb zum Heckmotor-Antrieb einfach um 180° zu schwenken. Wenn hierbei die Schaltwelle einmal oben und einmal unten in das Gangschaltgetriebegehäuse eintritt, muß zusätzlich lediglich ein anders gestalteter Umlenkhebel verwendet werden, der bei vertikaler Anordnung im einen Fall von oben, im anderen Fall von unten auf die Umlenkachse gesteckt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigen
Fig. 1 Längsschnitt durch ein 5-Gang-Kraftfahrzeuggetriebe

für Heckmotor-Antrieb,
Fig. 2 Anordnung der Schaltwelle und der Schaltstangen mit federnder Gangha'lteverriegelung,

Fig. 3 Schnitt nach Linie Ha-IIa der Fig. 2, Lagerspannplatte bei Heckmotor-Antrieb, Lagerspannplatte bei Frontmotor-Antrieb, Längsschnitt durch ein 5-Gang-Kraftfahrzeuggetriebe für Frontmotor-Antrieb,
Schnitt nach Linie Hb-IIb der Fig. 2, Schnitt nach Linie Hc-IIc der Fig. 2, Schnitt nach Linie V-V der Fig. 5, Schaltbild einer 5-Gang-4-Gassenschaltung, vergrößerte Darstellung der Vorwählgassensperre.

Fig.	4
Fig.	5
Fig.	6
Fig.	7
Fig.	8
Fig.	9
Fig.	10

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In einem Getriebegehäuse 1, das aus einem Achsgetriebegehäuse 2 und einem Gangschaltgetriebegehäuse 3 zusammengesetzt ist, ist eine von einem nicht gezeichneten Heckmotor ausgehende Antriebswelle 4 und parallel dazu eine Abtriebswelle 5 zum Achsantrieb gelagert. Das Achsgetriebegehäuse 2 ist an einer Flanschverbindung 6 mit dem Gangschaltgetriebegehäuse 3 verschraubt und an dieser Stelle mit einer Zwischenwand 7 versehen, die ein Lager 8 der Antriebswelle 4 und ein Lager 9 der Abtriebswelle 7 enthält. Diese Lager sind durch eine Lagerspannplatte 10 unter Zwischenlage von Distanzscheiben 11 gehalten und zur Einstellung eines stirnseitig auf der Abtriebswelle 5 befestigten Kegelrads 12 in Längsrichtung verschieblich. Die beiden anderen Lager 13 und 14 der Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 sind in einer Zwischenwand 15 des Gangschaltgetriebegehäuses 3 angeordnet.

Rechts von der Zwischenwand 15 liegen in dieser Reihenfolge die Radpaare 16, 17, 18, 19 für den ersten, zweiten, dritten und vierten Gang. Links der Zwischenwand 15 ist das Rad 20 für den fünften Gang und das Radpaar 21 für den Rückwärtsgang angeordnet. Die im Eingriff stehenden Radpaare der Vorwärtsgänge bestehen jeweils aus Festrad und Losrad und sind durch ihnen zugeordnete Synchronisierkupplungen 22, 23 und 24 schaltbar. Die Schaltbewegung wird in das Getriebe durch eine manuell, über einen nicht gezeichneten Gangschalthebel betätigte Schaltwelle 25 eingeleitet, die längs- und drehbeweglich im Gangschaltgetriebegehäuse 3 sowie in der Lagerspannplatte 10 gelagert ist.

An der Lagerspannplatte 10 ist eine Umlenkachse 26 in Lagerböcken 27 und 28 befestigt, die zugleich als Anschläge für einen auf der Umlenkachse 26 längs- und drehbeweglich geführten, rohrförmigen Umlenkhebel 29 dienen. Am einen Ende des Umlenkhebels 29 ist ein Arm 30 angegossen, der mit einem Arm 31 der Schaltwelle 25 über ein Kugeldrehgelenk 32 verbunden ist. Am anderen Ende des Umlenkhebels 29 ist ein Schaltfinger angegossen, der in eine Nut 34 einer an einer Schaltstange

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angebrachten Schaltnase 36 eingreift, um diese längs zu verschieben. Dabei läßt sich mit der Schaltstange 35 über eine mit ihr verstiftete Schaltgabel, die in einer Ringnut 37 der Synchronisierkupplung 22 eingreift, in der einen Endlage der dritte Gang, in der anderen Endlage der vierte Gang schalten.

Ein zweiter Schaltfinger 38 kann in der einen Längsstellung des Umlenkhebels 29 in eine Nut einer Schaltnase 39 eingreifen, die an einer Schaltstange 40 für den ersten und zweiten Gang angebracht ist. In der anderen Längsstellung des Umlenkhebels 29 greift der Schaltfinger 38 in die Nut einer Schaltnase 41 ein, die an einer Schaltstange 42 des fünften Ganges befestigt ist. Zum Schalten des Rückwärtsganges greift ein an dem Arm 30 angebrachter Schaltfinger an einem Hebelarm 44 einer an der Lagerspannplatte 10 gelagerten Umlenklasche 45 ein, deren anderer Hebelarm 46 mit der Schaltstange 42 zusammenwirkt.

Da diese Gangvorwähl- und Gangschaltbetätigung, die die Teile 25 bis 46 umfaßt, an der Lagerspannplatte montiert ist, macht sie jede Einstellbewegung der Lagerspannplatte mit, die nötig ist, um das Kegelrad-Tragbild zwischen dem Kegelrad 12 und dem Teller-Kegelrad 47 des Achsgetriebes einzustellen. Die in die Ringnuten der Schaltmuffen der Synchronisierkupplungen eingreifenden Schaltgabeln können mit den Schaltstangen verstiftet sein, da sie nach Einstellen des Kegelrad-Tragbildes nicht von neuem auf die Ringnuten eingestellt werden müssen.

Die bisher erläuterte Gangschaltbetätigung dient für ein Getriebe, das an einem Heckmotor angeschlossen ist. Das in Fig. dargestellte Getriebe, zu dem die Lagerspannplatte 10' nach Fig. 4 gehört, ist um 180° gedreht und mit einem Frontmotor verbunden. Hier tritt die Schaltwelle 25 an der Oberseite in das Gangschaltgetriebegehäuse 3 ein und ist oben in der Lagerspannplatte 10' gelagert, die hier in zweiteiliger Ausführung dargestellt ist. Der Umlenkhebel 29' ist von oben auf die Umlenkachse 26 aufgesteckt und über seinen Arm 30· mit der Schaltwelle 25 verbunden. Der Umlenkhebel 29' besitzt einen Schalt-

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finger 33' zum Schalten des dritten und vierten Ganges, des ersten und zweiten Ganges sowie des Rückwärtsganges und einen zweiten Schaltfinger 38' zum Schalten des fünften Ganges. Beim Umrüsten des Getriebes von Frontmotor- zu Heckmotor-Antrieb ist also dann, wenn die Schaltwelle einmal oben und einmal unten in das Gangschaltgetriebegehäuse eintritt, ein anderer Umlenkhebel zu verwenden. Ist das nicht der Fall, so kann das Getriebe ohne Umbau für Heckmotor- und Frontmotor-Antrieb verwendet werden. Zur Lagerung der Schaltwelle sind an dem Gangschaltgetriebegehäuse unten und oben Augen angegossen, die je nach Anwendungsfall durchbohrt werden.

Wie Fig. 2 und Fig. 6 erkennen lassen, sind auch alle Einzelteile der Gang-Halteverriegelung, Teile 48 bis 53, und der Sperrverriegelung, Teile 54 bis 61, der Schaltstangen 35, 40, 42 in der Lagerspannplatte 10 bzw. 10' untergebracht.

Zur Halteverriegelung der einzelnen Gangstellungen ist die Schaltstange 40 mit drei Nuten 48, 49, 50 versehen, die mit einer durch eine Feder 51 angedrückten Rastkugel 52 zusammenwirken. Die Rastkugel 52 und die Feder 51 liegen in einer Bohrung 53 der Lagerspannplatte 10. Dabei dient die" Nut 48 zur federnden Verriegelung des ersten Ganges, die Nut 49 zur Festlegung der Nullstellung, die Nut 50 zur Verriegelung des zweiten Ganges, die aber alle durch Aufbringen einer Schaltkraft aufgehoben werden können. Mit den gleichen Verriegelungen sind die Schaltstangen 35 und 42 versehen.

Die in Fig. 6 dargestellte Sperrverriegelung, Teile 54 bis 61, hat die Aufgabe, das gleichzeitige Schalten zweier Gänge zu verhindern. Hierzu ist sowohl an der Schaltstange 35 als auch an der Schaltstange 40 eine keilförmige Nut angebracht; diese Nuten wirken mit Sperrkugeln 54, 55 zusammen. Die Sperrkugeln 54, 55 sind in Bohrungen der Lagerspannplatte 10 geführt, die senkrecht zu der Bohrung 53 liegen.

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Parallel zu der Bohrung 53 enthält die Lagerspannplatte 10 eine Bohrung, in der zwei Sperrstifte 56, 57 geführt sind. Der Sperrstift 56 weist an beiden Stirnseiten Schrägflächen 58 und 59·, auf, die mit den Sperrkugeln 54, 55 zusammenwirken. Der Sperrstift 57 trägt an der einen Seite eine mit der Sperrkugel· 55 zusammenwirkende Schrägfläche 60, an der anderen Seite eine Rundung 61, die in eine Nut der Schaltstange 42 einrastbar ist. Die Wirkungsweise der Sperrvorrichtung ist folgende: Wird der Sperrstift 57 durch Betätigung der Schaltstange 42 an der keilförmigen Nut nach oben geschoben, so drückt er mit der Schrägfläche 60 die Sperrkugel 55 in die Nut der Schaltstange 40. Zugleich wird auch der Sperrstift nach oben geschoben und sperrt über die Kugel 54 die Schaltstange 35. Wird eine der beiden Schaltstangen 35 oder 40 betätigt, so wandert die entsprechende Sperrkugel an der Nut entlang nach außen und blockiert über die Sperrstifte und die andere Sperrkugel die beiden anderen Schaltstangen.

In den Fig. 7, 8 und 9 ist eine Vorwählgassensperre, Teile bis 72 dargestellt, die ebenfalls in der Lagerspannplatte untergebracht ist. Hierzu weist die Umlenkachse 26 eine Ausnehmung auf, die beidseitig mit Absatzstufen 62 und 63 grösseren Durchmessers versehen ist und mit Konusandrehungen 64, 65 auf den Außendurchmesser übergeht. Die Absatzstufen und Konusandrehungen wirken mit einer Rolle 66 zusammen, die senkrecht zur Umlenkachse 26 in einer Bohrung der Lagerspannplatte längsbeweglich und durch eine Feder 67 abgestützt ist. Die kleinere Absatzstufe 62 markiert den übergang zum fünften Gang und verursacht eine Schaltkraft von ca. 35 N. Die sich daran anschließende Konusandrehung 64 mit flacher Steigung dient dazu, eine Rückstellkraft zum Zurückdrücken des Umlenkhebels in die Neutralstellung, die in der Schaltebene des dritten und vierten Ganges liegt, zu erzeugen. Die größere Absatzstufe 63 bewirkt eine Schaltkraft von ca. 75 Nf die nötig ist, um einen deutlich spürbaren Druckpunkt beim Schalten des Rückwärtsganges zu erzeugen. Wird der Umlenkhebel in Richtung

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Rückwärtsgang bewegt, so wird zugleich mit der Feder 67 auch eine Druckfeder 68 verspannt, die in einem Federtopf 69 an der Stirnseite 70 des Umlenkhebels untergebracht ist und sich gegen einen Lagerbock 27 der Umlenkachse 26 abstützt. Der umgebördelte Rand 71 des Federtopfes 69 ist an einem Anschlag 72 der Lagerspannplatte 10 in Anlage gehalten.

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Claims

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Patentansprüche

V 1J Kraftfahrzeuggetriebe, das aus einem Gangschaltgetriebe und einem Achsgetriebe besteht, wobei in dem Gehäuse des Gangschaltgetriebes parallel zu der vom Motor getriebenen Antriebswelle und der eine Fahrzeugachse treibenden Abtriebswelle den Getriebegängen zugeordnete Schaltstangen horizontal gelagert sind, die über Schaltfinger betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfinger an einem Umlenkhebel (29) angebracht sind, der auf einer zu den Schaltstangen (35, 40, 42) senkrechten, raumfesten Umlenkachse (26) zur Vorwahl der Schaltgassen längsbeweglich und zum Schalten der Gänge drehbeweglich gelagert ist, und der von einer zu den Schaltstangen (35, 40, 42) parallelen Schaltwelle (25) über am Umlenkhebel (29) und an der Schaltwelle (25) gelenkig miteinander verbundene Arme (30, 31) betätigbar ist.
2. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, mit 4-Gassen-Schaltung für fünf Vorwärtsgänge und einem Rückwärtsgang, dadurch gekennzeichnet, daß für Fahrzeuge mit Frontmotor, bei denen die Schaltwelle (25) im oberen Bereich in das Getriebegehäuse (1) eingeführt ist, der Umlenkhebel (29¹) einen Schaltfinger (33¹) zum Betätigen der Schaltstangen (35, 40, 42) des dritten und vierten Ganges, des ersten und zweiten Ganges sowie des Rückwärtsganges und einen zweiten Schaltfinger (38¹) zum Schalten des fünften Ganges aufweist.

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3. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1, mit 4-Gassen-Schaltung für fünf Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang, dadurch gekennzeichnet, daß für Fahrzeuge mit Heckmotor, bei denen die Schaltwelle (25) im unteren Bereich in das Getriebegehäuse (1) eingeführt ist, der Umlenkhebel (29) einen Schaltfinger (33) zum Betätigen der Schaltstange (35) des dritten und vierten Ganges, einen zweiten Schaltfinger (38) zum Betätigen der Schaltstangen (40, 42) des ersten und zweiten sowie des fünften Ganges, einen dritten Schaltfinger (43) zum Schalten des Rückwärtsganges aufweist.
4. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer ersten Schaltstange (35) der dritte und vierte Gang, mit einer zweiten Schaltstange (40) der erste und zweite Gang und mit einer dritten Schaltstange (42) der fünfte und Rückwärtsgang schaltbar sind, wobei die dritte Schaltstange (42) durch eine drehbar gelagerte, doppelarmige Umlenklasche (45) betätigbar ist, an deren einem Hebelarm der Schaltfinger für den Rückwärtsgang und an deren anderem Arm der Schaltfinger für den fünften Gang angreift.
5. Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Längsbewegen des Umlenkhebels (29) der Reihe nach die Gassen für den fünften Gang, dritten und vierten Gang, den ersten und zweiten, den Rückwärtsgang vorwählbar sind.
6. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckpunkt-Vorwählgassensperren die Umlenkachse (26) eine Ausdrehung aufweist, die beidseitig mit Absatzstufen (62, 63) versehen ist und auf den Außendurchmesser der Umlenkachse (26) in beidseitigen Konusandrehungen (64, 65) übergeht, an denen ein federndes Sperrglied (66, 67) des Umlenkhebels (29) bei dessen Längsbewegen entlanggleitet und verspannt wird.

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7. Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem übergang zur Schaltgasse des fünften Ganges eine kleine Absatzstufe (62) und eine Konusandrehung (65) geringer Steigung zugeordnet ist, wogegen dem übergang zur Schaltgasse des Rückwärtsganges eine größere Absatzstufe (63) und eine Konusandrehung höherer Steigung zugeordnet ist, die eine Schaltkraft von ca. 75 N verursacht.
8. Kraftfahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die dem Schaltwellenanschluß gegenüberliegende Stirnseite (70) des Umlenkhebels (29) der Boden eines Federtopfes (69) durch eine in ihm liegende Druckfeder (68) angedrückt ist, deren anderes Ende sich gegen einen Lagerbock (27) der Umlenkachse (26) abstützt, während der umgebördelte Rand (71) des Federtopfes (69) an einem Anschlag (72) der Lagerspannplatte (10) in Anlage gehalten ist.