DE4323648C1

DE4323648C1 - Verriegelungsvorrichtung für Schaltstangen in Wechselgetrieben von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4323648C1
Application number: DE19934323648
Authority: DE
Inventors: Vinzenz Schmidt; Gerd Wollschlaeger
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: GB2280232A; GB9414309D0; GB2280232B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvorrich tung für Schaltstangen in Wechselgetrieben von Kraftfahr zeugen, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläu terten Art.

Aus der DE-OS 21 32 736 ist eine Verriegelungsvorrichtung für Schaltstangen in Wechselgetrieben von Kraftfahrzeugen bekannt, mit zumindest drei gegeneinander zu verriegelnden Schaltstangen, die vorzugsweise in einer Ebene liegen und mit zwischen den Schaltstangen angeordneten Sperrgliedern, wobei die Sperrglieder aus über Druckfedern in ihre Rast lage an den außenliegenden Schaltstangen gehaltenen Sperr elementen und einen sich in einer Querbohrung der mittig liegenden Schaltstange verschiebbaren, mit den Enden der Sperrelemente zusammenwirkenden Sperrstift bestehen.

Solche bekannten Verriegelungsvorrichtungen werden ver wendet, um Schaltstangen gegen eine Verschiebung zu si chern, wenn eine der Schaltstangen bereits geschaltet ist oder sich gerade im Schaltvorgang befindet. Eine solche Verriegelungsvorrichtung soll also sicherstellen, daß immer nur eine Schaltstange bewegt werden kann.

Die Möglichkeit, oder Wahrscheinlichkeit, daß mehrere Schaltstangen gleichzeitig bewegt werden, ergibt sich aus dem Sachverhalt, daß die auf den Schaltstangen befestigten Schaltgabeln, sogenannte Wählarme mit einer Aufnahmenut für den Schaltfinger der Schaltvorrichtung aufweisen, die in einem Bereich des Wechselgetriebes einander eng benachbart angeordnet sind, damit bei einer Wählbewegung des Schalt fingers einer der verschiedenen Wählarme mit ihrer entspre chenden Schaltgabel und Schaltstange durch einen kurzen Weg ausgewählt werden kann. Durch Toleranzen bei der Herstel lung der Schaltgabeln mit ihren Wählarmen und den Führungen der Schaltstangen kann es vorkommen, daß benachbarte Wähl arme in unmittelbarer Nähe des Schaltfingers aneinander liegen und aneinander reiben, wodurch es bei einer nachfol genden Einrückbewegung des einen Wählarmes dazu kommen kann, daß der andere Wählarm etwas mitgenommen wird.

Ebenso ist es möglich, daß eine nicht gesperrte Schalt stange sich infolge von Vibrationen des Kraftfahrzeuges selbständig in Bewegung setzt, falls sie nicht formschlüs sig gesperrt ist.

Bei der bekannten Verriegelungsvorrichtung wirken die fe derbelasteten Sperrelemente mit halbkugelförmigen Enden mit entsprechenden Rasten in den außenliegenden Schaltstangen zusammen, während ihre zur mittig liegenden Schaltstange liegenden Enden gleichfalls halbkugelförmig ausgebildet sind und mit dem Sperrstift in der Querbohrung der mittig liegenden Schaltstange zusammenwirken. Durch einfache Tole ranzbetrachtungen während entsprechender Schaltbewegungen der Schaltstangen, vorzugsweise anhand von computerunter stützten Zeichnungsprogrammen, wird schnell ersichtlich, daß hierbei in einem Übergangsbereich anfängliche Mit nahmebewegungen der Schaltstangen möglich sind, bevor eine zwangsläufige Verriegelung eintritt.

Solche anfängliche Mitnahmebewegungen von benachbarten Schaltstangen können zu unerwünschten Schaltschwierigkeiten führen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ver riegelungseinrichtung der eingangs erläuterten Art derart zu verbessern, daß eine solche Fehlfunktion mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem bei einer Verriegelungsvorrichtung für Schaltstangen in Wech selgetrieben von Kraftfahrzeugen, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art, die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 aufgezeigten Merkmale angewendet werden.

Dadurch, daß die mit der Querbohrung in der mittig liegen den Schaltstange zusammenwirkenden Enden der zu den außen liegenden Schaltstangen federbelasteten Sperrelemente ein zylindrisches Ende mit einer ebenen Fläche aufweisen, wer den die anfänglichen Mitnahmebewegungsmöglichkeiten benach barter Schaltstangen auf ein Minimum reduziert.

In den Ansprüchen 2 bis 4 werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert.

Die Erfindung wird anhand dreier in den beiliegenden Zeich nungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 bis 4 schematische Schnittdarstellungen durch drei in einer Ebene liegende Schaltstangen im Bereich der Verriegelungsvorrichtung in verschiedenen Schaltstellungen der Schalt stangen;

Fig. 5 eine vereinfachte Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 und

Fig. 6 eine Ausführungsform der Verriegelungsvor richtung, wie sie bei nicht genau in der gleichen Ebene liegenden Schaltstangen zur Anwendung kommen kann.

In den Fig. 1 bis 4 sind in einem nur im Ausschnitt dar gestellten Getriebegehäuse 1 drei Schaltstangen 2, 3 und 4 in entsprechenden Führungsbohrungen 5, 6 und 7 axial ver schiebbar angeordnet.

Zwischen den einander benachbarten Schaltstangen 2 und 3 und 3 und 4 sind Querbohrungen 8 und 9, im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Stufenbohrungen angeordnet.

In der mittig liegenden Schaltstange 3 ist eine Querbohrung 10 angeordnet, die in Neutralstellung der drei Schaltstan gen 2, 3 und 4 mit den engeren Abschnitten der Stufenboh rungen 8 und 9 fluchtet.

In den Stufenbohrungen 8 und 9 sind Sperrelemente 11 und 12 angeordnet, die aus einem Kopfende 13 bzw. 14 und einem Stiftende 15 bzw. 16 bestehen. Die Kopfenden 13 und 14 weisen halbkugelförmige Erhebungen 17 und 18 auf, die mit entsprechenden Rastmulden 19 und 20 in den Schaltstangen 2 und 4 zusammenwirken können.

Die Sperrelemente 11 und 12 werden über Druckfedern 21 und 22 in Richtung auf die ihnen benachbarten außenliegenden Schaltstangen 2 und 4 belastet.

In der Querbohrung 10 der mittig liegenden Schaltstange 3 ist ein verschiebbarer Sperrstift 23 angeordnet, dessen beide Enden 24 nach Form eines Kugelabschnittes mit einer ebenen Endfläche ausgebildet sind.

Die Sperrelemente 11 und 12 sind an ihren Stiftenden 15 und 16 mit zylindrischen Enden 25 und 26 versehen, deren ebene Endflächen mit den ebenen Endflächen des Sperrstiftes 23 zusammenwirken.

In den Fig. 1 bis 4 sind die Schaltstangen 2 bis 4 in unterschiedlichen Stellungen gezeigt, anhand derer die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrich tung nachfolgend erläutert wird.

In Fig. 1 ist die obere Schaltstange 2 in ihre Einrück stellung verschoben gezeigt. Die Erhebung 17 des Schalt elementes 11 wurde hierdurch aus der Rastmulde 19 heraus bewegt und unter Zusammendrücken der Druckfeder 21 nach unten bewegt, wodurch das Stiftende 15 in die Querbohrung in der Schaltstange 3 eingetreten ist. Damit wird der Sperrstift 23 blockiert, der wieder über das Stiftende 16 des Sperrelementes 12 einwirkt und dieses mit seiner Erhe bung 18 in der Rastmulde 20 der Schaltstange 4 festhält.

In Fig. 2 ist die Schaltstange 2 in ihre Neutralstellung zurückgeführt, wodurch das Sperrelement 11 unter Wirkung der Druckfeder 21 wieder in die Rastmulde 19 an der Schalt stange 2 einfällt. Nunmehr besteht für alle drei Schalt stangen 2, 3 und 4 eine Bewegungsmöglichkeit.

In Fig. 3 ist die untere Schaltstange 4 in ihre Einrück stellung verschoben und dementsprechend ist das Sperrele ment 12 entgegen der Kraft seiner Druckfeder 22 nach oben verschoben und tritt mit seinem Stiftende 16 in die Quer bohrung 10 in der Schaltstange 3 ein und blockiert hier durch über den Sperrstift 23 eine eventuelle Bewegung des Sperrelementes 11 der Schaltstange 2.

In Fig. 4 ist ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Neu tralstellung aller drei Schaltstangen angenommen, daß die mittlere Schaltstange 3 in Einrückrichtung bewegt wird und es wird deutlich, daß die Schaltstange 3 die beiden Sperr elemente 11 und 12 unmittelbar an ihren Stiftenden 15 und 16 blockiert und dementsprechend eine Bewegung der anderen beiden Schaltstangen 2 und 4 unmöglich macht.

In Fig. 5 ist eine vereinfachte Ausführungsform einer er findungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung gezeigt, die dann zur Anwendung kommen kann, wenn jeweils nur auf die Verrie gelung der jeweils unmittelbar benachbarten Schaltstangen Wert gelegt wird.

Bei dieser Ausführungsform ist anstelle einer Querbohrung in der mittig liegenden Schaltstange 3′ nur eine umlaufende im Querschnitt U-förmige Ringnut 27 vorgesehen, die mit den Sperrelementen 11′ und 12′ zusammenwirkt um jeweils nur die bei einem Schaltvorgang einander unmittelbar benachbarten Schaltstangen 2′ und 3′ bzw. 3′ und 4′ gegeneinander zu verriegeln.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform aufgezeigt, wie sie bei nicht unbedingt in einer Ebene liegenden Schaltstangen 2′′, 3′′ und 4′′ angewendet werden kann. Die Sperrelemente 11′′ , 12′′ und 28 sind im wesentlichen ähnlich ausgebildet und in Richtung auf die Rastmulden ihrer Schaltstangen hin feder belastet. Die Stufenbohrungen 8′′, 9′′ und 29 sind einander schneidend angeordnet, so daß die Stiftenden der Sperrele mente mit ihren zylindrischen Enden miteinander zusammen wirken können.

An den beiden einander gegenüberliegenden Stiftenden sind an deren zylindrischen Enden Zapfenansätze 30 und 31 erfor derlich, um die gegenseitige Verriegelung der Sperrelemente sicherzustellen.

Selbstverständlich können anstelle der in den Figuren gezeigten Schraubendruckfedern auch andere Federanordnungen z . B. sich aneinander abstützende Tellerfederanordnungen verwendet werden. Außerdem sind natürlich die Kanten der zylindrischen Enden der Stiftenden der Sperrelemente und der Querbohrungen in der im Maschinenbau üblichen Weise mit geringen Kantenabrundungen oder Anfasungen versehen.

Claims

1. Verriegelungsvorrichtung für Schaltstangen in Wechselge trieben von Kraftfahrzeugen, mit zumindest drei gegen einander zu verriegelnden Schaltstangen (2, 3 und 4), die vorzugsweise in einer Ebene liegen und mit zwischen den Schaltstangen angeordneten Sperrgliedern (11, 12 und 23), wobei die Sperrglieder aus über Druckfedern (21 und 22) in Richtung ihrer Rastmulden (19 und 20) an den außenliegenden Schaltstangen (2 und 4) belasteten Sperr elementen (11 und 12) und einen sich in einer Querboh rung (10) in der mittig liegenden Schaltstange (3) ver schiebbaren, mit den Enden der Sperrelemente (11 und 12) zusammenwirkenden Sperrstift (21) bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß

- die die Sperrglieder (11, 12 und 23) belastenden Druckfedern (21 und 22) sich an einem Festpunkt (Stufenbohrungen 8 und 9) abstützen und
- die mit der Querbohrung (10) in der mittig liegenden Schaltstange (3) zusammenwirkenden Stiftenden (15 und 16) der zu ihren Rastmulden (19 und 20) in den außenliegenden Schaltstangen (2 und 4) federbelaste ten Sperrelemente (11 und 12) zylindrische Enden mit einer ebenen Endfläche (25 und 26) aufweisen.

2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

- der in der Querbohrung (10) in der mittig liegenden Schaltstange (3) angeordnete verschiebbare Sperr stift (23) mit kugelabschnittförmigen Enden (24) mit ebenen Endflächen ausgebildet ist.

3. Verriegelungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- anstelle der Querbohrung in der mittig liegenden Schaltstange (3′) diese mit einer umlaufenden, im Querschnitt U-förmigen Ringnut (27) versehen ist.

4. Verriegelungsvorrichtung für Schaltstangen in Wechselge trieben von Kraftfahrzeugen, mit zumindest drei gegen einander zu verriegelnden Schaltstangen (2″, 3″ und 4″), die nicht in einer Ebene liegen und mit zwischen den Schaltstangen angeordneten Sperrgliedern (11″, 12″ und 28), wobei die Sperrglieder aus über Druckfedern in Richtung ihrer Rastmulden an den außenliegenden Schaltstangen (2″ und 4″) belasteten Sperrelementen (11″ und 12″) und einen sich in einer schneidenden Bohrung (29) benachbart der mittig liegenden Schaltstange (3″) verschiebbaren, mit den Enden der Sperrelemente (11″ und 12″) zusammenwirkenden Sperrstift (28) bestehen, und die zwei einander gegenüberliegenden Sperrelemente (11″ und 12″) mit Sperransätzen (30 und 31) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß

- die die Sperrglieder (11″, 12″ und 28) belastenden Druckfedern sich an einem Festpunkt (Stufenbohrungen 8″, 9″ und 29) abstützen und
- der in der Bohrung (29) benachbart der mittig liegenden Schaltstange (3″) zusammenwirkende Sperrstift (28) ein zylindrisches Ende mit einer ebenen Endfläche aufweist.