DE4341644A1

DE4341644A1 - Gangwähleinrichtung

Info

Publication number: DE4341644A1
Application number: DE4341644A
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Grus
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2013-12-08
Also published as: DE4341644B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Gangwähleinrichtung für ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Gangwähleinrichtung ist bekannt aus der DE 19 46 219 A1 (B60K; 63C, 20/20). Diese beschreibt eine ge triebeinterne Schaltsperre, bei der ein als Sperrstift ausge führtes Anschlagelement die Bewegungen einer durch einen Getrie beschalthebel bewegbaren Schaltwelle begrenzen kann, um Fehl schaltungen zu verhindern. Mittels einer dort elektrisch ausge führten Betätigungseinrichtung kann das Anschlagelement aus sei ner Sperrstellung wieder herausgezogen werden. Problematisch ist eine derartige Anordnung dann, wenn der Sperrstift durch die Schaltwelle belastet wird. Oft reicht dann die in der Betäti gungseinrichtung zur Verfügung stehenden Leistung nicht aus, den Sperrstift unter Last zu entriegeln. Ähnliche Probleme treten auch bei Sperreinrichtungen auf, wie sie beispielsweise aus den gattungsfremden Schriften GM 77 35 295 (B60K 20/02) oder DE 30 16 909 C2 (F16H 5/06) bekannt sind. Bei letzteren wird der Sperrstift über eine elastische Feder am Gehäuse des Getriebes abgestützt. Wird bei dem in Wirkstellung befindlichen Sperrstift durch die Schaltwelle auf diesen eine Kraft ausgeübt, ist insbe sondere bei einer großen Belastung kaum eine Entriegelung mög lich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Gangwähleinrichtungen so weiterzubilden, daß die vorstehend ge nannten Probleme vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, insbesondere im Hinblick auf deren Konstruktion, sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist also das eine Gangsperrung bewirkende An schlagelement in seiner Wirkstellung am Getriebegehäuse über de formationssteife Bauelemente abstützbar, von denen wenigstens eines durch die Betätigungseinrichtung bewegbar ist. Durch das Herausbewegen eines an der Abstützung beteiligten Bauelementes verliert das Anschlagelement seine Sperrwirkung und ermöglicht eine Bewegung der Schaltwelle in die zuvor gesperrte Position. Durch eine geschickte Gestaltung und Anordnung dieser Bauelemen te, wie sie insbesondere in den Ansprüchen 2 bis 8 näher um schrieben ist, kann auch bei einer hohen Belastung des Anschlag elementes durch die Schaltwelle mit geringer Kraft eine Aufhe bung der Sperrwirkung herbeigeführt werden.

Besonders vorteilhaft ist auch die gemäß den Ansprüchen 6 bis 8 vorgeschlagene Unterbringung des Anschlagelementes in einer Hohlschraube, die ihrerseits in das Getriebegehäuse einsetzbar ist. Dadurch ist für eine erfindungsgemäße Gangsperre eine be sonders kompakte Bauweise möglich. Ein solches System kann dar über hinaus ohne großen Konstruktionsaufwand in bereits in Serie befindliche Getriebekonzepte eingebunden werden. Der Aufbau aus insgesamt nur wenigen Einzelbauteilen gewährleistet außerdem ei ne hohe Betriebssicherheit.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein achsparallel zur Schaltwelle ausgerich tetes Anschlagelement, das eine Schiebebewe gung der Schaltwelle begrenzt,

Fig. 2 ein senkrecht zur Schaltwelle ausgerichtetes Anschlagelement, das ebenfalls eine Schiebe bewegung der Schaltwelle begrenzt.

Gleiche Bauteile sind in beiden Figuren gleich beziffert.

Man erkennt in Fig. 1 den Ausschnitt eines insgesamt mit 1 be zeichneten und hier 5 Gänge aufweisenden Getriebes, bei dem in einem Gehäuse 2 eine Schaltwelle 3 gemäß Doppelpfeil 4 zur An wahl von Schaltgassen in Längsrichtung und gemäß Doppelpfeil 5 zum Einlegen eines bestimmten Getriebeganges um eine Drehachse 6 bewegbar ist. Über einen Gewindebolzen 7 und ein hier nicht wei ter dargestelltes Gestänge ist die Schaltwelle 3 mit einem eben falls nicht dargestellten Gangwählhebel verbunden. Die Schaltung der einzelnen Getriebegänge erfolgt durch einen Schaltfinger 8, der eine drehfeste Verbindung zur Schaltwelle 3 aufweist und von einem Sperrblech 9 umgeben ist. Die Verschiebung des Schaltfin gers 8 zwischen Schaltgabeln 10 (R), 11 (1/2), 12 (3/4) und 13 (5) wird begrenzt durch einen Schraubbolzen 14, der in eine Öff nung 15 des Sperrbleches 9 hineinragt.

Von besonderer Bedeutung für die erfindungsgemäße Gangwählein richtung ist eine insgesamt mit 16 bezeichnete Gangsperre, die hier dem Rückwärtsgang R zugeordnet ist. Wesentliche Elemente dieser Gangsperre 16 sind eine Hohlschraube 17, eine Zughülse 18, eine Führungshülse 19, Klemmkörper 20, 21 sowie ein An schlagelement 22. Dieses ist in die Führungshülse 19 gleitend eingepaßt und stützt sich über eine kleine Druckfeder 23 an der Zughülse 18 ab, die ihrerseits von einer großen Druckfeder 24 gegen einen Ringflansch 25 der Führungshülse 19 festgelegt wird. Letztere wird ihrerseits axial unverschieblich in der Hohl schraube 17 gehalten. Die hier als Kugeln ausgeführten Klemmkör per 20, 21 durchsetzen Bohrungen 26 und 27 in der Führungshülse 19 und greifen in eine Querschnittsverringerung 28 des Anschlag elementes 22 ein. Der Zughülse 18 ist ein Dichtelement 29 zuge ordnet, das durch die Hohlschraube 17 gehalten wird. Über eine nur schematisch angedeutete Koppelfläche 30 ist die Zughülse 18 mit einer nicht weiter dargestellten Betätigungseinrichtung ver bunden. Eine solche Betätigungseinrichtung kann ein elektrischer oder hydraulischer Stellmotor sein. Denkbar wäre aber auch ein Gestänge oder ein Seilzug, das bzw. der mit einem besonderen Bedienelement am Gangwählhebel verbunden ist.

Die Fig. 1 zeigt das Anschlagelement 22 in einer Wirkstellung, welche das Einlegen des Rückwärtsganges verhindert. Eine Ver schiebung der Schaltwelle 3 gemäß Doppelpfeil 4 nach links führt dazu, daß eine Stirnfläche 31 der Schaltwelle 3 am Anschlagele ment 22 zur Auflage kommt. Dieses drückt mit einer umlaufenden Rampe 32a auf die Kugeln 20, 21, die ihrerseits wegen der Boh rungen 26, 27 nicht ausweichen können und somit gegen die Zug hülse 18 verklemmt werden. Das Anschlagelement 22 ist deshalb auch bei einer hohen Kraftbeaufschlagung seitens der Schaltwelle 3 nicht verrückbar. Es reicht aber eine geringe Betätigungskraft aus, um die Zughülse 18 gegen die Wirkung der großen Druckfeder 24 nach links zu ziehen. Die Kugeln 20 und 21 können dann radial über eine Rampe 32b der Zughülse 18 ausweichen und geben das Anschlagelement 22 frei. Dieses ist somit beweglich und stellt für eine Einlegebewegung der Schaltwelle 3 in den Rückwärtsgang kein Hindernis mehr dar.

Für das Herausnehmen des Rückwärtsganges ist die Schaltwelle 3 wieder nach rechts zu bewegen. In diesem Fall stellen sowohl die große Druckfeder 24 als auch die kleine Druckfeder 23 sicher, daß das Anschlagelement 22 selbsttätig in seine Wirkstellung zu rückverstellt wird. Demgegenüber muß für eine Aufhebung der Wirkstellung stets aktiv eine Betätigung der Zughülse 18 durch die Betätigungseinrichtung erfolgen. Dies kann beispielsweise durch einen am Schalthebel angebrachten Ziehring erfolgen.

Das in der Fig. 1 ersichtliche Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauweise aus. Die gesamte Gangsperre 16 kann als kompakter Zusammenbau in eine Gewindeboh rung 33 eines Gehäusedeckels 34 eingesetzt werden. Die Gang sperre 16 läßt sich auch äußerst kostengünstig herstellen, weil alle Einbauteile entweder durch einfache Preßvorgänge herstell bar sind oder als marktübliche Normteile bezogen werden können.

Alternativ zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 2 eine Gangsperre 16, bei der die Rotationsachse der Hohlschraube 17 senkrecht zur Drehachse 6 der Schaltwelle 3 an geordnet ist. Das Anschlagelement 22 begrenzt dann die Schiebe bewegung der Schaltwelle 3, wenn ein mit dieser drehfest verbun dene Absatz 35 gegen das Anschlagelement 22 läuft.

Für beide in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele gilt, daß die für die Entriegelung des Anschlagelementes 22 not wendige Entriegelungskraft an der Zughülse 18 bestimmt wird durch die Winkel der Rampe 32a an dem Anschlagelement 22 und den Winkel der Rampe 32b in der Zughülse 18 sowie durch die Stärke der Druckfedern 23 und 24. Diese Größen sind im Einzelfall sorg fältig aufeinander abzustimmen. Bei praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, daß drei gleichmäßig über dem Umfang ver teilte Klemmkörper eine besonders gute Funktionsweise der Gang sperre 16 gewährleisten.

Verständlicherweise ist die Erfindung nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Anstelle einer Zughülse wäre beispielsweise auch eine Drehhülse denkbar. Diese weist im Inneren mehrere Nuten auf, in die die Kugeln 20, 21 eingreifen. Über den Umfang weisen die jeweiligen Innennuten eine veränderliche Tiefe auf, so daß an deren tiefsten Stelle die Kugeln 20, 21 frei beweglich sind, und ab einer bestimmten Grenztiefe eine Verklemmung erfolgen kann.

Die Gangsperre 16 kann nicht nur als Rückwärtsgangsperre einge setzt werden, sondern durch entsprechende Anordnung innerhalb des Getriebegehäuses 2 auch als Vorwärtsgangsperre verwendet werden, wenn beispielsweise ein direktes Herunterschalten vom 5. Gang in den 2. Gang verhindert werden soll. Ebenfalls möglich ist bei entsprechender Gestaltung der Schaltwelle die Sperrung von Drehbewegungen.

Claims

1. Gangwähleinrichtung für ein Getriebe (1) mit

- einer durch einen Gangwählhebel in einem Gehäuse (2) ver dreh- und/oder verschiebbaren Schaltwelle (3),
- wenigstens einem Anschlagelement (22), durch das eine Dreh- oder Schiebebewegung der Schaltwelle (3) zum Zwecke einer Gangsperrung begrenzbar ist,
- einer Betätigungseinrichtung, durch die das Anschlagelement (22) aus seiner die Gangsperrung bewirkenden Sperrstellung herausbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- das Anschlagelement (22) in seiner Sperrstellung über de formationssteife Bauelemente (Kugeln 20, 21, Zughülse 18, Hohlschraube 17) am Gehäuse (2) abstützbar ist,
- zur Aufhebung der Sperrwirkung des Anschlagelementes (22) wenigstens eines der Bauelemente (Zughülse 18) durch die Betätigungseinrichtung relativ zu den anderen Bauelementen bewegbar ist.

2. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (22) durch einen Sperrbolzen gebildet ist, der über wenigstens einen Klemmkörper (21, 22) und eine Zughülse (18) an einem gehäusefesten Bauteil (Hohlschraube 17) abstützbar ist.

3. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen in einer Führungshülse (19) verschiebbar gehalten ist und wenigstens eine Querschnittsverringerung (28) zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Klemmkörper (20, 21) aufweist.

4. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (19) wenigstens eine Ausnehmung (Bohrung 26, 27) aufweist, durch die die Klemmkörper (20, 21) in Bezug auf die Rotationsachse des Sperrbolzens hinsichtlich ihrer Beweglichkeit in axiale Richtung begrenzt werden.

5. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zughülse (18) mit wenigstens einer Rampe (32 b) ver sehen ist, so daß die in Klemmstellung befindlichen Klemmkör per (20, 21) nach Verschiebung der Zughülse (18) frei beweg lich sind.

6. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gehäusefeste Bauteil eine in das Gehäuse (2) ein schraubbare Hohlschraube (17) ist.

7. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zughülse (18) im Inneren der Hohlschraube (17) glei tend geführt ist.

8. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (19) gegenüber der Hohlschraube (17) festgelegt ist und für die mit einer Druckfeder (24) beauf schlagte Zughülse (18) eine Wegbegrenzung darstellt.

9. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Anschlagelement (22) eine Schiebebewegung der Schaltwelle (3) begrenzbar ist.

10. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Anschlagelement 22 eine Drehbewegung der Schaltwelle (3) begrenzbar ist.