Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für die Schaltungsbetätigung von Mehrstufenschaltgetrieben für Kraftfahrzeuge gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Schaltungsbetätigung solcherart Getriebe sind bereits verschiedene Schalteinrichtungen bekannt.

So sind rein mechanische Schalteinrichtungen bekannt, die über Schaltgestänge und verschiedene mechanische Bauteile die für die Schaltungsbetätigung notwendigen Verschiebebewe¬ gungen, beispielsweise an Schaltschwingen, durchführen. Ein sehr komplexer, viel Platz benötigender Aufbau mit aufwendi¬ ger Montage sind dadurch gegeben.

Zudem ist bekannt, die Gangschaltung elektrohydraulisch vor¬ zunehmen, d.h., daß jeder Schaltschwinge ein hydraulischer Zylinder zugeordnet ist, beispielsweise mit einer Neutral- und zwei Gangstellungen. Um jedoch im allgemeinen eine aus¬ reichende Schalt- und Funktionssicherheit zu erhalten, bedarf dieses bekannte System sehr komplexer elektronischer und hydraulischer Einrichtungen, wodurch Aufbau und Montage des Schalteinrichtung sehr aufwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung obenge¬ nannter Gattung anzugeben, die einfach und platzsparend im Aufbau ist, eine sichere Schaltung und sichere Fixierung der Schaltschwingen in Neutralstellung der Schaltschwingen erlaubt und einfach zu fertigen und zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltein¬ richtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran- Sprüchen beschrieben.

Demgemäß weist die erfindungsgemäße Schalteinrichtung als wesentliches Schaltelement eine einzige, parallel zur Getrieberäderachse in Neutral- und Gangstellungen verschieb¬ bare Schubstange und mehrere, jeweils einer der Schalt¬ schwingen zugeordneten Koppelmechanismen auf. Diese Koppel¬ mechanismen setzen in unbetätigtem Zustand, also wenn keine Koppelkraft wirksam ist, jeweils eine unbetätigte Schalt¬ schwinge in ihrer Neutralstellung an einem gehäusefesten Teil unbeweglich fest, wobei gleichzeitig die Schubstange ungehindert die Schaltbewegungen durchführen kann. Hierdurch kann eine Bewegung der Schaltschwin en, die zu einem unbeab¬ sichtigten Einlegen eines Ganges führen, nicht stattfinden. In betätigtem bzw. eingerücktem Zustand stellen die einzeln betätigbaren Koppelmechanismen eine triebliche Verbindung zwischen der Schubstange und jeweils einer Schaltschwinge her, wobei gleichzeitig die Verbindung der Schaltschwinge mit dem gehäusefesten Teil gelöst wird, so daß die Schalt¬ schwinge die Schaltbewegungen der Schubstange ungehindert durchführen kann. Die mehreren Schaltschwingen des mehr¬ stufigen Kfz-Getriebes werden folglich jeweils einzeln an eine einzige schaltkraftübertragende Schubstange angekop¬ pelt. Der Ankoppelmechanismus ist so gestaltet, daß jeder Koppelmechanismus unabhängig von .den übrigen Koppelmechanis¬ men betätigt werden kann, dabei jedoch auf die gleiche Schubstange zugreift, die für die Betätigung der restlichen Schaltschwingen zur Verfügung steht.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist der Koppelme¬ chanismus einen senkrecht zur Schaltbewegungsrichtung der Schubstange bzw. der Richtung der Schaltkraft und gleichzei- tig in Achsrichtung des Schaltschwingenarmes verschiebbaren Koppelbolzen auf, der mit seinem einen Ende an dem Schalt¬ schwingenarm gelagert ist und mit seinem anderen Ende form¬ schlüssig entweder in das gehäusefeste Teil oder in die Schubstange ormschlüssig eingreift, je nach Einwirken oder Nichteinwirken einer Koppelkraft. In angekoppeltem Zustand

ist die Schwinge mit der Schubstange mitverschieblich, wäh¬ rend in abgekoppeltem und verriegeltem Zustand die Schwinge unbeweglich festgesetzt ist, und gleichzeitig weitere Schaltbewegungen der Schubstange zuläßt.

Von Vorteil ist desweiteren, wenn der Koppelmechanismus einen Koppelbolzen aufweist, mit einem mit dem Schalt¬ schwingenarm in Verbindung stehenden Koppelschaft und mit einem Koppelkopf, der in entsprechende Ausnehmungen in der Schubstange und in dem gehäusefesten Teil formschlüssig ein¬ greifend ein-und ausschiebbar ist. Durch einfache geometri¬ sche Ausführung von Koppelschaft und Koppelkopf können ein¬ fache Ausnehmungen in Schubstange und gehäusefestem Teil einbringbar sein, so daß fertigungs- und montagemäßig vor¬ teilhafte Ausgestaltungen realisierbar sind.

Die Schubstange kann in die drei Schaltstellungen, d.h. in die mittige Neutralstellung und, in Verschieberichtung gese¬ hen, Vor- und Rück-Stellungen über einen Elektromotor in Verbindung mit beispielsweise einer Gewindespindel oder über einen pneumatisch oder hydraulisch betätigten Zylinder mit drei Stellungen, verschoben werden.

Vorteilhaft ist, daß in der Schubstange sich in Schaltrich¬ tung erstreckende Langlöcher vorgesehen sind, durch die in ungekoppeltem Zustand die Koppelschäfte der Koppelbolzen verschieblich hindurchreichen. Wird also ein Gang eingelegt, dann ist immer nur eine Schaltschwinge über den Koppelbolzen mit der Schubstange verbunden, während die übrigen Schalt¬ schwingen über den Koppelbolzen im gehäusefesten Teil so festgehalten sind, daß die Lanze ungehindert aus der Neu- tral-Koppelposition in die entsprechende Gangschaltstellung verschoben werden kann, immer nur die eine, angekoppelte Schaltschwinge mitnehmend.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist der Koppelbolzen, bzw. weisen die Koppelbolzen, eine im wesent-

liehen T-förmige Ausbildung auf, wobei die Köpfteil-Balken in montiertem Funktionszustand quer zur Schaltrichtung der Schubstange angeordnet sind. Entsprechend sind in der Schaltlanze insgesamt im wesentlichen kreuzförmige Ausneh¬ mungen vorgesehen, wobei die Längsschlitze der Kreuz- ausnehmungen die Langlöcher für den Durchtritt der Koppel¬ schäfte darstellen, während die Querschlitze zum Einrücken der Koppelköpfe, also der Köpfteil-Balken ausgelegt sind. Dabei kann von Vorteil sein, wenn der Koppelbolzen sowohl an seinem Koppelscha t, als auch an seinem Koppelkopf, jeweils einen im wesentlichen identischen Querschnitt aufweist. Hierdurch sind auch die Durchbrüche, also die Kreuz- ausnehmungen in der Schubstange sowohl in Längs- als auch in Querrichtung, und auch die Ausnehmung in der Gehäusewand, für den Koppelkopf und den Koppelschaft im wesentlichen gleich breit dimensioniert, was ebenfalls zur einfacheren Herstellungsweise beiträgt.

Zudem kann der Koppelkopf auch die Form eines runden oder ovalen Tellers aufweisen . Im Falle derAusbildung des Kop¬ pelbolzens mit Koppelschaft mit rundem Querschnitt und Kop¬ pelkopf in Form eines runden Tellers, wird insgesamt ein relativ kostengünstig anzufertigendes Rotationsteil erhal¬ ten. Entsprechend sind dann die korrespondierenden öffnugen in Gehäusewand und Schubstange runde Durchbrüche.

Schließlich können die Koppelbolzen eine im wesentlichen L-förmige Ausbildung aufweisen, wodurch deren Herstellung durch Biegen/Abkanten aus einem entsprechenden, einen runden oder rechteckigen Querschnitt besitzenden Profilstift mög¬ lich ist. Entsprechend sind dann die Öffnungen in Gehäuse und Schubstange im Verhältnis zur Längsachse der Schubstange einseitig ausladend eingebracht, in letzterer eine im wesentlichen T-förmige Ausnehmung bildend.

Dabei kann die zu den Schaltschwingen kraftübertragende Schubstange aus Flachstahl gefertigt sein, so daß diese ins-

gesamt ein einfach zu fertigendes Bauteil mit geometrisch einfachen Öffnungen darstellt, die, abgesehen von der einfa¬ chen Fertigung, auch einen sehr geringen Bauraum im Inneren des Getriebegehäuses beansprucht. Die Schubstange kann jedoch auch aus jedem beliebigen, die Biegesteifheit erhö¬ henden Profilstahl, wie T-, und L-Profilstahl oder mit Sik- ken versehen, gefertigt sein. Von besonderem Vorteil ist, wenn das gehäusefeste Teil eine äußere Wand des Gehäuses ist und die Schubstange zwischen der äußeren Gehäusewand und dem äußeren Ende der Schaltschwingenarme der Schaltschwingen angeordnet ist. Das gehäusefeste Teil kann auch ein an der Innen- oder Außenseite der Gehäusewand befestigtes Bauteil, beispielsweise eine flache oder leicht flanschförmige Platte sein. Das hat fertigungstechnisch den großen Vorteil, daß die genau zu bearbeitende Öffnung 8, zur Festlegung des Kop¬ pelkopfes, nicht in der Gehäusewand, sondern in der separat einfach herstellbaren Platte einzubringen ist. Bei Anordnug der Platte an der Außenseite der Gehäusewand muß in der Gehäusewand nur ein größerer, von der Platte abgedeckter Durchbruch, eventuell bereits beim Gießen des Gehäuses, vor¬ gesehen werden.

Eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch erzielt, daß der Koppelschaft am äußeren Ende des Schalt¬ schwingenarmes einer Schaltschwinge in Richtung der Wähl¬ bzw. Koppelkraft verschieblich geführt angebracht ist, wobei entweder Koppelschaft oder der Schaltschwingenarm zu Füh¬ rungsteilen ausgebildet sind, die mit Führung ineinander in Richtung ihrer Längserstreckung gleiten. So kann beispiels¬ weise das äußere Ende des Schaltschwingenarmes zu einem Füh¬ rungszylinder ausgeweitet sein oder mit einem Führungs- zylinder versehen werden, in dem der einen runden Quer¬ schnitt aufweisende, stabförmig ausgebildete Koppelschaft des Koppelbolzens axial verschieblich gleitet. Dabei ist von Vorteil, wenn zwischen den Stirnseiten der Enden der beiden Teile, d.h. des Armes und des Schaftes, eine Druckfeder angeordnet ist, die den Koppelbolzen in unaktiviertem, d.h.

uneingerücktem bzw. ungekoppelte Zustand, aus der Lanze heraus in die entsprechende Öffnung in der Gehäusewand gedrückt hält. Lediglich zum Koppeln durch den Koppelbolzen der Schaltschwinge mit der Schubstange, muß eine Koppelkraft aufgebracht werden, die den Koppelbolzen entgegen der Kraft der Druckfeder mit dem Koppelkopf aus der Gehäuseausnehmung heraus und in den Querschlitz der Kreuzausnehmung in der Schubstange hineindrückt, die Koppelung der Schubstange mit der Schaltschwinge bewerkstelligend. Dabei kann die Einrich¬ tung, die diese Wähl- oder Koppelkraft bereitstellt, eine Elektromagnet-Einrichtung oder ein hydraulischer oder pneu¬ matischer Zylinder oder eine sonstige Einrichtung sein. Diese können jeweils außerhalb des Zylindergehäuses, bei¬ spielsweise an der Außenseite der Gehäusewand befestigt sein, so daß durch diese Einrichtungen im Innern des Getrie¬ begehäuses kein Bauraum zur Verfügung gestellt werden muß. Zudem kann der Koppelbolzen nach Montage der Schubstange in einfacher Weise von der äußeren Gehäuseseite her eingelegt werden. Danach werden ebenfalls von außen die Betätigungs¬ einrichtungen angebracht, wodurch eine einfachstmögliche Montage der Koppelmechanismen realisierbar ist.

Insgesamt kann zusammenfassend gesagt werden, daß durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schalteinrichtung die Ankoppelbarkeit von einzelnen Schaltschwingen an die Schalt¬ lanze, ohne andere Schwingen zu bewegen, realisiert ist. Der Koppelbolzen kann durch die Lanze gesteckt werden, ohne daß es zu einer Koppelung kommt. Eine sichere Verbindung der Schwinge zum Gehäuse wird möglich. Zudem werden die -sehr wichtigen Erfordernisse, nämlich einfache Fertigung und Mon¬ tage bei geringem Bauraum, optimal erfüllt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs¬ beispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch die Schalt¬ einrichtung mit zwei Schaltschwingen, eine Schalt¬ schwinge in angekoppeltem und eine zweite Schalt¬ schwinge in abgekoppeltem und verriegeltem Zustand zeigend, und

Fig. 2 einen Schnitt nach den Linien II-II nach Fig. 1 durch die Schubstange, die Position des Koppelkop¬ fes in angekoppeletem bzw. in abgekoppelltem und verriegeltem Zustand der Schaltschwinge darstel¬ lend.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht der erfindungsgemäße Schalteinrichtung im wesentlichen aus einer Schubstange 1 , deren Anfertigung aus Flachstahl-Material in Verbindung mit der Darstellung aus Fig. 2 gut erkennbar ist. Die Schubstange 1 ist entlang der mit einem schwarzen Pfeil gut gekennzeichneten Schaltkraft-Richtung 2 in die entspre¬ chenden drei Schaltstellungen, also mittige Neutralstellung und in der Zeichnung dargestellten (Links- und Rechts-) Gangschaltstellungen verschiebbar an einem gehäusefesten Teil, hier der Gehäusewand 3, befestigt und zwar in unmit¬ telbarer Nähe, möglicherweise direkt auf dieser gleitend.

Weitere wesentliche Bestandteile des Schalteinrichtung stel¬ len die Koppelbolzen 4 dar, die senkrecht zur Breitener- Streckung der Schubstange 1, in der Zeichnungsdarstellung vertikal, in entsprechenden Öffnungen 8 , 9 in Gehäuse und Schubstange verschieblich angeordnet sind. Die Verschiebung der Koppelbolzen 4 wird über Wähl- bzw. Koppelkräfte 5, die in der Zeichnung mit einem vertikalen Pfeil angedeutet sind, verursacht. Die entsprechenden Einrichtungen, die die Wähl¬ oder Koppelkräfte 5 und die Schaltkraft 2 erzeugen, sind zeichnerisch nicht dargestellt. Sie können elektrische oder elektromagnetische Einrichtungen, hydraulisch oder pneuma¬ tisch betätigte Zylinder oder sonstige Einrichtung sein.

In der dargestellten Ausführungsform weist der Koppelbolzen 4 bzw. weisen die Koppelbolzen 4 eine T-Form auf, mit je einem Koppelschaft 6 und einem Koppelschaft 7, die im wesentliche senkrecht zueinander ausgerichtet sind und im wesentlichen identische runde Querschnitte aufweisen. Die entsprechenden Öffnungen 8 in der Gehäusewand 3 sind der Form des Koppelkopfes 7 angepaßt, d.h. so ausgelegt, daß die Koppelköpfe in diese leicht ein- und ausrückbar sind. Zumin¬ dest leichte, aber auch große Einlaufschrägen an den Ein-und Ausrückseiten können da von Vorteil sein.

In der Schubstange 1 sind kreuzförmige Durchbrüche bzw. Ausnehmungen 9 vorgesehen, die aus einem Querschlitz 10 und einem Längsschlitz 11 zusammengesetzt sind. Der Querschlitz 10 korrespondiert mit der Öffnung 8 in der Gehäusewand 3, insbesondere dimensionsmäßig und dient ebenfalls der Auf- nähme des Koppelkopfes 7 jedoch in angekoppeltem Zustand. Der Querschlitz 10 der Lanze kann jedoch auch etwas breiter ausgelegt sein als die korrespondiernde Öffnung 8 des Gehäu¬ ses, wodurch ein leichteres Koppeln, insbesondere bei hoher Schaltgeschwindigkeit, möglich ist. Der Längsschlitz 11 wie¬ derum ist zumindest in seinen Querdimensionen ähnlich ausge¬ legt wie der Querschlitz 10 in seiner Längsdimension, also zur verschieblichen Aufnahme des .Koppelschaftes 6, wobei insbesondere darauf zu achten ist, daß diese Aufnahme rei¬ bungsfrei ausgelegt wird, um die Schaltkräfte der Schalt¬ lanze möglichst niedrig auslegen zu helfen. Selbstverständ¬ lich können auch die kreuzförmigen Durchbrüche, insbesondere deren Querschlitze 10 mit Einlaufschrägen sowohl in vertika¬ ler als auch in horizontaler Richtung versehen sein, um ein weiches Einrücken bzw. Ankoppeln zu ermöglichen.

Zur Schalteinrichtung gehören auch die Schaltschwingen 12, die in an sich bekannter Weise jeweils um einen gehäusefe¬ sten Drehpunkt 13 so verschwenkbar sind, so daß ihre unteren Schaltgabeln 14, die mit hier nicht dargestellten Schaltmuf- fen oder ähnlichen Gangschaltbauteilen das Einrücken des

entsprechend angewählten Ganges bzw. der Gangstufe bewerk¬ stelligen. Die Schaltschwingen 12 weisen desweiteren je einen im wesentlichen in der gleichen Ebene mit der Schalt¬ gabel 14 sich erstreckenden Schaltarm 15 auf, der der Über¬ nahme der Schaltkraft 2, in angekoppeltem Zustand der Schaltschwinge 12, dient.

Der Schaltschwingenarm 15 ist an seinem oberen Ende zu einem Führungszylinder 16 aufgeweitet bzw. kann an seinem äußeren Ende mit einem solchen Führungszylinder 16 ausgerüstet sein. Es kann jedoch auch jede andere Axialführung dienlich sein. In der zylindrischen Innenöffnung des Führungszylinders 16 ist axial verschieblich geführt der Koppelschaft 6 des Kop¬ pelteiles 4 angeordnet. Zwischen der unteren Stirnseite des Koppelschaftes 6 und dem inneren Boden der Zylinderführung 16 ist eine Rückhol-Druckfeder 17 angeordnet. Diese Druckfe¬ der 17 ist derart vorgespannt ausgelegt, daß sie den Koppel¬ bolzen 4 nach oben, d.h. in Richtung der Gehäusewand 3 gedrückt hält. Somit wird bei Nichtvorhandensein der Wähl- bzw. Koppelkraft 5 und bei Neutral-bzw. Mittelstellung der Schubstange 1, der Koppelbolzen 4 mit seinem Koppelkopf 7 in die Öffnung 8 der Gehäusewand 3 hineingeschoben, bzw. hineingedrückt gehalten. Hierdurch wird die Schaltschwinge 12 an der Gehäusewand 3 unbeweglich festgesetzt, so daß ein ungewolltes Verschieben der Schaltschwinge und dadurch ein unbeabsichtigtes Ein- oder Ausrücken eines Ganges ausge¬ schlossen ist. Wie dies aus Fig. 1 und 2, und da insbeson¬ dere aus der rechten Zustands-Position, erkennbar ist, kann in abgekoppeltem und verriegeltem Zustand der Schwinge, die Festsetzung der Schwinge sicher erfolgen und dabei gleich¬ zeitig die Schubstange 1 ungehindert, beispielsweise zur Verschwenkung einer angekoppelten Schaltschwinge, wie im linken Zustandsbeispiel dargestellt, verschoben werden.

Wie bereits vorerwähnt, sind einer Schubstange 1 mehrere Koppelmechanismen mit Koppelbolzen 4 zugeordnet, wobei jeweils ein Koppelmechanismus mit einer Schaltschwinge 12

zusammenarbeitet. Dabei wird immer nur ein Koppelmechanismus betätigt, d.h. immer nur eine Schaltschwinge 12 ist über einen Koppelbolzen 4 an der Schaltschwinge 1 angekoppelt, wie in dem linken Zustandsfall der Zeichnung dargestellt. Alle übrigen Koppelmechanismen sind dabei nicht betätigt, d.h. alle übrigen Schaltschwingen 12 sind über die Koppel¬ bolzen 4 in der Gehäusewand 3 unbeweglich festgesetzt. So wird durch die Schubstange 1 immer nur eine Schwinge 12 über den entsprechenden Koppelbolzen 4 bewegt, während die übri¬ gen Schaltschwingen über die Koppelbolzen 4 unbeweglich festgesetzt bleiben. Erst wenn ein anderer Gang angewählt wird, wird, beispielsweise bei der in der Zeichnung links dargestellten Schaltschwinge, die Wähl- bzw. Koppelkraft 5 entfallen, wodurch der Koppelbolzen 4, durch die Kraft der Druckfeder 17, mit dem Koppelkopf 7 in die Öffnung 8 im Gehäuse 3 eingeschoben wird, die Schwinge 12 festsetzend. Gleichzeitig wird eine andere Schaltschwinge angewählt, bei¬ spielsweise die rechts in der Zeichnung dargestellte; es wird also die korrespondierende Koppel-Einrichtung betätigt, die der Koppelbolzen 4 aus der Öffnung 8 der Gehäusewand 3 heraus und in den kreuzförmigen Durchbruch 9 der Schubstange i so hineindrücken, daß der Koppelkopf 7 satt in den Quer¬ schlitz 10 einrastet. Danach kann diese neu angekoppelte Schaltschwinge nach links oder rechts in eine entsprechende Gangposition verschwenkt und dadurch über die Schaltgabel 14 das entsprechende Räderpaar aktiviert werden.

B e z u g s z e i c h e n l i s t e

1 Schubstange

^• 2 Schaltkraft-Richtung

3 Gehäusewand/gehäusefestes Teil

4 Koppelbolzen

5 Wähl- bzw. Koppelkraft

6 Koppelschaft

7 Koppelkopf

8 Gehäusedurchbruch/Öffnung 9 kreuzförmiger Durchbruch/Öffnung

10 Querschlitz

11 Längsschlitz

12 Schaltschwingen

13 Drehpunkt 14 Schaltgabel

15 Schaltschwingenarm

16 Führungszylinder

17 Druckfeder