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DE4341644A1 - Gear selector for motor vehicle transmission - Google Patents

Gear selector for motor vehicle transmission

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DE4341644A1
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sleeve
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Volkswagen AG
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Abstract

The switching shaft (3) can be locked in its rotary or sliding movement to lock the gear by a stop (22) which can be moved out of its locking position through an actuator. The stop is supported in its locking position on the housing (2) by the non-deforming components balls (20,21), tension sleeve (18) and hollow screw (17). The locking action is released when one of these components is moved by the actuator relative to another. The stop is formed by a locking bolt displaceably held in a guide sleeve (19) and having a cross-sectional reduction (28) for holding the balls (20,21).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gangwähleinrichtung für ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a gear selector for a transmission according to the preamble of claim 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.A generic gear selector is known from the DE 19 46 219 A1 (B60K; 63C, 20/20). This describes a ge internal shift lock, in which a as a locking pin led stop element the movements of a through a transmission shift lever can limit movable shift shaft to failure prevent circuits. By means of an electrical out there led actuator can be the stop element ner locked position can be pulled out again. Is problematic such an arrangement when the locking pin through the Shift shaft is loaded. Often that is enough in the actuator not available from the service provider Unlock the locking pin under load. Similar problems arise also with locking devices, such as those from the Non-generic fonts GM 77 35 295 (B60K 20/02) or DE 30 16 909 C2 (F16H 5/06) are known. In the latter the Locking pin via an elastic spring on the gearbox housing supported. Will be with the locking pin in the active position exerted by the switching shaft on this force, in particular Unlocking is especially difficult with a large load Lich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Gangwähleinrichtungen so weiterzubilden, daß die vorstehend ge­ nannten Probleme vermieden werden. The invention is therefore based on the object of the generic type Gear selector devices so that the ge above mentioned problems can be avoided.  

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.This problem is solved by the characteristic features of the Claim 1. Particularly advantageous developments of Invention, in particular with regard to their construction Subject of the subclaims.

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.According to the invention, this is an effect that locks the gear impact element in its active position on the gear housing via de Formation-stable components can be supported, of which at least one is movable by the actuator. By the Moving out a component involved in the support the stop element loses its locking effect and allows movement of the selector shaft to the previously locked position. Through a clever design and arrangement of these building elements te, as particularly in claims 2 to 8 is written, can also with a high load of the stop element by the selector shaft with little force Exercise the blocking effect can be brought about.

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.The one according to claims 6 to 8 is also particularly advantageous proposed placement of the stop element in a Banjo bolt, which in turn can be inserted into the gear housing is. This is a be for a gear lock according to the invention particularly compact design possible. Such a system can represent in addition, without major design effort in series existing transmission concepts can be integrated. The build out only a few individual components are also guaranteed by egg ne high operational reliability.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtTwo preferred embodiments of the invention are in the Drawing shown. It shows

Fig. 1 ein achsparallel zur Schaltwelle ausgerich­ tetes Anschlagelement, das eine Schiebebewe­ gung der Schaltwelle begrenzt, Fig. 1 is an axially parallel to the selector shaft being rich tetes stop element which supply a Schiebebewe the shift shaft is limited,

Fig. 2 ein senkrecht zur Schaltwelle ausgerichtetes Anschlagelement, das ebenfalls eine Schiebe­ bewegung der Schaltwelle begrenzt. Fig. 2 is a perpendicular to the shift shaft stop element, which also limits a sliding movement of the shift shaft.

Gleiche Bauteile sind in beiden Figuren gleich beziffert.The same components are numbered the same in both figures.

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.One can see in Fig. 1 the section of a total of 1 be marked and here having 5 gears, in which in a housing 2, a selector shaft 3 according to double arrow 4 for the selection of shift gates in the longitudinal direction and according to double arrow 5 for inserting a specific gear an axis of rotation 6 is movable. Via a threaded bolt 7 and a linkage not shown here, the selector shaft 3 is connected to a gear selector lever, if not shown. The individual transmission gears are shifted by a shift finger 8 , which has a rotationally fixed connection to the shift shaft 3 and is surrounded by a locking plate 9 . The shift of the Schaltfin gers 8 between shift forks 10 (R), 11 (1/2), 12 (3/4) and 13 (5) is limited by a screw bolt 14 , which protrudes into an opening 15 of the locking plate 9 .

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. Of particular importance for the inventive Gangwählein direction is generally designated 16 passage barrier associated here the reverse gear R. Essential elements of this gear lock 16 are a banjo bolt 17 , a tension sleeve 18 , a guide sleeve 19 , clamping bodies 20 , 21 and an impact element 22 . This is slidably fitted into the guide sleeve 19 and is supported by a small compression spring 23 on the tension sleeve 18 , which in turn is fixed by a large compression spring 24 against an annular flange 25 of the guide sleeve 19 . The latter in turn is held axially immovable in the hollow screw 17 . The designed here as balls Klemmkör by 20 , 21 pass through bores 26 and 27 in the guide sleeve 19 and engage in a cross-sectional reduction 28 of the stop element 22 . The pull sleeve 18 is assigned a sealing element 29 , which is held by the banjo bolt 17 . Via a coupling surface 30 , which is only indicated schematically, the pull sleeve 18 is connected to a control device (not shown). Such an actuating device can be an electric or hydraulic servomotor. However, a linkage or a cable would also be conceivable, which is connected to a special operating element on the gear selector lever.

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. Fig. 1 shows the stop element 22 in an operative position, which prevents the engagement of reverse gear. A United shift of the control shaft 3 according to the double arrow 4 to the left leads to an end face 31 of the control shaft 3 on the abutment element 22 comes to rest. This presses with a circumferential ramp 32 a on the balls 20 , 21 , which in turn because of the Boh stanchions 26 , 27 can not avoid and thus sleeve 18 are jammed against the train. The stop element 22 is therefore not displaceable even when the switching shaft 3 is subjected to high forces. However, a small actuating force is sufficient to pull the pull sleeve 18 to the left against the action of the large compression spring 24 . The balls 20 and 21 can then dodge radially via a ramp 32 b of the tension sleeve 18 and release the stop element 22 . This is therefore movable and is no longer an obstacle to an insertion movement of the selector shaft 3 in the reverse gear.

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.To remove the reverse gear, shift shaft 3 must be moved to the right again. In this case, both the large compression spring 24 and the small compression spring 23 ensure that the stop element 22 is automatically returned to its operative position. In contrast, the pulling sleeve 18 must always be actively actuated by the actuating device in order to cancel the active position. This can be done, for example, by a pull ring attached to the gear lever.

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.The embodiment shown in FIG. 1 is characterized by a particularly compact design. The entire gear lock 16 can be used as a compact assembly in a tapped hole 33 of a housing cover 34 . The gear lock 16 can also be manufactured extremely inexpensively because all built-in parts can either be produced by simple pressing processes or can be obtained as standard parts customary on the market.

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.As an alternative to the exemplary embodiment shown in FIG. 1, FIG. 2 shows a gear lock 16 in which the axis of rotation of the hollow screw 17 is arranged perpendicular to the axis of rotation 6 of the selector shaft 3 . The stop element 22 then limits the sliding movement of the selector shaft 3 when a non-rotatably connected paragraph 35 runs against the stop element 22 .

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.For both exemplary embodiments shown in the drawing, the unlocking force not necessary for unlocking the stop element 22 on the pull sleeve 18 is determined by the angle of the ramp 32 a on the stop element 22 and the angle of the ramp 32 b in the pull sleeve 18 and by the strength of the compression springs 23 and 24 . These sizes must be carefully coordinated in individual cases. In practical tests it has been found that three evenly distributed over the circumference ver clamping body ensure a particularly good functioning of the gear lock 16 .

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.Understandably, the invention is not limited to the embodiment shown in the drawing. Instead of a pull sleeve, for example, a rotating sleeve would also be conceivable. This has a plurality of grooves in the inside, in which the balls 20 , 21 engage. The respective internal grooves have a variable depth over the circumference, so that the balls 20 , 21 are freely movable at their deepest point, and jamming can take place from a certain limit depth.

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.The gear lock 16 can not only be used as a reverse gear lock, but can also be used as a forward gear lock by appropriate arrangement within the transmission housing 2 if, for example, a direct downshift from 5th gear to 2nd gear is to be prevented. It is also possible to block rotary movements if the selector shaft is designed accordingly.

Claims (10)

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.
1. Gear selector for a transmission ( 1 ) with
  • - One by a gear selector lever in a housing ( 2 ) ver rotatable and / or displaceable shift shaft ( 3 ),
  • - at least one stop element ( 22 ), by means of which a rotary or sliding movement of the selector shaft ( 3 ) can be limited for the purpose of locking the gear,
  • - An actuating device through which the stop element ( 22 ) can be moved out of its blocking position causing the gear lock, characterized in that
  • - The stop element ( 22 ) in its locked position can be supported on the housing ( 2 ) by means of de-formation-resistant components (balls 20 , 21 , tension sleeve 18 , banjo bolt 17 ),
  • - To cancel the blocking effect of the stop element ( 22 ) at least one of the components (pull sleeve 18 ) can be moved by the actuating device relative to the other components.
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.2. Gear selector according to claim 1, characterized in that the stop element ( 22 ) is formed by a locking pin which can be supported on at least one clamping body ( 21 , 22 ) and a tension sleeve ( 18 ) on a housing-fixed component (banjo bolt 17 ). 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. 3. gear selector according to claim 2, characterized in that the locking pin is slidably held in a guide sleeve ( 19 ) and has at least one cross-sectional reduction ( 28 ) for at least partially receiving the clamping body ( 20 , 21 ). 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.4. gear selector according to claim 3, characterized in that the guide sleeve ( 19 ) has at least one recess (bore 26, 27 ) through which the clamping body ( 20 , 21 ) with respect to the axis of rotation of the locking pin with respect to their mobility in the axial direction will. 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.5. gear selector according to claim 4, characterized in that the pull sleeve ( 18 ) with at least one ramp ( 32 b) is seen ver, so that the clamping body located in the clamping position by ( 20 , 21 ) after displacement of the pull sleeve ( 18 ) move freely are. 6. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gehäusefeste Bauteil eine in das Gehäuse (2) ein­ schraubbare Hohlschraube (17) ist.6. gear selector according to claim 2, characterized in that the housing-fixed component in the housing ( 2 ) is a screwable banjo bolt ( 17 ). 7. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zughülse (18) im Inneren der Hohlschraube (17) glei­ tend geführt ist.7. gear selector according to claim 6, characterized in that the pull sleeve ( 18 ) inside the hollow screw ( 17 ) is guided tend. 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.8. gear selector according to claim 7, characterized in that the guide sleeve ( 19 ) relative to the banjo bolt ( 17 ) is fixed and for the with a compression spring ( 24 ) Bea struck sleeve ( 18 ) represents a travel limitation. 9. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Anschlagelement (22) eine Schiebebewegung der Schaltwelle (3) begrenzbar ist.9. gear selector according to claim 1, characterized in that a sliding movement of the selector shaft ( 3 ) can be limited by the stop element ( 22 ). 10. Gangwähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Anschlagelement 22 eine Drehbewegung der Schaltwelle (3) begrenzbar ist.10. gear selector according to claim 1, characterized in that a rotational movement of the selector shaft ( 3 ) can be limited by the stop element 22 .
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