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Mechanische Schaltvorrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalterrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, in welchen die Schaltung durch blosse axiale Verschiebung eines Schaltrades erfolgt.
Zweck der Erfindung ist es, für Getriebe dieser Art eine einfache, wenige Maschinenteile benötigende und vor allem raumsparende Schaltvorrichtung zu schaffen.
Dies wird nach der Erfindung durch ein längs einer Geraden schaltendes, hinsichtlich seiner Wirkrichtung umsteuerbares Schaltwerk erreicht, welches zum Schalten der einzelnen Getriebegänge dient. Das Schaltwerk ist ein Klinkenschaltwerk, welches durch einen nur in einer Ebene schwingbaren Bedienungshebel betätigt wird. Das Schaltwerk enthält einen im Getriebegehäuse gelagerten Schalthebel, welcher für jede seiner beiden Schwingrichtungen eine Klinke trägt, die während des Schaltvorganges in auf einer Schaltschiene angebrachte Zähne zur axialen Verschiebung derselben um einen Zahnabstand eingreifen, wobei die Abstände der Schaltverzahnungen der Getrieberäder den Abständen der Zähne auf der
Schaltschiene entsprechen.
Das Schaltwerk besteht also grösstenteils aus für die Bewegungs- übertragung ohnehin notwendigen Maschinen- teilen, wodurch sich eine bedeutende Einsparung ergibt. Während die bisher bekannten Schalt- vorrichtungen viel Raum beanspruchten, ist es jetzt möglich, die wichtigsten Teile derselben in einer der Seitenwände des Getriebegehäuses ein- zubauen. Die Ausschwingung des Schwinghebels und des Schalthebels ist in jeder der beiden
Richtungen durch eine federbeeinflusste Ein- richtung begrenzt.
Eine weitere Vereinfachung kann dadurch erzielt werden, dass unter Weglassung des üblichen
Schalthebels das Weiterschalten der Gänge und die Umsteuerung der Wirkrichtung des Schalt- werkes vom Kupplungsfusshebel aus erfolgt.
Dabei kann zur Erzielung eines höheren Getriebe- ganges der Druck auf die eine beispielsweise linke und zur Erzielung eines niedrigeren Getriebeganges der Druck auf die andere beispielsweise rechte
Seite der Fussplatte des Kupplungsfusshebels erfolgen. Die Fussplatte des Kupplungsfusshebels ist zwecks Umsteuerung der Wirkrichtung des
Schaltwerkes um eine Achse schwenkbar aus-
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fusshebels im wesentlichen senkrecht verläuft, was eine sehr einfache Ausführung ergibt. Dabei ist zu beiden Seiten des Kupplungsfusshebels auf dessen Welle je eine mit der Schaltstange verbundene Nocke drehbar gelagert, die durch einen mit der Fussplatte verschwenkbaren Anschlagarm betätigt, die Schaltung bewirken.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise an Hand eines fünfgängigen Geschwindigkeits-Wechselgetriebes mit Rückwärtsgang, in welchem die Schaltung durch blosse axiale Verschiebung eines Schaltgliedes erfolgt, veranschaulicht. Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt entlang einer durch die Antriebswelle gelegten waagrechten Ebene (Linie I-I der Fig. 2), Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch das Getriebe nach der Linie lI-lI der Fig. l, Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch das Schaltwerk, gesehen in Richtung des Pfeiles R und Fig. 4 ein Schaubild eines Teiles der durch einen Kupplungsfusshebel betätigten Schaltvorrichtung.
Als Anwendungsbeispiel für die Erfindung ist ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe gezeigt, in welchem auf der Antriebswelle 1 eine Schaltmuffe 2 längsverschiebbar und mit der Welle drehbar gelagert ist. Die Schaltmuffe weist eine Schaltverzahnung 3 auf. Die Getrieberäder 4 besitzen eine mittlere Bohrung mit einer Innenverzahnung 5 und sind im Gehäuse 6 gelagert. Mit den Zahnrädern 4 sind auf der Abtriebswelle 7 (Fig. 2) gelagerte Getrieberäder 8 in dauerndem
Eingriff. Zum Schalten von einem Gang in einen anderen Gang muss die Schaltmuffe 2 längsver- schoben werden. Zu diesem Zweck ist sie an einem Ende mit einer Führungsnut 9 ausgestattet, in welche eine Schaltgabel 10 eingreift, die mit einer Schaltschiene 11 fest verbunden ist.
Die Schaltschiene bildet bereits einen Teil des
Schaltwerkes und besitzt Zähne 12, die den gleichen Abstand voneinander aufweisen wie die
Schaltverzahnungen 5 der aufeinanderfolgenden
Getrieberäder 4. Die Schaltschiene ist auf einer
Führungsleiste 13, die durch Schrauben 14 im
Gehäuse befestigt ist, parallel zur Antriebswelle längsverschiebbar gelagert. In der Seitenwand des Gehäuses ist weiter ein zweiarmiger Schwing- hebel 15 gelagert. Der eine Arm 16 desselben befindet sich ausserhalb des Gehäuses, während der andere Arm 17 als Klinkenträger ausgebildet ist. An dem freien Ende des Armes 17 sind zwei
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in entgegengesetzter Richtung durch die Wirkung von Federn 18 nach unten gedrückte Klinken 19 und 20 angebracht.
Ebenfalls auf dem Klinkenträger 17 befestigte Bolzen 21 und 22 begrenzen den Weg der KLnken nach unten. Zur Begrenzung der Schwingungsamplitude des Klinkenträgers ist für jede der beiden Klinken eine feder- cemnusste Einrichtung im Gehäuse befestigt. Sise besteht je aus einem Zylinder 23, 23', in welchem je ein Kolben 24, 24'durch je eine Feder 25, 25'bis zu einem Anschlag 26, 26'nach aussen gedrückt wird. Die Schwingungsamplitude des Klinkenträgers ist durch je eine Überwurfmutter 27, 27'einstellbar. Der Klinkenträger besitzt Nasen 28, 29, die in der in Fig. 3 mit vollen Linien gezeigten Ruhelage des Klinkenträgers die in ihrer äussersten Lage befindlichen Kolben 24,24' berühren.
Diese Berührung findet unter sehr geringer Vorspannung statt, jedoch ist es auch möglich, ein kleines Spiel zwischen der äussersten Lage der Kolben 24 und 24'und der Nasen 28 und 29 des sich in Ruhelage befindlichen Klinkenträgers vorzusehen. Der grösste Ausschlag des Klinkenträgers wird ebenfalls begrenzt u. zw. in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Aufstossen des Kolbenrandes 30 auf die Innenwand der Überwurfmutter 27. Die Begrenzung der axialen Bewegungen der Kolben 24, 24'bildet die Begrenzung der Schaltbewegung des Schalthebels 31, der im Fahrzeug in nur einer Ebene schwingbar befestigt und mittels einer Schaltstange 32 mit dem Arm 16 des Schwinghebels 15 gelenkig verbunden ist. Unter Weglassung der Schaltstangc 32 und des Armes 16 könnte der Schalthebel auch unmittelbar mit dem Schwinghebel 15 verbunden werden.
Ist beispielsweise die senkrechte Stellung des
Schalthebels dessen Ruhelage, so wird durch Ziehen des Schalthebels in Richtung H (Fig. 1) auf höhere Gänge geschaltet und durch Drücken des Schalthebels aus seiner Null-Lage in Richtung V in niedrigere Gänge zurückgeschaltet. Zwischen dem ersten Gang und dem Rückwärtsgang ist ein
Hauptleerlauf angeordnet.
Wird der Schalthebel in Richtung H gezogen, dann wird diese Bewegung über die Schaltstange32 auf den Schwinghebel 15 übertragen, der mit
Bezug auf Fig. 3 nach links ausschwingt (ge- strichelte Linien in Fig. 3), wobei die Klinke 20 den vor ihr liegenden Zahn ergreift und diesen und damit die Schaltschiene 11 um einen Zahn- abstand nach links verschiebt.
Da die Abstände der Schaltzähne 12 voneinander den Abständen der Schaltverzahnungen 5 der Getrieberäder 4 entsprechen, so wird die Schaltmuffe 2 über die
Schaltgabel 10 entweder aus der Hauptleerlauf- stellung in den ersten Gang durch Eingreifen der
Schaltverzahnung 3 der Schaltmuffe in die Innen- verzahnung des ersten Ganges gebracht oder von einem niedrigen Gang in den nächsthöheren Gang durch Aussereingriffbringen der Innenverzahnung des niedrigen Ganges und Ineingriffbringen in die Innenverzahnung des nächsthöheren Ganges.
Durch die Wirkung der Federn 25, 25'wird nach jeder Schaltung der Klinkenträger 17 und damit auch der Schalthebel 31 in seine Ruhelage zurückgebracht und durch die Kolben 24,24'in dieser Lage festgehalten. Es sind also beim Hinaufschalten immer aufeinanderfolgende Bewegungen des Schalthebels in Richtung H erforderlich, um aus dem Hauptleerlauf in den fünften Gang zu schalten. In gleicher Weise sind beispielsweise beim Zurückschalten vom fünften Gang in den Hauptleerlauf fünf Bewegungen des Schalthebels in Richtung V notwendig. Eine sechste Bewegung des Schalthebels in Richtung V schaltet dann den Rückwärtsgang ein. Um ein unbeabsichtigtes Schalten in den Rückwärtsgang zu verhindern, wird zweckmässig für diesen eine vom Fahrer betätigte Auslösevorrichtung beliebiger Art vorgesehen.
Zwischen den einzelnen Gängen sind Nebenleerläufe angeordnet. Fig. l zeigt die Schaltmuffe in einer solchen Stellung. Um von irgend einem Gang auf Nebenleerlauf zu schalten, wird der Schalthebel nicht über seinen ganzen Ausschlag bewegt, sondern nur bis zu einer durch eine Kugelraste 49 (Fig. 1) spürbaren Zwischenstellung, welche dem halben Schaltweg entspricht.
Dadurch ist es möglich, von irgend einem Gang sofort mit einer Schaltbewegung auf Leerlauf zu schalten. Damit jederzeit festgestellt werden kann, welcher Gang eingeschaltet ist, wird eine Anzeigevorrichtung verwendet, welche einen Bowdenzug enthält. Der Draht 33 ist an der
Schaltschiene 11 befestigt und macht deren Längsbewegungen mit. Das zweite Ende 34 des Drahtes ist mit einem die Bezeichnung der einzelnen Gänge aufweisenden Schild 35 verbunden, das in Fahrernähe vorzugsweise am Schaltbrett des Fahrzeuges längsbeweglich angebracht ist. Ein Schauloch 36 ist in solcher Lage angeordnet, dass durch dieses die jeweiligen Schaltstellungen abgelesen werden können. Der Draht ist von einer Hülle 37 um- geben.
Das Schild kann auch kreisförmig nach
Art des Ziffemblattes von Uhren ausgeführt werden, wobei dann das Ende des Bowdenzuges mit einer Zahnstange verbunden wird, welche mit einem Zahnrad kämmt, das eine kreisrunde
Scheibe dreht. Der Hauptleerlauf ist dabei be- sonders gekennzeichnet.
Da mit der erfindungsgemässen Schaltvorrich- tung nur einfache Schaltbewegungen auszu- führen sind, eignet sich diese auch für eine Be- tätigung durch den Kupplungsfusshebel. Zu diesem Zweck sind auf der Welle 38 für den
Kupplungsfusshebel 39 (Fig. 4) zwei Nocken 40 und 41 drehbar gelagert. Die Nocke 40 besitzt einen Arm 42, der nach unten ragt und mit der
Schaltstange 32'durch eine Stange 43 gelenkig verbunden ist. Ebenso ist die'Schaltstange 32' mit einem nach oben gerichteten Arm 44 der
Nocke 41 durch eine Stange 45 verbunden, wo- durch eine Bewegungsumkehrung ermöglicht wird. Die Nocken 40 und 41 sind auf beiden
Seiten eines auf der Welle 38 befestigten Armes 46 angeordnet, an welchem die Fussplatte 47 des
Kupplungshebels drehbar, aber nicht längsver-
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ichiebbar gelagert ist.
Ein mit der Fussplatte verbundener Anschlagarm 48 schwingt, wenn die Fussplatte in der Mitte, d. h. ohne sie zu verdrehen, durchgetreten wird, zwischen den Nocken 40 und 41 nach abwärts, wobei auf bekannte Weise die Kupplung allein betätigt wird.
Die Fussplatte 47 ist etwas breiter ausgeführt, so dass es möglich ist, den Fuss in der Mitte oder mehr links oder rechts von der Mitte aufzusetzen, wodurch sich die Fussplatte verdreht und entweder auf die Nocke 40 oder 41 auftrifft und diese nach abwärts schwingt, wodurch auf bekannte Weise die Kupplung gelöst und darauffolgend eine Schaltung bewerkstelligt wird.
In der gezeigten Ausführung bewirkt ein Aufsetzen des Fusses auf die linke Seite 47'der Fussplatte ein Verdrehen in solcher Weise, dass der Anschlag 48 auf die Nocke 40 auftrifft, diese mitnimmt und über die Stange 43 die Schaltstange 32' axial nach hinten verschiebt, wodurch auf den nächstniedrigeren Gang geschaltet wird. Wird die Fussplatte durch Treten auf die rechte Seite 47"derselben niedergedrückt, dann verdreht sie sich in solcher Weise, dass der Anschlag 48 die Nocke 41 mitnimmt, wodurch die Schaltstange 32'nach vom gezogen wird, wodurch auf den nächsthöheren Gang geschaltet wird. Tritt der Fahrer nicht auf Anschlag durch, sondern nur bis auf eine durch die Kugelraste 49 (Fig. l) spürbare Zwischenstellung, so wird auf Nebenleerlauf geschaltet.
Die Erfindung ist für Getriebe mit vielen oder wenigen Übersetzungsstufen geeignet.
PATENTANSPRÜCHE : l. Mechanische Schaltvorrichtung für Ge- schwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere von
Kraftfahrzeugen, in welchen die Schaltung durch axiale Verschiebung des Schaltgliedes erfolgt, ge- kennzeichnet durch ein längs einer Geraden schaltendes, hinsichtlich seiner Wirkrichtung um- steuerbares Schaltwerk zum Schalten der ein- zelnen Getriebegänge.
2. Mechanische Schaltvorrichtung nach An- spruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schaltwerk ein Klinkenschaltwerk ist, welches durch einen nur in einer Ebene schwingbaren Bedienungshebel betätigt wird.
3. Mechanische Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltwerk einen im Getriebegehäuse gelagerten Schwinghebel enthält, welcher für jede seiner beiden Schwingrichtungen eine Klinke trägt, die während des Schaltvorganges in auf einer Schaltschiene angebrachte Zähne zur axialen Verschiebung derselben um einen Zahnabstand eingreifen, wobei die Abstände der Schaltverzahnungen der Getrieberäder den Abständen der Zähne auf der Schaltschiene entsprechen.
4. Mechanische Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschwingung des Schwinghebels und des Schalthebels in jeder der beiden Richtungen durch eine tederbeemnusste Einrichtung begrenzt ist, um ein Überspringen eines Ganges beim Schalten zu vermeiden.
5. Mechanische Schaltvorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Weiterschalten der Gänge und die Umsteuerung der Wirkrichtung des Schaltwerkes vom Kupplungsfusshebel aus erfolgt.
6. Mechanische Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines höheren Getriebeganges der Druck auf die eine beispielsweise linke und zur Erzielung eines niedrigeren Getriebeganges der Druck auf die andere beispielsweise rechte Seite der Fussplatte des Kupplungsfusshebels erfolgt.
7. Mechanische Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fussplatte des Kupplungsfusshebels zwecks Umsteuerung der Wirkrichtung des Schaltwerkes um eine Achse schwenkbar ausgebildet ist, die zur Schwenkachse des Kupplungsfusshebels im wesentlichen senkrecht verläuft.
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