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Vorrichtung zur Betätigung eines halbautomatischen Übersetzungsgetriebes, insbesondere von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines halbautomatischen Übersetzungsgetrie- bes, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit Hilfe von Druckluft und eines Hilfskolbens.
Bei solchen Betätigungsvorrichtungen bringt eine auf der Schaltstange befestigte Schaltmuffe in den beiden Endstellungen der Schaltstange zwei verschiedene Vorgelege in Eingriff. Vor allem, wenn diezwischen den beiden Eingriffsstellungen befindliche Leerlaufstellung nicht besonders festgelegt ist, können sich bei den bekannten Vorrichtungen beim Einschalten der entsprechenden beiden Gangstufen durch eine blockierte Synchronisierung beträchtliche Schwierigkeiten ergeben.
Wird nämlich von der einen Gangstufe auf die andere Gangstufe umgeschaltet, so stimmen die Drehzahlen der miteinander zu kuppelnden Vorgelegewellennicht überein und das Umschalten kann nicht zu einem richtigen Eingriff der Kupplungsklauen führen, weil die zur Verfügung stehende Zeit nicht ausreicht, über die übliche Synchronisierung rechtzeitig den Gleichlauf der zu kuppelnden Vorgelegewellen herbeizuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Mangel zu beheben und die eingangs genannte Betätigungsvorrichtung so zu verbessern, dass ein Einschalten der beiden durch die Schaltstange schaltbaren Gangstufen nur nach jeweils bewirkter Synchronisierung möglich ist.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Hilfskolben mit einer kleinen Durchgangs-Drosselöffnung, die ihrerseits beim Aufsitzen des Hilfskolbens auf einer am Hauptkolben aufvulkanisierten elastischen Unterlage von dieser einseitig abgeschlossen wird, versehen ist, und sich frei in einem Steuerzylinder und auf der Schaltstange verschieben lässt, gegenüber denen er mittels Dichtringe abgedichtet ist, wobeiim Steuerzylinder ein Anschlag für den Hilfskolben eingesetzt ist, so dass beim Umschalten die Bewegung der Kolben bis zur Leerlaufstellung schnell, die weitere Bewegung zufolge der Durchgangsdrosselöffnung langsam erfolgt.
Wird die so gestaltete Betätigungsvorrichtung beispielsweise derart betätigt, dass der mit der Schaltstange fest verbundene Kolben durch Druckluft von seiner schaltstangenseitigen Endstellung in seine andere Endstellung verschoben wird, so lässt der Hilfskolben eine schnelle Bewegung der Schaltstange nur bis etwa zur Mittelstellung des Kolbens im Steuerzylinder zu, bei der sich die Schaltmuffe in ihrer Leerlaufstellung befindet. Die Weiterverschiebung des Kolbens ist daraufhin nur noch mittels der die Drosselöffnung des Hilfskolbens durchsetzenden Druckluft möglich, weshalb die Einschaltung der andern Gangstufe nur noch so langsam erfolgen kann, dass inzwischen eine vollständige Synchronisierung möglich ist.
Soll die Schaltstange umgekehrt wieder in ihre andere Endstellung verschoben werden, so ist durch die Entlüftung des Druckluftanschlusses ebenfalls zunächst wieder eine schnelle Rückwärtsbewegung des mit der Schaltstange. verbundenen Kolbens möglich, bis der Hilfskolben am schaltstangenseitigen Endedes Zylinders anschlägt.
Die Weiterbewegung des hiebei noch in der Leerlaufstellung befindlichen andern Kolbens ist nur langsam möglich, weil das zwischen den beiden Kolben befindliche Luftpolster nunmehr durch die Drosselöffnung des Hilfskolbens verdrängt werden muss. Infolgedessen erfolgt auch die Einschaltung der andern Gangstufe stets so langsam, dass vorher eine einwandfreie Synchronisierung erfolgen kann.
Ausgestaltungen der Erfindung betreffen konstruktive Einzelheiten der Betätigungsvorrichtung.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht :
Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemässe Betätigungsvorrichtung in einem axialen Längssschnitt (die
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Schaltstange befindet sich in ihrer äusseren Endstellung) ; Fig. 2 einen gleichen Schnitt det Betätigungsvorrichtung bei in ihrer Mittelstellung befindlicher Schaltstange : Fig. 3 einen gleichen Schnitt der Betätigungsvorrichtung bei in ihrer inneren Endstellung befindlicher Schaltstange.
Die dargestellte Betätigungsvorrichtung bildet einen Bestandteil der pneumatischen Betätigungsvor-
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lichen aus einem Steuerzylinder 5, einem darin verschiebbaren und mit einer Schaltstange 10 fest verbundenen Hauptkolben 4 und einem auf der Schaltstange 10 innerhalb des Steuerzylinders frei beweglichen Hilfskolben 1, der von einer Drosselöffnung 2 durchsetzt ist.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist in den Steuerzylinder 5 noch eine an seiner Innenwand anliegende Buchse 6 fest eingesetzt, die den schaltstangenseitigen Bereich des Steuerzylinders 5 freilässt und mit ihrer dortigen Stirnfläche eine Anschlagfläche für den Hilfskolben l bildet, der dadurch nur im schaltstangenseitigen Bereich des Steuerzylinders 5 verschiebbar ist. Der Hauptkolben 4 ist demgegenüber innerhalb der Buchse 6 geführt und kann trotz dieser Führung bis in eine äussere Endstellung verschoben werden,
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bige Dämpfungsauflage Sauf, wodurch vor allem das Schaltgeräusch gedämpft wird.
Der Steuerzylinder 5 ist an seinem schaltstangenseitigen Ende an die weiteren (nicht dargestellten) Teile des halbautomatischen
Schaltgetriebes über eine Öffnung 7 angeschlossen, durch die dem dortigen Innenraum des Steuerzylinders
5 Druckluft zugeführt und auch wieder abgelassen werden kann. Das andere Ende des Steuerzylinders 5 ist lediglich mit einer axialen Entlüftungsöffnung 8 versehen, durch welche der der Schaltstange 10 abgele- gene Raum 9 des Steuerzylinders 5 ständig mit der Aussenluft in Verbindung steht.
Der Hilfskolben 1 ist durch einen äusseren Dichtring 11 gegenüber der Buchse 6 und durch einen inne- ren Dichtring 12 gegenüber der Schaltstange 10 abgedichtet, während der Hauptkolben 4 lediglich durch einen äusseren Dichtring 13 gegenüber der Buchse 6 abgedichtet ist.
Die erfindungsgemässe Betätigungsvorrichtung arbeitet folgendermassen : bei der in Fig. 1 dargestellten äusseren Endstellung des Hauptkolbens 4 ist über die Schaltstange 10 und eine (nicht dargestellte) Schalt- muffe die eine Gangstufe eingeschaltet.
Soll die andere Gangstufe, bei der sich der Hauptkolben in seiner inneren (dem schaltstangenseitigen Ende des Steuerzylinders 5 gegenüberliegenden) Endstellung befindet, eingeschaltet werden, so wird hiezu Druckluft durch die Öffnung'7 in den schaltstangenseitig des Hilfskol- bens 1 befindlichen Raum des Steuerzylinders 5 eingeführt, wodurch der Hilfskolben l samt daran - über die elastisch nachgiebige Dämpfungsauflage 3 - abgestütztem Hauptkolben 4 und Schaltstange 10 schnell bis in die aus Fig. 2 ersichtliche Mittelstellung verschoben wird, bei der der Hilfskolben 1 durch seinen
Anschlag an der Buchse 6 an einer Weiterbewegung gehindert ist.
Diese Verschiebung kann auch deshalb schnell vor sich gehen, weil die im Raum 9 des Steuerzylinders befindliche Luft dabei durch die Entlüf- tungsöffnung 8 schnell entweichen kann.
Die Weiterverschiebung der Schaltstange 10 aus der der Leerlaufstellung "0" entsprechenden Mittel-
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lung ist nur noch langsam möglich, weil hiebei die durch die Öffnung 7 zugeführte Druckluft erst durch die Drosselöffnung 2 des Hilfskolbens 1 in den zwischen den beiden Kolben befindlichen Raum 14 eindringen muss. Infolgedessen kann auch die Einschaltung der entsprechenden Gangstufe nur so langsam erfolgen, dass die hiezu notwendige Synchronisierung rechtzeitig vorher möglich ist und die Einschaltungder Gangstufe nach erfolgter Synchronisierung völlig geräuschlos erfolgt.
Soll aus der letztgenannten Einstellung wieder die aus Fig. l ersichtliche Stellung herbeigeführt werden, so wird der schaltstangenseitige Raum des Steuerzylinders 5 durch die öffnung'1 entlüftet. Es können dadurch sowohl der Hilfskolben 1 als auch der Hauptkolben 4 und die Schaltstange 10 gemeinsam schnell so-weit nach aussen verschoben werden, bis der Hilfskolben 1 am schaltstangenseitigen Ende des Steuerzylinders 5 anliegt. Da hiebei der Raum 14 zwischen den beiden Kolben zunächst noch in seiner vollen Grösse (vgl. Fig. 3) erhalten und mit Luft angefüllt ist, befinden sich der Hauptkolben 4 und die Schaltstange 10 hienach in der aus Fig. 2 ersichtlichen Mittelstellung, bei der die Schaltmuffe ihre Leerlaufstellung einnimmt.
Die Weiterverschiebung des Hauptkolbens 4in seine aus Fig. 1 ersichtliche Endstellung ist nur unter gleichzeitiger Verdrängung der Luft aus dem Raum 14 durch die Drosselöffnung'2 und dem schaltstangenseitigen Raum des Steuerzylinders 5 nach aussen möglich und erfolgt entsprechend langsam. Infolgedessen ist auch hier eine einwandfreie Synchronisierung der Schaltvorrichtung gewährleistet, bevor die Schaltstange 10 in Richtung des Pfeiles I der Fig. 1 in ihre äussere Endstellung gelangen kann. Dabei wird die Geräuschlosigkeit des Schaltvorganges noch dadurch unterstützt, dass der Hauptkolben 4 am Ende einer
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Auswärtsbewegung nur über seine Dämpfungsunterlage 3 am Hilfskolben 1 anschlagen kann.
Damit die Schaltgeräusche weiterhin herabgemindert werden, kann der Hauptkolben 4 {, Wie dargestellt) auch noch an seiner der Schaltstange 10 abgelegenen Stirnfläche mit einer elastisch nachgiebigen Dämpfungsauflage versehen sein. Ausserdem könnte auch der Hilfskolben 1 an seiner dem Hauptkolben 4 abgewendeten Stirnfläche eine Dämpfungsauflage aufweisen, um die Schaltgeräusche auf ein Minimum zurückzuführen.