Einrichtung an Kraftfahrzeugen zum Schalten des Wechselgetriebes unter vorgängiger selbsttätiger Voreinstellung der Vorwärtsgänge desselben. Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Ein richtung .an Kraftfahrzeugen zum Schalten des Wechselgetriebes unter vorgängiger selbst tätiger Voreinstellung der Vorwärtsgänge des selben, die ein in Abhängigkeit von der Fahr geschwindigkeit tätiges Verstellorgan auf weist, das auf ein Organ zur Voreinstellung der Gänge einwirkt, wobei für die eigentliche Schaltung der Gänge ein Steuerhebel vorhan den ist,
der mit den Wechselrädern über Mit tel zur automatischen Voreinstellung des Leer laufes verbunden ist.
Gemäss dem Patentanspruch des Haupt patentes ist die Verbindung des Steuerhebels mit den Wechselrädern so, dass, während eine erste Hebelverschwenkung zuerst das Einrük- ken eines Wechselräderpaares und darauffol gend die Voreinstellung des Leerlaufes be wirkt, die zweite Hebelverschwenkung das Ausrücken desselben Wechselräderpaares ver anlasst und anschliessend die Mittel für die folgende Schaltbewegung vorbereitet.
Bei der Einrichtung gemäss vorliegender zusätzlicher Erfindung bewirkt der Steuer hebel das Einrücken des voreingestellten Wechselräderpaares bei seinem Bewegen in einer Richtung und das Ausrücken dieses Wechselräderpaares bei seinem Bewegen in der entgegengesetzten Richtung. Der Steuer hebel kann dadurch das Ausrücken des in Ein griff stehenden Wechselräderpaares und das Einrücken des voreingestellten Wechselräder- paares in einer einzigen hin und her gehenden Hebelverschwenkung bewirken.
In der Zeichnung, in der die im Haupt patent vorkommenden Teile mit den gleichen, aber gestrichenen Überweisungen bezeichnet sind, ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung veranschau licht.
Darin zeigen: Fig.1 die Einrichtung im Stirnaufriss, Fig. 2 dieselbe Einrichtung teilweise im Grundriss, Fig. 3 die Einrichtung bei eingeschaltetem IV. Geschwindigkeitsgang, Fig. 4 eine Einzelheit der Einrichtung bei eingeschalteten IV. Geschwindigkeitsgang und voreingestelltem I. Geschwindigkeitsgang und Fig.5 und 6 eine weitere Einzelheit der Einrichtung im Schnitt in zwei verschiedenen Lagen.
Die gezeichnete. Einrichtung unterscheidet sich von der im Hauptpatent beschriebenen hauptsächlich dadurch, dass eine Verschmel zung der Aus- und Einrückbewegung in eine einzige Hin- und Herbewegung erzielt ist.
Die baulichen Verschiedenheiten betreffen zunächst den Nockenkörper 10', der hier nicht mehr drehbar als Nockenscheibe, sondern als längsverschiebbare längliche Platte ausgebil det ist, die mit Hilfe zweier Zapfen 100 ge führt ist, welche mit einer Rille zusammen wirken. Der' Nockenkörper 10' wird über die Lasche 102 seitens des Schwinghebels 104_ be- tätigt, auf den über die Stange 106 der Regler einwirkt.
Der Nockenkörper 10' ist an den bei den Längskanten mit Nocken versehen, wobei die Nocken an der einen gante über das Röll- chen 14' mit einem bei 108 an der Grundplatte seitlich am Wecbselgetriebe B' aasgelenkten Hebel 28' und die Nocken an der andern Kante über das Röllchen 12' mit dem Hebel 16' zusammenwirken, der bei 110 ebenfalls an der Grundplatte aasgelenkt ist. Die beiden Röllchen 14' und 12' sind an den Hebelarmen bezüglich der Verstellimgsrichtung des Nok- kenkörpers 10' verschieden angeordnet.
Die einzelnen seitens der Hebel 16' und 28' wäh rend der Nockenbewegung angenommenen Lagen bewirken die Voreinstellung der einzel nen Geschwindigkeitsgänge, wie dies auf ana loge Art und Weise mit der im Hauptpatent beschriebenen Einrichtung erzielt wird.
In Fig. 4 ist am Nockenkörper 10' mit D die Rückwärtsgangstellung des Röllchens 14', mit D1 die des Röllchens 12', mit E die Neu tralstellung (Leergang) des Röllchens 14' und mit Ei die des Röllchens 12' und mit<I>F bzw.</I> F, die Stellung beim I. Geschwindigkeitsgang dieser Röllchen bezeichnet.
Auf analoge Art und Weise stellen G und G1, <I>H</I> und H1, <I>L</I> und Li die entsprechenden Stellungen beim II., III. und IV. Geschwindigkeitsgang der beiden Röllchen 14' und 12' dar.
Zur Einstellung des Nockenkörpers 10' von Hand ist auch, hier ein Hebel 78' (mit Bowdenkabel 80') vorhanden. Der Hebel 78' wirkt auf eine Umfangsrast M' einer mit dem Schwinghebel 104 Star verbundenen Scheibe.
Die den Daumen 24' der Mitnehmerwelle betätigende Scheibe 50' ist unmittelbar mit der Welle selbst verkeilt (wogegen beim Beispiel im Hauptpatent ein Hebel und eine Zwischen stange zu diesem Zwecke vorgesehen sind). An der Scheibe 50' sind hier bloss zwei Zapfen 112 und 114 vorhanden, wovon der erste für den I. und II. Gang und der zweite für den III. und IV. Gang und für den Rückwärts gang dient.
Gemäss Fig. 2 sind eine Stange 116 für den I. und II. Gang, eine Stange 118 für den III. und IV. und eine Stange 120 für den Rückwärtsgang vorhanden. Der Daumen 24' kann sich in Axialrich- tung so verstellen, dass er mit einer der Stan gen 116, 118, 120 zusammenwirkt. Die ge nannte Axialverstellung des Daumens 24' wird mit Hilfe eines Zahnsegmentes 122 erhalten, das mit einer Rillung 124 zusammenarbeitet,
welche die mit dem Daumen 24' starr verbun dene Scheibe 50 zu einer Rundzahnstange macht, welche die Rotation der Mitnehmer- welle mitmacht, ohne dabei den Kontakt mit dem Zahnsegment 122 einzubüssen. Das Zahn segment 122 wird mit Hilfe eines an dessen Welle vorgesehenen Radialauslegers 126 be tätigt, mit dessen Ende die Stange 128 gelen kig verbunden ist. Letztere steht mit ihrem andern Ende in Verbindung mit dem Hebel 16', auf den der Nockenkörper 10' entgegen der Wirkung einer Feder 130 einwirkt.
Zur Verbindung der Stange 128 mit dem Hebel 16' sind zwei sich gegenüberstehende Federn 132 verwendet, die eine mittlere Verbindungs lage begrenzen, ohne dabei die entsprechenden Axialverstellungen der Stange 128 gegenüber dem Hebel 16' nach beiden Richtungen inner halb gewisser Grenzen zu verhindern. Diese Bewegungsfreiheit ist notwendig, um die sei tens des Nockenkörpers 10' bewirkte Einstell bewegung des Hebels 16' zu gestatten, wenn die Stange 128,* bei Einschalten eines Ganges, infolgedessen keine Bewegung ausführen kann (was die Axialverstellung des Daumens 24' verhindert).
Die Federn 132 bewirken dann die Einschaltung selbst, indem sich die ge spannte Feder ausdehnt und auf das Zahn segment 122 einwirkt, sobald nach Rückkehr der Einrichtung in die Leerganglage die Möglichkeit gegeben ist, die Mitnehmerwelle axial zu verstellen. Eine analoge Wirkverbin dung besteht übrigens auch zwischen der Stange 134 und dem Hebel 28' über die gegen überliegenden Federn 136. Auch der Hebel 28' ist mit einer Rückstellfeder 140 ausgestattet.
Die Stange.134 betätigt das Antriebsorgan 34' für die Verschwenkung des Daumens 24' Das genannte Antriebsorgan besteht aus einem zwischen den Zapfen 112 und 114 ver schiebbar angeordneten Ausleger, in dem zwei gegenüberliegende Aussparungen 142 und 144 vorgesehen sind, die bei Aufnahme der oben genannten Zapfen die Rotation der Betäti- gungsseheibe 50' in einem oder im andern Sinn bewirken, je nach der Richtung, in der die Bewegung der Stangen 116, 118, 120 erfol gen soll, tim das Einschalten oder Ausschalten der einzelnen Gänge zu bewirken.
Die Ausspa rungen 142 und 144 bilden in beiden Betäti gungsrichtungen wirkende Mutnehmer, indem der Leergang , das heisst die ausgerückte Lage, durch eine Zugwirkung erzielt wird, die der für die Einschaltung der einzelnen Gänge dienenden Schubwirkung entgegenge setzt ist.
Der sich unter dem Einfluss des Nocken körpers 10' befindende Hebel 28' bewirkt mit Hilfe der Stange 134 drei Stellungen des An triebsorgans 34', das um das Ende des im Punkt 148 an der Grundplatte angelenkten Winkelhebels 146 schwingt. Die Mittellage (Fig.1 und 2) des Antriebsorgans 34' gestat tet demselben eine freie Axialverstellung ohne Wirkverbindung mit den Zapfen 112 und 114. Die durch Kippen erzielte Rechtslage (Fug. 3 und 4) löst die Zusammenwirkung des Zap fens 114 mit der Aussparung 144 und folglich die Verstellung der Scheibe 50' im Uhrzeiger sinn aus, wenn sich das Organ 34' im Pfeil sinn. X verstellt, und im Gegensinn, wenn sich das Antriebsorgan 34' in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil X bewegt.
Die Linkslage des Antriebsorgans 34' bewirkt sinngemäss umgekehrte Bewegungen.
Durch Einwirkung des Nockenkörpers 10' auf den Hebel 16' wird die Axiallage des Daumens 24' verändert und daher unter den drei Stangen 116, 118, 120 jene Stange ge wählt, auf die der Daumen 24' bei Verstellung des Organs 34' einzuwirken bestimmt ist.
Das Antriebsorgan 34' ist auch hier mit einer Axialverlängerung 60' versehen, die den Zweck hat, während der Verstellung des Or gans dasselbe daran zu verhindern, um seinen Drehpunkt am Hebel 146 zu schwingen und sich dadurch aus dem Eingriff mit dem Zap fen 112 bzw. 114 zu befreien, bevor es die in Fig.1 veranschaulichte Mittellage erreicht hat. Die Verlängerung 60' wirkt mit den festen Anschlägen 88' zusammen, durch die die drei Kipplagen des Antriebsorgans 34' bestimmt werden: die Mittellage, wenn die Verlänge rung 60' zwischen den beiden Anschlägen 88', und die beiden Seitenlagen, wenn die Verlän gerung (wie in Fig. 3 angedeutet) seitlich eines der beiden Anschläge 88' läuft.
Auf diese Weise ist die Axialbewegung des Antriebs organs 34' von der seitens des Hebels 28' even tuell über die Feder 136 versuchten Einwir kung unabhängig. Diese Einwirkung wird da gegen dann stattfinden, wenn die Verlänge rung 60' von den Anschlägen 88' befreit ist, das heisst, wenn sich das Antriebsorgan 34' nach der ersten Vorwärtsbewegung in abge senkter Lage befindet.
Zur Betätigung des Wechselgetriebes wird seitens des Fusshebels 70' der Hebel 146 ver- schwenkt, wobei der Hebel 70' über die Strebe 72' gleichzeitig die Reibungskupplung des Fahrzeuges betätigt. Der Hebel 70' wirkt auf die Stange 58', die in der Muffe 150 axial ge führt ist. Letztere ist an einer Platte 152 an gelenkt, die ihrerseits mit der Grundplatte an der Stelle 153 gelenkig verbunden ist. Die Führungsmuffe 150 kann auf diese Weise die durch ihre Verbindung mit der Stange 58' und dem Winkelhebel 146 bedingten Bewegun gen ausführen.
Die Stange 5$' wirkt auf den Winkelhebel 1.46 nicht unmittelbar, sondern über eine be grenzte axiale Bewegung zulassende Wirkver- bindungsmittel, wobei ein hohles Zylinder organ 154 vorgesehen ist, das an den Winkel hebel 146 angelenkt ist und in dem das zylin- derförmige Ende der Stange 58' verschiebbar ist. Letztere weist eine Umfangsrille 156 auf, während eine zweite Rille 158 in der das Or gan 154 führenden Muffe 150 vorgesehen ist.
Letzteres Organ ist mit einigen Radialbohrun- gen versehen, in welchen Kugeln 160 angeord net sind, deren Durchmesser die Wanddicke des Zylinderorgans 154 überschreitet.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Wirk verbindungsmittel ist die folgende Wirkt man auf den Fusshebel 70', so ver stellen sieh die Stangen 72' und 58' im Pfeil sinn Y. Die Stange 72' führt eine Ausrück- Bewegung zum Abkuppeln des Motors aus, in dessen die Stange 58', die sich anfangs in der in Fig. 6 angedeuteten Stellung befindet, im Zylinderorgan 154 frei läuft, wobei die Ku geln 160 in den entsprechenden Bohrungen des genannten Zylinderorgans und in der Rille 158 eingebettet sind. Die Kugeln 160 verhin dern infolgedessen jede Relativbewegung zwi schen dem Zylinderorgan 154 und der Füh rungsmuffe 150.
Auf diese Weise wird wäh rend des ersten Bewegungshalbteils des Fuss hebels 70' die Ausrückung der Reibungskupp lung erzielt, nicht aber dabei auf die Wechsel räder eingewirkt. Beim zweiten Bewegungs- halbteil des Fusshebels 70' erreicht die Stange 58' den Boden der Axialbohrung des Zylinder organs 154 und wird gleichzeitig in eine solche Lage zu den Kugeln. 160 gebracht, dass- sich diese radial verstellen und von der Rille 158 entfernen, um in die Rille 156 der Stange 58' überzutreten,
wobei dasJ Zylinderorgan 154 aus seinem Eingriff mit der Führungsmuffe 150 befreit wird und eine seitens der Stange 58' bewirkte Bewegung im Pfeilsinn Y aus führt. Nun wird der Winkelhebel 156 in der Pfeilrichtung-K verschwerikt und bewirkt da durch die Verstellung des Abtriebsorgans 34' in axialer Richtung sowie die Rotation des Be- tütigungsscheibe 50' in der einen oder andern Richtung, je nachdem das Antriebsorgan mit dem Zapfen 112 oder mit dem Zapfen 114 zu sammenwirkt.
Nach Freigabe des Fusshebels 70' werden mit Hilfe der Reibungskupplungsfedern die umgekehrten Bewegungen ausgeführt, und zwar verstellt sich im ersten Bewegungshalb teil die Stange 58' in entgegengesetzter Rich tung ziun Pfeilsinn Y und nimmt dabei, in folge der vermittels der Kugeln 160 hergestell ten Wirkverbindung mit dem Zylinderorgan 154 (Fig. 5) den Winkelhebel 146 mit, der in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil K schwenkt.
Das Antriebsorgan 34' verstellt sich dadurch axial in entgegengesetzter Richtung zum Pfeilsinn X und bewirkt (falls seine Ein stellung nicht wie in Fig. 1. der mittleren Leergangslage entspricht) eine neue Rota tion der Betätigungsscheibe 50' nach der einen oder andern Richtung, je nach der durch die Einstellung des Hebels 28' bestimmten Orien tierung des Antriebsorgans 34'.
Am Ende der Bewegung befindet sich die Stange 58' mit ihrer Rille 156 gegenüber der Rille 158, so dass die Kugeln 160 in dieselbe eindringen und das Zylinderorgan 154 mit der Führungs muffe 150 verbinden, wobei der Winkelhebel 146 stehenbleibt und die Stange 58' aus ihrem Eingriff mit dem Antriebsorgan 154' befreit wird. Die Stange 58' verfolgt ihren Lauf in entgegengesetzter Richtung zum Pfeilsinn Y, so dass die Stange 72' den Motor wieder mit dem Wechselgetriebe kuppelt. Der Arbeits gang endet schliesslich mit einer einzigen Hin- und Herbewegung des Fusshebels 70'.
Aus oben Gesagtem geht klar hervor, dass die Vor wärtsbewegung des Fusshebels 70' das Aus rücken des eingeschalteten Ganges und damit die Leerganglage bewirkt, während die Rückwärtsbewegung das Einrücken des sei tens der Hebel 16' und 28' eingestellten Gan ges auslöst.
Um die begrenzte Wirkung der Reibungs- kupplungsfedern - insbesondere bei einge rückter Reibungskupplung - zu verstärken, ist eine Hilfsfeder 162 vorgesehen, die auf den Winkelhebel 146 einwirkt. .Die Feder 162 ist eine Schraubenfeder und ihre Orientierung derart, dass die Federkraft gegen den Dreh punkt 148 des Winkelhebels 146 gerichtet ist, wenn der Fusshebel 70' ganz abgesenkt ist. In dieser Lage wird daher seitens der Hilfsfeder 162 kein Moment auf den Winkelhebel 1.46 ausgeübt.
Indessen wird während der Ver- sühwenkung des Hebels 146 in entgegengesetz ter Richtung zum Pfeilsinn K das Moment all mählich gesteigert, und zwar in dem Masse, wie sich die Rückzugwirkang der Reibungs- kupplungsfedern abschwächt. Die Reibungs- kupplungsfedern und die Hilfsfeder 162 er gänzen sich somit bezüglich der Wirkung auf den Hebel 146, so dass der Rücklauf des Fuss hebels 70', der den voreingestellten Geschwin digkeitsgang einrücken soll, immer wirksam ist.
In Fig. 1 ist der Hebel 78' in der Mittel lage veranschaulicht, das heisst die Hebel 16' und 28' befinden sich in der Leerganglage und das Antriebsorgan 34' ist ebenfalls in der Mittellage.
In Fig.1 ist weiter der Fusshebel 70' in ab gesenkter Lage veranschaulicht, zum Zeichen, dass er seinen ersten Bewegungsshalbteil be reits zurückgelegt hat.
Lässt man den Fusshebel 70' frei, so kehrt er, wie bereits oben gesagt, in seine Anfangs lage zurück, wobei die Reibungskupplung ein gerückt und das Antriebsorgan 34' im Gegen sinn zum Pfeilsinn X verstellt wird. Das Or gan 34' bewirkt dabei nicht das Einrücken eines Geschwindigkeitsganges, weil es sich in der mittleren Leerganglage befindet.
In Fig. 3 befindet sich die Einrichtung in der Schaltlage für den IV. Gang, wobei der IV. Gang nicht nur der eingerückte, sondern auch der voreingestellte Gang ist, wie dies übrigens aus der Lage des Noc'kenkörpers 10' sowie daraus hervorgeht, dass die Federn 132 und 136 gleiche Spannung aufweisen. Wird auf den Fusshebel 70' eingewirkt, so veranlasst derselbe beim Vorwärtsbewegen das Ausrük- ken des IV. Ganges und führt zur Leergang lage , während er beim Rückwärtsbewegen wieder den IV.
Gang einrückt, der voreinge stellt ist und die Einrichtung wieder in die in Fig. 3 veranschaulichte Lage zurückführt. .
Nach Fig. 4 ist zwar auch der IV. Gang eingerückt (was aus der Stellung der Betäti gungsscheibe 50' hervorgeht), aber voreinge stellt ist der 1. Gang (wie dies aus der Lage des Nockenkörpers 10' hervorgeht). Aus diesen Gründen stehen die Stangen 128 und 134 be züglich der Federn 132 und 136 nicht in der mittleren Gleichgewichtslage, sondern sie be finden sich in versetzter Lage, so dass eine der Federn jedes Paares gespannt ist und daher, wenn die Stangen 128 und 134 sich frei ver stellen können, dieselben in die gewünschte Lage überführen, die der Voreinstellung des 1. Geschwindigkeitsganges entspricht.
Dies ge schieht im zweiten Halbteil der Vorwärtsbewe gung des Fusshebels 70', das heisst, sobald sich das Antriebsorgan 34' im Pfeilsinn X verstellt bat, wodurch der IV. Gang dadurch ausge rückt wird, dass die Betätigungsscheibe 50' so lange im Uhrzeigersinn gedreht wird, bis sie die in Fig.1 angedeutete Lage erreicht hat und die Verlängerung 60' aus ihrem Eingriff mit den festen Anschlägen 88' befreit wird.
In diesem Augenblick orientieren sich so wohl das Zahnsegment 122 als auch das An triebsorgan 34' nach dem I. Gang, und . die Rückkehr des Fusshebels 70' bewirkt zunächst das Einrücken des I. Ganges und hierauf wie bereits oben angedeutet - das Einrücken der Reibungskupplung.
Die beschriebene Einrichtung ist an einem normalen Geschwindigkeitswechselgetriebe für Motorfahrzeuge mit vier Geschwindigkeits gängen und einem Rückwärtsgang vorhanden. Die Bewegungen des Fusshebels 70' können selbstredend auch automatisch, zum Beispiel mit Hilfe eines seitens des für die Einstellung der einzelnen Geschwindigkeitsgänge vorgese henen Reglers betätigten Servomotors, erzielt werden.