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Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe Das Hauptpatent
922 508 bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe
mit mehreren längs verschieblichen Schaltschienen und in. die Schaltschienen eingreifenden,
mit Schaltnocken versehenen drehbaren und verschieblichen Schaltgliedern:, wobei
die Schaltnocken in bezug auf die ihre neutrale Stellung kennzeichnendes Achse derart
unsymmetrisch angeordnet sind, daß jeder dieser Schaltnocken aus seiner neutralen
Stellung heraus nur in einer Drehrichtung des Schaltgliedes wirksam ist.
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Nach der Erfindung wird eine solche aus dem Hauptpatent bekannte Schaltvorrichtung
mit paarweise angeordneten, mittels eines Betätigungshebels tim parallele Achsen
drehbaren und miteinander im Eingriff befindlichen Schaltnocken, versehen, welche
vorzugsweise auf die gleiche Schaltschiene wirken. Einer dieser Schaltnocken ist
drehfest mit einem Schalthebel verbunden, der mit einer weiteren. Schaltstange im
Eingriff ist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung haben je zwei miteinander im
Eingriff stehende Schaltnocken eines Paares die gleiche unsymmetrische Form und
führen bei Drehung des Betätigungshebels zueinander entgegengesetzte Drehungen aus.
Dabei kommt jeweils nur einer der beiden Nocken zum Eingriff mit der betreffenden
Schaltschiene, welche bei Drehung des Betätigungshebels in beiden Richtungen jedesmal
in des gleichen Richtung verschoben wird. Demgegenüber wird der mit einem der Schaltnocken
drehfest verbundene Schalthebel jedesmal in entgegengesetzten Richtungen gedreht
und die dazugehörige Schaltschiene in entgegengesetzten Richtungen verschoben.
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Eine Schalteinrichtung nach der Erfindung ist vorzugsweise geeignet
für Mehrganggetriebe in Gruppenanordnung, beispielsweise bestehend aus einem 4-Gang-Wechselgetriebe
mit vor- oder nachgeordneter Gruppe aus zwei Räderpaaren. Zur Schaltung eines solchen
Mehrganggetriebes werden mindestens zwei Paar Schaltnocken vorgesehen, die zueinander
spiegelbildliche Nockenflächen besitzen und gemeinsam durch den Betätigungshebel
in verschiedene Schaltgassen, vorgeschoben werden können. Eine solche Schalteinrichtung
bewirkt, daß durch die Betätigung eines einzigen Hebels beide Räderpaare der Gruppe
mit sämtlichen Stufen des Wechselgetriebes zusammengeschaltet werden können, und
zwar wird in der gleichen Schaltgasse je eine Stufe des Wechselgetriebes mit beiden
Räderpaaren der Gruppe kombiniert.
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Es ist ein Mehrgang-Gruppengetriebe bekanntgeworden, bei welchem beides
Gruppen ebenfalls durch einen einzigen Hebel geschaltet werden. Nachteilig an diesem
bekannten Getriebe ist, daß beide Getriebegruppen durch zwei verschiedene aufeinanderfolgende
Bewegungen des Schalthebels geschaltet werden. Dadurch ergibt sich ein kompliziertes
Schaltschema.
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Beis der Schaltvorrichtung nach der Erfindung sind die Schaltnocken
für beide Gruppen auf der gleichen Schaltwelle angeordnet bzw. zwangläufig mit dieser
gekoppelt. Es werden also durch eine einzige Drehung des Schalthebels beide Gruppen
geschaltet, wodurch das Schaltschema vereinfacht wird und die Schaltbewegungen in.
gleicher Weise wie bei bisher bekannten Getrieben mit weniger Gängen ausgeführt
werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Es zeigt Abb. 1 zwei Nockenpaare mit dem Betätigungshebel im Schnitt nach der Linie
A-B in Abb. 2, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie C-D in Abb. 1, Abb. 3 einen Schnitt
in größerem Maßstab nach der Linie E-F in Abb. 2, Abb. 4 ein Schema eines Mehrganggetriebes,
welches durch eine Schalteinrichtung nach der Erfindung geschaltet werden kann,
Abb. 5 das Schaltschema des Getriebes.
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In Abb. 1 bedeutet 1 den Betätigungshebel, welcher in einen Nockenhebel
2 eingreift. Der Nockenhebel ist auf einer Keilwelle 3 gelagert. Auf einer dieser
parallelen Keilwelle 4 ist ein weiterer Nockenhebel 5 gelagert, welcher mit einem
Seitenarm 6 in: eine Bohrung 7 des Nockenh@ehels 2 eingreift. Beide Nockenhebel2
und 5 sind mit je zwei Nockenflächen 10, 11 und. 10', 11' versehen. Die Nockenfläch.en
10 und 11 greifen in Ausschnitte 8 und 9 einer Schaltschiene
12
ein. Die Nockenflächen 10' und 11' sind in der abgebildeten Schaltstellung außer
Eingriff (Abb. 2). Die Nockenflächen 10 und 11 sind derart unsymmetrisch gestaltet,
daß sie aus der gezeigten Neutralstellung nur in einer Drehrichtung der Nockenhebel
2 und 5 in Eingriff treten mit der Schaltschiene 12, wenn der Nockenhebel 2 bzw.
5 sich entgegen dem Uhrzeiger dreht. Die beidem Nockenhebel 2 und 5 führen bei Drehung
des Betätigungshebels 2 um eine zu den Wellen 3 und 4 parallele Achse entgegengesetzte
Drehungen aus, so daß die Schaltschiene 12 in beiden Drehrichtungen, des Betätigungshebels
1 die gleiche Längsverschiebung, und zwar nach rechts, ausführt.
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Die Abb. 2 zeigt einen. Nockenhebel 2, der auf der Welle 3 aufgekeilt
und mit dieser zusammen drehbar und auf ihr längs verschiebbar ist. Seine jeweilige
Stellung auf der Welle 3 wird durch eine Rastvorrichtung 13 und verschiedene Nuten
14 in der Welle 3 festgelegt. Die Welle 3 ist im Getriebegehäuse 15 drehbar gelagert
und durch Distanzscheiben 16 seitlich festgelegt. Der Nockenhebel 2 kann, durch
Längsverschieben wahlweise in Eingriff gebracht werden mit einer der parallelen
Schaltschienen 12, 17 und 18. Zusammen mit dem Nockenhebel 2 wird infolge Kupplung
durch den Seitenarm 6 auch der Nockenhebel 5 seitlich verschoben.
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In der Abb. 2 sind die Nockenflächen 10 und 11 im Eingriff mit der
Schaltschiene 12 für den 1. bis 4. Gang. Durch Verschieben der Nockenhebel 2 und
5 in die benachbarte Schaltstellung nach links kommen die Nockenflächen 10' und
11' in Eingriff mit der Schaltschiene 18 für die beiden Rückwärtsgänge. Durch Verschieben
des Nockenhebels 2 nach rechts kommen die Flächen, 10' und 11' in Eingriff mit der
Schaltschiene 12. Entsprechend können die einzelnen Nockenflächen der Hebel 2 und
5 durch weiteres Verschieben nach rechts paarweise in Eingriff mit den Schaltschienen
12 und 17 gebracht werden. Die Schaltschiene 17 bedient dabei den 5. bis 8. Gang.
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Auf der Welle 3 ist ein weiterer Schalthebel 19 aufgekeilt, der im
Eingriff steht mit der Schaltschiene 20. Der Schalthebel 19 dreht sich stets im
selben Sinne wie der Nockenhebel 2. Seine Form und Wirkungsweise ist aus Abb. 3
ersichtlich. Der Hebel 19 greift mit einem Schaltzapfen 21 mit seitlichem Spiel
in eine Aussparung 22 dar Schaltschiene 20 ein. Das Spiel bewirkt, daß die mit den
Schaltstangen 12, 17 oder 18 gekoppelten und in Abb. 4 dargestellten Schaltmuffen
12'', 17'' und 18'' früher in Eingriff kommen als die mit der Schaltschiene 20 verbundene
Schaltmuffe 20''. Der Schalthebel 19 besitzt zwei Schaltnocken 23, welche so geformt
sind, daß sie nur beim Zurückschaltern in die Neutralstellung mit einem weiteren,
Ausschnitt 24 in der Schaltschiene 20 in Eingriff treten. Da zwischen den Nocken
23 und dem Ausschnitt 24 kein nennenswertes Spiel vorhanden ist, wird das Auskuppeln
der Schaltmuffen 12'', 17'', 18'' und der Schaltmuffe 20'' gleichzeitig vorgenommen.
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Abb. 4 zeigt ein 8-Gang-Wechselgetriebe, bestehend aus einem 4-Gang-Wechselgetriebe
mit drei Räderpaaren 25, 25'; 26, 26'; 27, 27', zwei Schaltmuffen 12'' und 17''
für die Vorwärtsgänge und eine weitere Rädergruppe 28, 29 und 30 mit der Schaltmuffe
18'' für die Rückwärtsgänge und aus einem vorgeschalteten Gruppengetriebe mit zwei
Räderpaaren 31, 31'; 32, 32' und einer Schaltmuffe 20''. Die vier Schaltmuffen werden
betätigt durch vier Schaltgabeln 12', 17', 18' und 20'. Bei Drehen das Betätigungshebels
1 (Abb. 1) aus der gezeichneten Stellung in Pfeilrichtung dreht sich dar Nockenhebed
2 in entgegengesetzter Richtung und schiebt die Schaltschiene 12 mit Schaltgabel
12' nach rechts. Dadurch kommt die Schaltmuffe 12'' (Abb. 4) in Eingriff mit dem
Rad 25. Dieses ist dadurch mit der Abtriebswelle 40 des Wechselgetriebes gekuppelt.
Gleichzeiitig mit der Drehung des Nockenhebels 2 dreht sich auch der Schalthebel
19 in der gleichen Drehrichtung, und es wird mit einer gewissen Verzögerung durch
den Schaltzapfen 21 (Abb. 3) die Schaltschiene 20 und damit die Schaltmuffe 20''
nach rechts bewegt. Hierdurch wird die Rädergruppe 31, 31' mit der Eingangswelle
41 des Getriebes gekuppelt, und der 1. Gang ist damit eingerückt.
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Der 2. Gang wird durch das gleiche Räderpaar 25, 25' und das Gruppenpaar
32, 32' hergestellt. Zu diesean Zweck wird die Schaltmuffe 12'' wieder nach rechts
wie beim 1. Gang, die Schaltmuffe 20'' dagegen entgegengesetzt nach links bewegt.
Diese Schaltbewegungen werden durch Drehen des Betätigungshebels 1 entgegen der
Pfeilrichtung bewirkt.
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Der 3. und der 4. Gang werden durch Einkuppeln der Schaltmuffe 12''
in das Rad 26 hergestellt. Zu diesem Zweck wird der Betätigungshebel 1 in Abb. 1
aus der Bildebene heraus nach vorn geschwenkt. Hierdurch bewegt sich der Nockenhebel
2 nach hinten (in Abb. 2 nach rechts), und es kommen in beiden Drehrichtungen, des
Betätigungshebels 1 die Nockenflächen 10' und 11' in Eingriff mit der Schaltschiene
12, wobei die Schaltschiene 12 jedesmal nach links (Abb. 1) verschoben, wird. Der
5. und der 6. Gang werden entsprechend geschaltet durch weiteres Verschieben des
Nockenhebels 2 nach rechts (Abb. 2), dadurch kommen die Nockenflächen 10 und 11
in Eingriff mit der Schaltschiene 17, welche in beiden Drehrichtungen des Betätigungshebels
1 nach rechts bewegt wird (Abb. 1). Dadurch kommt die Schaftmuffe 17'' in Eingriff
mit dem Rad 27. Durch die gleiche Schaltbewegung bewegt der Schalthebel 19 die Schaltmuffe
20', und zwar bei Drehen des Betätigungshebels 1 in Pfeilrichtung nach rechts (5.
Gang) und bei Drehen entgegengesetzt der Pfeilrichtung nach links (6. Gang). Bei
Verschieben des Nockenhebels 2 in die rechte Endstellung kommen die Nockenflächen
10', 11' mit der Schaltschiene 17 in Eingriff. Hierdurch wird die Schaltmuffe 17''
beide Male nach links bewegt. Die Abtriebswelle 40 wird mit der Zwischenwelle 42
direkt gekuppelt. Mit der gleichen Schaltbewegung in Pfeilrichtung wird der Hebel
19 entgegen der Pfeilrichtung bewegt. Dadurch schaltet der Hebel bei 19 die Schaltmuffe
20'' nach rechts (Abb. 4). Hierdurch entsteht eine direkte Kupplung mit der Eingangswelle
41, mit der Zwischenwelle 42 und mit der Ausgangswelle 40. Damit ist der 7. Gang
durch direktes Kuppeln vom Eingangswelle und Ausgangswelle hergestellt.
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Durch Drehen des Betätigungshebels 1 entgegengesetzt der Pfeilrichtung
in die andere Schaltstellung bleibt die Muffe 17" mit der Zwischenwelle 42 ge` kuppelt.
Außerdem wird die Schaltmuffe 20" durch den Hebel 19 in Eingriff gebracht mit dem
Rad 32. Dadurch ist die Eingangswelle 41 über die Räderpaare 32, 32' und 31, 31'
mit dar Zwischenwelle 42 und mit der Ausgangswelle 40 verbunden. Damit ist B. Gang
eingerückt, der eine übersetzung ins Schnelle ergibt.
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Der Hebel 19 kann auch auf der Welle 4 aufgekeilt sein. Dadurch ist
die Bewegung der Schaltmuffe 20" bei denn; jeweiligen Bewegungen des Betätigungshebels
1
umgekehrt als, mit der Ausführung nach Abb. 1 und 2. Durch gleichzeitige Änderung
der Zähnezahlen der Räder 31, 31' und 32, 32' ist diese Ausführung für ein Getriebe
mit Berggangstufung geeignet. Dabei wird der schnellste Gang durch direkte Kupplung
der Eingangswelle 41 über die Muffe 20'', die Zwischenwelle 42, die Muffe 17'' mit
der Ausgangswelle 40 hergestellt. Der 7. Gang wird durch Bewegen der Schaltmuffeni
20'' und 17'' nach links hergestellt. Die Übersetzung erfolgt über die Räderpaare
32, 32' und 31, 31' und die Wellen. 42 und 40 ins Langsame.
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Eine Schaltanordnung nach der Erfindung bietet gegenüber bekannten
Schaltanordnungen für Mehrganggetriebe den Vorteil, daß sämtliche Gänge in gleicher
Weise wie bei einem einfachen Wechselgetriebe durch einen einzigen Schalthebel geschaltet
werden können. Abb. 5 stellt das Schaltschema des Getriebes dar. Die aufeinanderfolgenden
Gangpaare sind nebeneinander angeordnet, so daß die Gänge in bisher üblicher Form
durch einfache geradlinige und Z-förmige Bewegungen schaltbar sind. In dem in Abb.
4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Getriebesprung des Zusatzgetriebes nur
etwa gleich dem halben Sprung zwischen zwei benachbarten Gängen des Wechselgetriebes.
Dadurch ergeben sich geringe Leerlaufdrehzahlen der außer Eingriff befindlichen
Räderpaare des Wechselgetriebes.
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Für den Gegenstand von Anspruch 1 wird nur in Verbindung mit dem Hauptpatent
Schutz begehrt.