DE1090105B

DE1090105B - Schaltvorrichtung fuer Wechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeugwechselgetriebe

Info

Publication number: DE1090105B
Application number: DED27132A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Burckhardt
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-01-03
Filing date: 1958-01-03
Publication date: 1960-09-29

Description

Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeugwechselgetriebe Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere Kraftfahrzeugwechselgetriebe, mit einer vom Gangschalthebel aus durch Hilfskraft zu betätigenden Hauptkupplung zwischen Antrieb und Wechselgetriebe, wobei das Einrücken der Gänge im Wechselgetriebe nach Vorwahl durch den Gangschalthebel von der. Hauptkupplung aus erfolgt.
Es sind bereits Wechselgetriebe bekannt, bei denen der einzurückende Gang zuerst durch Betätigen des Gangschalthebels vorgewählt und dann durch eine zweite, vom Gangschalthebel auslösbare Betätigung, z. B. der Hauptkupplung, eingerückt wird. Diese doppelte Betätigung hat sich in der Praxis als unerwünscht herausgestellt. Sie wird durch eine weitere bekannte Schaltvorrichtung vermieden, bei der beide Betätigungen miteinander gekoppelt sind und gleichzeitig erfolgen. Das wiederum hat unangenehme Überschneidungen zur Folge, da naturgemäß ein Gang weder hinein- noch herausgeht, wenn nicht die Kupplung vollständig gelöst ist. Beschädigungen im Getriebe oder zumindest Zahngeräusche können die Folge sein.
Es ist auch bekannt, bei einer Getriebeschaltvorrichtung mit einer durch Hilfskraft betätigbaren Hauptkupplung am Gangschalthebel einen Auslöseschalter anzuordnen, der beim Anfassen des Gangschalthebels geschlossen wird und dadurch einen Impuls gibt, durch den über ein Relais der Servomotor der Hauptkupplung betätigt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung zu schaffen, bei der mit einer einzigen Betätigung zuerst die Gangvorwahl und anschließend das Einrücken der Gänge durch die Kupplungshilfskraft erfolgt. Ausgegangen wird, dabei von dem Gedanken, den Auslöseimpuls für die Betätigung der Kupplung und damit auch der Gangschaltung bis nach Beendigung des Vorwählens zu speichern und erst dann selbsttätig wirksam werden zu lassen.
Die Erfindung besteht darin, daß dem Gangschalthebel ein bei seinem Anfassen ansprechender Auslöseschalter für ein den Betätigungsimpuls für den Servomotor der Hauptkupplung abgebendes Impulsgaberelais zugeordnet ist - wie an sich bekannt -, und daß zwischen dem Auslöseschalter und dem Impulsgaberelais eine Relaisanordnung eingeschaltet ist, die den Auslöseimpuls für das Impulsgaberelais während des Betätigens des Gangschalthebels speichert und ihn erst beim Loslassen des Gangschalthebels zum Auslösen des Impulsgaberelais selbsttätig freigibt, und daß ferner dem Impulsgaberelais Mittel zum Speichern des Betätigungsimpulses bis nach erfolgter Betätigung des Getriebeschaltgliedes durch die Kupplung zugeordnet und diese Mittel für eine selbsttätige Auslösung mit dem Getriebeschaltglied verbunden sind.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine saubere Trennung der beiden Vorgänge erreicht, die trotzdem nur von einem einzigen Schaltorgan ausgelöst werden und dann selbsttätig ablaufen. Die Ausführung mit elektrischem Relais hat außerdem den Vorteil, daß die betreffenden Schaltorgane unmittelbar an der Betätigungsstelle eingebaut und lediglich durch Leitungen miteinander verbunden werden können. Dadurch werden mechanische Verbindungen - die naturgemäß stets toten Gang aufweisen und zum Klappern neigen - überflüssig.
Nach der Erfindung besteht die Relaisanordnung aus einem Wechselrelais, einem Selbsthalterelais und einem Schaltrelais, wobei die Erregerwicklung des Wechselrelais an den Auslöseschalter, die Erregerwicklung der beiden anderen Relais an den einen bei Erregung geschlossenen Kontakt des Wechselrelais angeschlossen sind.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist im Selbsthaltestromkreis des Impulsgaberelais ein in der Normallage geschlossener Schalter angeordnet und durch ein Verbindungsgestänge vom Getriebeschaltglied aus erst nach dem Einrücken des Ganges in die offene Stellung bewegbar. Weiterhin ist die Zuleitung zu den Erregerwicklungen des Selbsthalterelais und des Schaltrelais über einen normalerweise geschlossenen Schalter geführt, und dieser Schalter ist durch ein Verbindungsgestänge vom Betätigungsglied der Hauptkupplung aus bei dessen Bewegungsbeginn in die offene Stellung bewegbar.
Bei den vorstehend erwähnten Ausführungen wird eine Getriebebauart vorausgesetzt, bei welcher der Gang unter allen Umständen einrückt. Bei vielen bekannten Getriebebauarten ist dies aber nicht der Fall. Um in diesen Fällen ein Beschädigen der Synchronisiervorrichtung im Getriebe oder der Schalteinrichtung zu verhindern, ist in bekannter Weise in der Verbindung zwischen-der als Betätigungsglied dienenden Kupplung bzw. deren Servomotor und dem Getriebeschaltglied ein gegebenenfalls einstellbares Federglied angeordnet.
Um auch bei dieser Getriebebauart ein Einrücken des Ganges zu erreichen, ist nach der Erfindung zum Wiederholen des Einrückvorganges bei sperrenden Getri,ebezahnrädern dem Federglied ein beim Überschreiten der eingestellten Federspannung auf den als Letätigungsglied dienenden Servomotor einwirkender Schalter zugeordnet. Dieser Schalter sorgt für eine Wiederholung des Einrückvorganges, bis der Gang tatsächlich eingerückt ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig.1 das Schema der Schaltvorrichtung ohne Vorrichtung zum wiederholten Einrücken und Fig. 2 das vorzugsweise Schema der Schaltvorrichtung mit einer Einrichtung zum wiederholten Einrücken.
Nach Fig.1 werden die Gänge des Wechselgetriebes 1& über ein Getriebeschaltglied 11 eingerückt, das als Schaltkulisse aufgebaut und mit besonderen nicht dargestellten Führungen für die Schaltgabeln versehen ist. Es ist in zwei aufeinander senkrechten Ebenen bewegbar. Ein Gangschalthebel 12 ist über ein Gestänge 13 od. dgl. mit dem Getriebeschaltglied 11 verbunden, so daß letzteres durch die Bewegung des Gangschalthebels 12 in einer Bewegungsebene bewegt und in die zum Einrücken eines bestimmten Ganges erforderliche Stellung gebracht werden kann (vorwählen).
Die Hauptkupplung 14 wird durch eine Hilfskraft, z. B. Unterdruck mittels eines Servomotors 15, betätigt. Ihr Ausrüekhebel oder auch unmittelbar der Servomotor ist über ein Gestänge 16 od. dgl. mit dem Getriebeschaltglied 11 verbunden, so daß bei einer Bewegung der Hauptkupplung zugleich das Getriebeschaltglied 11 in der anderen Bewegungsebene bewegt wird. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß beim Ausrückvorgang der Hauptkupplung auf dem letzten Teil des Hubes nach erfolgtem Ausrücken das Getriebeschaltglied betätigt und der neue Gang im Getriebe eingelegt wird.
Am Gangschalthebel 12 ist ein Auslöseschalter 17 angeordnet, der den Impuls für die Hilfskraftbetätigung der Hauptkupplung und damit auch für die Gangschaltung auslöst. Er ist mit der Erregerspule 18 eines Wechselrelais 19 verbunden, welches das erste Glied einer Relaisanordnung darstellt. Vom Wechselrelais 19 ist ein Schaltrelais 20 gesteuert, dessen Schaltkontakt 21 im Erregerstromkreis 22 eines Impulsgeberrelais 23 liegt, und zwar in Reihe mit dem einen Kontakt 19" des Wechselrelais 19. Dieser Kontakt 19" wird beim Erregen des Wechselrelais geöffnet. Das Impulsgaberelais 23 steuert über die Leitung 24 den Servomotor 15 der Hauptkupplung 14. Das Impulsgaberelais 23 ist normalerweise offen. Sobald es unter Strom schließt, wird ein Impuls an den Servomotor 15 weitergeleitet, so daß dieser- dann die Hauptkupplung 14 ausrückt.
Die Erregerspule 25 des Schaltrelais 20 ist an den anderen Kontakt 19' des Wechselrelais 19 angeschlossen. Dieser Kontakt ist bei erregtem Wechselrelais geschlossen. Parallel zur Wicklung 25 des Schaltrelais 20 liegt die Erregerwicklung 26' des Selbsthalterelais 26, dessen Schalter 26" den Selbsthaltestromkreis 28 steuert, der zugleich auch die Erregerwicklung 25 des Schaltrelais. speisen kann. Das Wechselrelais 19 schließt normalerweise den Erregerstromkreis 22 des Impülsgabereläis 23 - der dann nur durch den Schalter 21 des Schaltrelais 20 unterbrochen ist - und wird erst bei Kontaktgabe durch den Auslöseschalter 17 auf den Erregerstromkreis 27 des Schaltrelais 20 und des Selbsthalterelais 26 umgeschaltet. In der Leitung 28' des Selbsthaltestromkreises 28 des Selbsthalterelais 26 befindet sich ein normalerweise geschlossener Schalter 29, der über ein Gestänge 30 mit der als Betätigungsglied dienenden Hauptkupplung 14 oder deren Servomotor 15 derart verbunden ist, daß er bei Bewegungsbeginn beim Ausrücken der Kupplung öffnet. Die Relais 20 und 26 sind als unter Strom schließende Relais ausgebildet. Vorteilhafterweise wird aber der Schalter 29 direkt am Servomotor 15 angeordnet, wobei die Leitungen zu ihm hingeführt sind.
Das Impulsgaberelais 23 ist als ebenfalls unter Strom schließendes und selbsthaltendes Relais ausgebildet. In seinem Haltestromkreis 31 befindet= sieh #ein--°Sthalter 32, der normalerweise geschlossen und über ein Gestänge 33 od. dgl. mit dem Getriebeschaltglied 11 verbunden bzw. an diesem selbst angeordnet ist. Der Schalter 32 ist geöffnet, wenn sich das Getriebeschaltglied 11 nach dem Einrücken eines Ganges in der Endlage befindet.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Beim Anfassen des Gangschalthebels 12 gibt der Auslöseschalter 17 Strom auf die Erregerspule 18 des Wechselrelais 19, so daß dieses in die gestrichelt dargestellte Stellung umgeschaltet wird. Dadurch werden die Erregerwicklungen 25 und 26' des Schaltrelais 20 und des Selbsthalterelais 26 eingeschaltet, so daß beide Relais schließen. Jetzt ist der Erregerstromkreis 22 des Impulsgaberelais 23 nur noch durch den Schalter 21 des Wechselrelais 19 unterbrochen, und die Relaisanordnung ist auslösebereit. Der Impuls liegt also sozusagen auf Speicher.
Mit dem Gangschalthebel 12 wird nunmehr in bekannter Weise über das Gestänge 13 das Schaltglied 11 in die Stellung für den gewünschten Gang, z. B. den dritten Gang, gebracht. In dieser Stellung wird der Gangschalthebel losgelassen. Dadurch bricht die Erregung des Wechselrelais 19 zusammen, und dieses wird wieder selbsttätig durch eine Feder od. dgl. in die mit vollen Linien dargestellte Stellung umgeschaltet. Das Selbsthalterelais 26 hält sich nunmehr über die Leitungen 28 und 28' selbst, so daß das Schaltrelais 20 ebenfalls geschlossen bleibt. Dadurch bekommt die Erregerspule 34 des Impulsgaberelais 23 Strom, so daß dieses schließt. Über die Leitung 24 wird nunmehr der Betätigungsimpuls an den Servomotor 15 weitergeleitet, der jetzt über das Gestänge 35 die Hauptkupplung 14 ausrückt.
Bei Beginn des Ausrückvorganges der Hauptkupplung 14 wird der Schalter 29 aufgestoßen, so,daß_ das Selbsthalterelais 26 und das Schaltrelais 20 stromlos werden und wieder öffnen. Nunmehr befindet sich diese Relaisanordnung wieder in der Anfangsstellung. Das Impulsgaberelais 23 hält sich jedoch über .seinem Haltestromkreis 31 selbst und bleibt zunächst geschlossen. Beim Ausrücken der Hauptkupplung wird das Schaltglied 11 zum Einrücken des Ganges bewegt. Ist der Gang vollkommen eingerückt und das Getriebe-Schaltglied il in die Endlage gelangt, dann wird auch der Schalter 32 aufgestoßen, und das Impulsgaberelais 23 fällt ab. Die Hauptkupplung 14 wird nunmehr durch die Kupplungsfedern wieder eingerückt und damit das Schaltglied 11 in die neutrale Stellung zurückgenommen.
Bei bestimmten Getriebebauarten kann es vorkommen, daß beim Einrücken die Getrieberäder Zahn auf Zahn stehen und dadurch ein Einrücken verhindern. Um in diesem Fall eine Beschädigung des Getriebes bzw. der Schalteinrichtung zu vermeiden, ist es schon bekannt, in das Verbindungsgestänge 16 zwischen der als Betätigungsglied dienenden Hauptkupplung 14-uird' dem Getriebeschaltglied 11 ein Federglied-36- einzu=-schalten, das beim Überschreiten einer bestimmten Federspannung ein Weiterbewegen des Servomotors 15 und der Hauptkupplung 14 ermöglicht.
Um auch in diesem Fall jedoch ein Einrücken des Ganges sicher zu erreichen, muß der Schaltvorgang wiederholt werden. Dafür ist nach Fig. 2 dem Federglied 36 ein auf den Servomotor 15 einwirkender Schalter zugeordnet. Dieser kann z. B. unmittelbar in der Verbindungsleitung 24 zwischen dem Impulsgaberelais 23 und dem Servomotor 15 liegen. Er ist dann normalerweise geschlossen und wird beim Überschreiten der Federspannung am Federglied 34 geöffnet. Hierdurch wird die Hauptkupplung wieder eingerückt. Dabei schließt der eben erwähnte Schalter sofort wieder, die Hauptkupplung 14 wird durch den Servomotor 15 erneut ausgerückt und der Schaltversuch wiederholt.
Eine andere Lösung ist in Fig. 2 gezeigt. Dem Federglied 36 ist ein Schalter 37 zugeordnet, der beim Überschreiten der Federspannung schließt und damit die Erregerspule 38 eines Relais 39 in der Leitung 24 unter Strom setzt. Das Relais 39 ist als unter Strom öffnendes Relais ausgebildet. Die Vorwahl und das Auslösen erfolgt hier ebenfalls in der beschriebenen Weise. Wenn im Getriebe zwei Zahnräder Zahn auf Zahn stehen, wird beim Ausrücken der Hauptkupplung 14 die Feder 36 zusammengedrückt und damit der Schalter 37 geschlossen. Das Relais 39 öffnet den Stromkreis 24 zwischen dem Impulsgaberelais 23 und dem Servomotor 15, und die Hauptkupplung 14 rückt wieder ein. Dabei wird der Schalter 37 wieder geöffnet, und das Relais 39 schließt wieder, so daß dem Servomotor 15 wiederum ein Impuls vom Impulsgaberelais 23 zugeleitet wird nud die Hauptkupplung 14 erneut öffnet. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis der Gang tatsächlich voll eingerückt ist und durch das Getriebeschaltglied 11 in der Endlage der Schalter 32 im Selbsthaltestromkreis 31 des Impulsgaberelais 23 aufgestoßen wird, wodurch dieses abfällt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1.
Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeugwechselgetriebe, mit einer vom Gangschalthebel aus durch Hilfskraft zu betätigenden Hauptkupplung zwischen Antrieb und Wechselgetriebe, wobei das Einrücken der Gänge im Wechselgetriebe nach Vorwahl durch den Gangschalthebel von der Hauptkupplung aus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gangschalthebel (12) ein bei seinem Anfassen ansprechender Auslöseschalter (17) für ein den Betätigungsimpuls für den Servomotor (15) der Hauptkupplung (14) abgebendes Impulsgaberelais (23) zugeordnet ist -- wie an sich bekannt - und daß zwischen dem Auslöseschalter (17) und dem Impulsgaberelais (23) eine Relaisanordnung (19, 20, 26) eingeschaltet ist, die den Auslöseimpuls für das Impulsgaberelais (23) während des Betätigens des Gangschalthebels (12) speichert und ihn erst beim Loslassen des Gangschalthebels zum Auslösen des Impulsgaberelais (23) selbsttätig freigibt, und daß ferner dem Impulsgabereläis (23) Mittel zum Speichern des Betätigungsimpulses bis nach erfolgter Betätigung des Getriebeschaltgliedes (11) durch die Hauptkupplung (14) zugeordnet und diese Mittel für eine selbsttätige Auslösung mit dem Getriebeschaltglied (11) verbunden sind. -----2- Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisanordnung aus einem Wechselrelais (19), einem Selbsthalterelais (26) sowie einem Schaltrelais (20) besteht und die Erregerwicklung (18) des Wechselrelais (19) an den Auslöseschalter (17), die Erregerwicklungen (25 und 26') der beiden anderen Relais an den einen bei Erregung geschlossenen Kontakt (19') des Wechselrelais (19) angeschlossen sind.
3. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (34) des Impulsgaberelais (23) an den anderen bei Erregung offenen Pol (19") des Wechselrelais (19) angeschlossen und die Verbindungsleitung (22) hierfür über den Schalter (21) des Schaltrelais (20) geführt ist, wobei letzteres als unter Strom schließendes Relais ausgebildet ist.
4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (26') des Selbsthalterelais (26) und die Erregerwicklung (25) des Schaltrelais (20) parallel geschaltet und an den Selbsthaltestromkreis (28) angeschlossen sind, in welchem der Schalter (26") des unter Strom schließenden Selbsthalterelais angeordnet ist.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Selbsthaltestromkreis (31) des Impulsgaberelais (23) ein in der Normallage geschlossener Schalter (32) angeordnet und durch ein Verbindungsgestänge (33) vom Getriebeschaltglied (l1) aus erst nach dem Einrücken des Ganges in die offene Stellung bewegbar ist.
6. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (28') zu den Erregerwicklungen (25 und 26') des Selbsthalterelais (26) und des Schaltrelais (20) über einen normalerweise geschlossenen Schalter (29) geführt und dieser Schalter (29) durch ein Verbindungsgestänge (30) vom Betätigungsglied der Hauptkupplung (14) aus bei dessen Bewegungsbeginn in die offene Stellung bewegbar ist.
7. Schaltvorrichtung mit einem Federglied (36) in der Verbindung (16) zwischen dem Betätigungsglied und dem Getriebeschaltglied (11) und insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wiederholen des Einrückvorganges bei sperrenden Getriebezahnrädern dem Federglied (36) ein beim Überschreiten der eingestellten Federspannung auf den als Betätigungsglied dienenden Servomotor (15) einwirkender Schalter (37) zugeordnet ist. B.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (37) unmittelbar im Stromkreis zwischen dem Impulsgaberelais (23) und dem als Betätigungsglied dienenden Servomotor (15) angeordnet und beim Überschreiten der Federspannung aus der geschlossenen in die offene Lage bewegbar ist.
9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis (24) zwischen dem ImpuIsgaberelais (23) und dem als Betätigungsglied dienenden Servomotor (15) ein unter Strom öffnendes Relais (39) angeordnet ist, in dessen Erregerstromkreis (38) der beim überschreiten der Federspannung schließende Schalter (37) am Verbindungsgestänge (16) zum Schaltglied (11) liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 404 744, 656 078, 882 801, 945 898; österreichische Patentschrift Nr. 123 915.