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Einrichtung zum Schalten von Wechselgetrieben bei Fahrzeugen, insbesondere
bei Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schalten von Wechselgetrieben
bei Fahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, wobei die Kupplungsbetätigung
und das Einrücken der Gänge durch ein Hilfskraftorgan erfolgt, das durch den Gangschalthebel
steuerbar ist, und wobei die Schaltglieder im Wechselgetriebe durch eine Kulissenplatte
od. dgl. betätigbar sind, die für die Vorwahl der Gänge mit dem Gangschalthebel
und für das Einrücken der Gänge mit dem Hilfskraftorgan verbunden ist.
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Bei Scchalteinrichtungen der vorstehenden Art ist eine derartige Speicherung
der Auslöseimpulse erwünscht, daß der Gang mit dem Gangschalthebel od. dgl. vorgewählt
werden kann und die Betätigung selbst erst beim Loslassen des Gangschalthebels beginnt.
Bei einer bereits bekannten elektrischen Vorrichtung obiger Art speichert eine elektrische
Relaisanordnung den, Schaltbefehl für ein das Hilfskraftorgan betätigendes Impulsgaberelais
beim Anfassen des Gangschalthebels, der Berührungskontakte hat. Mit letzterem wird
der einzulegende Gang nur vorgewählt. Erst beim Loslassen des Gangschalthebels wird
über die Relaisanordnung das Impulsgaberelais unter Strom gesetzt und der Kupplungsservomotor
betätigt. Dieser rückt die Kupplung aus und legt den Gang ein, wobei gleichzeitig
über elektrische Bauteile die Relaisschaltung wieder in Speicherbereitschaft gebracht
und anschließend die Kupplung eingerückt wird. Nach Einrücken der Kupplung wird
über einen hiervon abhängigen Schalter die Schalteinrichtung wieder in den Ausgangszustand
versetzt. Anordnungen dieser Art bedingen naturgemäß einen erheblichen Aufwand an
elektrischen Teilen und sind außerdem auch störanfällig.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, ausgehend von der eingangs genannten
Einrichtung, eine einfache und betriebssichere Schalteinrichtung mit Speicherwirkung
für den Schaltimpuls unter weitgehender Verwendung mechanischer Teile zu schaffen.
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Die Erfindung besteht darin, daß für die Auslösung der Hilfskraft
ein Impulsgeberpaar vorgesehen ist, dessen erster Impulsgeberteil einem durch die
Hilfskraft mechanisch bewegbaren Trägerglied zugeordnet und durch dieses gegen Ende
seines Arbeitsspieles in eine Ausschaltstellung bewegbar ist, aus der er durch den
Gangschalthebel mittels einer kraftschlüssigen Verbindung in seine Freigabestellung
überführbar ist, und dessen zweiter Impulsgeberteil einem mit der Kulissenplatte
verbundenen Hebel zugeordnet ist, und daß zwischen beiden Impulsgeberteilen ein
mit dem Gangschalthebel verbundenes Sperrorgan derart angeordnet ist, daß in der
Ausschaltstellung des ersten Impulsgeberteiles die Impulsgabe verhindert ist, während
in der Freigabestellung des ersten Impulsgeberteiles beide Teile zusammen nur dann
einen Impuls auslösen, wenn sich das Sperrorgan ohne äußeren Kräfteeinfluß am Gangschalthebel
in seiner unwirksamen Lage befindet.
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Das Sperrorgan ist so angeordnet, daß es beim Anfassen bzw. beim Bewegen
des Gangschalthebels impulsverhindemd zwischen die beiden Teile des Impulsgeberpaares
eingreift.
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Wenn in bekannter Weise als Hilfskraftorgan ein Elektromotor und als
Impulsgeber ein Kontaktgeberpaar verwendet wird, dessen erster Kontakt dem Elektromotor
und dessen zweiter Kontakt einem Pol einer Stromquelle zugeordnet ist, so kann die
Schalteinrichtung wie folgt ausgebildet sein: Der Elektromotor treibt mittel- oder
unmittelbar eine Scheibe an, die durch eine Kurbelstange mit dem Kupplungsausrückhebel
verbunden ist; an der Scheibe ist längsbewegbar eine Verbindungsstange zu einem
den ersten Kontaktteil des Kontaktgeberpaares aufnehmenden Trägerglied gelagert;
sowohl auf der Kurbelstange als auch auf der Verbindungsstange ist je ein
Anschlag angeordnet, und beide Anschläge sind einander derart zugeordnet, -daß der
Kurbelstangenanschlag in der letzten Phase der Scheibendrehung den Verbindungsstangenanschlag
hinterfaßt und durch die Verbindungsstange das Trägerglied mit dem ersten Kontaktteil
des Kontaktgeberpaares gegen Federwirkung in die Ausschaltstellung zieht.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß - obwohl ein elektromotorischer
Antrieb für die Betätigung gewählt werden kann - die Speicherung und Rückführung
in die Bereitschaft rein mechanisch erfolgt. Hierfür sind einfache Bauteile erforderlich,
dere.n
Herstellung und Montage billig ist und die störungsfrei arbeiten.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Kontaktteil des
Kontaktgeberpaares als zahnartige Kontaktspitze ausgebildet und an einem Schwenkhebel
angeordnet, der seinerseits in einer Gabel schwenkbar gelagert ist, welche in einem
am Getriebegehäuse festen Gehäuseteil längsbewegbar untergebracht, an der Verbindungsstange
über das Trägerglied befestigt und gegen den Gehäuseteil durch eine Feder abgestützt
ist. Weiterhin kann der zweite Kontaktteil des Kontaktgeberpaares als Kontaktbrücke
ausgebildet sein, die eine den Schaltstellungen entsprechende Zahl von Kontaktstellen
mit dazwischenliegenden Isolierstellen aufweist und fest mit einem in die Kusissenplatte
eingreifenden Hebel verbunden ist, der seinerseits schlepphebelartig mit dem Gangschalthebel
in Verbindung steht. Als Sperrorgan ist zwischen der Kontaktbrücke und der zahnartigen
Kontaktspitze eine Sperrverzahnung angeordnet, deren Form der Spitzenform angepaßt
ist und deren Lücken dieselbe Entfernung voneinander aufweisen wie die Kontaktstellen
bzw. die Isolierstellen der Kontaktbrücke jeweils voneinander.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 die Gesamtanordnung in Bereitschaftsstellung, F i
g. 2 das Kontaktgeberpaar in Sperrstellung und F i g. 3 das Kontaktgeberpaar
in Auslösestellung. Nach F i g. 1 ist die Hauptkupplung durch den Kupplungsausrückhebel
10 betätigbar, der mittels einer Kurbelstange 11 öder in einer anderen
Weise mit einer drehbaren Scheibe 12 verbunden ist, welche von einem Elektromotor
13, gegebenenfalls über ein hoch untersetzendes Getriebe, angetrieben wird.
Der Elektromotor 13 ist dem Kupplungsgehäuse 14 oder einem anderen Gehäuseteil,
z. B. dem Getriebegehäuse 15, zugeordnet bzw. baulich mit diesem vereint.
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An der Scheibe 12 ist in einem kurbelzapfenartigen Teil, der auch
den Anlenkpunkt für die Kurbelstange 11 an der Scheibe 12 bildet, längsbewegbar
eine Verbindungsstange 17 gelagert, welche mit ihrem anderen Ende an einem
kolbenförmigen Trägerglied 18 für den ersten Teil 29 eines als Impulsgeberpaar
Cr dienenden Kontaktgeberpaares 29, 40 befestigt ist. Auf der Kurbelstange
11 befindet sich ein Anschlag 16, und auf der Verbindungsstange
17 ist ein Anschlag 19 befestigt.
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Die Scheibe 12 wird durch den Elektromotor 13
entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht. Während hierbei der Anlenkpunkt der Kurbelstange 11 an der Scheibe
12 eine Bahn vom Punkt B bis zum Punkt A
beschreibt, erfolgt, beginnend
im Punkt B und endend im Punkt A, das Aus- und das nachfolgende Einrücken
der Hauptkupplung. Zugleich wird durch ein nicht näher dargestelltes Verbindungsgestänge
20 vom Kupplungsausrückhebel 10 aus eine die Schaltglieder betätigende Kulissenplatte
21 im Getriebegehäuse 15 in ihrer einen Bewegungsebene derart bewegt, daß
das Einrücken des neuen Ganges im Wechselgetriebe erfolgt.
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Wenn der erwähnte Anlenkpunkt an der Scheibe 12 bei deren Drehung
den Punkt A erreicht hat - wobei der Einkupplungsvorgang abgeschlossen
ist -, dann faßt der Anschlag 16 auf der Kurbelstange 11 hinter
den Anschlag 19 auf der Verbindungsstange 17 (in F i g.
1 strichpunktiert dargestellt) und zieht während der Bewegung des erwähnten
Anlenkpunktes vom Punkt A bis zum Punkt B diese Verbindungsstange
17 in Richtung des Pfeiles 22.
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5 Dabei wird in später noch beschriebener Weise der erste Teil
29 des Kontaktgeberpaares 29, 40 in seine Ausschaltstellung übergeführt.
In dieser sind die beiden Kontakte des Kontaktgeberpaares voneinander getrennt,
und der Elektromotor 13 ist abgeschaltet.
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o Die Einrichtung befindet sich damit in der in F i g. 1
in
ausgezogenen Linien dargestellten Bereitschaftsstellung.
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Am Getriebegehäuse 15 ist ein Gehäuseteil 23 befestigt,
der den Trägerteil 18 für den ersten Kontakt 5 des Kontaktgeberpaares
29, 40 aufnimmt. Der Trägerteil 18 wird durch einen Kolben 24 gebildet,
der mit der Verbindungsstange 17 verschraubt ist und an seinem der Verbindungsstange
17 abgewandten Ende eine Gabel 25 aufweist. Zwischen dem Gehäuseteil
23 und dem Kolben 24 befindet sich eine Feder 26, die bestrebt ist,
den Trägerteil 18 in Richtung des Pfeiles 27 zu bewegen.
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In der Gabel 25 ist ein Schwenkhebel 28 schwenkbar gelagert,
der an seinem freien Ende eine zahn-5 artige Kontaktspitze 29 aufweist. Diese
Kontaktspitze 29 bildet den ersten Kontaktteil des Kontaktgeberpaares
29, 40. Sie ist über eine Leitung 30 mit dem Anschluß des Elektromotors
13 verbunden. Der Schwenkhebel 28 wird durch einen Federbolzen
31 im Gehäuseteil 23 ständig im Sinne einer Uhrzeigerdrehung in Vorspannung
gehalten. Parallel zu diesem Federbolzen 31 ist im Gehäuseteil
23 ein zweiter Federbolzen 32 angeordnet, der hinter den Kolben 24
faßt und als Verriegelung für das Trägerglied 18 in der dargestellten Stellung
dient.
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Die Kontaktspitze 29 greift in der dargestellten Ausschaltstellung
zwischen eine segmentartige Sperrverzahnung 33 ein, die auf einem Gangschalthebel
34 fest angeordnet ist. Letzterer ist in nicht näher dargestellter Art und Weise
mit dem z. B. an der Lenksäule des Fahrzeuges befindlichen Handschalthebel verbunden.
Auf derselben Achse schwenkbar wie der Gangschalthebel 34 befindet sich ein zweiarmiger
Hebel 35, der mit der Kulissenscheibe 21 durch einen Arm 36 in Verbindung
steht und eine bekannte Rastvorrichtung 37 zum Festlegen in den einzelnen
Schaltstellungen aufweist. Der Hebel 35
bewegt die Kulissenplatte in der für
die Gangwahl maßgeblichen anderen Bewegungsebene und ist mit dem Gangschalthebel
34 schlepphebelartig verbunden, wozu letzterer mit zwei einstellbaren Anschlägen
38 den Arm 39 des Hebels 35 mit Spiel umfaßt.
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Am Arm 39 ist eine Kontaktbrücke 40 befestigt welche den zweiten
Kontaktteil des Kontaktgeberpaares 29, 40 bildet. Diese Kontaktbrücke 40
enthält Kontaktstellen 41 und dazwischenliegende Isolierstellen 42. Die Anzahl der
Kontaktstellen 41 entspricht der Anzahl der Getriebeschaltstellungen. Die Sperrverzahnung
33 ist in der Form der Kontaktspitze 29 angepaßt. Ihre Lücken sind
so weit voneinander entfernt wie die Kontaktstellen 41 bzw. Isolierstellen 42 jeweils
voneinander.
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Die Anordnung und Zuordnung der Teile ist so getroffen, daß sich in
der dargestellten Ausschaltstellung - die normalerweise bei eingeschaltetem
Gang oder Leerlauf eingenommen wird - die Spitzen der Sperrverzahnung
33 mit den Kontaktstellen 41 decken, so daß die Kontaktspitze 29 unter
dem
Druck des Federbolzens 31 auf einer Isolierstelle 42
aufliegt und der Stromkreis zum Elektromotor 13
unterbrochen ist. Dieser Stromkreis
wird übrigens dadurch vervollständigt, daß die Kontaktbrücke 40 durch eine Leitung
43 mit dem Pluspol der Fahrzeugbatterie 44 in Verbindung steht.
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Zum Einschalten oder Wechseln eines Ganges wird in bekannter Weise
der Handschalthebel an der Lenksäule in die neue Stellung bewegt. Dabei dreht sich
der Gangschalthebel 34 z. B. für eine Aufwärtsschaltung in Richtung des Pfeiles
45. Bei dieser Drehung wird vom Anschlag 38 auch der zweiarmige Hebel
35 mitgenommen, dessen Arm 36 die Kulissenplatte 21 in ihrer anderen
Bewegungsebene in die neue Gangstellung bewegt, ohne daß jedoch das Einrücken des
Ganges erfolgt.
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Bei der Drehung des Gangschalthebels 34 hebt zugleich die Sperrverzahnung
33 die Kontaktspitze 29 an, d. h., der Schwenkhebel
28 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Verriegelungsbolzen
32 entgegen seiner Feder nach unten geschoben. Die Verriegelung wird dadurch
aufgehoben, und die Feder 26 drückt den Trägerteil 18 einschließlich
der Verbindungsstange 17 in seine rechte Freigabestellung, bis die Schraube
46 oder ein entsprechender anderer Anschlag am Gehäuseteil 23
anliegt und
der Kolben 24 ein Zurückschnappen des Verriegelungsbolzens 32 verhindert.
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Diese Stellung ist in F i g. 2 dargestellt. Dabei hat sich
die relative Lage der Kontaktspitze 29 zur Kontaktbrücke 40 so weit geändert,
daß sie - die sich unter Wirkung des Federbolzens 31 zurückdrehen
möchte - auf eine Kontaktstelle 41 der Kontaktbrücke 40 treffen würde. Eine
solche Zurückdrehung kann jedoch nicht stattfinden, solange der Fahrer am Handschalthebel
zieht bzw. drückt und damit den Gangschalthebel 34 mit der Sperrverzahnung
33 unter einer entsprechenden Vorspannung hält. Dabei liegt die Spitze
29 stets in mehr oder weniger angehobener Stellung an der Sperrverzahnung
33 an, und die Kontakte sind getrennt.
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Läßt der Fahrer den Handschalthebel los, dann dreht der Federbolzen
31 den Schwenkhebel 28 im Uhrzeigersinn. Die Kontaktspitze
29 zieht die Sperrverzahnung 33 mit dem Gangschalthebel 34 in die
Mittellage zurück und greift dabei zwischen den Zähnen der Sperrverzahnung
33 hindurch bis auf eine Kontaktstelle 41. Diese Stellung ist in F i
g. 3
dargestellt. In dieser Freigabestellung ist der Stromkreis des Elektromotors
13 geschlossen, und dieser beginnt die bereits beschriebene Drehung für die
Kupplungs- und Schaltgliedbetätigung. Gegen Ende dieser Drehung wird durch die Scheibe
12 das Trägerglied 18 und damit auch der Schwenkhebel 28 in bereits
beschriebener Art und Weise in die Ausschaltstellung zurückgeführt und von der Kontaktspitze
29 die Sperrverzahnung 33 so weit mitgenommen, bis die Kontaktspitze
auf der nächsten Isolierstelle 42 aufliegt und damit der Elektromotor
13 abgeschaltet wird. Der Hub des Trägergliedes 18 muß hierfür also
der Entfernung zwischen einer Kontakt-und der benachbarten Isolierstelle entsprechen.