DE1180597B

DE1180597B - Vorwaehl- und Schaltvorrichtung fuer Zahnraeder-wechselgetriebe

Info

Publication number: DE1180597B
Application number: DEF28924A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Alfieri
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1958-07-16
Filing date: 1959-07-14
Publication date: 1964-10-29
Also published as: FR1226230A; FR1200334A; DE1128244B; BE567393A; US3053102A; CH344911A; GB889127A; DE1113620B; CH355699A; GB921219A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F 06 h

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 47 h -12

1180 597
F 28924 XII/47 h
14. Juli 1959
29. Oktober 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorwähl- und Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe mit einer von Hand drehbaren und axial verschiebbaren Steuerwelle, deren eine Bewegung der Gangvorwahl und deren andere Bewegung der Gangschaltung durch eine Schaltvorrichtung dient, wobei die Steuerwelle mit der Schaltvorrichtung mechanisch verbunden ist.

Bei einer derartigen Vorrichtung ist bereits vorgeschlagen worden, die Schaltvorrichtung unter Ver-Wendung einer durch Verschieben der Steuerwelle drehbaren und durch Verdrehen der Steuerwelle verschiebbaren Schaltwelle aufzubauen, die Schaltwelle über ein mehrteiliges, ein Kugelgelenk aufweisendes Hebelgestänge mit der Steuerwelle zu verbinden und in das Hebelgestänge einen die Gangschaltbewegung der Schaltwelle unterstützenden, druckmittelbetätigten, doppeltwirkenden Einstellhilfskolben einzuschalten.

Ziel der Erfindung ist eine Weiterentwicklung der letztgenannten Vorrichtung, durch die ein raumsparender Aufbau und gleichzeitig eine Verminderung bewegter Teile des Hebelgestänges erreicht werden soll.

Hierfür weist erfindungsgemäß der die Kugel des Kugelgelenks tragende Arm der Steuerwelle Druckstücke zur wechselweisen Betätigung zweier Druckmittelverteilerventile für den parallel zur Steuerwelle verschiebbar gelagerten Einstellhilfskolben auf. Der Einstellhilfskolben steht dabei in Mitnahmeverbindung mit einem die Kugel mit Spiel in Richtung axialer Bewegung der Steuerwelle aufnehmenden Bügel und der mit diesem fest verbundenen Schaltwelle. Weiterhin sind die ebenfalls parallel zur Steuerwelle bewegbaren Druckmittelverteilerventile und das Kugelgelenk innerhalb des Einstellhilfskolbens untergebracht.

Es ist zwar bekannt, Drackmittelverteilerventile symmetrisch im Inneren eines Arbeitskolbens unterzubringen. Diese Anordnungen sind jedoch bei den Getrieben, für die der Erfindungsgegenstand bestimmt ist, nicht anwendbar, denn bei diesen bekannten Vorrichtungen tritt das Problem, eine erste Bewegung einer Steuerwelle mittels der vom Bedienenden aufzubringenden Kraft und anschließend eine zweite, anders gerichtete Bewegung der Steuerwelle mittels einer ganz oder zum Teil von einer Druckmittelhilfseinrichtung zu liefernden Kraft jeweils auf eine Schaltwelle zu übertragen, die ebenfalls zwei verschiedene Bewegungen ausführt, nicht auf.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind Vorwähl- und Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe

Anmelder:

Fabbrica Italiana Magneti Marelli

Soc. p. Azioni, Sesto S. Giovanni (Italien)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Hasse, Patentanwalt,

München 9, Asamstr. 8

Als Erfinder benannt:

Giuseppe Alfieri, Mailand (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Italien vom 16.JuIi 1958 (11815)

die Druckmittelverteilerventile beiderseits des Armes der Steuerwelle im Einstellhilfskolben angeordnet und derart über Verbindungskanäle mit den vor den beiden Stirnflächen des Einstellhilfskolbens im Zylinder befindlichen Druckmittelkammern verbunden, daß eine Betätigung des einen Druckmittelverteilerventils durch Verschieben des Steuerwellenarmes eine Druckmittelbeaufschlagung der Kammer vor der gegenüberliegenden Stirnseite des Einstellhilfskolbens zur Erzielung einer der Steuerwellenbewegung gleichgerichteten Bewegung des Einstellhilfskolbens bewirkt.

Vorteilhaft weist jedes Druckmittelverteilerventil einen vom SteuerweÜenann zu betätigenden Stößel auf; dabei sind die Stößel zur Entlüftung der Druckmittelverteilerventile hohl ausgebildet. Zweckmäßig ist eine teleskopartige Verbindung zwischen einer der Ventilkammern und dem Anschlußstück für das Druckmittel vorgesehen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Kugel praktisch spielfrei zwischen den zur Steuerwelle parallelen Längsseiten des Bügels angeordnet, während die Querseiten dieses Bügels im Abstand von der Kugel liegen, so daß beim Drehen der Steuerwelle die Kugel die Schaltwelle ohne Spiel axial verschiebt, während bei einer Axialbewegung der Steuerwelle zunächst eines der beiden Druckmittelverteilerventile betätigt wird und anschließend auf Grund der Mitnahmeverbindung zwischen dem Bügel und dem Einstellhilfskolben

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ein Drehen der Schaltwelle durch das Druckmedium tilteller 76, 77 gegen je eine weitere, ebenfalls im und/oder auf mechanischem Weg erfolgt. Vorteil- Inneren des Einstellhilfskolbens 64, 65 angeordnete haft wird die Mitnahmeverbindung zwischen dem Ventilkammer 78,79 abgeschlossen. Die Ventil-Einstellhilfskolben und dem Bügel durch am Ein- kammern 78, 79 stehen untereinander über eine Leistellhilfskolben gelagerte Rollen bewirkt, die an 5 rung 82 im Kolben 64, 65 in Verbindung. Die Ventilballigen Außenflächen des Bügels anliegen. kammer 79 ist weiterhin über ein Rohr 170, das tele-

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen an skopartig verschiebbar in ein am Zylinderdeckel 68

einem Beispiel erläutert. vorgesehenes festes Anschlußstück 66 für eine

F i g. 1 zeigt in schematischer und perspektivischer Druckmittelzuleitung hineinragt, mit der Druck-Darstellung ein Vorwahl- und Schaltvorrichtung ge- ίο mittelquelle verbunden.

maß der Erfindung in Anwendung bei einem Zum Öffnen der Ventile 76, 77 sind zwei im EinGetriebe mit vier Vorwärtsgängen und einem Rück- stellhilfskolben verschiebbar geführte Stößel 70, 71 wärtsgang; vorgesehen, deren Längsachsen miteinander fluch-

F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch die pneu- ten. Die Stößel können wechselweise mittels Druck-

matische Schaltvorrichtung des Getriebes und 15 stücken 80, 81 des Armes 18 entgegen der Wirkung

F i g. 3 ein mittlerer Querschnitt durch die Vor- von Rückstellfedern 72, 73 verschoben werden. Die

richtung nach F i g. 2. Stößel 70, 71 sind hohl ausgebildet und verbinden

In Lagern 12 ist eine Steuerwelle 10 geführt, in der gezeigten Ruhestellung die Ventilkammern

welche sowohl eine Dreh- als auch eine Längs- 74, 75 mit einer Entlüfungskammer C₃, die mit der

bewegung auszuführen vermag, wobei eine feder- 20 Außenluft in Verbindung steht. Dabei bilden die

belastete Rastkugel 14 in eine der Rastkerben 16 ein- Ventilkammern 74, 75, 78, 79 zusammen mit den

rastet, um die Steuerwelle in einer gewünschten Axial- Ventiltellern 76, 77 die Druckmittelverteilerventile

stellung zu arretieren. Die Steuerwelle 10 trägt einen O₁, D.,.

Arm 18, der an seinem freien Ende einen kugelförmi- Soll, ausgehend von der in den Figuren wiedergen Kopf 20 aufweist. Dieser ist von den Schenkeln 25 gegebenen Ruhstellung, in der das Getriebe die Leereines Bügels 22 umfaßt. Die lichte Weite des Bügels laufstellung einnimmt, ein Gang eingelegt werden, so (s. F i g. 3) entspricht dem Durchmesser des Kopfes wird zunächst zur Gangvorwahl die Steuerwelle 10 20. Die Bügellänge dagegen (s. F i g. 2) ist im Ver- beispielsweise in Richtung des Pfeiles χ gedreht, gleich zum Kugeldurchmesser größer und so be- Dieser Bewegung folgt der Arm 18 mit der Kugel messen, daß der kugelförmige Kopf 20 eine gewisse 30 20. Infolgedessen wird die Schaltwelle 26 über den Bewegungsmöglichkeit in Richtung parallel zur Bügel 22 und den Winkelarm 24 in Richtung des Achse der Steuerwelle 10 besitzt, bevor der Kopf Pfeiles y axial verschoben, bis z. B. die Schaltam Bügel 22 anschlägt. gasse I-II vorgewählt ist.

Der Bügel 22 ist durch einen Winkelarm 24 so mit Anschließend wird, falls der 1. Gang eingelegt der Getriebeschaltwelle 26 verbunden, daß deren 35 werden soll, die Steuerwelle 10 in Richtung des Achse rechtwinklig zu derjenigen der Steuerwelle 10 Pfeiles ζ verschoben. Hierbei drückt das Druckstück verläuft. Diese Getriebeschaltwellle stellt eine üb- 80 den Stößel 70 in der gleichen Richtung ein. Dies liehe Schalteinrichtung für ein Geschwindigkeits- hat zur Folge, daß einerseits das mit einer Querwechselgetriebe dar. Sie ist in Lagern 28 geführt und bohrung versehene, der Entlüftungskammer C₃ zuin der Lage, sowohl eine Drehbewegung als auch 40 gewandte Ende des Stößels 70 in den Einstellhilfseine Längsbewegung auszuführen. Durch axiales kolben 64, 65 eingeschoben und dadurch die Querverschieben wird eine der Schaltgassen I-II, III-IV bohrung abgeschlossen wird. Die Verbindung zwi- oder R vorgewählt, durch Drehen der gewünschte sehen den Kammern 74 und C₃ wird somit unter-Getriebegang eingerückt. brachen. Andererseits hebt der Stößel 70 den Ventil-Parallel zur Steuerwelle 10 ist ein Zylinder 62 an- 45 teller 76 von seinem Sitz ab. Die in der Ventilgeordnet, in dem ein Einstellhilfskolben 64, 65 ver- kammer 78 befindliche Druckluft kann daher in die schiebbar geführt ist. In den Einstellhilfskolben Ventilkammer 74 und weiter über die Verbindungsragen durch eine öffnung des Zylinders 62 der Arm leitung 84 in die Druckmittelkammer C₂ eintreten. 18 mit der Kugel 20 und der Winkelarm 24 mit dem Das Ansteigen des Druckes in der Kammer C₂ beBügel 22 hinein. Die quer zur Bewegungsrichtung 50 wirkt eine Verschiebung des Einstellhilfskolbens 64, des Einstellhilfskolbens 64, 65 liegenden Außen- 65 in Richtung des Pfeiles z. Bei dieser Bewegung flächen des Bügels 22 sind ballig ausgebildet und läuft die Rolle 87 gegen die ballige Außenfläche des können wechselweise mit je einer Rolle 86, 87 zu- Bügels 22 an und nimmt diesen mit. Dies ruft eine sammenwirken. Die Rollen 86,87 sind mittels Trä- Drehung der Schaltwelle 26 in Richtung des gern 86', 87' mit dem Einstellhilfskolben verbunden. 05 Pfeiles w und damit ein Einlegen des 1. Ganges

Jede der beiden Stirnseiten des Einstellhilfs- hervor.

kolbens 64, 65 umschließt zusammen mit je einem Die Steuerwelle 10 wird soweit in Richtung des Deckel 68 des Zylinders 62 und seinen benachbarten Pfeiles ζ verschoben, bis die Rastkugel 14 in die Mantelflächen eine Druckmittelkammer C₁, C₂. Die — in der Ansicht gemäß F i g. 1 gesehen — rechte Druckmittelkammer C₁ steht über einen durch Boh- 60 Rastkerbe 16 eintritt. Die Steuerwelle 10 bleibt in rangen gebildeten Verbindungskanal 85 mit einer dieser Stellung durch das Rastgesperre 14,16 ge-Ventilkammer 75, die Druckmittelkammer C₂ über halten. Da der Arm 18 mit dem Druckstück 80 fest einen Verbindungskanal 84 mit einer Ventilkammer mit der Steuerwelle 10 verbunden ist, der Einstell-74 in Verbindung. Die Ventilkammern 74, 75 und hilfskolben 64, 65 sich aber unter der Wirkung der die Verbindungskanäle 84, 85 sind im Innern des 65 Druckluft in der Druckmittelkammer C₂ noch weiter Einstellhilfskolbens 64., 65 vorgesehen. Die Ventil- in Richtung des Pfeiles ζ zu bewegen sucht, kann kammern 74, 75 sind , in der in F i g. 2 wieder- sich der Stößel 70 unter der Wirkung seiner Rückgegebenen Ruhestellung mittels federbelasteter Ven- stellfeder 72 relativ zum Einstellhilfskolben 64, 65

in seine Ruhestellung zurückbewegen. Hierdurch werden einerseits die Ventilkammer 74, der Verbindungskanal 84 und die Druckmittelkammer C₂ wieder mit der Entlüftungskammer C₃ verbunden und damit drucklos. Anderseits schließt der Ventilteller 76 die Verbindung zwischen den Ventilkammern 74 und 78. Der Zustrom weiterer Druckluft wird dadurch beendet. Der Einstellhilfskolben 64, 65 bleibt daher nach Einschalten des 1. Ganges stehen.

Das Einlegen der Gänge II, III, IV und R erfolgt sinngemäß.

Für den Fall, daß die beschriebene Druckmittelschaltvorrichtung ausfällt, wird das Schalten der Gänge mechanisch bewirkt. In diesem Falle nimmt beim Verschieben der Steuerwelle 10 die fest mit dieser Welle verbundene Kugel 20 nach Zurücklegen eines kurzen Leerweges den Bügel 22 mit, bis dieser und damit die Schaltwelle 26 die gewünschte Drehung durchgeführt haben. Die zum Drehen der Schaltwelle 26 benötigte Kraft muß hierbei von Hand aufgebracht werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorwähl- und Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe mit einer von Hand drehbaren und axial verschiebbaren Steuerwelle, deren eine Bewegung der Gangvorwahl und deren andere Bewegung der Gangschaltung durch eine Schaltvorrichtung dient, bei der die Schaltvorrichtung aus einer durch Verschieben der Steuerwelle drehbaren und durch Verdrehen der Steuerwelle verschiebbaren Schaltwelle besteht, die über ein mehrteiliges, ein Kugelgelenk aufweisendes Hebelgestänge mit der Steuerwelle verbunden ist und bei der in das Hebelgestänge ein die Gangschaltbewegung der Schaltwelle unterstützender, druckmittelbetätigter und doppeltwirkender Einstellhilfskolben eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kugel (20) des Kugelgelenks tragende Arm (18) der Steuerwelle (10) Druckstücke (80, 81) zur wechselweisen Betätigung zweier Druckmittelverteilerventile (D₁, D₂) für den parallel zur Steuerwelle verschiebbar gelagerten Einstellhilfskolben (64,65) aufweist, der Einstellhilfskolben in Mitnahmeverbindung mit einem die Kugel mit Spiel in Richtung axialer Bewegungen der Steuerwelle aufnehmenden Bügel (22) und der mit diesem fest verbundenen Schaltwelle (26) steht und daß die ebenfalls parallel zur Steuerwelle bewegbaren Druckmittelverteilerventile und das Kugelgelenk (20, 22) innerhalb des Einstellhilfskolbens untergebracht sind.

2. Vorwähl- und Schaltvorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelverteilerventeile (D₁, D₂) beiderseits des Armes (18) im Einstellhilfskolben (64, 65) angeordnet und derart über Verbindungskanäle (84, 85) mit den vor den beiden Stirnflächen des Einstellhilfskolbens im Zylinder (62) befindlichen Druckmittelkammern (C₁, C₂) verbunden sind, daß eine Betätigung des einen Druckmittelverteilerventils durch Verschieben des Steuerwellenarmes (18) eine Druckmittelbeaufschlagung der Kammer vor der gegenüberliegenden Stirnseite des Einstellhilfskolbens zur Erzielung einer der Steuerwellenbewegung gleichgerichteten Bewegung des Einstellhilfskolbens bewirkt.

3. Vorwähl- und Schaltvorrichtung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckmittelverteilerventil (D₁, D₂) einen vom Steuerwellenarm (18) zu betätigenden Stössel (70, 71) aufweist und daß die Stößel zur Entlüftung der Druckmittelverteilerventile hohl ausgebildet sind.

4. Vorwähl- und Schaltvorrichtung nach Ansprach 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine teleskopartige Verbindung (90) zwischen einer der VoniilkamrnertL (79) und dem Anschlußstück (66) für das Drackmittel.

5. Vorwähl- und Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (20) praktisch spielfrei zwischen den zur Steuerwelle parallelen Längsseiten des Bügels (22) angeordnet ist, während die Querseiten dieses Bügels im Abstand von der Kugel liegen, so daß beim Drehen der Steuerwelle (10) die Kugel die Schaltwelle (26) ohne Spiel axial verschiebt, während bei einer Axialbewegung der Steuerwelle (10) zunächst eines der beiden Druckmittelverteilerventile (D₁, D₂) betätigt wird und anschließend auf Grund der Mitnahmeverbindung zwischen dem Bügel (22) und dem Einstellhilfskolben (64, 65) ein Drehen der Schaltwelle durch das Druckmedium und/ oder auf mechanischem Weg erfolgt.

6. Vorwähl- und Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeverbindung zwischen dem Ernstellhüfskolbon (64, 65) und dem Bügel (22) durch am Einstellhilfskolben gelagerte Rollen (86, 87) bewirkt wird, die an balligen Außenflächen des Bügels (22) anliegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 949142, 952 054; französische Patentschrift Nr. 413 833.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1113 620,1128 244.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen