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Vorrichtung zum Schalten von Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Schalten von Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben, bei der
die einzelnen Getriebeschaltglieder von einem in beiden Richtungen schrittweise
drehbaren Führungsorgan, z. B. einer Kulissenscheibe, betätigbar sind und die zugleich
das Schrittschaltrad bildende Kulissenscheibe am Umfang für beide Drehrichtungen
mit je einer Rastengruppe versehen ist, wobei für die unmittelbare Betätigung
des Führungsorgans auf seiner Welle ein für dessen beide Drehrichtungen gemeinsamer
Schalthebel schwenkbar angeordnet ist, der einen kippbaren, zum wahlweisen Eingriff
in beide Rastengruppen bestimmten Mitnehmer aufweist und gegen Federwirkung durch
je ein Solenoid in einer seiner beiden Schwenkrichtungen betätigbar ist.
Eine solche Einrichtung ist Gegenstand eines älteren Patentes.
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Kraftfahrzeuge werden gegen unbeabsichtigte oder unbefugte Bewegung,
z. B. auf Steigungen, meist dadurch gesichert, daß ein Gang des Wechselgetriebes
eingelegt wird. Diese Sicherung genügt nicht immer, denn dadurch wird keine Blockierung
des Wechselgetriebes und damit der Antriebsräder erreicht, sondern lediglich der
Motor mit der Antriebsachse gekuppelt.
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Mit dem erwähnten älteren Patent wurde eine Schaltvorrichtung vorgeschlagen,
bei der die Getriebeschaltglieder von einer drehbaren Kulissenscheibe betätigt werden.
Dieses Patent gibt für die Ausbildung der Kulissenscheibe und des Schrittschaltwerkes
besondere Anweisungen. Jedoch wird hierbei das Problem einer Sicherung des Fahrzeuges
gegen unbeabsichtigte Bewegung nicht erörtert und auch nicht gelöst. Durch die Erfindung
soll die Anordnung des älteren Patentes in dieser Hinsicht verbessert werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei den eingangs erwähnten Wechselgetrieben
das Führungsorgarl durch das Schrittschaltwerk in an sich bekannter Weise über die
Gangschaltung hinaus in eine weitere als Parksperre dienende Stellung bewegbar ist
und die Führungen selbst derart ausgebildet sind, daß in dieser Stellung in ebenfalls
an sich bekannter Weise zwei zu verschiedenen Gängen gehörende Getriebestufen gleichzeitig
eingerückt sind.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn auf dem Führungsorgan die für die Parksperre
vorgesehene Stellung im Anschluß an den Rückwärtsgang liegt und die Führungen bis
in diese Stellung verlängert sind.
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Es ist zwar das gleichzeitige Einrücken von zwei Gängen zum Zweck
einer Parkverriegelung des Antriebsstranges bereits bekannt. Bei dieser Schaltvorrichtung
trägt eine mechanisch oder durch Servokraft betätigbare Schaltwelle verschiedene
Schaltnocken zum Betätigen der Getriebeschaltglieder. Ein elektromagnetisches Schrittschaltwerk
ist nicht vorhanden. Außerdem liegt dort die Parkstellung zwischen dem Leerlauf
und dem Rückwärtsgang, was beim Einschalten des letzteren unerwünschte Folgen haben
kann, wenn das Fahrzeug nicht vollkommen steht, sondern - wie gerade beim
Rangieren -
langsam kriecht. Dieser Nachteil besteht bei der Anordnung nach
der Erfindung nicht.
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Das Führungsorgan kann entsprechend dem älteren Patent als Kulissenscheibe
ausgebildet sein. Dies schließt jedoch die Verwendung einer Schaltwalze mit eingeschnittenen
Führungsnuten als Führungsorgan, wie dies ebenfalls allgemein bekannt ist, nicht
aus.
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Unter Umständen kann sich eine leichtere Bedienung dann ergeben, wenn
bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung die für die Parksperre vorgesehene
Stellung auf dem Führungsorgan parallel zum Rückwärtsgang liegt und die Führungen
vom Leerlauf aus zwei durch eine Weiche wählbare Zweige aufweisen.
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Weichen in Kulissenführungen von Getriebeschaltvorrichtungen sind
an sich bereits bekannt, wobei jedoch der eine oder andere Zweig nur abhängig von
der Drehrichtung des Führungsorgans wirksam wird, um z.B. in der einen Schaltrichtung
eine Getriebebremse einzuschalten, in der anderen Schaltrichtung jedoch nicht.
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Der Antrieb des Führungsorgans in die Parkstellung bzw. die Wahl der
Weichenstellung ist - wie an sich bekannt - durch ein besonderes Auslöseorgan
getrennt von der sonstigen Getriebebetätigung schaltbar, und dieses Auslöseorgan
ist dabei als ein Druckschalter ausgebildet. Dieser kann am Armaturenbrett
vorgesehen
sein. Um eine versehentliche Einschaltung der Parksperre zu verhindern, ist am Führungsorgan
und/oder am Auslöseorgan ein Sperrglied angeordnet derart, daß eine Schaltung in
die Parkstellung ausschließlich bei Stillstehen der Getriebeabtriebswelle erfolgen
kann. Nach einer Weiterbildung kann das Auslöseorgan für die Parksperre auch zusätzlich
oder ausschließlich automatisch, z. B. durch das Türschloß beim Abschließen der
Kraftfahrzeugtüren, betätigt werden.
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Es ist zweckmäßig, bei einem automatisch betätigten Auslöseorgan für
die Parksperre eine besonders zusätzliche Sicherung dadurch zu erreichen, daß für
die Rückschaltung aus der Parksperre ein weiteres besonderes, vom Auslöseorgan getrenntes
Glied, z.B. ein zusätzliches Sicherheitsschloß am Armaturenbrett, vorgesehen ist.
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Anspruch 1 schützt nur die Gesamtkombination seiner Merkmale,
Anspruch2 gilt als echter Unteranspruch nur in Verbindung mit Anspruch
1.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt die Zeichnung an Hand
eines Vierganggruppengetriebes dar, und zwar zeigt F i g. 1 den Getriebeaufbau
im Schema und F i g. 2 die Schaltvorrichtung für die Blockierung des Getriebes
nach F i g. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung.
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Nach F i g. 1 besteht das durch die Vorrichtung zu schaltende
Viergang-Wechselgetriebe aus der Getriebeantriebswelle 10, auf der ein Zahnrad
11 lose und axial unverschiebbar gelagert ist. Gleichachsig zu ihr ist die
Getriebeabtriebswelle 12 angeordnet, auf der die Zahnräder 13, 14 und
15 ebenfalls lose und axial unverschiebbar lagern. Die genannten Zahnräder
stehen in ständigem Eingriff mit den Zahnrädern 16, 17, 18 und
19, die auf der Vorgelegewelle 20 fest angeordnet sind. Zwischen Zahnrad
19 und Zahnrad 15 ist zur Erzielung des Rückwärtsganges ein Wenderad
21 eingeschaltet.
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Auf der Getriebeantriebswelle 10 befindet sich axial verschieblich,
aber drehfest mit ihr verbunden, eine Wechselkupplung 22 an sich bekannter Bauart,
die wahlweise durch eine nicht dargestellte Schaltgabel mit dem Zahnrad
11 bzw. dem Zahnrad 13 in Eingriff gebracht werden kann. Auf der Getriebeabtriebswelle
12 befindet sich eine gleiche oder ähnliche Wechselkupplung 23 für die Zahnräder
13 und 14 und eine einseitige Kupplung 24 für das Zahnrad 15 des Rückwärtsganges.
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Die Schaltung des dargestellten Wechselgetriebes ist an sich bekannt.
So wird beispielsweise ein erster Gang dadurch erzielt, daß die Wechselkupplung
22 in die gestrichelte Stellung zum Eingriff mit dem Zahnrad 11 und die Wechselkupplung
23 in die gestrichelte Stellung zum Eingriff mit dem Zahnrad 14 gebracht
wird. Die Kraftübertragung erfolgt nun von der Antriebswelle 10 über die
Zahnräder 11, 16, 18,
14 auf die Abtriebswelle 12. Die übrigen Gänge werden
durch wechselweises Verschieben der Wechselkupplungen 22 und 23 erzielt.
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Eine Blockierung dieses Wechselgetriebes läßt sich dadurch erreichen,
daß gleichzeitig zwei verschiedene Gänge eingeschaltet werden. Dies kann der Rückwärtsgang
und ein Vorwärtsgang sein, so daß z. B. die Kupplung 24 in wirksamen Eingriff mit
dem Zahnrad 15 und die Kupplung 23 zum Eingriff mit dem Zahnrad 14
gebracht wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin - bei wirksamer Einschaltung
des Rückwärtsganges -, die Kupplung 23 mit dem Zahnrad 13 zu kuppeln.
In beiden Fällen wird die Getriebeabtriebswelle 12 undrehbar blockiert. Will man
zusätzlich hierzu noch die Getriebeantriebswelle 10 blockieren, dann kann
man zu den erwähnten Schaltungen noch die Wechselkupplung 22 zusätzlich entweder
in das Zahnrad 11 oder das Zahnrad 13
einrücken.
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Nach F i g. 2 wird die Schaltung des Wechselgetriebes durch
eine als Führungsorgan wirkende Kulissenscheibe 25 erzielt, in der sich die
Schlitze 26, 27 und 28 zur Führung der Schaltgabeln 29, 30
und
31 befinden. Mit der Schaltgabel 29 wird die Wechselkupplung 22, mit
der Schaltgabel 30 die Wechselkupplung 23 und mit der Schaltgabel
31 die Kupplung 24 geschaltet. Die Kulissenscheibe 25 ist gleichzeitig
als Schrittschaltwerk ausgebildet und am Umfang mit zwei Gruppen von Rasten
32 versehen, deren Anzahl der Gangzahl entspricht. Die Bewegung der Kulissenscheibe
25 in beiden Richtungen erfolgt durch den Schalthebel 33 mit Hilfe
der Solenoide 34 und 35. Rückholfedern 36 sorgen dafür, daß der Schalthebel
33 beim Stromloswerden in seine neutrale Stellung zurückgezogen wird. Am
Schalthebel 33 befindet sich der Mitnehmer 37, der unter der Wirkung
der Feder 38 in die Raste 32 eingreifen und damit die Kulissenscheibe
25 drehen kann.
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Die Schlitze 26, 27 und 28 sind so ausgebildet, daß
sich im Anschluß an die dem Rückwärtsgang entsprechende Stellung eine weitere Stellung
ergibt, in welcher bei eingeschalteter Kupplung 24 für den Rückwärtsgang beide Wechselkupplungen
22 und 23
eingerückt werden.
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Die Schaltung der Kulissenscheibe 25 erfolgt bei den Vorwärtsgängen
durch die Schalter 39 und 40, wovon der erstere im Stromkreis des Solenoids
34 für die Abwärtsschaltung und der letztere im Stromkreis des Solenoids
35 für die Aufwärtsschaltung liegt. Die Getriebeschaltung ist derart ausgelegt,
daß die Einschaltung des Leerlaufes ausschließlich durch den Leerlaufschalter 41,
d. h. also nicht über die normale Abwärtsschalfung durch den Schalter
39,
erfolgen kann. Durch diesen Leerlaufschalter 41 wird ein an der Kulissenscheibe
25 liegender Sperrschalter 42, der mit dem Leerlaufschalter 41 mechanisch
über ein gestrichelt angedeutetes Gestänge verbunden ist, geschlossen, der im Stromkreis
der Abwärtssehaltung liegt und durch eine Ausnehmung 43 der Kulissenscheibe
25 bei eingelegtem erstem Gang geöffnet wurde. Eine gleiche Sicherung ist
für den Rückwärtsgang vorgesehen. Ein weiterer Sperrschalter 44 ist der Kulissenscheibe
25 derart zugeordnet, daß er durch eine Ausnehmung 45 bei eingelegtem Leerlauf
geöffnet wird. Er kann nur bei Betätigung des Schalters 46 für den Rückwärtsgang
mittels der gestrichelt angedeuteten Verbindung zum Schalter 46 geschlossen werden.
Die Sperrschalter 42 und 44 liegen hintereinander zwischen dem Schnappschalter 47
und der Rückleitung zur Masse im Stromkreis der Abwärtsschaltung.
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Für die Einschaltung der Blockierung ist ein besonderer Schalter
52 vorgesehen, der ebenfalls im Stromkreis der Abwärtsschaltung liegt. Er
muß gegen unbeabsichtigte Betätigung gesichert werden. Zu diesem Zweck hat z. B.
die Kulissenscheibe 25 einen Anschlag 48, der bei eingelegtem Rückwärtsgang
an einen Kipphebel 49 anschlägt. Eine Bewegung der Kulissenscheibe 25 über
diese Stellung hinaus ist nur
dann möglich, wenn der Kipphebel 49
entgegen der Feder 50 von der Kulissenscheibe 25 abgehoben wird. Dies
erfolgt durch ein Gestänge51, und zwar ausschließlich dann, wenn die Getriebeabtriebswelle
stillsteht. Der Schalter52 ist durch ein gestrichelt dargestelltes Gestänge mit
dem Sperrgestänge 51 verbunden und wird dadurch gleichzeitig gesperrt. Der
Schalter 52 kann nur dann geschlossen werden, wenn das Sperrgestänge
51 bei stillstehender Abtriebswelle den Kipphebel 49 abgehoben hat. Nur in
diesem Fall kann eine weitere Abwärtsschaltung in die Blockierungsstellung erreicht
werden.
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Der Kipphebel 49 betätigt mit seinem zweiten Arm einen weiteren Schalter
53, der im Stromkreis der Aufwärtsschaltung liegt. Der Schalter
53 wird bei abgehobenem Kipphebel 49 - d. h. also bei eingelegter
Blockierung - geöffnet, so daß dann aus dieser Stellung heraus keine Aufwärtsschaltung
mehr vorgenommen werden kann. Eine Abwärtsschaltung, z. B. durch Betätigung der
Schalter 39, 41, 46 oder 52, ist ohnehin nicht mehr möglich, da der
Schalthebel 33 mit seinem Mitnehmer 37 keine entsprechende Eingriffsraste
32 mehr vorfindet. Damit ist jede Schaltung praktisch verhindert.
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Diese Sperrung des gesamten Schaltmechanismus bei eingelegter Blockierung
kann durch ein besonderes, nicht dargestelltes Schaltglied, z. B. einen überbrückungsschalter
zum Schalter 53 wieder aufgehoben werden. Dieser überbrückungsschalter könnte
beispielsweise als besondere Sicherung in Form eines Sicherheitsschlosses am Armaturenbrett
vorgesehen sein. Der zum Einrücken der Blockierung dienende Schalter 52 kann
gegebenenfalls automatisch, z. B. durch das Türschloß beim Abschließen der Kraftfahrzeugtüren,
betätigt werden.