DE1234539B

DE1234539B - Hydraulische Gangschalteinrichtung fuer hydro-mechanische Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1234539B
Application number: DEZ6830A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Windmueller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1958-08-28
Filing date: 1958-08-28
Publication date: 1967-02-16

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c - 20/30

Nummer: 1234 539

Aktenzeichen: Z 683011/63 c

Anmeldetag: 28. August 1958

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Gangschalteinrichtung für hydromechanische Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen mit einer in Abhängigkeit von der Motordrehzahl angetriebenen Pumpe zur Lieferung des Schaltöls zur Betätigung der im Getriebe angeordneten Reibungskupplungen bzw. Bremsen und mit einer in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle angetriebenen Pumpe zur Versorgung des Regelölkreislaufes, wobei der Anfahrgang des dem hydraulischen Drehmomentenwandler nachgeschalteten Umlaufrädergetriebes durch zwei parallelgeschaltete Bremsen hergestellt wird, von denen die erste, deren bremsbarer Teil in fester Verbindung mit der zugehörigen Getriebewelle steht, bei jedem Gangwechsel in den Vorwärtsgängen, die zweite nur zu Beginn und nach Beendigung der Vorwärtsfahrt von der Schalteinrichtung betätigt wird und beim Gangwechsel während der Vorwärtsfahrt über eine Einwegkupplung sich selbsttätig zu- bzw. abschaltet, wobei ferner im Direktgang die Motor- und die Abtriebswelle durch eine Kupplung unmittelbar verbunden sind, und schließlich zur Verteilung des Schaltöls auf die den einzelnen Gängen zugeordneten Kupplungen bzw. Bremsen ein in seiner Längsrichtung von Hand oder mit Hilfskraft einstellbarer Steuerschieber mit nachgeschaltetem Schaltkolben für das selbsttätige Umschalten zwischen dem Anfahrgang und dem Direktgang angeordnet ist.

Bekannt ist eine Gangschalteinrichtung für ein hydromechanisches Getriebe, das ebenfalls ein Schaltölkreislauf steuert, in dem Reibungskupplungen bzw. Bremsen für die Gangschaltung angeordnet sind. Ebenso ist zur Steuerung der im Schaltölkreislauf angeordneten Regelorgane ein Regelölkreislauf vorhanden, der von einer in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl angetriebenen Pumpe gespeist wird.

Der als Umlaufrädergetriebe ausgebildete mechanische Teil des durch die Gangschalteinrichtung zu bedienenden hydromechanischen Getriebes besitzt bei einer bekannten Ausführung (USA.-Patentschrift 2 679 768) für den Anfahrgang zwei parallelgeschaltete Bremsen. Von diesen wird die erste, deren bremsbarer Teil in fester Verbindung mit der zugehörigen Getriebewelle steht, bei jedem Gangwechsel bei Vorwärtsfahrt, die zweite nur zu Beginn und nach Beendigung der Vorwärtsfahrt von der Schalteinrichtung betätigt. Dagegen schaltet sich bei Gangwechsel die zweite Bremse über eine Einwegkupplung selbsttätig zu bzw. ab. Zur Verteilung des Schaltöls auf die den einzelnen Gängen zugeordneten Kupplungen bzw. Bremsen ist ein in seiner Längsrichtung von Hydraulische Gangschalteinrichtung für hydromechanische Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen

Aktiengesellschaft,

Friedrichshafen, Löwentaler Str. 100

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Herbert Windmüller, Friedrichshafen

Hand oder mittels Hilfskraft einstellbarer Steuerschieber angeordnet, dem ein Schaltkolben für das

zo selbsttätige Umschalten zwischen dem Anfahrgang und dem Direktgang nachgeschaltet ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist, eine hydraulische Gangschalteinrichtung für hydromechanische Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen zu schaffen, deren dem hydraulischen Getriebeteil nachgeschaltetes Umlaufrädergetriebe zur Übertragung des Reaktionsmomentes im Anfahrgang zwei parallelgeschaltete Bremsen aufweist, von denen eine mittels einer entsprechend angeordneten Einwegkupplung selbsttätig zu- und abschaltbar ist. Bei Getriebeanordnungen dieser Art muß durch die Gangschalteinrichtung die über eine Einwegkupplung selbsttätig zu- und abschaltbare Bremse nur zu Beginn und nach Beendigung der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges bedient werden, während die andere parallel angeordnete Bremse bei jedem Gangwechsel von der Gangschalteinrichtung zu- oder abgeschaltet werden muß.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, durch entsprechende Vorwahl ein Aufwärtsschalten in die höhere Gangstufe zu unterbinden.

Zur Lösung der erstgenannten Aufgabe sind in einer hydraulischen Gangschalteinrichtung der eingangs genannten Art die in an sich bekannter Weise zur Verteilung des Schaltöls auf die den einzelnen

4.5 Gängen zugeordneten, kraftschlüssig schaltenden Kupplungen bzw. Bremsen einen in seiner Längsrichtung von Hand oder mit Hilfskraft einstellbaren Steuerschieber mit nachgeschaltetem Schaltkolben für das selbsttätige Umschalten zwischen dem Anfahrgang und dem Direktgang aufweist, nach der Erfindung zur Verteilung des Schaltöls in den Vorwärtsgängen zwei jeweils den Zulauf zu einer der beiden

709 509/278

3 4

parallelgeschalteten Bremsen für den Anfahrgang angeordneten Teil der Anfahrbremse mit einer entsteuernde Wechselschieberventile zwischen den lüfteten Leitung verbindet.
Steuerschieber und den Schaltkolben geschaltet. Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den

Es ist bekannt, bei Wechselgetrieben zur Erzielung Patentansprüchen. Über den Inhalt der Patentan-

von Gangwechseln ohne Zugkraftunterbrechung ein 5 Sprüche hinausgehende Teile der Beschreibung die-

Überdecken der kraftschlüssig schaltenden Kupplun- nen lediglich der Erläuterung der Wirkungsweise,

gen oder Bremsen des abzuschaltenden Ganges und ohne selbst Gegenstand der Erfindung zu sein. Die

der des einzuschaltenden Ganges während des Gang- Ansprüche 4 bis 10 sind echte Unteransprüche und

wechseis vorzusehen. Durch sich ändernde Schaltzei- gelten nur in Verbindung mit dem Gegenstand von

ten der einzelnen Kupplungen oder Bremsen infolge io Anspruch 1.

unterschiedlicher Betriebsbedingungen, wie z. B. ver- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

änderte Viskosität des Getriebeöls nach längerer Be- hydraulischen Gangschalteinrichtung für ein hydro-

triebszeit gegenüber der bei Inbetriebnahme, werden mechanisches Kraftfahrzeugwechselgetriebe mit

jedoch Stöße verursacht, die schon aus Gründen der einem Anfahr- und einem Direktgang sowie einem

dadurch erhöhten Belastung der Bauteile vermieden i$ Rückwärtsgang dargestellt, das aus einem hydrauli-

werden müssen. sehen Drehmomentwandler und einem naehgeschal-

Gegenüber der bekannten und bereits beschriebe- teten Zweigang-Umlaufrädergetriebe besteht. Es zeigt nen Schalteinrichtung für ein Getriebe, das ebenfalls F i g. 1 eine schematische Darstellung der Gangzwei parallelgeschaltete Bremsen zur Herstellung des schalteinrichtung in der Schaltstellung für »Leer-Anfahrganges aufweist, zeichnet sich die Einrichtung so lauf«,

nach der Erfindung durch besondere Einfachheit aus, F i g. 2 die schematische Darstellung entsprechend

da die Wechselventile nicht unter Einwirkung von Fig. 1 in Schaltstellung: »Automatik«-Anfahrgang,

Federelementen stehen, die durch Bruch oder Ver- Fig. 3 die schematische Darstellung entsprechend

änderung ihrer Kennwerte Anlaß zu Betriebsstörun- F i g. 1 in Schaltstellung: »Automatik«-Direktgang

gen geben können. Ferner weist die bekannte Schalt- as unmittelbar nach der Umschaltung,

einrichtung weder eine Einrichtung für das selbst- Fig. 4 den Dämpfungsschieber in seiner das

tätige Umschalten durch den Schaltkolben noch eine Schließen der Kupplung für den Direktgang beenden-

Einrichtung für das Verbleiben in dem niedrigeren den Endstellung,

der zwei Gänge auf. F i g. 5 die schematische Darstellung entsprechend

In Weiterbildung der Erfindung ist das erste Wech- 30 F i g. 1 in Schaltstellung: »I. Gang« (Rückschaltsiel-

selschieberventil über eine Druckölleitung mit der lung),

ersten Bremse verbunden, während das zweite Wech- Fig. 6 die schematische Darstellung entsprechend selschieberventil mit der über die Einwegkupplung F i g. 1 in Schaltstellung: »Rückwärtsgang«,
zu- und abschaltbaren zweiten Bremse durch eine F i g. 7 eine schematische Darstellung der Gangweitere Druckölleitung verbunden ist. 35 schalteinrichtung in Schaltstellung: »Parken«,

Kurz zusammengefaßt ist die Arbeitsweise der ge- F i g. 8 die schematische Darstellung entsprechend

samten hydraulischen Gangschalteinrichtung unter Fig. 1 in Schaltstellung: »I. Gang« beim Anschleppen.

Einschluß der später im einzelnen erläuterten, zum Die in der Zeichnung in den einzelnen Schaltstel-

Teil aber nicht beanspruchten Einzelheiten folgende: lungen dargestellte hydraulische Gangschalteinrich-

In den Vorwärtsgängen gelangt das Schaltöl vom 40 tung weist eine in Abhängigkeit von der Motordreh-Steuerschieber entweder durch eine Leitung in den zahl angetriebene Pumpe 1 zur Lieferung des Schaltrechten Kolbenraum oder eine zweite Leitung in den öls für die Betätigung der im Getriebe angeordneten linken Kolbenraum des zweiten Wechselschieber- Reibungskupplungen bzw. Bremsen auf sowie eine ventils. in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle

Die beiden Wechselschieberventile sind durch eine 45 angetriebene Pumpe 2 zur Versorgung des Regelöl-

Leitung miteinander und durch je eine Leitung mit kreislaufs. In der weiteren Beschreibung wird die

dem Schaltkolben in der Weise verbunden, daß bei Pumpe 1 mit Primärpumpe und die Pumpe 2 mit

vorgewähltem Gang der Schaltkolben außerhalb des Sekundärpumpe bezeichnet. Die Druckleitungen Is

Schaltölkreislaufs bleibt. bzw. 2a der beiden Pumpen sind mit einem Um-

Der Steuerschieber, die Wechselschieberventile und 50 schaltventil 3 verbunden, das normalerweise die

der Schaltkolben sind durch Schaltölleitungen derart Druckleitung la mit der Schaltölleitung 4 zum

verbunden, daß (bei Einstellung auf selbsttätige Steuerschieber 5 verbindet. Durch das Umschaltven-

Schaltung) der Schaltkolben in den Schaltölkreislauf til 3 kann jedoch bei ruhender Primärpumpe 1 auch

mit einbezogen wird und zunächst beide Wechsel- die Sekundärpumpe 2 zur Lieferung von Schaltöl

schieberventile mit Bezug auf die Anfahrstellung im 55 herangezogen werden.

entgegengesetzten Sinn beaufschlagt werden. Hat Der in seiner Längsrichtung von Hand oder mit das Fahrzeug eine entsprechende Geschwindigkeit Hilfskraft einstellbare Steuerschieber 5 dient zur Vererreicht, so erzeugt die von der Abtriebswelle ange- teilung des Schaltöls auf die den einzelnen Gängen triebene Pumpe einen Regelöldruck, der ausreicht, zugeordneten Reibungskupplungen bzw. Bremsen, um den Schaltkolben gegen den Druck einer Feder 60 Der Steuerschieber 5 kann in folgende Schaltstellunzu verstellen, deren Spannung mit zunehmender Öff- gen verstellt werden:
nung der Gasdrossel gesteigert wird. Nach einem kur- ρ = Parkstellung,
zen Verstellweg wird der Schaltkolben durch eine O = Leerlauf
Umführungsleitung auf größerer Fläche vom Regel- _ '
Öldruck beaufschlagt, so daß der Schaltkolben nun- 65 Λ -Automatik,

mehr ohne Verzögerung in eine durch einen An- / = Anfahr- und I.Gang ohne selbsttätiges

schlag begrenzte Stellung verstellt wird, in der das Aufwärtsschalten in den direkten Gang,

Wechselschieberventil die Druckölleitung zum fest R = Rückwärtsgang.

5 6

Zum selbsttätigen Umschalten zwischen dem An- einen etwas oberhalb des der höchsten Umschaltfahr- und dem Direktgang ist dem Steuerschieber 5 drehzahl zugeordneten Regelöldrucks begrenzt, um ein Schaltkolben 18 nachgeschaltet. auch hier die Ölpumpenverlustleistung möglichst

Da die Gangschalteinrichtung für ein hydromecha- niedrig zu halten. Das Überdruckventil 24 weist nisches Kraftfahrzeugwechselgetriebe vorgesehen ist, 5 außer seiner zum Ölsumpf führenden Ablaufleitung dessen Anfahrgang durch Einschalten zweier parallel 24 a eine Düse 23 auf, durch die der Regelöldruck in angeordneter Bremsen hergestellt wird, von denen feste Abhängigkeit zur Drehzahl der Getriebeabdie erste (X₁) bei jedem Gangwechsel bei Vorwärts- triebswelle gebracht wird. Das durch die Düse 23 fahrt und die zweite (K_F) nur zu Beginn und nach abgeblasene Öl wird durch die Leitung 24 δ wieder Beendigung der Vorwärtsfahrt von der Schalteinrich- io dem Ölsumpf zugeführt.

tung betätigt werden muß, sind zwischen dem Steuer- Der Steuerschieber 5 ist in der Zylinderbohrung

schieberS und dem Schaltkolben 18 zwei Wechsel- la bzw. Ib des Gehäuses 7 angeordnet. An seinem schieberventile 11 und 14 angeordnet. rechten Ende weist er die RastenP, O, A, I und R

Schließlich ist ein Dämpfungsschieber 31 angeord- für die Schaltstellungen auf. In der Bohrung la gleinet, der ein langsames Schließen der Kupplung K₀ 15 tet der Steuerschieber 5 mit den beiden Steuerbunden für den direkten Gang bewirkt, dagegen das Öffnen 5a und 5b, die durch den Ringraum Sc voneinander dieser Kupplung nicht verzögert. getrennt sind. Zwischen dem Steuerbund 5 b und dem

Das mit den beiden Pumpen 1 und 2 verbundene Rastenteil ist der Ringraum 5d angeordnet, während Umschaltventil 3 besitzt den Zylinderraum 3 a mit der links des Steuerbundes 5« befindliche Teil 5 e dem Kolben 3 c und den im Durchmesser etwas kl ei- 20 des Steuerschiebers den Kolbendurchmesser der neren Zylinderraum 3 b mit dem Kolben 3 d. Die Ringräume 5 c und 5 d aufweist und in der Bohrung beiden Kolben 3c und 3d sind mittels der Kolben- Ib des Gehäuses 7 geführt ist. Im Bereich des Steuerstange 3 e miteinander verbunden. Der Zylinderraum bundes5a weist der Steuerschieber 5 die Querboh-3a ist mit der Druckleitung la der Primärpumpe 1, rung 6a auf. Unmittelbar anschließend an den der Zylinderraum 3b mit der Druckleitung la der 25 Steuerbund S& ist, zum Ringraum 5d öffnend, im Sekundärpumpe 2 verbunden. Die beiden Kolben 3 c Steuerschieber 5 die Querbohrung 6 b angeordnet, und 3d sind so angeordnet, daß bei laufendem Motor Mittels einer Längsbohrung 6 sind die beiden Quer- und bei in ihre rechte Endstellung verstellten Kolben bohrungen 6 a und 6 b miteinander verbunden. In die 3c und 3d der Kolben 3c eine Verbindung zur Gehäusebohrung la münden die Schaltölleitung4, Schaltölleitung 4 freigibt, während er den Zylinder- 30 die Bohrungen 50« und 50 & zur Rückführungsleiraum 3 b gegen die Schaltölleitung 4 abschließt, der tung 50, die Leitung 48 zur Bremse K_R für den Rückim übrigen eine freie Verbindung der Druckleitung wärtsgang und die Schaltölleitungen 10 und 20 zum la der Sekundärpumpe 2 mit der Regelölleitung 22 zweiten Wechselschieberventil 11. In dem Zylinderbildet, raum des Wechselschieberventils 11 ist der Kolben

Wird dagegen bei ruhender Motorwelle das Fahr- 35 11« angeordnet, der beiderseits je einen Anschlag zeug angeschoben, so werden durch das von der Se- Ud bzw. Ue aufweist, damit die in den Zylinderkundärpumpe2 geförderte Drucköl die beiden KoI- raum 11 b einmündende Schaltölleitung 20 und die ben 3c und 3d in ihre linke Endstellung verschoben, in den Zylinderraum lic einmündende Schaltölleiin der der Kolben 3 c den Zylinderraum 3 a gegen die tung 10 nicht von dem Kolben 11a abgedeckt wer-Schaltölleitung 4 abschließt und in der der Kolben 40 den können. Durch die mittig in den Zylinder ein-3d den Zylinderraum 3 b mit dem Anschluß der mündende Druckölleitung 15 ist das zweite Wechsel-Regelölleitung 22 gegen die Druckleitung 2 α ab- schieberventil 11 mit der über eine Emwegkupplung schließt. Dagegen wird durch den zwischen den bei- zu- und abschaltbaren zweiten Bremse K_F verbunden, den Kolben 3 c und 3 d befindlichen Teil des Zylin- Eine Leitung 12 verbindet die Schaltölleitung 10 derraumes 3a die Druckleitung la der Sekundär- 45 außerdem mit dem Zylinder des Schaltkolbens 18, pumpe 2 mit der Schaltölleitung 4 verbunden. während der Zylinderraum 11 b über eine Verbin-

Zwecks Herabsetzung der Ölpumpenverlustleistung dungsleitung 19 mit dem Zylinderraum 14 & des zur Erhaltung eines konstanten bzw. sich wenig ver- ersten Wechselschieberventils 14 verbunden ist. Der ändernden Gesamtwirkungsgrades der Getriebean- Zylinderraum 14 c des Wechselschieberventils 14 ist lage bei sich vom Größt- zum Kleinstwert ändernder 50 über eine Leitung 13 mit dem Zylinder des Schalt-Motorleistung, außerdem zur Verbesserung der kolbens 18 verbunden und die mittig am Zylinder an-Schaltcharakteristik der Kupplungen bzw. Bremsen geschlossene Leitung 16 verbindet das Wechselbei teilweiser Öffnung der Drosselklappe, wird der schieberventil 14 mit der Bremse K₁, deren brems-Schaltöldruck in Abhängigkeit von der Öffnung der barer Teil fest mit der zugehörigen Getriebewelle Gasdrossel in der Weise verändert, daß bei größter 55 verbunden ist. Im übrigen ist das erste Wechsel-Drosselklappenöffnung der größte Schaltöldruck und schieberventil 14 gleich dem zweiten Wechselsehiebei geschlossener Drosselklappe der kleinste Schalt- berventil 11 ausgebildet und besitzt einen Kolben Öldruck vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist das 14 a mit den beiden Anschlägen 14 d und 14 e.
Überdruckventil 8 angeordnet, dessen Schließfeder Der Schaltnocken 18 besitzt die Kolbenabschnitte

8 a durch einen auf der Drosselklappenwelle 21 an- 60 18 a, 18 b, 18 c und ISd mit dem Ringraum 17 a zwigeordneten Nocken 8 c über einen Stift des Feder- sehen den Kolbenabschnitten 18 a und 18 b, mit dem tellers 8 b mit zunehmender Öffnung der Drossel- Ringraum 17 zwischen den Kolbenabschnitten 18 b klappe eine wachsende Vorspannung erhält. Das von und 18c und mit dem Ringraum lib zwischen den dem Überdruckventil 8 bei Druckregelung abgege- Kolbenabschnitten 18 c und 18 d. Eine Druckfeder 27 bene Öl wird durch die Leitung 9 dem Drehmoment- 65 drückt den Schaltkolben 18 mit seinem Anschlag 18/ wandler zugeleitet. gegen das eine Gehäuseende. Die Spannung der

Ebenso ist in der Regelölleitung 22 ein Überdruck- Druckfeder 27 wird mit zunehmender Öffnung der ventil 24 angeordnet, das den Druck des Regelöls auf Drosselklappe erhöht durch einen auf der Drossel-

7 8

klappen welle 21 angeordneten Nocken 28 a, der auf dem Umschaltventil 3 Drucköl zugeführt wird. Da

den Federteller 28 einwirkt. bei stehendem Fahrzeug die Sekundärpumpe 2 nicht

Befindet sich der Schaltkalben 18 mit seinem An- angetrieben ist, herrscht in dem Zylinderraum 3 b

schlag 18/ am Gehäuseende, so mündet die bereits des Umschaltventils 3 kein Überdruck. Die Kolben

erwähnte Leitung 12 vom zweiten Wechselschieber- 5 3c und 3d werden von dem in den Zylinderraum 3a

ventil 11 zum Schaltkolbenzylinder in den Ringraum geförderten Drucköl so weit verschoben, bis der

17 ein, ebenso die vom ersten Wechselschieberventil der Kolben 3d am Zylinderende anschlägt. Der KoI-14 kommende Leitung 13. Der dem Anschlag 18/ ben3c gibt dem Drucköl den Weg in die Schaltzugewandte und unmittelbar an den Kolbenabschnitt Ölleitung 4 und zu dem Steuerschieber 5 frei, dessen

18 d anschließende Zylinderraum ist mit der Sekun- io Ringraum 5 d, Querbohrung 6 i>, Längsbohrung 6 und därpumpe 2 durch die Regelölleitung 22 verbunden. Querbohrung 6a sich mit Schaltöl füllen. Die übrigen Der den Schaltkolben 18 umschließende Zylinder Organe der Gangschalteinrichtung bleiben unbeaufweist den weiteren Anschlag 26, dargestellt in Form schlagt.

eines Stiftes, auf, der den Weg des Schaltkolbens 18 _ . , ,., . . , ,„. „>,
bei Bewegung vom Anschlag 18/ weg derart be- I₅ ²' Automaük-Anfahren (Fig. 2)
grenzt, daß der Kolbenabschnitt 18 b die Drucköllei- Wird der Steuerschieber 5 von der Raste O um tung29 von der Rücklaufleitung 29 c trennt und mit eine Raste weiter in die Stellung A (Automatik) verdem Ringraum 17 verbindet. Gleichzeitig trennt bei schoben, so kommt die Querbohrung 6 a in dem am Anschlag 26 anliegendem Schaltkolben 18 der Steuerbund Sa des Steuerschiebers 5 in Verbindung Kolbenabschnitt 18 c die Leitung 13 zum ersten ao mit der Schaltölleitung 10 zum zweiten Wechsel-Wechselschieberventil 14 vom Ringraum 17 und ver- schieberventil 11, dessen Kolben Ua bis zur Anlage bindet sie mit dem Ringraum 17 b. Im Bereich des des Anschlags 11 d verschoben wird, während in den Ringraumes VTb münden in den Schaltkolbenzylin- Zylinderraum lic Schaltöl einströmt, von dem es der die Leitung 25 und die Rücklaufleitung 13 a. Das durch die Leitung 15 zur zweiten Bremse K_P gelangt andere Ende der Leitung 25 mündet in den Schalt- 25 und diese schließt. Gleichzeitig strömt Schaltöl von kolbenzylinder im Bereich des Anschlages 18/. Im der Schaltölleitung 10 durch die Leitung 12 in den Bereich des Ringraumes 17 a mündet in den Schalt- Ringraum 17 des Schaltkolbens 18. Von dort gelangt kolbenzylinder die Druckölleitung 29, die mit der das Schaltöl durch die Leitung 13 zum Zylinderraum Leitung 30 zur Kupplung A^, und den Leitungen 29 a 14 c des Wechselschieberventils 14, dessen Kolben und 29b zum Dämpfungsschieber 31 in Verbindung 30 14a bis zur Anlage des Anschlags 14d verschoben steht. Außerdem mündet die Rücklaufleitung 29 c im wird, so daß das Schaltöl durch die freigegebene Lei-Bereich des Ringraumes 17 a in den Schaltkolben- tungl6 zu der Bremse K₁ strömen und diese schliezylinder ein. ßen kann. Somit sind die beiden parallel angeordneten

Der Dämpfungsschieber 31 besteht aus den beiden Bremsen K₁ und K_F eingeschaltet und das Fahrzeug

Zylindern 32 und 33, von denen der letztgenannte 35 kann durch entsprechendes öffnen der Drosselklappe

einen größeren Durchmesser als der erstgenannte angefahren werden.

aufweist. In dem Zylinder 33 ist der Kolben 37, in Mit beginnender Drehbewegung der Getriebedem Zylinder 32 der Kolben 34 angeordnet. Zwi- abtriebswelle fördert auch die Sekundärpumpe 2 das sehen den Kolben 34 und 37 ist eine Druckfeder 39 Drucköl, das durch die Druckleitung 2a dem Zylinangeordnet, die bestrebt ist, die beiden Kolben nach 40 derraum 3 b des Umschaltventils 3 zugeführt wird, den abgeschlossenen Zylinderenden hin zu bewegen. Von dort gelangt es als Regelöl durch die Regel-Bei drucklosen Leitungen 29 a und 29 b wird der Ölleitung 22 in den Zylinderraum des Schaltkolbens Kolben 34 mit seinem Anschlag 36 gegen seinen Zy- 18, so daß die dem Anschlag 18/ zugekehrte Ringlinderabschluß bewegt; der Kolben 37 wird mit fläche des Kolbenabschnittes 18 d von dem Regelölseinem Anschlag 38 gegen den Abschluß seines Zy- 45 druck beaufschlagt wird.

linders 33 gedrückt. Der Zyländerraum des Zylinders Während des Anfahreiis in der Schaltstellung 32 ist mit 32 a bezeichnet, der zwischen dem Kolben »Automatik« ist der Ringraum 5 c des Steuerschie-37 und dem geschlossenen Ende des Zylinders 33 bers 5 durch die Bohrung 50 έ mit der drucklosen befindliche Zylinderraum ist mit 33 α bezeichnet. Der Rücklaufleitung 50 verbunden. Ebenso ist der von Zylinderraum 33 a ist mit der Leitung 29a durch die 50 dem Steuerschieberteil 5 e in dem Zylinder des Steuer-Drossel 40 verbunden. Der Zylinderraum 32 a weist Schiebers 5 gebildete Ringraum, in den die Leitung den drosselfreien Anschluß 41 für die Leitung 29 b 48 zur Rückwärtsfahrtbremse K_R und die Schaltölauf. Bei anliegendem Anschlag 36 am Zylinderende leitung 20 einmünden, durch die Bohrung 50 a mit verschließt der Kolben 34 die in den Zylinder 32 ein- der Rücklaufleitung 50 verbunden. Hierbei stellt die mündende Rücklaufleitung 42. Die unmittelbar vor 55 Schaltölleitung 20 die Verbindung zu den Zylinder-Übergang zu dem Zylinder 32 in den Zylinder 33 räumen 11 & und 14 δ der Wechselschieberventile 11 einmündende Rückführungsleitung 31a hat freie und 14 her, die miteinander durch die Verbindungs-Verbindung mit dem zwischen den beiden Kolben 34 leitung 19 verbunden sind.

und 37 liegenden Zylinderraum. Der Kolben 34 weist Währenddessen ist die den direkten Gang herstel-

noch einen Anschlag 35 auf, durch den der Abstand 60 lende Kupplung K_D über die Leitungen 30 und 29

der beiden Kolben 34 und 37 voneinander auf ein sowie den Ringraum 17 a des Schaltkolbens 18 mit

Kleinstmaß begrenzt wird. der Rücklauf leitung 29 c verbunden und entlüftet

Die Wirkungsweise der Gangschalteinrichtung ist Der Ringraum 17 b des Schaltkolbens 18 und die mit

folgende: dem Ringraum verbundene Leitung 25 sind mit der

1 τ 1 «/τ?· -Ji ⁵5 Rücklaufleitung 13α verbunden.

" ^{eer au} { ¹^" ' Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit wächst der

Der Fahrzeugmotor ist angelassen und treibt die Regelöldruck, der von der von der Abtriebswelle

Primärölpumpe 1 an, durch deren Druckleitung 1 α angetriebenen Sekundärpumpe 2 erzeugt wird und

9 10

der die dem Gehäuseanschlag 18/ zugekehrte Ring- Kolben 34 mit seinem Anschlag 35 am Boden des fläche des Schaltkolbenabschnittes 18 ei beaufschlagt. Kolbens 37 anschlägt und mit seinem Anschlag 36 Ist die auf die erwähnte Ringfläche des Schaltkolben- am Abschluß seines Zylinders 32, wie in F i g. 4 darabschnittes 18 d durch den Regelöldruck einwirkende gestellt. Durch diese an sich bekannte Einrichtung Kraft größer als die auf den Schaltkolben 18 ent- 5 wird ein stoßfreier Gangwechsel erzielt,
gegengesetzt wirkende Kraft der Druckfeder 27, so Sinkt durch Herabsetzung der Fahrgeschwindigkeit

wird der Schaltkolben 18 mit seinem Anschlag 18/ der auf den Schaltkolben 18 wirkende Regelöldruck vom Gehäuseende weg verstellt; nach kurzem Ver- so weit ab, daß der Druck der Feder 27 auf den stellweg gibt der Schaltkolbenabschnitt 18 d dem Schaltkolben überwiegt, so schaltet die Gangschalt-Regelöl die Verbindung von der Regelölleitung 22 io einrichtung vom Direktgang auf den Anfahrgang zuzur Leitung 25 frei, durch die das Regelöl zum Ende rück. Der Schaltkolben 18 schlägt mit seinem Andes Schaltkolbenzylinders gelangt und das den An- schlag 18/ wieder am Gehäuseende an. Die Druckschlag 18/ aufweisende Ende des Schaltkolbens 18 Ölleitung 29 mit der angeschlossenen Leitung 30 zur zusätzlich beaufschlagt. Infolge der plötzlichen Er- Kupplung^ und den Leitungen29a und 29δ zum höhung der auf den Schaltkolben 18 einwirkenden 1.5 Dämpfungsschieber 31 werden über den Ringraum Verstellkraft durch den Regelöldruck erfolgt die wei- 17« im Schaltkolbenzylinder wieder mit der Rücktere Verstellung des Schaltkolbens 18 sprunghaft. laufleitung 29 c verbunden und somit drucklos: die Diese Verstellbewegung wird begrenzt durch den Kupplung K_D wird abgeschaltet. Andererseits verbin-Anschlag 26, Der Schaltkolben 18 befindet sich nun- det der Ringraum 17 des Schaltkolbens wieder das mehr in der Schaltstellung für den Direktgang bei 20 Wechselventil 14 und die angeschlossene Drucköl-Einstellung des Steuerschiebers 5 auf »Automatik«, leitung 16 zur Bremse K₁ mit den Leitungen 12 und wie Fig.3 die Gangschalteinrichtung unmittelbar W, die unter Schaltöldruck stehen,
nach der Umschaltung zeigt. Wird ein selbsttätiges Umschalten vom Anfahr- in

In F i g. 4 ist der Dämpfungsschieber 31 bei voll- den Direktgang nicht gewünscht, so wird der Steuerendet eingeschalteter Kupplung Kß dargestellt. as schieber 5 in Gangstellung / verstellt, wie in F i g. 5 Durch die sprunghafte Verstellung des Schaltkol- dargestellt. In dieser Schaltstellung deckt sich die bensl8 wird mittels des Kalbenabschnittes 18 c die Querbohrung 6 a in dem Steuerschiebers mit der Leitung 13 von dem Ringraum 17 abgetrennt und über Schaltölleitung 20, so daß dem zweiten Wechselschieden Ringraum 17 b mit der Rücklaufleitung 13 a ver- berventil 11 das Schaltöl zugeleitet wird und zum bunden, so daß die über den Zylinderraum 14 c des 30 ersten Wechselschieberventil 14 über die Verbinersten Wechselschieberventils 14 und über die Druck- dungsleitung 19 gelangt. Die Kolben 11a und 14 a Ölleitung 16 bisher vom Schaltöl beaufschlagte der beiden Wechselschieberventile werden in diesem BremseK₁ entlüftet und geöffnet wird. Demgegen- Fall so verschoben, daß die Anschlägelle und 14e über hat sich an der Schaltölzufuhr zum zweiten anliegen und den Zustrom des Schaltöls zu den Lei-Wechselschieberventil 11 und zu der Bremse K_F 35 tungen 16 und 15 bzw. zu den Kupplungen K₁ und nichts verändert. Die Bremse K_P bleibt geschlossen, K_F freigeben. Die zu dem Ringraum 17 führende während sich die zugehörige Getriebewelle infolge Leitung 12 bleibt in diesem FaE drucklos, so daß Wegfalls des Reaktionsmomentes durch Öffnen der auch im Fall einer entsprechenden Verschiebung Einwegkupplung löst. des Schaltkolbens 18 an den Anschlag 26 die Kupp-Durch die Schaltbewegung des Schaltkolbens 18 40 lung K_B über die Leitungen 29 und 30 kein Drucköl bis zum Anschlag 26 ist die Druckölleitung 29 durch erhält. An Stelle der mit dem Überdruckventil 24 den Kolbenabschnitt 18Z> von dem Ringraum 17a vereinigten Düse 23 ist hier beispielsweise in der getrennt, der mit der Rücklaufleitung 29 c auch in Rohrleitung 60 eine Düse 61 angeordnet, deren der neuen Schaltstellung verbunden ist. Die Drucköl- Strahl in das offene Ende der Regelölleitung 22 geleitung 29 ist jetzt mit dem Ringraum 17 verbunden, *s richtet ist. Auf diese Weise wird der in der Leitung der unverändert über die Schaltölleitungen 10 und 12 22 sich bildende Druck des Regelöls in feste Abhänunter Schaltöldruck steht. Von der Druckölleitung 29 gigkeit zur Drehzahl der Abtriebswelle gebracht,
gelangt das Schaltöl durch die Leitung 30 zur Kupp- Der Ringraum 5 c des Steuerschiebers 5 ist mittels lung K_D für den direkten Gang und gleichzeitig durch der Bohrung SOi mit der Rücklaufleitung 50 verbundie Leitungen 29 a und 29 b zum Dämpfungsschie- 50 den. Andererseits steht der Ringraum 5 c über die ber 31. Schaltölleitung 10 mit der Leitung 12 und dem Ring-Trotz seines kleineren Durchmessers wird der KoI- raum 17 des Schaltkolbens 18 in Verbindung, die soben 34 in dem Zylinder 32 des Dämpfungsschiebers mit entlüftet sind, ebenso die mit dem Ringraum 17 31 zunächst gegen den Druck der Feder 39 bewegt. verbundene Leitung 13 zum Zylinderraum 14c des Diese Bewegung wird begrenzt durch Freigabe der SS ersten Wechselschieberventils 14. Der Zylinderraum Rücklaufleitung 42, so daß der volle Schaltöldruck Hc des zweiten Wechselschieberventils 11 ist über sich zunächst nicht ausbilden kann. Durch die Dros- die Leitung 10 entlüftet.

sei 40 steigt der Druck in dem Zylinderraum 33 a In der Schaltstellung R für den Rückwärtsgang

langsamer an und der Kolben 37 beginnt erst nach (s. Fig. 6) wird die Bohrung 6a des Steuerschiedem Kolben 34 sich gegen den Druck der Feder 39 60 bers 5 mit der Einmündung der Leitung 48 zur zu bewegen. Da der Gegendruck der Feder 39 ständig Bremse .K^ zur Deckung gebracht, so daß das von wächst, vollzieht sich die Bewegung der Kolben mit der Primärpumpe 1, die von dem angelassenen Motor zunehmender Verzögerung. Schließlich wird die auf angetrieben wird, durch die Schaltölleitung 4 in den den Kolben 34 wirkende Federkraft ein Öffnen der Ringraum 5 α" des Steuerschiebers 5 und von dort Rücklauf leitung 42 verhindern und der Druck in den 65 durch die Querbohrung 6 & und die Längsbohrung 6 Leitungen 29, 30, 29a und 29b steigt allmählich an, zur Querbohrung 6a gelangende Schaltöl die Bremse bis der größere Kolben 37 durch den Schaltöldruck K_R für den Rückwärtsgang beaufschlagen kann, so weit gegen den Kolben 34 gedrückt wird, daß der Währenddessen sind die Wechselschieberventile 11

Claims

und 14 mit ihrer Anschlußleitung 12 zum Ringraum 17 des Schaltkolbens 18 und die Leitung 13 und Leitung 16 zur Bremse K1 durch die an den Ringraum 5 c des Steuerschiebers 5 angeschlossene Leitung 10 entlüftet, da der Ringraum 5 c über die Bohrung 50 ft an die Rücklaufleitung 50 angeschlossen ist. Ebenso ist an den Ringraum 5 c die Leitung 20 angeschlossen, die mit dem Zylinderraum Ub des Wechselschieberventils 11, der Leitung 19 und den Zylinderraum 14 & des Wechselschieberventils 14 in Verbindung steht. In der in F i g. 7 dargestellten Parkstellung P bleiben sowohl die Schaltölleitung 4 als auch die Regelölleitung 22 drucklos. Die Querbohrang 6 a des Steuerschiebers 5 hat in dieser Stellung keine Verbindung mit irgendeiner Leitung. Aus Sicherheitsgründen mündet die Schaltölleitung 4 in den Ringraum 5 c des Steuerschiebers 5, der mit der Rücklaufleitung 50 in Verbindung steht. Der Hauptzweck der Parkstellung ist die Feststellung der Abtriebswelle, um ein Wegrollen des Fahrzeugs von seinem Abstellplatz zu verhindern. Zu diesem Zweck ist das Ende des Steuerschiebers 5 abgeflacht. Der dadurch gebildete Absatz dreht beim Verstellen des Steuerschiebers 5 den Hebel 51, der as mit der Welle 52 drehfest verbunden ist. Mit dieser Welle ebenfalls drehfest verbunden ist der Hebel 53, der den doppelarmigen Hebel 54 bei seiner Drehung mitnimmt und das Zahnsegment 55 zum Eingriff mit dem auf der Getriebeabtriebswelle 57 drehfest angeordneten Sperrad 56 bringt. Der Drehpunkt des Doppelannhebels 54 ist fest, so daß der Hebel 53 und der Hebelarm 54 a zusammen einen Kniehebel bilden und die Verriegelung der Abtriebswelle sichern. Zum Anschieben oder Anschleppen des Fahrzeuges wird der Steuerschieber 5 in eine Gangschaltstel-Iung verstellt. In Fig. 8 ist der Steuerschiebers z.B. in Schaltstellung/ verstellt. Beim Anschleppen liefert nur die von der Abtriebswelle angetriebene Sekundärpumpe 2 Drucköl, das zunächst durch die Druckleitung 2a in den Umschaltschieber 3 gelangt. Durch die größere Fläche des Kolbens 3 c werden die beiden durch die Kolbenstange 3 e verbundenen Kolben 3c und 3d bis zum Anliegen des Anschlags 3/ verstellt Die Druckölleitung 2 a hat nunmehr Verbindung mit der Schaltölleitung 4 zum Steuerschieber 5, durch den in der oben angegebenen Schaltstellung über die Leitung 20 und den Zylinderraum 11 b des Wechseischieberventils 11 die Leitung 15 zur Bremse KP Drucköl erhält, außerdem auch die zur Bremse K1 führende Leitung 16 über die Verbindungsleitung 11 zwischen den Wechselschieberventilen 11 und 14 und den Zylinderraum 145. Durch den Kolben 3 d des Umschaltventils 3 ist die Verbindung zur Regelölleitung 22 unterbrochen, so daß diese drucklos bleibt, bis der Motor angeworfen ist, der die Primärpumpe 1 antreibt und den Umschaltschieber 3 wieder umschaltet, ä. h. die beiden Kolben 3c und 3d bis zur Anlage des Kolbens 3d verstellt. In die Schaltstellungen für Parken und Rückwärtsgang kann der Steuerschieber nur im Stillstand verstellt werden, d. h., wenn die Regelöldruckleitung 22 drucklos ist. Zu diesem Zweck ist die Regelöldruckleitung mit einem Zylinder 43 verbunden, in dem ein Kolben 44 mit Sperrstift 45 angeordnet ist, der durch den Regelöldruck in eine Ausnehmung 46 im Steuerschieber 5 gedrückt wird. Bei druckloser Regelöldruckölleitung wird der Kolben 44 mit dem Sperrstift durch die Druckfeder 47 in dem Zylinder zurückgehalten, so daß der Steuerschieber 5 ungehindert verstellbar ist. Patentansprüche:

1. Hydraulische Gangschalteinrichtung für hydromechanische Wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen mit einer in Abhängigkeit von der Motordrehzahl angetriebenen Pumpe zur Lieferung des Schaltöls zur Betätigung der im Getriebe angeordneten Reibungskupplungen bzw. Bremsen und mit einer in Abhängigkeit von der Drehzahl der Abtriebswelle angetriebenen Pumpe zur Versorgung des Regelölkreislaufes, wobei der Anfahrgang des dem hydraulischen Drehmomentenwandler nachgeschalteten Umlaufrädergetriebes durch zwei parallelgeschaltete Bremsen hergestellt wird, von denen die erste, deren bremsbarer Teil in fester Verbindung mit der zugehörigen Getriebewelle steht, bei jedem Gangwechsel in den Vorwärtsgängen, die zweite nur zu Beginn und nach Beendigung der Vorwärtsfahrt von der Schalteinrichtung betätigt wird und beim Gangwechsel während der Vorwärtsfahrt über eine Einwegkupplung sich selbsttätig zu- bzw. abschaltet, wobei femer im Direktgang die Motor- und die Abtriebswelle durch eine Kupplung unmittelbar verbunden sind, und schließlich zur Verteilung des Schaltöls auf die den einzelnen Gängen zugeordneten Kupplungen bzw. Bremsen ein in seiner Längsrichtung von Hand oder mit Hilfskraft einstellbarer Steuerschieber mit nachgeschaltetem Schaltkolben für das selbsttätige Umschalten zwischen dem Anfahrgang und dem Direktgang angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung des Schaltöls in den Vorwärtsgängen zwei jeweils den Zulauf zu einer der beiden parallelgeschalteten Bremsen (K₁, K_F) für den Anfahrgang steuernde Wechselschieberventile (U, 14) zwischen den Steuerschieber (5) und den Schaltkolben (18) geschaltet sind.

2. Hydraulische Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Wechselschieberventil (U) mit der über die Einwegkupplung zu- und abschaltbaren zweiten Bremse (K_F) durch eine Druckleitung (15) verbunden ist, während das erste Wechselschieberventil (14) über eine weitere Druckölleitung (16) mit der ersten Bremse (K₁) verbunden ist

3. Hydraulische Gangschalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltöl in jedem Vorwärtsgang vom Steuerschieber (5) über Schaltölleitungen (10 bzw. 20) dem zweiten Wechselschieberventil (11) zugeleitet ist.

4. Hydraulische Gangschalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den jeweils auf einer Seite der Kolben (lla, 14 a) der Wechselschieberventile (11 und 14) liegenden Zylinderräumen (Ub, 14 b) eine Verbindungsleitung (19) angeordnet ist.

5. Hydraulische Gangschalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils auf der anderen Seite der Kolben (11 α, 14 α) der beiden Wechselschieberventile (11