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Wegen der Verwendung von Wälzkörpern als Sperrelementen sind keine
Rückstellfedern erforderlich, vielmehr werden die Wälzkörper im wesentlichen unbelastet
und dennoch zwangsläufig geführt, so daß die Sperreinrichtung leichtgängig und zuverlässig
arbeitet Das Schalten der Gänge kann in jedem Fall ungehindert erfolgen, auch kann
das Bedienungsorgan zum Umsteuern in jedem Falle aus einer Schaltstellung
(vorwärts
oder rückwärts) in die Neutralstellung gebracht werden.
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In den Anspruche 2 und 3 sind Hinweise für eine vorteilhafte und
zweckmäßige Ausbildung der Vertiefungen angegeberL Durch die in Anspruch 4 beschriebene
Ausbildung ist es rnõgic4 die Sperreinrichtung mit einem Gelenkpunkt der Schalteinrichtung
zu einer baulichen Einheit zu verbinden, so daß bereits vorhandene bzw. ohnehin
erforderliche Teile gleichzeitig als Teile der Sperreinrichtung genutzt werden können.
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Bei einer bekannten Schalteinrichtung (DE-PS 324984) werden drei
Schaltstangen für die Betätigung der Giqe in einem Führungsstück durch eine Kugelsperr-Einnchtung
mit zwei Kugeln und einem Schieber so gesperrt, daß nur jeweils eine Schaltstange
aus einer Gruixistellung heraus betätigt werden kann und daß eine andere Schaltstange
erst dann verstellt werden kann, wenn die vorher betätigte Schaltstange in die Ausgangsstellung
zuruckgefuhrt ist Weiter sind Steuerstangen bekannt (US-PS 2118090) die mit abgesetzten
Vertiefungen in Verbindung mit Gleitsteinen Steuerfunktionen erfüllen Es sind auch
an der Schaltstange besonders geformte Ahmungen in Verbindung mit gefederten Abtast-oder
Arretierelementen bekanntgeworden (DE-AS los 05 031) Die Erfing wird anhand der
F i g. 1 bis 8 erlautert.
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Eszeigt F i g. 1 Teile einer Schalteinrichtung für ein viergangiges
Wendegetriebe mit getrenntenrtragungsteilen für die Gan-alt- und Umsteuerbewegung
mit Schaltstahgen und einem Zwischengelenk, Fig 2 dieses Zwischengelenk, das mit
einer Sperrein-Richtung zu einer baulichen Einheit vereinigt ist, im Schnin(im vergrößerten
Maßstab) Fig 3 einen Schnitt der Linie 111-111, als Abwicklung dargestellt, bei
eingeschalteter Vorwärtsrichtung und erstem Gang F i g. 4 einen Schnitt wie in Fig.
3, jedoch im zweiten Gang Fig5 einen Schnitt wie in Fig. 3, jedoch bei eingeschalteter
Rückwärtsrichtung und zweitem Gang, F i g. 6 einen Schnitt wie in F i g. 3, jedoch
im dritten Gang Fig 7 einen Schnitt wie in Fig. 3, jedoch in Neutralstellung nach
vorangegangener Vorwärtsstellung des Richtungs-Bedienungsorgans und im dritten Gangund
Fig. 8 einen Schnitt wie in F i g. 7, jedoch nach vorangegangener Ruckwãrts-Stellung
des Richtungs-Bedienungsorgans.
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Die dargestellte Schalteinrichtung dient zum Schalten und Urnsteuern
eines nicht dargestellten viergängigen Wendegetriebes für ein Baufahrzeug, bei dem
an der Lenksäule je ein eigener (nicht dargestellter) Wahlhebel zum Umsteuern (mit
den drei Stellungen »Vorwärts« -»Neutral« - »ROckwärts«) und zum Schalten der Gänge
(mit den vier Stellungen 1, 5 3 und 4) angeordnet ist Die Wihlbebel sind jeweils
mit einer von zwei zur Lenksaule konzentrischen Wellen 10 bzw. 11 starr verbunden,
so daß bei einer Schwenkbewegung der Wahlhebel eine Drehung der Wellen 10 und 11
(Fig. 1) eintritt An den beiden Wellen 10 und 11 sind jeweils Gelenkhebel 12 bzw.
13 befestigt, an deren Enden Gelenkstangen 14 bzw. 15 angelenkt sind. Die Gelenkstangen
14, 15 führen zu einem Zwischengelenk
16, das aus einem an einem Rahmen 17 (F i g.
2) befestigten Bügel 17a einem im Bügel gehaltenen Bolzen 18 und auf dem Bolzen
drehbar gelagerten Hebelbuchsen 19 und 20 besteht. An jeder der beiden Hebelbuchsen
19 und 20 sind zwei winklig zueinander versetzte Hebel 21, 22 bzw. 23, 24 befestigt.
Die Schaltbewegung zum Schalten der Gänge 1 bis 4 wird über die äußere Welle 10,
Gelenkhebel 12, Gelenkstange 14 und Hebel 21 auf die Hebelbuchse 20 und von dieser
über den Hebel n und eine weiterführende Gelenkstange 25 dem Getriebe zugeführt.
Die Schaltbewegung für die Antriebsrichtung bzw. Umsteuerung wird entsprechend über
die innere Welle 11, Gelenkhebel 13, Gelenkstange 15 und Hebel 23 auf die Hebelbuchse
19 und von dieser über den Hebel 24 und eine weiterführende Gelenkstange 26 ebenfalls
dem Getriebe zugeführt Die Hebelbuchsen 19 und 20 dienen also als ortsfest gelagerte
Zwischenelemente, um die Schaltbewegungen von den Gelenkstangen 14 und 15 auf die
etwa rechtwinklig hierzu verlaufenden weiterführenden Gelenkstangen 25 und 26 zu
ubertragen.
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Da die Sperreinrichtung keinen großen Raumbedarf hat, kann sie mit
anderen Bauteilen zu einer Baueinheit vereinigt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Sperreinrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Zwischengelenk 16 zu einer
baulichen Einheit vereinigt, indem die ohnehin erforderlichen Bauteile, Hebelbuchse
19 und 20 und der Bügel 17 als Teile der Sperreinrichtung 36 ausgebildet sind Hierzu
ist jede der Hebelbuchsen 19 und 20 mit einem Ansatz 27 bzw. 28 und der Bugel 17
mit einem zwischen die Ansätze n und 28 hineingreifenden Führungsblech 29 versehen
Der in F i g. 2 oben liegende Ansatz 27 ist über die Hebelbuchse 19 mit dem Bedienungsorgan
zum Umsteuern, das (mittlere) Führungsblech 29 über den Bügel 17 mit dem Rahmen
bzw. einem anderen ortsfesten Bauteil und der in Fig.2 unten liegende Ansatz 28
über die Hebelbuchse 20 mit dem Bedienungsorgan zum Schalten der Gänge verbunden.
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Quer zu den beiden parallelen Begrenzungsflächen 30 und 31 des Führungsblechs
29 ist ein Durchbruch 32 angeordnet, in den eine erste Kugel 33 quer zu den Flächen
30 und 32 geführt ist. Der Durchmesser der Kugel 33 beträgt etwa das Doppelte der
Dicke des Führungsbleches 29, d h. des Abstandes der Flächen 31 und 32, so daß die
Kugel 33 im Durchbruch 32 nicht vollständig Platz finden kann.
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Die Ansätze n und 28 sind mit den auf dem Bolzen 18 drehbar gelagerten
Hebelbuchsen 19 und 20 gegenüber dem Führungsblech 29 parallel zu dessen Flächen
31 und 32 beweglich geführt. Zugeordnet zur ersten Kugel 33 und mit etwa gleichem
Abstand von der Mitte des Bolzens 18 als Drehachse ist in jedem Ansatz 27 bzw. 28
eine zum Führungsblech 29 hin offene Vertiefung 34 bzw. 35 vorgesehen, das in Umfangsrichtung
(um Bolzen 18) jeweils ein bestimmtes Profil aufweist (F i g. 3 bis 8).
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Die Vertiefung 35 im Ansatz 28 ist gerade so tief, daß die erste Kugel
33 darin so weit eindringen kann, daß diese dabei nicht über die Fläche 30 übersteht,
und erstreckt sich dabei in Bewegungsrichtung (Umfangsrichtung) der zugeordneten
Hebelbuchse 20.
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Die Lage und Umfangserstreckung der Vertiefung 35 im Ansatz 28 ist
im Hinblick auf die relativen Schaltstellungen (der Gänge 1 bis 4) zur ersten Kugel
33 so gewählt, daß sich die Kugel 33 in den beiden unteren Gängen 1 bis 2 mit zugelassener
direkter Umsteuerung stets im Bereich dieser Vertiefung und in den übrigen Gängen
3 und 4 mit nicht zugelassener direkter
Umsteuerung außerhalb der
Vertiefung 35 auf einer ebenen Fläche 37 befindet, die zu der Fläche 31 des Führungsbleches
29 parallel und eng benachbart ist. Der Übergang von der Vertiefung 35 zur unvertieften
Fläche 37 erfolgt durch einen rampenartigen Auslauf 38 der Vertiefung, über die
die Kugel 33 beim Übergang von der Schaltstellung 2 in die Schaltstellung 3 aus
der Vertiefung 35 hinausbewegt wird In der Vertiefung 34 des Ansatzes 27, der bei
Umsteuerbewegungen (Vorwärts - Neutral - Rückwirts) zusammen mit der Hebelbuchse
19 bewegt wird, ist die zweite Kugel 39 angeordnet Die Lage und Form der Vertiefung
34 ist im Hinblick auf die relativen Schaltstellungen (v-N-R) zur ersten Kugel 33
gestaltet Die Vertiefung 34 weist einen mittleren Bereich 40 und beiderseits hiervon
je einen äußeren Bereich 41,42 auf. Die äußeren Bereiche 41, 42 liegen in den Endstellungen
»Vorwärts« und »Rückwärts« und der mittlere Bereich 40, der die zweite Kugel 39
aufnimmt und eine hierzu ausreichende Tiefe aufweist, in der Neutralstellung (Mittelstellung)
der ersten Kugel 33 gegenüber. Die äußeren Bereiche 41, 42 sind gegenüber dem mittleren
Bereich 40 weniger tief, so daß die zweite Kugel nicht in die Bereiche 41, 42 gelangen
kann. Der sich am Obergang vom mittleren in einen äußeren Bereich bildende stufenförmige
Obergang 43 bzw. 44 nimmt als Anschlag die zweite Kugel 39 bei den Umsteuerbewegungen
mit. Die Tiefe der äußeren Bereiche ist groß genug, um den aus dem Führungsblech
29 herausragenden Abschnitt der ersten Kugel aufnehmen zu können, wenn diese sich
in den Gängen 3 oder 4 in Sperrstellung befinden, d. h. auf der unvertieften Fläche
37 des Ansatzes 28 aufliegt. Die Tiefe des mittleren Bereichs 40 der Vertiefung
34 ist einerseits so groß, daß sich die zweite Kugel 39 darin frei bewegen kann,
wenn sich die erste Kugel 33 voll in der Vertiefung 35 des Ansatzes 28 befindet,
und andererseits nur so groß, daß sich die zweite Kugel 39 nicht zwischen der Grundfläche
45 des mittleren Abschnittes 40 und der in Sperrstellung befindlichen ersten Kugel
33 hindurchbewegen kann.
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Der mittlere Bereich 40 der Vertiefung 34 des Ansatzes 27 erstreckt
sich in Richtung der Umsteuerbewegung einerseits so weit, daß in der Mittelstellung
des Ansatzes 27 bei in Sperrstellung befindlicher erster Kugel 33 der zweite Wälzkörper
beiderseits neben der ersten Kugel Platz finden kann (F i g. 7, F i g. 8), jedoch
andererseits nur so weit, daß bei in Sperrstellung befindlicher erster Kugel 33
der Ansatz 27 nur bis in die
Neutralstellung, nicht aber in die entgegengesetzte
Richtungsstellung verschoben werden kann.
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Die erste Kugel 33 weist einen größeren Durchmesser als die zweite
Kugel 39 auf. Wie Fig. 2 zeigt, ist es dadurch möglich, die die zweite Kugel 39
enthaltende Vertiefung 34 so schmal auszuführen, daß die erste Kugel 33 nur teilweise
in diese eindringen und in jedem Fall den Durchbruch 32 nicht verlassen kann.
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Die Funktion der Sperreinrichtung wird anhand der F i g. 3 bis 8
im einzelnen erläutert In Fig. 3 sind zum besseren Verständnis die Schaltstellungen
der Ansätze 27 und 28 angegeben, bezogen auf die Mitte der Kugel 33.
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F i g. 3 zeigt die Schalteinrichtung in Vorwärtsstellung bei eingelegtem
ersten und F i g. 4 im zweiten Gang. Die Vertiefung 35 im Ansatz 28 befindet sich
in Höhe der Kugel 33, so daß die Kugel in die Vertiefung 35 eindringen kann. Damit
kann der Ansatz 27 der Hebelbuchse 19 mit der in der Vertiefung 34 mitgeführten
Kugel 39 ungehindert bewegt werden, da die Kugel 39 über die Kugel 33 hinwegbewegt
werden kann. F i g. 5 zeigt die Schalteinrichtung in Rückwärtsstellung bei eingelegtem
zweiten Gang. Vergleicht man F i g. 4 und F i g. 5, so wird erkennbar, daß die Kugel
39 über die Kugel 33 hinwegzubewegen ist Wegen der vertieften Lage der Kugel 33
in den beiden unteren Gängen kann die Kugel 39 ungehindert über die Kugel 33 hinwegbewegt
werden, daher ist in den unteren beiden Gängen ein ungehindertes Umsteuern möglich.
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F i g. 6 zeigt die Schalteinrichtung in Vorwärtsstellung bei eingelegtem
dritten Gang, in welchem (ebenso wie im vierten Gang) eine direkte Umsteuerung zu
sperren ist. Von dem Ansatz 28 befindet sich nun nicht mehr die Vertiefung 35, sondern
die unvertiefte Fläche 37 in Höhe der Kugel 33. Die Kugel 33 wird dadurch teilweise
in die Vertiefung 34 im Ansatz 27 hineinbewegt Wie F i g. 7 bzw. 8 zeigen, kann
die Hebelbuchse 19 für die Umsteuerung bei eingelegtem dritten (Fig.6) oder vierten
Gang aus einer Richtungsstellung heraus (in F i g. 7 aus der Vorwärtsstellung, in
Fig. 8 aus der Rückwärtsstellung) nur in die Neutralstellung bewegt werden. Bei
weiterer Verschiebung des Ansatzes 27 der Hebelbuchse 19 trifft die vom stufenförmigen
Übergang 43 bzw. 44 der Vertiefung 34 mitgenommene zweite Kugel 31 auf die in Sperrstellung
befindliche erste Kugel 33, wodurch eine weitere Bewegung in Richtung auf die entgegengesetzte
Richtungsstellung blockiert wird.
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Eine Umsteuerung ist daher nur auf dem Umweg über den zweiten oder
ersten Gang möglich.