DE2850441A1

DE2850441A1 - Manuelle schaltungssteuerung fuer ein getriebe mit mehreren eingaengen und ausgaengen

Info

Publication number: DE2850441A1
Application number: DE19782850441
Authority: DE
Inventors: Robert William Wolfe
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1979-05-23
Also published as: GB2008695B; CA1093862A; BR7807620A; GB2008695A; US4155271A; JPS5481455A

Description

Clark Equipment Company,
Buchanan, Michigan /USA

Manuelle Schaltungssteuerung für ein Getriebe mit
mehreren Eingängen und Ausgängen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungssteuerung für ein Getriebe mit mehreren Eingängen und Ausgängen, die mit einer Heihe dauernd in Eingriff stehender Zahnräder arbeiten, wobei durch Betätigung eines Schalthebels oder eines anderen Schaltelementes, verschiedene Drehzahlübersetzungen einstellbar sind.

Die Erfindung steht im Zusammenhang mit der vom gleichen Anmelder am gleichen Tag eingereichten Erfindung "Getriebeschaltung mit
einem Nocken für doppelt schwingende, linear einfache Bewegung".

Die ebenfalls auf den gleichen Anmelder zurückgehende US—Patentschrift Nr. 4 ooo 662 vom 4. Januar 1977 zeigt ein vorteilhaftes Getriebekonzept mit axial ausgerichteten Eingangs- und Ausgangswellen und einer damit ebenfalls ausgerichteten Vorlegewelle,
sowie mit ersten, zweiten und dritten Eingangszahnrädern und
einer Reihe von Vorwärtsausgangszahnrädern, wobei eines der Vorwärtsausgangszahnräder auch als Eingangszahnrad arbeitet. Erste, zweite und dritte, angetriebene Vorlegewellenzahnräder kämmen
dauernd mit einem der Eingau^szaharäder, wobei eines der antrei-

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benden Vorlegewellenzahnräder dauernd mit einem getrennten Vorwärtsausgangszahnrad in Eingriff steht und wobei eines der antreibenden Vorlegewellenzahnräder auch als angetriebenes Vorlegewellenzahnrad arbeiten kann. Zur selektiven Antriebsverbindung der Vorlegewelle mit einem der Eingangszahnräder und der Ausgangswelle
mit der Vorlegewelle dienen mehrere Kupplungen.

Durch mehrfache Verwendung bestimmter Zahnräder des Getriebes zusammen mit einem Dreifacheingang und einer einzigen Vorlegewelle
kann man ein Getriebegehäuse verwenden, das nur zwei Durchgangsbohrungen aufweist. Bei einer Ausführungsform sind sämtliche Bauteile eines Getriebes mit neun Vorwärtsgängen und drei Bückwärts— gangen in einem Standardgetriebegehäuse für fünf Vorwärtsgänge
und einen Rückwärtsgang untergebracht.

Die vom gleichen Anmelder am 12. Oktober 1976 eingereichte US-Patentanmeldung mit der Serial-Nr. 731 391 zeigt eine aufwendige
Vorwahl—Schaltungssteuerung bzw. eine halbautomatische Steuerung, wobei die Gänge abhängig von der Bewegung eines Schalthebels
durch eine Bedienungsperson und von der Freigabe des Drehmomentes im Antriebszug bzw. Kraftverlauf geschaltet werden.

Damit das Schaltungssteuerungssystem nach der bereits genannten,
gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung einfacher und billiger ausgeführt werden kann, geht die vorliegende Erfindung von einem
vollständig manuell schaltbaren Steuerungssystem aus, das der Fahrer bzw. die Bedienungsperson, ohne zusätzlichen Aufwand bzw. ohne Servosteuerung, leicht von Hand schalten kann.

Bekannte Getriebesteuerungen vergleichbarer Art zeigen die US-Patentschriften 1 118 389, 1 928 782, 3 487 713, 3 429 194, 3 431 und 3 857 299-

Die Erfindung betrifft somit ein manuell schaltbares Steuerungs-

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system für ein Getriebe mit mehreren Eingängen und Ausgängen, hei dem die verschiedenen Drehzahlverhältnisse bzw. Gänge durch Betätigung eines Schalthebels oder dergleichen bzw. auch durch ein Kupplungspedal, geschaltet werden können.

Hierzu arbeitet das manuelle Steuerungssystem zur Einstellung der Gänge mit mehreren Ein- und Ausgangsschaltschienen, die von im Abstand angeordneten Ein- bzw. Ausgangsnockenwellen gesteuert werden. Mindestens eine der beiden Nockenwellen enthält 1 Einwegbzw. Ein—Richtungsnocken, eventuell kombiniert mit einem Zweiwegbzw. Zwei-Richtungsnocken und/oder einem Verriegelungsnocken, wobei ebenfalls sämtliche Nocken im Abstand auf der jeweiligen Nockenwelle angeordnet sind. Für jede Eingangs— und Ausgangs— schaltschiene sind axial im Abstand angeordnete Eingangs- und Ausgangsnockenwellenausschnitte vorhanden, die mit der Eingangsbzw. Ausgangsnockenwelle fluchten, so daß sich diese quer hindurchschieben lassen.

Die Ausgangsnockenwellenausschnitte der Eingangsschaltschienen sind ebenso wie die Eingangsnockenwellenausschnitte der Ausgangsschaltschienen als Spielraumausschnitte ausgeführt, die den freien seitlichen Durchgang sämtlicher Nocken sowie eine freie Axialbewegung der Schaltschienen gestatten, ohne daß einzelne Nocken in den Spielraumausschnitten behindert werden. Eine nockenbetätigte Schwingfläche in einem Nockenwellenausschnitt bewirkt zusammen mit dem zugehörigen Zweirichtungsnocken die axiale Bewegung der zugehörigen Schaltschiene in einer Richtung, wenn der Zweiweg- bzw. Zweirichtungsnocken im Uhrzeigersinn in die eine Richtung geschwenkt wird. Wenn man den Zweirichtungsnocken im Gegenuhrzeigersinn schwenkt, wird die Schaltschiene in der anderen Richtung axial verschoben. Die von Zweirichtungsnocken betätigten Schwingflächen können alternativ auch mit einem Verriegelungsnocken zusammenarbeiten und verriegeln dann beim Schwenken der Nocken die zugehörige Schaltschiene gegen jede Axialbewegung.

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Ein weiterer Nockenwellenausschnitt besitzt eine nockenbetätigte Schwingfläche, die zusammen mit einem Ein-Richtungsnocken die axiale Verschiebung der Schaltschiene immer in ein und derselben Richtung bewirkt, unabhängig davon, ob der Ein—Richtungsnocken im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird. Diese von Ein-Richtungsnocken betätigten Schwingflächen können al-Lernativ ebenfalls mit einem Verriegelungsnocken zusammenarbeiten und bewirken dann beim Schwenken dieser Nocken die Verriegelung der zugehörigen Schaltschienen gegen jede Axialbewegung.

Das manuelle Steuerungssystem gemäß der Erfindung enthält ferner Mittel zur Betätigung der Nocken über einen Handschalthebel. Verriegelungsnocken, die mit den Eingangs— und Ausgangsnocken zusammenarbeiten, betätigen gleichzeitig sämtliche Eingangs- und Ausgangsnocken in einer vorgegebenen Reihenfolge. Außerdem sind die Eingangs- und Ausgangsschaltschienen so angeordnet, daß die Eingangs— und Ausgangsverriegelungsnocken mit Ausnahme der ausgewählten Schienen auf sämtliche Eingangs- und Ausgangsschaltschienen wirken, so daß mit Ausnahme der ausgewählten Schienen sämtliche Schaltschienen gegen axiale Bewegung verriegelt werden.

Die manuelle Getriebesteuerung gemäß der Erfindung eignet sich somit besonders für ein Getriebe mit mindestens 2 Eingängen und 2 Ausgängen, wobei die Schaltungssteuerung im Prinzip aus 2 Sätzen schwingender bzw. schwenkbarer Nocken besteht, ge einer für den Eingangs- und den Ausgangsteil des Getriebes. Beide Nockensätze werden von Hand durch den Schalthebel aus einer neutralen oder Ruhestellung herausgeschwenkt, und zwar in einer vorgegebenen Reihenfolge, d.h. auf sämtliche Ausgangsnocken folgen die Eingangsnocken oder umgekehrt. Wenn beispielsweise in einem Ausführungsbeispiel der Schalthebel aus der neutralen Stellung vorwärts bewegt wird, so schwenken zunächst die Ausgangsnocken und dann die Eingitngsstev.ernocken rückwärts. Beim Zurückführen des Sclia H.hphc I s in die Ruhestellung, schwenken auch die Nocken in slie-*=· Si-^i 1 ;;-ig_; uii» zwar

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zunächst die Eingangsnocken und dann die Ausgangsnocken. Die Reihenfolge bewirkt ein Verriegelungssystem, wobei die Betätigung die Nocken seitlich nach rechts oder links bewegt, wenn der Schalthebel zum Auswählen der verschiedenen Schaltschienen nach der einen oder der entgegengesetzten Seite bewegt wird. Durch die darauffolgende axiale oder Längsbewegung des Schalthebels wählt die Schaltschiene eine der beiden in diesem Schaltgatter zur Verfügung stehenden Getriebeeinstellungen.

Durch verschiedene Ausführung der Ein- und Zwei-Eichtungsnocken und der zugehörigen Schaltschienenausschnitte sowie der Verriegelungsnocken ergeben sich zahlreiche Kombinationen, so daß praktisch jedes Schaltmuster realisierbar ist.

Die ausführliche Erläuterung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Getriebe mit mehreren Eingängen und Ausgängen, bei dem das erfindungsgemäße Schaltungssteuerungssystem Anwendung findet,

Fig. 2 ein Schema des Kraftverlaufes im Getriebe bei den verschiedenen Vorwärts— und Rückwärtsgängen,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht in Richtung der Pfeile 3-3 gemäß Fig. 5 der Getriebesteuerung, insbesondere der von Hand betätigten Steuerungsabdeckung der Getriebesteuerung,

Fig. 4 das bei diesem Steuerungssystem erzielte Schaltmuster in schemataseher Darstellung,

Fig. 5 eine vereinfachte Draufsicht auf die Steuerungsabdeckung gemäß Fig. 3,

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Fig. 6 eine vereinfachte Darstellung der auf eine Eingangsnockenwellenmuffe montierten Eingangsnocken des Steuerungssystems,

Fig. 7 eine vereinfachte Darstellung der auf eine Ausgangsnockenwellenmuffe montierten Ausgangsnocken des Steuerungssystems,

Fig. 8a,b,c und d Darstellungen verschiedener Betriebsarten eines Zweiwegnockens mit den zugehörigen, nockenbetätigten Nuten,

Fig. 9a und b 2 Betriebsarten eines Einwegnockens und der zugehörigen, nockenbetätigten Nuten und

Fig. Io eine Schaltschiene mit einem Verriegelungsnocken innerhalb einer nockenbetätigten Schwingfläche und einen Zweiwegnocken innerhalb eines Schaltschienen-Spielraumausschnittes.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Getriebe lo, für das die erfindungsgemäße Getriebesteuerung verwendbar ist und das praktisch mit dem Getriebe Io der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden US-Patentschrift 4 ooo 662 übereinstimmt. Zum einfacheren Verständnis werden Funktion und Wirkungsweise des Getriebes Io mit seinen dauernd im Eingriff stehenden Zahnrädern im folgenden nochmals erläutert.

Das Getriebe Io umfaßt ein Gehäuse, bzw. eine Kapselung 12, eine darin drehbar gelagerte Eingangswelle 14 und eine mit ihr axial fluchtende Ausgangswelle 18, die in der Eingangswelle und in dem Gehäuse 12 drehbar gelagert ist. Parallel unterhalb der Ausgangswelle 18 liegt eine Vorlegewelle 3«, während eine Blindwelle 34, parallel zur Vorlegewelle 3o, in fluchtenden Vorsprüngen oder Wandstücken 36 des Gehäuses 12 festgehalten ist.

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Auf der Welle 14 ist ein Zahnrad 4o festgemacht, das dauernd mit einem auf der Vorlegewelle 3o drehbar gelagerten Zahnrad 42 kämmt. Eine ifbliche Klauenkupplung 3^ mit einer bekannten Kupplungssperre, die ein Herausspringen eines Zahnrades verhindert, sitzt auf der Nabe des Zahnrades 32, wobei sie das Zahnrad 32 mit der VorlegeweTlo 3o drehfest verbindet, wenn sie sich nicht in der in Fig. 1 gezeigten Leerlauf- bzw. neutralen Stellung befindet.

An dem rohrförmigen Stück 22 der Eingangswelle, das am inneren, axialen Ende des Zahnrades 4o liegt, ist ein Ende der Muffe befestigt, die die Ausgangswelle 18 konzentrisch umschließt, so daß die Muffe 48 eine Verlängerung der Eingangswelle bildet.

Auf der Muffe 48 ist ein Zahnrad 58 drehbar gelagert, das mit einem Zahnrad 6o dauernd kämmt, das auf der Vorlegewelle 3o festgemacht ist. Am inneren Ende der Muffe 48 ist auf der Ausgangswelle 18 ein Zahnrad 64 drehbar gelagert, das mit einem auf der Vorlegewelle 3o festgemachten Zahnrad dauernd kämmt. Eine übliche Kupplung 68, beispielsweise eine Klauenkupplung, ebenfalls mit einer Kupplungssperre, befindet sich auf der Muffe 48 zwischen den Zahnrädern 58 und 64 und kann, wenn es sich nicht in der in Fig. 1 gezeigten neutralen Stellung befindet, entweder das Zahnrad 58 oder das Zahnrad 64 mit der Muffe 48 drehfest verbinden. Die Hauptfunktion der Kupplung 68 ist somit die drehfeste Verbindung des Zahnrades 58 bzw. über die Muffe 48 mit der Eingangswelle 14. Die Zahnräder 4o, 58 und 64, deren Walzkreisdurchmesser auf bekannte Weise abgestuft ist, kämmen dauernd mit den Zahnradern 42, 6o bzw. 66, wobei die Kupplungen 44 und 68 drei getrennte Eingänge für die einzige Vorlegewelle 3o bilden. Der bis hierher beschriebene Teil des Getriebes Io kann als Eingangsteil angesehen werden.

Auf der Ausgangswelle 18 sind außerdem die Zahnräder 7o, 72 und 74 drehbar gelagert, deren Wälzkreisdurchmesser ebenfalls aci bekannte Weise abgestuft ist, wobei die Zahnräder 7o und

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dauernd mit dem Zahnrad 76 bzw. 78 kämmen, die auf der Vorlegewelle 3o festgemacht sind. Das Zahnrad 76, axial langer als das Zahnrad 7o, kämmt ebenfalls mit einem Zahnrad 82, das auf einer rohrförmigen Rückvärtszwischenwelle 80 festgemacht ist, die wiederum auf der Blindwelle 34 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 72 kämmt dauernd mit einem Zahnrad 84, das auf der Welle 80 festgemacht ist. Ein auf einer Welle festgemachtes Zahnrad kann auch mit dieser Welle aus einem Stück bestehen.

Eine weitere, normale Kupplung 88, beispielsweise eine Klauenkupplung, ebenfalls mit einer Kupplungssperre und einer bekannten Synchronisiereinrichtung 9o, befindet sich auf der Ausgangswelle 18 zwischen den Zahnrädern 64 und 7o und verbindet eines dieser beiden Zahnräder mit der Welle 18, wenn sie nicht in der in Fig. 1 gezeigten neutralen Stellung steht. Eine weitere solche Kupplung 92, mit einer Kupplungesperre und einer bekannten Synchronisiereinrichtung 9^ sitzt auf der Welle 18 zwischen den Zahnrädern 72 und 74 und verbindet eines dieser Zahnräder mit der Welle 18, wenn sie nicht in der neutralen Stellung gemäß Fig. 1 steht. Die US-Patentschrift 2 667 955 vom 2. Februar 1954 zeigt eine solche Synchronisiereinrichtung.

Die Zahnräder 64, 7o, 72 und 74 bilden zusammen mit den Zahnrädern 66, 76, 82, 84 und 78 den Ausgangsteil des Getriebes lo. Wie im folgenden noch erläutert wird, können die Zahnräder 64 und 66 entweder als Eingangs- oder als Ausgangszahnrad arbeiten.

Das Getriebe Io hat 9 Vorwärtsgänge und 3 Rückwärtsgänge, deren Kraftverlauf durch das Getriebe in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, kann man in den dauernd kämmenden Zahnrädern 4o und 42 einen ersten Eingang des Getriebes Io sehen, wobei das Zahnrad 42 über die Kupplung 44 mit der Vorlegevf:! ! 2 3o kuppelbar ist, die dann entgegengesetzt zur

14 umläuft. Die dauernd kämmenden Zahnräder 58 und eittftn zweiten Eingang, wobei das Zahnrad 58 über eine

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Arbeitsstellung der Kupplung 68 mit der Eingangsmuffe 48 kuppelbar ist, wodurch die Vorlegewelle 3o wieder entgegengesetzt zur Eingangswelle 14 rotiert. Einen dritten Eingang bilden die dauernd kämmenden Zahnräder 64 und 66, wobei das Zahnrad 64 über die andere Betriebsstellung der Kupplung 68 mit der Eingangswellenmuffe 48 kuppelbar ist, wobei ebenfalls die Vorlegewelle 3» entgegengesetzt zur Eingangswelle 14 rotiert.

Einen ersten Vorwärtsausgang des Getriebes Io bilden die dauernd kämmenden Zahnräder 78 und 74, wobei das Zahnrad 74 über eine Arbeitsstellung der Kupplung 92 mit der Ausgangswelle 18 kuppelbar is't, so daß die Ausgangswelle 18 entgegengesetzt zur Vorlegewelle 3o rotiert. Einen zweiten Ausgang bilden die dauernd kämmenden Zahnräder 76 und 7o, wobei das Zahnrad 7o über eine Arbeitsstellung der Kupplung 88 mit der Ausgangswelle 18 gekuppelt ist, so daß die Ausgangswelle 18 entgegengesetzt zur Vorlegewelle 3o rotiert. Einen dritten Vorwärtsausgang bilden die dauernd kämmenden Zahnräder 66 und 64, wobei das Zahnrad über die andere Arbeitsstellung der Kupplung 88 mit der Ausgangswelle 18 gekuppelt ist, die dann entgegengesetzt zur Vorlegewelle 3o umläuft.

Die dauernd kämmenden Zahnräder 84 und 7s bilden einen Bückwärtsausgang, wobei das Zahnrad 72 über eine Arbeitsstellung der Kupplung 92 mit der Ausgangswelle 18 kuppelbar ist, so daß die Ausgangswelle 18 im gleichen Sinne wie die Vorlegewelle 3o (und entgegengesetzt zur Eingangswelle 14) rotiert.

Fig. 2 zeigt, daß man unter Verwendung des ersten Einganges (4o, 42) zusammen mit dem ersten Ausgang (78, 74) einen ersten Vorwärtsgang erhält. Unter Verwendung des ersten Einganges und des zweiten Ausganges (76, 77 oder 66, 64) erhält man einen zweiten oder dritten Vorwärtsgang. Der dritte Eingang (64, 66) liefert zusammen mit dem ersten Ausgang einen vierten Vorwärtsgang und der zweite Eingang (58, 6o) zusammen mit dem ersten

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Ausgang einen fünften Vorwärtsgang. Der dritte Eingang bildet zusammen mit dem zweiten Ausgang einen sechsten Vorwärtsgang und der zweite Eingang zusammen mit dem zweiten Ausgang einen siebten

>rwärtsgang. Der dritte Eingang, der auch der dritte Ausgang sein kann, liefert einen achten Vorwärtsgang bzw, direkten Gang, unter Verwendung der Kupplung 68, die eine Seite der Nabe des Zahnrades 64 mit der Eingangswellenmuffe 48 und die andere Seite der Nabe mit der Ausgangswelle 18 kuppelt. Einen neunten Vorwärtsgang erhält man durch Verwendung des zweiten Einganges und des dritten Ausganges.

Drei Rückwärtsgänge ergeben sich durch Kuppeln des ersten, zweiten oder dritten Einganges mit dem Rückwärtsausgang (84, 72).

Gemäß Fig. 2 kann man den Aufbau und die Wirkungsweise des Getriebes Io auch so beschreiben, daß der erste Eingang im ersten, zweiten und dritten Gang und im ersten Rückwärtsgang verwendet wird. Der zweite Eingang wird im fünften, siebten und neunten Vorwärtsgang und beim dritten Rückwärtsgang verwendet. Der dritte Eingang wird verwendet für den vierten, sechsten und achten Vorwärtsgang und für den zweiten Rückwärtsgang. Der erste Ausgang wird für den ersten, vierten und fünften Vorwärtsgang verwendet, während der zweite Ausgang für den zweiten, sechsten und siebten Vorwärtsgang verwendet wird. Der dritte Ausgang schließlich wird verwendet für den dritten, achten und neunten Vorwärtsgang und der Rückwärtsausgang für den ersten, zweiten und dritten Rückwärtsgang.

Beim Schalten des Getriebes Io mit seinen 3 Eingängen und 3 Ausgängen muß beim Wechsel vom ersten in den zweiten, vom zweiten in den dritten, vom vierten in den fünften, vom sechsten in den siebten und vom achten in den neunten Gang vorwärts lediglich eine Kupplung gelöst und eine andere eingerückt werden, während beim Schalten vom dritten in den vierten, vom fünften in den sechsten und vom siebten in den achten Gang vorwärts 2 Kupplungen

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gelöst und 2 andere Kupplungen eingerückt werden müssen. Das Schalten zwischen dem ersten, zweiten und dritten Rückwärtsgang erfordert das Lösen einer Kupplung und das Einrücken einer anderen Kupplung.

Das in den Fig. 3 und 5 dargestellte Schaltsteuerungssystem zum manuellen Wählen des Kraftverlaufes im Getriebe enthält 4 Schaltgabeln oder Wählelemente l^f,2^f,3* und 4¹. Die Schaltgabeln l'_f2· und 3' sind mit einer oder mehreren Schaltschienen 1",2^ und 3¹¹ starr verbunden. Die Schaltgabel 4¹ (Fig. 1) ist etwa in der Mitte mit dem Gehäuse 12 verbunden und besitzt einen Stutzen 114, der an einem Mitnehmer 116 (Fig. 3) festgemacht ist, der wiederum mit einer oder mehreren Schaltschienen 4·¹ starr verbunden ist. Die Schaltgabel 4^f betätigt die Kupplung 44 aufdie beschriebene Weise. Die Schaltgabeln l^f,2' und 3' dienen zur Betätigung der Kupplungen 92, 88 bzw. 68. Mit Rücksicht auf die einfachere Darstellung ist der Eingriff der Schaltgabeln an den einzelnen Kupplungen nicht dargestellt. Er erfolgt in an sich bekannter Weise, wie beispielsweise aus der US-Patentschrift 4 ooo 662 ersichtlich.

Die Schaltungssteuerung 98 umfaßt eine Steuerungsabdeckung 118, deren Gehäuse 12o über das Getriebe Io paßt und mit dem Getriebegehäuse 12 starr verschraubt ist. Im Gehäuse 12o der Abdeckung sind mehrere parallele Schaltschienen l^It,2^l',3¹¹ und 4¹' auf Stützen 122 axial verschiebbar gelagert. Die Schaltschienen I¹¹ und 2¹¹ mit den zugehörigen Schaltgabeln I¹ und 2¹ kann man als Ausgangsschalschienen bezeichnen, da sie die Ausgangskupplungen 92 bzw. 88 betätigen. Ebenso kann man die Schalt-εchienen 3'' und 4^f' mit den zugehörigen Schaltgabeln 3¹ und als die Eingangsechaltschienen bezeichnen, da sie die Eingangskupplungen 68 bzw. 44 betätigen. Da die Kupplungen 68, 88 und 92 zwei Arbeitsstellungen mit einer dazwischenliegenden, neutralen Stellung aufweisen, hat jede der Schaltschienen I¹¹, 2" und 3¹¹ drei Nuten 126, die mittels einer Federraste 12H

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die Schaltechienen in den 3 Stellungen positionieren. Die Schaltschienen 4¹¹ haben nur 2 Nuten 126, da die Kupplung 44 nur eine Arbeite- und eine neutrale Stellung hat.

Die Schaltschienen sind mit 2 axial versetzten Schaltschienen— ausschnitten 13o, 132 versehen, dem Eingangsausschnitt und dem Ausgangsausschnitt. Durch die Scbaltschienenausschnitte 13o bzw. 132 gehen feste Eingangs- und Ausgangsnockenwellen I36 bzw. I38. Auf den Nockenwellen I36 und I38 sind geschlitzte Bohre oder Wellen 14o bzw. 142 verschiebbar befestigt, so daß sie sich seitlich und schwingend bewegen können. An einem Ende des Rohres 14o ist über eine Lasche 146 ein Ende eines Eingangshebels 144 festgemacht. Ebenso ist am anderen Ende des geschlitzten Rohres 142 eine Ende eines Ausgangshebels 148 befestigt (Fig. 5 und 7).

Das Gehäuse 12o der Steuerabdeckung besitzt ein Oberteil 15o mit einer kreisförmigen Öffnung 152. Unter dem Abdeckungsteil 15o befindet sich im Gehäuse 12o eine seitlich bewegbare Halteplatte 154 mit einer großen zentralen Öffnung I56. Außerdem sind 2 diagonal versetzte Längsschlitze 158 und I60 vorhanden. Auf der Halteplatte 154 sind gegenüberliegende Eingangs- und Ausgangsglieder I62 und 164 axial beweglich und verschiebbar befestigt. Das Eingangsglied 162 hat einen mit dem Halteplattenschlitz 158 ausgerichteten Ausschnitt I66, der zur Aufnahme des freien Ende des Eingangshebels 144 dient. Ebenso hat das Ausgangsglied 164 einen . usschnitt I68, mit dem Halteplattenschlitz I60 ausgerichtet, der das freie Ende des Ausgangshebels 148 aufnimmt, über die zentrale Öffnung I56 der Halteplatte geht ein Differentialglied 172, dessen Enden 174, 176 in den gegenüberliegenden Ausschnitten 178 bzw. I80 der Glieder I62 bzw. 164 verlaufen. Außerdem hat das Differentialglied 172 ein Fenster 182 zur Aufnahme der unteren Kugel 186 eines Schalthebels 184, dessen Haltekugel 188 am Punkt I9I um 2 senkrechte Achsen beweglich angelenkt ist. Ein sequentieller Verriegelungsstift 192 greift mit seinen gegenüberliegenden Enden 194 bzw. I96 abwechselnd in eine Nut 198 im

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Glied 162 bzw. in eine der axial versetzten Nuten 2oo, 2o2 im
Glied l6i. Der Verriegelungsstift erstreckt sich über die zentrale Öffnung 156 der Halteplatte 154 und ist auf dieser seitlich verschiebbar gehalten.

Vie bereits erwähnt und wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Schaltschienen l^fl, 2¹¹, 3¹¹ und 4^TI axial beweglich, wobei diese
Axialbewegung über einen Zweiwegnocken A oder einen Einwegnocken B erfolgt. Ein Α-Nocken hat eine oder zwei vertikal gegenüberliegende Nockenarbeitsflächen A_n (oben) oder A_T (unten), von denen eine in eine einzelne, nockenbetätigte Nut A'_TT oder A· ein-

L) Jj

tritt (entweder im oberen oder unteren Teil der Nockenschwingeninnenfläche A* des Schaltschienenausschnittes 13o oder 132), abhängig von der gewünschten Bewegungsrichtung der Schaltschiene
(Fig. 8a und b). Ein Α-Nocken (Fig. 8c) kann die beiden Arbeitsflächen Aj_T und A. haben, es ist jedoch nur eine einzige Nut vorhanden, entweder Ä'_TT oder A'_T, in der Fläche A¹ der Schaltschie-

U L·

nenausschnitte 13o, 132, da sonst nicht die gewünschte Axialbewegung sondern eine Drehung erfolgen würde. Umgekehrt können
auch 2 Nuten A¹« und A'_T in der Fläche A¹ eines Schaltschienen-

U Ij

ausschnittes vorhanden sein (Fig. 8d), wenn sie abwechselnd und
getrennt vo.n einzelnen Α-Nocken betätigt werden. Die Bewegungsrichtung der Schaltschiene kann natürlich sowohl die Nockenarbeitsfläche als auch die nockenbetätigte Nut vertikal um I80
versetzen. Die axiale Betätigung der Schaltschienen durch die
Nocken, ähnelt somit derjenigen durch die Nockenschwingen.

Die Einwegnocken bzw. B-Nocken sind EIN-RICHTUNGS-NOCKEN, die
sich in 2 Eichtungen, d.h. im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn bewegen lassen, wobei die Schaltschiene aber immer in der
gleichen Richtung bewegt wird, unabhängig vom gleichen oder entgegengesetzten Richtungseingang und durch die zentriere Bewegung des Nockens zurück in die neutrale Stellung. Die B-Nocken können gemäß Fig, 9a und b enWedter auni Ty? B_p (Front- oder Vorderseite) oder zum Typ B- (RiUWft«ifce) gehSii'en. Die Nocken Bp und B_R sind

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allochiral oder spiegelsymetrisch geformt, wobei jeder Nocken B identische, obere und untere Nockenarbeitsflächen 2o4 aufweist, mit gezahnten Abschnitten 2o6, einer Verbindungsfläche 2o5 und Nockenstirnflächen 2o8. Die Flächen 2o5 und 2o8 treffen sich in einer Schnittlinie 21o. Die Mittelpunkte 211 der Nockenstirnflächen 2o8 und der Vorderkanten 213 der gezahnten Abschnitte 2o6 sind gegenüber der vertikalen Mittellinie der Nockenwelle 138 (oder 136) versetzt, da eine große Vertikalbewegung der Schnittlinie 21o erforderlich ist, damit die Fläche 2o8 an den nockenbetätigten Nuten B' im oberen und unteren Abschnitt der nockenbetätigten Innenflächen B¹ der Schaltschienenausschnitte 13o und 132 angreifen bzw. sich von ihnen lösen kann. Jede nockenbetätigte Nut B' hat eine Schaltschienen-Vorschiebefläche 2o7, die auf die gezahnte Kante 213 wirkt, und eine Schaltschienen-Löse- oder Ausrückfläche 2o9, die auf die Nockenstirnfläche 2o8 wirkt. Bei Drehung des Nockens B„ beispielsweise im Uhrzeigersinn, trifft der untere Nockenzahn 2o6 zunächst auf die Schaltschienen-Vorschiebefläche 2o7 des Nockens B₁, und schiebt

die Schaltschiene aus der neutralen Mittelstellung nach links. Venn dies der Fall ist, treten auch die Schnittlinie 21o und die untere, hintere Nockenfläche 2o8 in die untere Nut B'_F ein, so daß eine mechanisch starre Verbindung zwischen dem Nocken B„ und der Schaltschiene vorhanden ist, wobei die untere, hintere Nockenfläche 2o8 dann auf die Ausrück- oder Lösefläche 2o9 der Schaltschiene wirkt, so daß die Schaltschiene bei der Zentrierschwingung des Nockens in die neutrale Stellung zurückkehrt. Venn dagegen der Nocken B„ im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird, wird die

Schaltschiene immer noch nach links bewegt, jedoch mit der Ausnahme, daß die obere Nockenfläche 2o6 und die obere Nut B¹^₁ wie im vorhergehenden zusammenwirken. Die Bewegungsrichtung der Schaltschiene kann umgekehrt werden, wenn man den Nocken B und die nockenbetätigte Fläche B* uagekehrt betätigt. Wie bereits erwähnt, besitzt jede Schaltschiene 2 oder mehr Nuten 126, die nacheinander auf die Fedexrasle 123 wirken, wodurch die Schaltschiene in einer der Arboi test el tunken *<fejr In 4«r tiexitralen Stellung posi-

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tioniert wird. Die sichere Arretierung der Schaltschiene in der neutralen Stellung ist wesentlich, damit keine unerwünschte axiale Bewegung der Schaltschiene erfolgt. So kann es beispielsweise infolge unerwünschter Herstellungstoleranzen zu einem Hängenbleiben der Schnittlinien 21o des Nockens B an den angrenzenden, gewölbten Flächentbschnitten 217 der nockenbetätigten Fläche B^f kommen, wodurch die Drehung des Nockens B unerwünscht blockiert würde.

Wenn auch jede der verschiedenen Schaltschienen 2 Sehaltschienenausschnitte 13o, 132 aufweist, so ist nur einer der Ausschnitte mit der erforderlichen nockenbetätigten Fläche und den nockenbetätigten Nuten versehen, die mit den Nocken A oder B zusammenwirken, während der andere Ausschnitt ein Freiausschnitt bzw. ein Spielraumausschnitt 134 (Fig. lo) ist, dessen innere Umfangsflache so dimensioniert ist, daß die Nocken A und B frei passieren können und daß die axiale oder hin-und-her-gehende Bewegung der Schaltschiene erfolgen kann, ohne Störung durch einen der Nocken im Spielraumausschnitt. Ein Teil des Spielraumausschnittes ist in Fig. 3 gezeigt.

Da 2 Eingangskupplungen 44 und 68 und auch 2 Ausgangskupplungen 88 und 92 vorhanden sind, wird nach dem Wählen und Betätigen einer der Eingangs- und Ausgangskupplungen die nichtgewählte andere Eingangs- und Ausgangskupplung verriegeln damit sie nicht betätigt werden kann. Die Verriegelung erfolgt am besten durch einen Verriegelungsnocken I (Fig. 3 und lo), in Form eines Nockens mit horizontal gegenüberliegenden Flügeln 212, die auf die gegenüberliegenden Seiten 214, 216 bzw. 218, 22o der nockenbetätigten Flächen A¹ bzw. B¹ treffen, wodurch die zugehörige Schaltschiene gegen Axialbewegung arretiert ist. Gleichzeitig wird durch die Lage des Nockens I im Spielraumausschnitt 134 die freie und hin-und-her-gehende Axialbewegung der Schaltschiene nicht behindert.(Fig.lo).

Die Nocken A, B und I 4Ϊ.Η& d£i-«ß L«6cbeii au geschlitzten Bohren

oder Wellen 14o oder 142 befestigt und dadurch mit diesen Wellen oder Rohren schwingend und seitlich bewegbar. Die Nocken können auch direkt auf die Nockenwellen I36 oder I38 montiert werden, wenn die Nockenwellen sowohl für axiale als auch für schwingende Bewegung geeignet sind. Wie das folgende Beispiel zeigt, kann eine Kombination der oben beschriebenen 3 Nockenarten mit einer ausreichenden Anzahl von Schaltschienen jedes Schaltungsmuster herstellen.

Bei der Konstruktion einer Schaltungssteuerung für ein Getriebe mit mehreren Eingängen und Ausgängen wird zunächst das gewünschte Schaltungsmuster gemäß Fig. 4 aufgezeichnet. Danach wird die Lage sowohl der Eingangs- als auch der Ausgangselemente (der Schaltgabeln) für jede Schaltposition des Schaltungsmusters ermittelt, zusammen mit der Bewegungsrichtung, von der neutralen Stellung aus, der jeweiligen Kupplung, damit diese gesteuert von der jeweiligen Schaltgabel zu dem gewünschten Schaltungsmuster gelangt. Fig. 4 zeigt auch - über die spitzen Enden 224 - die Bewegungsrichtung der Wählelemente von der neutralen Stellung aus, wobei die Schaltgabeln I¹ und 2' die Ausgangselemente darstellen, die die Ausgangskupplungen 92 und 88 steuern, während die Gabeln 3¹ und 4' die Eingangselemente darstellen, die die Kupplungen 68 bzw. 44 steuern.

Nach Ermittlung des Schaltmusters und der Position der Wählelemente gemäß Fig. 4 kann die richtige Wahl der verschiedenen Schaltschienen und der erforderlichen Nockenarten festgelegt werden. Es soll zunächst der Eingangsabschnitt des Getriebes Io betrachtet werden, da die Schaltgabel 4' die Eingänge für die Drehzahl 1 und rückwärts im Schaltgatter 254 steuert, Bowie die Eingänge für die Drehzahlen 2 und 3 im angrenzenden Schaltgatter 255» sind für die Schaltgabel 4¹ zwei Eingangsschienen 4¹¹ erforderlich. Die Weiterführung von Fig. 4 zeigt, daß die Bewegungsrichtung der Schaltgabel 4^f bei der Drehzahl 1 und rückwärts gleich ist, so daß ein Einwegnocken B benötigt wird. Da die

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Bewegungsrichtung nach vorwärts hzw. nach links erfolgt, ist ein Nocken B„ erforderlich. Die gleiche Überlegung gilt für die Drehzahlen 2 und 3> so daß ein weiterer Nocken B_ benötigt wird, mit dem Ergebnis, daß für jede der beiden Schaltschienen 4¹¹ ein Nocken B_ erforderlich ist. Die Nocken B„ können auf das geschlitzte Bohr 14o der Eingangsnockenwelle montiert werden, da die Schaltgabel 4· die Eingangskupplung 44 steuert. Die Schaltschienen 4¹¹ müssen nockenbetätigte Nuten B' aufweisen und der Schaltschienen-

J)

ausschnitt um die Ausgangsnockenwelle 138 muß ein Spiegelraumausschnitt I34 sein. . '

Die Schaltgabel 3¹ steuert die Eingänge für die Drehzahlen 4, 5", 6, 7 und 8, 9· Man benötigt deshalb 3 getrennte Eingangsschaltschienen 3¹¹· Da die Bewegungsrichtung der Schaltgabel 3' hei den | Drehzahlen bzw. Gängen 4 und 5 entgegengesetzt ist, benötigt man

einen Zweiwegnocken A. Da außerdem die Bewegungsrichtung für die j

Drehzahl 4, die zuerst gewählt wird, nach rechts geht (oder nach rückwärts), benötigt man einen Nocken A^, da er zunächst nach rückwärts schaltet, bei Betätigung in einer Richtung, und dann nach vorn, wenn in der entgegengesetzten Richtung betätigt wird. Die weitere Analyse von Fig. 4 zeigt, daß die übrigen beiden

Schaltschienen 3' für die Drehzahlen 6 und 7 sowie 8 und 9 eben- ^:

falls Nocken A_n erfordern sowie nockenbetätigte Nuten A' in den Sehaltschienenausschnitten 13o. Außerdem benötigt man in den Schaltschienen 3¹¹ Spielraumausschnitte 134 für die Ausgangsnockenwelle 138.

Die Schaltgabel 2* steuert die Getriebeausgänge für die Drehzahlen 2 und 3> 6 und 7 sowie 8 und 9· Man benötigt deshalb 3 Schaltschienen 2^f>, mit einem Nocken B_n für die Drehzahlen 6 und 7 und

einen Nocken B„ für die Drehzahlen 8 und 9· Nach den gleichen Über-Jt

legungen und Kriterien wie im vorhergehenden benötigt man zur Steuerung der Ausgangselemente der Drehzahlen 2 und 3 einen Nocken

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Die Schaltgahel I¹,-die das Ausgangselement für die Drehzahlen rückwärts und 1 sowie 4 und 5 steuert, benötigt 2 Ausgangsschaltschienen 1". Da die Bewegungsrichtung der Schaltgabel I¹ derjenigen für die Drehzahlen rückwärts und 1 entgegengesetzt ist, benötigt man einen Nocken A . Die Bewegungsrichtung der Schaltschiene I¹ für die Ausgangselemente der Drehzahlen 4 und 5 ist gleich, so daß man einen Nocken B„ benötigt. Zur Betätigung durch die Nocken benötigt man wieder entsprechende nockenbetätigte Nuten. Außerdem sind in den Ausgangsschaltechienen im Bereich um die Eingangsnockenwelle I36 Spiegelraumausschnitte 134 erforderlich. Sämtliche Ausgangsnocken sind auf dem geschlitzten Bohr 142 der Ausgangsnockenwelle angeordnet.

Die verschiedenen Eingangs- und Ausgangsschienen sowie die Nocken A, B und I kann man so anordnen, daß man mit der geringsten Anzahl von Nocken auskommt, d.h. die Nocken werden vorzugsweise mehrfach benutzt.

Unter den Fig. 5i 6 und 7 zeigt Fig. 5 mehrere Schaltschienen I¹¹, 2¹¹, 3¹¹ und 4^If so angeordnet, daß man das in Fig. 4 dargestellte Schaltmuster erhält. Das linke Ende von Fig. 5 zeigt mehrere Eingangsschaltschienen 3¹¹ und 4¹' mit der Benennung jeder anwendbaren, nockenbetätigten Nut (z.B. BL und A') unter Angabe der von

α υ

der jeweiligen Schaltschiene gesteuerten Drehzahl (z.B. 2 oder 3)· Die gestrichelten Verbindungslinien nach Fig. 6 hin zeigen das Zusammenwirken der Eingangsschaltschienen mit den Eingangsnocken, wobei man erkennt, daß ein einziger Nocken B„ die beiden Schaltschienen 4·· betätigt, während ein einziger Nocken A^ 3 Eingangsschaltschienen 3^lf betätigt. Es wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Schaltschienen eines Typs, z.B. die 3 Schaltschienen 3'*» miteinander verbunden sind und sich gemeinsam bewegen. Fig. 5 zeigt ebenfalls, daß die Spielraumausschnitte 134 bei sämtlichen Eingangsschaltschienen an der Stelle der Ausgangsnockenwelle und entsprecheEds Ausschnitte 134 bei allen Ausgangsschaltschienen an der S^-LvIj.β -luv £ii.^.r\gsrnscheawe'i Ie verwendet werden, damit die

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zugehörigen Nockenwellen mit ihren Nocken frei passieren können.

Fig. 6 zeigt die benötigten Eingangsnocken, hier also A-. und B„, sowie 3 Verriegelungsnocken I und den Eingangshebel 144, sämtlich auf dem geschlitzten Rohr 14o im Abstand angeordnet. Der Pfeil in Fig. 6 g: bt an, daß das geschlitzte Rohr 14o der Eingangsnockenwelle sich seitlich bewegen kann, damit die 5 in Fig. 4 gezeigten Getriebeschaltgatter (254 - 258) schaltbar sind, was in Fig. 6 angedeutet ist. Das geschlitzte Rohr I4o der Eingangsnockenwelle ist jedoch in Fig. 6 ausgerichtet mit der Schaltgatterposition 4-5, wobei der Nocken A.. sich in der Schaltschiene 3^lf befindet, mit der Bezugsziffer 228 versehen, die über die Eingangskupplung 68 zur Wahl der Drehzahlen 4 und 5 dient. Gleichzeitig befindet sich der Nocken Β_, in einem Spielraumausschnitt 134 (Bezugsziffer 23o), während ein Verriegelungsnocken I (Bezugsziffer 232) in einer Schaltschiene 4^ri steht (Bezugsziffer 234), wodurch die Schaltgabel 4¹ und damit die Eingangskupplung 44 gegen Bewegung verriegelt sind.

Fig. 5 zeigt rechts die verkürzt dargestellten Enden mehrerer Ausgangsschaltschienen I¹¹ und 2¹¹, mit Bezeichnung der zugehörigen nockenbetätigten Nuten und der von den einzelnen Schaltschienen gesteuerten Drehzahlen bzw. Gänge. Gestrichelte Verbindungslinien zwischen Fig. 5 und 7 geben das Zusammenwirken der Schaltschienen und Nocken an. Ähnlich wie Fig. 6 zeigt auch Fig. 7 die erforderlichen Ausgangsnocken A.„ , B„ und B„ sowie 2 Verriegelungsnocken I und den Ausgangshebel 148, sämtlich auf dem geschlitzten Rohr 142 getrennt angeordnet. Der Pfeil 236 in Fig. 7 gibt an, daß das geschlitzte Ausgangsrohr 142 sichzum Schalten der 5 Getriebeschaltgatter gemäß Fig. 4 seitlich bewegen kann. Die Gatter sind in Fig. 7 angegeben. Das geschlitzte Rohr 142 der Ausgangsnockenwelle fluchtet jedoch in Fig. 7 mit dem Drehzahlgatterabschnitt 4-5» wobei der Nocken B_ im Schaltgatter I¹¹ liegt (238), das zum Wählen der Drehzahlen 4 und 5 über·

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die Ausgangskupplung 92 dient. Gleichzeitig befindet sich der Nocken A_n- im Spielraumausschnitt 134 (24o), während ein Verriegelungsnocken I (242) sich in einer Schaltschiene 2¹¹ (244) befindet, so daß die Schaltgabel 2* und die Ausgangskupplung 88 gegen Bewegung arretiert sind. Außerdem liegt der Nocken B„ im Spielraumausschnitt 134 (246). Es vird darauf hingewiesen, daß eine Ausgangsschaltschiene 2¹¹ (244) und eine zugehörige Ausgangsschiene I¹¹ (248), obgleich sie Zweiwegnocken A.. bzw. A_T erfordern, von einem einzigen Nocken A^ _T bedient werden, da in den Schaltschienen 244 und 248 nur eine der nockenbetätigten

Nuten A' oder A' betätigt wird.
U L

Das Schaltsteuerungssystem 98 ist zur Verwendung bei einem Getriebe mit mindestens 2 Eingängen und 2 Ausgängen vorgesehen, beispielsweise einem Getriebe lo. Das Schaltsteuerungssystem 98 besteht im Prinzip aus 2 Sätzen schwingender Nocken, je einer für den Eingangs- und den Ausgangsteil des Getriebes. Die hin und her schwingenden Nockensätze werden von Hand über einen Hebel (bei 184 angedeutet) aus einer neutralen Stellung heraus bewegt, in einer bestimmten Reihenfolge, d.h. beim Bewegen des Handhebels aus der neutralen Stellung nach vorn werden zunächst die Ausgangssteuernocken und dann die Eingangssteuernocken nach rückwärts geschwenkt. Wenn man den Handhebel wieder in die Mittelstellung bringt, schwingen auch die Nocken in die neutrale Stellung zurück, zunächst die Eingangsnocken und dann die Ausgangsnocken. Diese Aufeinanderfolge bewirkt ein Verriegelungssystem 25o als Teil der Schaltsteuerung 98. Das Verriegelungssystem 25o enthält ein Differentialglied 172, das durch die untere Kugel 186 des Sghalthebels 184 betätigt wird. Das Differentialglied 172 steuert nacheinander das Eingangsglied l62, das mit dem geschlitzten Eingangsrohr über den Eingangshebel 144 verbunden ist, und das Ausgangsglied l64, das mit dem geschlitzten Ausgangsrohr 142 über den Ausgangs— hebel 148 verbunden ist. Die Eingangsnocken auf dem Rohr 14o und die Ausgangsnocken auf dem Rohr 142 werden seitlich nach rechts

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oder links bewegt, durch entgegengesetzte seitliche Bewegung des Knopfes des Schalthebels 184, der schließlich zum Wählen der verschiedenen Schaltschienen dient, die die richtige Bewegung der Schaltgabeln im Getriebe bewirken. Der sequentielle Verriegelungsstift I92 ermöglicht immer beim Herausschalten aus der neutralen Stellung zunächst die Bewegung der Ausgangsnocken und dann der Eingangsnocken, wobei die Reihenfolge beim Zuriickbewegen des Schalthebels 184 in die neutrale Stellung umgekehrt ist. Diese Reihenfolge, d.h. daß die Ausgangsnocken zuerst und dann die Eingangsnocken betätigt werden, ist nicht zwingend und kann je nach der Getriebekonstruktionauch umgekehrt erfolgen. Außerdem müssen die Nockenwellen nicht ausschließlich Eingangs- oder Ausgangsnockenwellen sein, sondern eine einzige Nockenwelle kann sowohl Eingangs- als auch Ausgangsschienen betätigen. Damit gestattet die seitliche Bewegung des Schalthebels 184 das Wählen des richtigen Schaltgatters und damit der gewünschten Schaltschiene, wobei die axiale oder Längsbewegung des Schalthebels 184 die Schaltschiene dann axial bewegt, wodurch, gesteuert von diesem Schalt— gatter, eine der beiden Getriebestellungen erreicht wird.

Wie bereits erwähnt, bewegt ein Zweiwegnocken A eine Schaltschiene in einer Richtung und er bringt sie in die neutrale Stellung zurück, wenn der Schalthebel dann in einer Richtung in die neutrale Stellung zurückgeführt wird, wobei diese Richtung umkehrbar ist, indem man zur Anwendung mit den Nocken A.. oder A- die entsprechende nockenbetätigte Nut von oben nach unten bringt oder umgekehrt. Einwegnocken B sind nur nach einer Seite wirksam, ob sie im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt werden, da oben und unten Nockenflächen vorhanden sind. Unabhängig von der Betätigungsrichtung bewegt sich der Nocken immer in der gleichen Richtung und mit dem nachfolgenden Zentrieren bzw. Zurückführen in die Mittelstellung geht auch die Schaltschiene in die neutrale Stellung zurück. Im Prinzip kann ein Nocken B eine doppelt schwingende Bewegung in eine einfache Linearbewegung umwandeln. Diese Bewegung wird fcoisrü *=·; «a!?? as· fi.snri benötigt, wenn aus dem vierten in den

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fünften Gang geschaltet wird, wobei die Ausgangskupplung 92 für beide Zahnradstellungen verwendet wird. Beim Schalten aus einer neutralen Stellung 252 gemäß Fig. 4 in den vierten Gang, oder beim Schalten aus der neutralen Stellung in den fünften Gang, werden immer die Schaltgabel 1* und die Schaltschiene 238 (Fig. 5) nach rückwärts bewegt, obwohl der Eingang beim Betätigen des vierten Zahnrades bzw. G_anges in der einen und beim Betätigen des fünften Zahnrades oder Ganges in die andere Bichtung geht. Dadurch bringt der Einwegnocken B_ seine zugehörige Schaltschiene immer nach rückwärts, unabhängig davon, ob der Eingang im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn gerichtet ist. Je nach der gewünschten Bewegungsrichtung der Schaltschiene können wieder Nocken B„ oder Bp verwendet werden.

Es werden Verriegelungs- oder I-Nocken verwendet, die auf die gegenüberliegende Seite der nockenbetätigten Schwingflächen der Schaltschienen der nicht ausgewählten Kupplungen von mindestens 2 Eingangs- und mindestens 2 Ausgangskupplungen treffen.

Durch Kombination dieser 3 Nockenarten mit einer ausreichenden Anzahl von Schaltschienen ist praktisch jedes Schaltmuster realisierbar. Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Anwendung bei dem bekannten Getriebe Io mit 9 Vorwärts- und 3 Rückwärtsgängen.

Das erfindungsgemäße Schaltungssteuerungssystem ist mindestens bei 2 Getriebebetriebsarten anwendbar. Dies gilt zunächst für ein vollsynchronisiertes Getriebe. In dieser Betriebsart wird in der Anfangsphase des Schaltvorganges (gewöhnlich der Ausgangsteil des Getriebes) eine Synchronisation lediglich zwischen bestimmten Teilen des Getriebes bewirkt und in den unteren Gängen lediglich ein Teil des Untersetzungsverhältnisses. Dies erleichtert den Schaltvorgang. Der Abschluß des Schaltvorganges (in der Eegel der Eingangsteil des Getriebes) synchronisiert die Kupplung, also wieder nur einen Teil der gesemten Getriebeübersetssuiig, so daß das Schalten leicht vor sich geht. Der relativ kleiue Machteil

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durch das erforderliche, aufeinanderfolgende Schalten mit dem Schalthebel wird durch die Erleichterung des Schaltvorganges mehr als ausgeglichen.

Das erfindungsgemäße Steuerungssystem eignet sich auch für Schwerlastfa lrzeuge mit einer großen Anzahl von Gängen, wobei der Fahrer durch die Betätigung des Kupplungspedales belastet wird. Bei dieser zweiten Betriebsart ist der zweite Teil des Schaltvorganges (entweder der Eingangs- oder Ausgangsteil des Getriebes) nicht synchronisiert, sondern hat relativ grobe Kupplungszähne mit flachen Enden, die erst bei praktisch vollständiger Synchronisation ineinander greifen. Bei dieser Betriebsart ist die Schaltgabel nicht mit der Schaltschiene starr verbunden, sondern auf dieser axial beweglich und von einer vorgespannnten Ff der in einer Normalstellung gehalten. Die Zahnradverklinkung muß stark genug sein, damit die Schiene gegen die Kraft der vorgespannten Feder in ihrer Stellung bleibt, so daß der tatsächliche Schaltvorgang erst dann erfolgt, wenn der Fahrer über das Gaspedal den Motor synchronisiert. Eine entsprechende Art der Vorspannung zeigt die US-Patentschrift 2 839 9^o vom 24. Juni 1958. Der Schaltvorgang selbst verläuft noch ruhiger und sanfter, wenn man einen Sperring verwendet, der die noch nicht synchronisierten Zähne in einem geringen Abstand hält und der nicht mehr sperrt, wenn der Fahrer den Motor auf synchrone Drehzahl gebracht hat. Ein Schaltungssperrsystem dieser Art zeigt die auf den gleichen Anmelder wie die vorliegende Anmeldung zurückgehende US-Patentschrift 4 o27 756 vom 7. Juni 1977. Für Getriebeübersetzungen, wie sie zum Einrücken einer Kupplung verwendet werden, wenn das Fahrzeug vollständig steht, ist eine solche Sperrvorrichtung jedoch nicht geeignet. Patentanwälte

DIpUIh^E. r.der D!p1.-!ng.

B Mönchen /Il

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Claims

Patentanwalts

infl. E. Ι:'.

lng. K. Schiosc.'-.ka
S Manchen mj, Elisaueir,st;20a34

Clark Equipment Company, Buchanan, Michigan / USA

Patentansprüche

ί 1.)Getriebesteuerung für ein Wechselgetriehe mit mindestens 2 Ein ^"^ gangen und mindestens 2 Ausgängen und mehreren Eingangs- und

Ausgangaschaltschienen (3¹¹ und 4¹·; I¹¹ und 2¹¹) für den Drehzahlwechsel, gekennzeichnet

a) durch eine axial bewegliche und schwenkbare Welle (I4o oder

b) durch einen Zweiwegnocken (A),

c) durch einen Einwegnocken (b),

d) durch einen Verriegelungsnocken (i), wobei sämtliche Nocken im Abstand so auf der Welle angeordnet sind, daß sie gemeinsam mit dieser verschoben und geschwenkt werden und wobei die Nocken mit den Eingangs- und Ausgangsschaltschienen zusammenwirken,

e) durch einen Ausschnitt (l3o oder 132) in jeder Eingangs- und Ausgangsschaltschiene, der mit der Welle fluchtet, so daß diese frei passieren kann,

f) durch eine nockenbetätigte Fläche (A¹) innerhalb mindestens

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einen Ausschnittes (l3o oder 132), die mit dem Zweiwegnocken (a) zusammenwirkt und die Axialbewegung der zugehörigen Schaltschienen in einer Richtung bewirkt, wenn der Zweiwegnocken im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, und die die axiale Bewegung in entgegengesetzter Richtung bewirkt, wenn der Zweiwegnocken im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird, wobei diese durch den Zweiwegnocken betätigbare Schwingfläche (A¹) alternativ auch mit dem Verriegelungsnocken (i) zusammenwirkt, so daß beim Schwenken der Nocken die zugehörige Schaltschiene gegen axiale Bewegung verriegelt ist,

g) durch eine von einem Einwegnocken betätigte Schwingfläche (B') innerhalb mindestens eines Ausschnittes (l3o oder 132), die mit dem Einwegnocken (b) zusammenwirkt und die axiale Bewegung der zugehörigen Schaltschienen nur in einer Richtung bewirkt, unabhängig davon, ob der Einwegnocken in der einen oder der anderen Richtung geschwenkt wird, wobei die von dem Einwegnocken betätigte Schwingfläche alternativ auch mit dem Verriegelungsnocken (i) zusammenwirkt und dadurch die zugehörige Schaltschiene gegen axiale Bewegung während der Schwenkbewegung der Nocken blockiert,

h) durch Mittel (l84...) zum Betätigen bzw. Verschieben und Schwenken sämtlicher Nocken durch einen von Hand betätigten Schalthebel und

i) durch eine derartige Anordnung der Eingangs- und Ausgangsschaltschienen, daß der Verriegelungsnocken (i) mit einer nicht ausgewählten Eingangs- oder Ausgangsschaltschiene zusammenwirkt.
2. Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einwegnocken (B) praktisch gleiche, einander vertikal gegenüber liegende, nockenbetätigte Flächen (2o4) aufweist, jede mit einem gezahnten Abschnitt (2o6) und einer Nockenstirnfläche (2o8).

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3· Getriebesteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Einwegnocken betätigte Schwing!lache (B') praktisch gleiche, einander vertikal gegenüberliegende, nockenbetätigte
Nuten (B'p oder B' ) enthält, wobei jede Nut eine Schaltschienen-Vorscbiebefläche (2o7) und eine Schaltschienen-Ausrückfläche (2c9) enthält.
4. Getriebesteuerung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte (21l) der Nockenstirnflächen (2o8) und der
Vorderkanten der gezahnten Abschnitte gegenüber einer vertikalen Mittellinie der Welle versetzt sind, so daß die Nockenstirnfläche (2o8) und die Schaltschienen-Ausrückfläche (2o9)
zusammenwirken können.
5. Getriebesteuerung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Einwegnocken (b) und die nockenbetätigten Schwingflächen
(B¹) symetrisch um eine horizontale Ebene liegen, die die
Wellenachse enthält.
6. Getriebesteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekannzeichnet, daß die von dem Einwegnocken betätigte Schwingfläche (B¹) einander gegenüberliegende Seitenflächen (218, 22o) aufweist, die mit
dem Verriegelungsnocken (i) zusammenwirken, wenn der Einwegnocken (B) nicht vorhanden ist.
7. Getriebesteuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsnocken (i) zwei gegenüberliegende Flügel (212) aufweist, die mit den gegenüberliegenden Seitenflächen (218, 22o) zusammenwirken.
8. Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweiwegnocken (a) mindestens eine vertikale Nockenarbeitsfläche (Aj. oder A.) aufweist.
9. Getriebesteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

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7.850441

die von einem Zweiwegnocken betätigte Schwingfläche (A') mindestens eine vertikale, nockenbetätigte Nut (A' oder A* ) aufweist, die mit der Arbeitsfläche (A^ oder A.) des Zweiwegnockens (a) zusammenwirkt.

lo. Getriebesteuerung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Zweivegnocken betätigte Schwingfläche (A¹) 2 gegenüberliegende Seitenflächen (214, 216) aufweist, die mit einem der Verriegelungsnocken (i) zusammenwirken, wenn ein Zweiweg— nocken (b) nicht vorhanden ist.

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