DE3043466A1

DE3043466A1 - Schaltvorrichtung fuer ein getriebe

Info

Publication number: DE3043466A1
Application number: DE19803043466
Authority: DE
Inventors: Stephen Kent Dubuque Ia. Crouse
Original assignee: Deere and Co European Office
Current assignee: Deere and Co European Office
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1980-11-18
Publication date: 1981-06-25
Also published as: ZA807772B; FR2472228B1; FI68452B; SE8008682L; FR2472228A1; FI68452C; CA1164316A; FI803753L; GB2065246A; SU1274613A3; SE449533B; IT8050354A0; GB2065246B; IT1127951B; ES497667A0; ES8203733A1; DE3043466C2; US4297909A

Description

Schaltvorrichtung für ein Getriebe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe mit einem aus einer Neutralstellung in gegenüberliegende Richtungen entweder in mehrere Stellungen für Vorwärtsfahrt oder in mehrere Stellungen für Rückwärtsfahrt verstellbaren Schalthebel, der über ein Eingangsglied auf je ein Steuerventil für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit einwirkt.

Bei einer derartigen Schaltvorrichtung (US-PS 3 679 018) können, wenn der Schalthebel in eine Richtung verschoben wird, drei Vorwärtsgeschwindigkeiten, und wenn er in die andere Richtung verschoben wird, drei Rückwärtsgeschwindigkeiten eingestellt werden. Hierbei ist das Eingangsglied als Nockenplatte ausgebildet, die längs verschiebbar ist und für die verschiedenen Positionen der Steuerventile Nockenflächen.aufweist. Das Eingangsglied muß also mindestens sieben verschiedene Nockenflächen aufweisen und auch entsprechend geführt werden, so daß eine viel Platz in Anspruch nehmende und komplexe Vorrichtung entsteht.

Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, derartige Schaltvorrichtungen, insbesondere hinsichtlich ihres Eingangsgliedes und der Betätigung der Steuerventile, vorteilhafter auszubilden. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß das Eingangsglied um eine Achse aus der Neutralstellung in mehrere Stellungen für Vorwärtsfahrt und in mehrere Stellungen für Rückwärtsfahrt verschwenkbar und über eine erste Ausgangsstange mit dem Steuerventil für die Fahrtrichtung und über eine zweite Ausgangsstange mit dem Steuerventil für die Geschwindigkeit verbunden ist. Auf diese Weise ist ein äußerst einfaches

130 026/0361

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE

Schaltgestänge für die Schaltvorrichtung geschaffen, das auf Führungen und Nockenflächen verzichten kann, da die Steuerventile über die Ausgangsstangen mit dem Eingangsglied stets verbunden sind.

Vorteilhaft ist hierbei die erste Ausgangsstange in ihrer Länge veränderbar ausgebildet, und zwar teleskopisch mit einer Rasterstelle. Auf diese Weise ist es möglich, daß die Rasterstelle der ersten Ausgangsstange überfahrbar ist, wenn das Steuerventil für die Fahrgeschwindigkeit über die Stellung für eine erste Geschwindigkeit hinaus verstellbar ist, d. h. die erste Ausgangsstange ist, wenn über die zweite Ausgangsstange das Ventil für die Geschwindigkeit betätigt wird, einschiebbar od.er ausziehbar ausgebildet. Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die erste Ausgangsstange einen Hülsen- und einen darin verschiebbaren Schaftteil aufweist, wobei im Schaftteil eine Ringnut vorgesehen ist, in die eine im Hülsenteil angeordnete federbelastete Kugel einrastbar ist. Im ganzen gesehen kann also beim Verschwenken des Schalthebels aus seiner Neutralstellung zμnächst das Steuerventil für die Fahrtrichtung betätigt werden, wobei das Steuerventil für die Geschwindigkeit keine Neutralstellung aufzuweisen braucht, d. h. bei Betätigung des Schalthebels wird sofort eine erste Vorwärts- oder eine erste Rückwärtsgeschwindigkeit eingestellt. Soll nun von der ersten Geschwindigkeit auf die zweite oder dritte Geschwindigkeit weitergeschaltet werden, so muß zunächst die Rasterstelle überwunden werden, d. h. ein spürbarer Widerstand muß ausgeschaltet werden, um die zweite oder dritte Vorwärts- oder Rückwärtsgeschwindigkeit einstellen zu können.

Damit bei Betätigung des Steuerventils für die Fahrtrichtung die Ausgangsstange für das Steuerventil für die Geschwindigkeit nicht sofort mitverstellt wird, ist die zweite Ausgangsstange

130026/0361

DEERE₄COMPANy -:-· = - ^

EUROPEAN OFFICE _r

— D ""

nach der Erfindung derart angeordnet, daß in der Neutralstellung des Eingangsgliedes ihre Längsmittellinie durch die Schwenkachse des Eingangsgliedes verläuft.

Im einzelnen ist das Eingangsglied mit zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Schenkeln versehen, deren Scheitelpunkt in der Achse liegt und die endseitig mit den Ausgangsstangen verbunden sind. Zweckmäßig ist dabei ein Schenkel des Eingangsgliedes kürzer ausgebildet als der andere, und die erste Ausgangsstange greift an den kürzeren Schenkel des Eingangsgliedes an. Hierbei ist der kurze Schenkel derart auszubilden, daß die erste und zweite Ausgangsstange in der Neutralstellung des Eingangsgliedes einen Winkel von weniger als 90° miteinander bilden.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 die Schaltvorrichtung nach der Erfindung teilweise im Schnitt,

Fig. 2 die Seitenansicht des unteren

Teiles der Fig. 1, ebenfalls teilweise im Schnitt.

In der Zeichnung ist eine Schaltvorrichtung 10 für ein Getriebe 12 wiedergegeben. Im einzelnen weist die Schaltvorrichtung 10 ein Eingangsglied 14 mit einem ersten und einem zweiten Schenkel 16 und 18 auf, die miteinander einen Winkel von 90 bilden. Hierbei ist das Eingangsglied 14 um eine horizontal sich erstreckende Achse 22 schwenkbar an einem Träger 20 angeordnet. Die Achse 22 ist dabei im Scheitelpunkt der Schenkel 16 und 18 vorgesehen. Befindet sich das Eingangsglied 14 in seiner mittigen neutralen Position wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, dann erstreckt sich der

130026/0361

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFHCE _ _ __

erste Schenkel 16 horizontal nach links, während sich der zweite Schenkel 18 vertikal nach unten erstreckt. Diese Stellung ist in Fig. 1 in ausgezogenen Linien dargestellt.

Über einen Stift 24 ist mit dem Schenkel 16 das untere Ende einer ersten Ausgangsstange 26 schwenkbar verbunden, deren oberes Ende an dem oberen Ende eines Schiebers 28 eines Steuerventils 30 für die Fahrtrichtung über einen Stift 32 angelenkt ist. Der Schieber 28 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in seiner Neutralstellung N sich befindlich dargestellt, aus der er nach oben in seine Position F für Vorwärtsfahrt oder nach unten in seine Position R für Rückwärtsfahrt verstellbar ist.

Wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, ist die erste Ausgangsstange 26 derart ausgebildet, daß sie nach Überwindung eines Widerstandes aus ihrer Normallänge ausziehbar oder einziehbar ist. Hierzu ist die Ausgangsstange mit einem oberen ersten Teilabschnitt, der aus einem oberen Hülsenteil besteht, und mit einem unteren zweiten Teilabschnitt versehen, der einen Schaftteil 36 aufweist, der wiederum aus einer in dem Hülsenteil 34 verschiebbar ausgebildeten Stange besteht. Der Schaftteil 36 wird normalerweise in dem Hülsenteil über eine federbelastete Kugel 38 gehalten. Diese wiederum ist in dem Hülsenteil 34 vorgesehen und kann in eine Ringnut 40 in dem Schaftteil 36 einrasten. Auch das Steuerventil 30 für die Fahrtrichtung ist mit einer federbelasteten Kugel 42 versehen, die in eine obere, mittlere oder untere Nut 44, 46 und 48 in dem Schieber 28 einrasten kann, um letzteren in seiner Position für Rückwärts- oder Vorwärtsfahrt oder in seiner Neutralstellung festzuhalten. Wie ferner aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, ist oberhalb der oberen Nut 44 ein Flansch oder eine Schulter, die einen oberen Anschlag 50 bildet, vorgesehen und unter der unteren Nut 48 ein weiterer Flansch oder eine weitere

- 8 130026/0361

DEERE & COMPANY EUFfOPEAN OFFICE

— Ö —

Schulter, die einen unteren Anschlag 52 bildet. Die federbelastete Kugel 42 ist derart ausgelegt, daß sie den Schieber freigibt, wenn eine vorherbestimmte Kraft auf den Schieber über die erste Ausgangsstange ausgeübt wird, wobei diese vorherbestimmte Kraft geringer ist als der vorherbestimmte Widerstand, der zum Einfahren oder Ausfahren der ersten Ausgangsstange 26 überwunden v/erden muß, so daß die Ausgangs stange immer den Schieber 28 aus seiner Neutralstellung in seine Vorwärts- oder Rückwärtsstellung verstellen kann und nur dann ein- oder ausfahrbar ist, wenn die Kugel 42 mit einem der Anschläge 50 oder 52 zur Anlage kommt. Hierbei ist die Feder für die Kugel 38, wie Versuche gezeigt haben, derart auszulegen, daß sie die Kugel freigibt, wenn auf die erste Ausgangsstange 26 eine Kraft von 15,88 Kilo einwirkt, wonach dann die erste Ausgangsstange ein- oder ausgefahren werden kann. Andererseits ist die die Kugel 42 belastende Feder so ausgelegt, daß sie eine der Nuten 44, 46 oder 48 im Schieber'28 bei einer Kraft von 11,34 Kilogramm freigibt.

Wie ferner aus Fig. 1 hervorgeht, so ist das untere Ende des zweiten Schenkels 18. über ein Kugelgelenk 54 mit dem unteren Ende einer zweiten Ausgangsstange 56 verbunden, deren abgebogenes oberes Ende 58 mit dem oberen Ende eines Schiebers für ein Steuerventil 60 für die Geschwindigkeit verbunden ist. Dieser ist in Fig. 1 in seiner Stellung für die erste Fahrgeschwindigkeit dargestellt, aus der er nach oben in zwei weitere Stellungen für die zweite und dritte Fahrgeschwindigkeit verschiebbar ist. Es wird nochmal darauf hingewiesen, daß in Fig. 1 das Eirigangsglied 14 in seiner Neutralstellung dargestellt ist, in der eine Linie, die die gegenüberliegenden Enden der Ausgangsstange 56 miteinander verbindet, die Drehachse 22 des Eingangsgliedes schneidet. Hieraus folgt, daß eine Bewegung des Eingangsgliedes 14 in die gegenüberliegenden Richtungen, ausgehend von der Neutralstellung, die zweite Ausgangsstange 56 und

130026/0361

DEERE & COMPANY EUROPEAN OFFICE

- 9

somit auch das Steuerventil 60 für die Geschwindigkeit in gleichem Ausmaß verstellen wird.

Ein in Form eines Bowdenzuges 64 hin und her bewegbares Kabel ist an dem Träger 20 über eine Anlenkstelle 66 vorgesehen und über einen Stift 68 mit dem zweiten Schenkel 18 an einer Stelle verbunden, die unterhalb der Achse 22 liegt. Das vordere Ende des Bowdenzuges 64 ist in ähnlicher Weise mit dem unteren Ende eines Schalthebels 70 verbunden, der um einen Stift 72 auf einem Kreisbogen in gegenüberliegende Richtungen aus einer Neutralstellung N verstellbar ist. Die Neutralstellung N ist in der Zeichnung dargestellt, und der Schalthebel kann aus dieser in drei Stellungen für Vorwärtsfahrt und in drei Stellungen für Rückwärtsfahrt verschwenkt werden. Diese entsprechenden Stellungen sind in Fig. 1 mit F₁, F₂, F₃ und R₁, R₃, R₃ angedeutet.

Im nachfolgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung beschrieben. Unter der Annahme, daß sich die Schaltvorrichtung 10 in ihrer in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Stellung befindet, nimmt der Schalthebel 70 seine Neutralstellung ein, und das Eingangsglied 14 befindet sich ebenfalls in seiner Neutralstellung, in der es den Schieber 28 ebenfalls in der Neutralstellung hält. Dadurch befindet sich auch das Getriebe 12 in seiner Neutralstellung.

Wird es nun erwünscht, das Getriebe derart zu betätigen, daß eine erste Vorwärtsgeschwindigkait geschaltet werden kann, so braucht die Bedienungsperson lediglich den Schalthebel 70 nach vorne in seine Position F₁ zu verschieben. Diese Bewegung wird dann über den Bowdenzug 64 auf das Eingangsglied übertragen, so daß dieses um seine Achse 22 verschwenkt. Während der Schwenkbewegung'des Eingangsgliedes 14 wird die erste Ausgangsstange 26' den Schieber 28 des Steuerventils 30 für die Fahrtrichtung nach oben in seine Position F für Vor-

- 10 130026/0361

DEERE & COMPANY

EUHOPHAN OFFICE

- 10 -

wärtsfahrt verschieben. Hierbei ist darauf, hinzuweisen, daß die Bewegung des Eingangsgliedes 14 lediglich eine minimale Verstellung der zweiten Ausgangsstange 56 bewirkt, so daß auch infolge der Toleranzen an den Verbindungsstellen der zweiten Ausgangsstange 56 keine Verstellung des Schiebers im Steuerventil 60 für die Geschwindigkeit erfolgt.

Soll nun aber mit einer zweiten Geschwindigkeit gefahren werden, so wird der Schalthebel 70 aus seiner Position F₁ in seine Position F~ weiter verstellt. Hierbei wird ebenfalls der Bowdenzug 64 den Verstellweg auf das Eingangsglied 14 übertragen, so daß dieses weiter verschwenkt wird In eine Stellung, die mit der Stellung F„ korrespondiert. Der Anfangsbewegung des Eingangsgliedes 14 wirkt zunächst der Widerstand aus der federbelasteten Kugel 42 entgegen, die gegen den unteren Anschlag 52 anliegt. Sobald die Kraft aber ansteigt, kann auch die Kraft der Feder für die Kugel überwunden werden, so daß die erste Ausgangsstange 26 eingeschoben werden kann. Sobald dies erfolgt, wird das Eingangsglied 14 weiter verschwenkt werden können, wodurch über die zweite Ausgangsstange 56 der Schieber für das Steuerventil 60 in eine Position verstellt werden kann, in der die zweite Geschwindigkeit eingestellt werden kann.

Das Verstellen des Getriebes 12 in seine dritte Geschwindigkeit wird in ähnlicher Weise erfolgen wie das Verstellen des Getriebes in eine Stellung für die zweite Geschwindigkeit, jedoch mit dem Unterschied, daß dann die erste Ausgangsstange 26 bereits eingeschoben ist, so daß die Kugel die Anfangsbewegung des Eingangsgliedes 14 nicht behindert.

Auch das Verstellen des Getriebes in seine erste, zweite und dritte Geschwindigkeit für Rückwärtsfahrt wird in ähnlicher Weise erfolgen wie sie für das Verstellen des Getriebes in Vorwärtsfahrt beschrieben worden ist, mit dem

- 11 -

130026/0361

DEERE & COMPANY ^:

EUROPEAN OFFICE

- 11 -

einzigen Unterschied, daß der Schalthebel 70 nach rückwärts geschoben wird, wodurch das Eingangsglied 14 so verschwenkt, daß es eine nach unten gerichtete Kraft auf die erste Ausgangsstange 26 ausübt, wodurch diese letztlich nach Überwindung der Kraft der Feder für die Kugel 38 ausgefahren werden kann.

130026/0361

Claims

DEERE & COMPANY -- --' (Case-Nc.-' 10775 GFR) Patentansprüche

1. Schaltvorrichtung für ein Getriebe mit einem aus einer Neutralstellung in gegenüberliegende Richtungen entweder in mehrere Stellungen für Vorwärtsfahrt oder in mehrere Stellungen für Rückwärtsfahrt verstellbaren Schalthebel, der über ein Eingangsglied auf je ein Steuerventil für die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsglied (14) um eine Achse (22) aus der Neutralstellung in mehrere Stellungen für Vorwärtsfahrt und in mehrere Stellungen für Rückwärtsfahrt verschwenkbar ist und über eine erste Ausgangsstange (26) mit dem Steuerventil (30) für die Fahrtrichtung und über eine zweite Ausgangsstange (56) mit dem Steuerventil (60) für die Geschwindigkeit verbunden ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ausgangsstange (26) in ihrer Länge veränderbar ausgebildet ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ausgangsstange (26) teleskopisch mit einer Rasterstelle ausgebildet ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausgangsstange (56) derart angeordnet ist, daß in der Neutralstellung des Eingangsgliedes (14) ihre Längsmittellinie durch die Achse (22) verläuft.

130026/0361

ORIGINAL INSPECTED

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE «J U H O H D V

— 2. —

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterstelle der ersten Ausgangsstange (26) überfahrbar ist, wenn das Steuerventil (60) für die Fahrgeschwindigkeit über die Stellung für eine erste Geschwindigkeit hinaus verstellbar ist.

6. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsglied (14) mit zwei zueinander rechtwinklig angeordneten Schenkeln (16, 18) versehen ist, deren Scheitelpunkt in der Achse (22) liegt und die endseitig mit den Ausgangsstangen (26 und 56) verbunden sind.

7. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schenkel (16 bzw. 18) des Eingangsgliedes (14) kurzer ausgebildet ist als der andere.

8. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ausgangsstange (26) an dem kürzeren Schenkel (16) des Eingangsgliedes (14) angeschlossen ist.

9. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Ausgangsstange (26 und 56) in der Neutralstellung des Eingangsgliedes einen Winkel von weniger als miteinander bilden.

130026/0361

DEERE & COMPANY

EUROPEAN OFFICE *? U H O H D V

-ΒSchaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ausgangsstange (26) einen Hülsen- und einen darin verschiebbaren Schaftteil (34 und 36) aufweist, wobei im Schaftteil (36) eine Ringnut (40) vorgesehen ist, in die eine im Hülsenteil (34) angeordnete federbelastete Kugel (38) einrastbar ist.

130026/0361