DE3339591C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung zur Unterstützung des Schaltvorganges bei einem Getriebe, insbesondere an einem landwirtschaftlich nutzbaren Schlepper, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist aus der DE-OS 30 17 464 eine Schalthilfe für ein Getriebe bekannt geworden, die zwischen dem Handschalthebel und dem Getriebe angeordnet ist. Die Schalthilfe hat in einem Arbeitszylinder einen sich radial erstreckenden Flügel als Kolben, der über ein Ventil mit Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist. Das Ventil steht über ein Gestänge oder dergleichen mit dem Handschalthebel in Verbindung. Bei dieser bekannten Ausführung einer Schalthilfe endet der Gestängeteil des Handschalthebels am Ventil, so daß die vom Schalthebel aufgebrachten Kräfte lediglich das Ventil der Schalthilfe betätigen, während der nachgeschaltete Arbeitszylinder das Schalten des Getriebes übernimmt. Diese bekannte Art der Schalthilfe hat jedoch den Nachteil, daß der Fahrer das Gefühl für den Schaltvorgang weitgehend verliert. Außerdem ist die bekannte Schalthilfe sehr aufwendig.

Aus der DE-OS 27 15 253 geht der Aufbau eines Gangschalthebels hervor, in dessen Handgriff ein elektrischer Schalter zum Betätigen einer Fahrzeugkupplung eingesetzt ist. Hinweise auf die Verwendung der Schaltkontakte, über die ein Steuerschieber, der einen Servozylinder zum Einlegen der Schaltstufen betätigt, elektromagnetisch betätigt wird, sind dieser Schrift nicht entnehmbar.

Aus der DE-AS 12 97 486 ist eine Betätigungseinrichtung zur Unterstützung des Schaltvorganges bei einem Getriebe bekannt, bei der am Schaltmechanismus zwischen einem Handschalthebel und dem Getriebe entsprechend den das Einlegen der Schaltstufen wirkenden Betätigungsrichtungen je ein Servozylinder angreift, der mit den Schaltelementen des Getriebes in Wirkverbindung steht und jeweils durch einen Steuerschieber beaufschlagbar ist, der durch den Handschalthebel bei dessen Schaltbewegungen betätigbar ist und durch den eine unter Druck stehende Flüssigkeit auf einen im entsprechenden Servozylinder befindlichen Kolben wirkt, der eine Kraft zur Betätigung des Schaltelementes im Getriebe abgibt. Diese rein mechanisch aufgebaute Betätigungseinrichtung hat ebenfalls den Nachteil, daß der kraftunterstützte Schaltvorgang sehr leicht abläuft und kein Gefühl für das Einlegen der Gänge vorhanden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinrichtung der eingangs umrissenden Art unter Vermeidung der geschilderten Nachteile mit einfachen Mitteln konstruktiv dahingehend zu verbessern, daß der durch Betätigung des Handschalthebels ausgeführte Schaltvorgang für den betreffenden Schaltzweig (Einlegen einer Schaltstufe) zwar erleichtert wird, jedoch das Gefühl für den Schaltvorgang erhalten bleibt. Außerdem besteht auch die Forderung der sofortigen Aufhebung der Hilfskraft beim Loslassen des Handschalthebels.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerschieber durch einen gegenüber dem Handschalthebel in Arbeitsrichtung schwenkbaren Handgriff des Handschalthebels elektromagnetisch betätigbar sind, wobei in dem Handgriff zwei in Schaltrichtung voneinander beabstandete elektrische Kontakte vorgesehen sind, die an die Erregerwicklung je eines Steuerschiebers angeschlossen sind und zwischen denen ein mit einer Stromquelle verbundener Mittelkontakt an einer Blattfeder angeordnet ist, die sowohl am Handschalthebel als auch am Handgriff befestigt ist und diesem als Rückstellfeder in die Mittelstellung dient.

Durch diese Kombination einer manuellen Getriebeschaltung mit einer hydraulischen Hilfskraft bleibt dem Fahrer das Gefühl für den Schaltvorgang voll erhalten. Durch die sofortige Abschaltung der Hilfskraft beim Loslassen des Handschalthebels wird der Verschleiß beim Schaltvorgang beteiligter Schaltelemente vermindert. Außerdem ist eine Schalthilfe dieser Art auch für eine wahlweise Nachrüstung gut geeignet. Schließlich ist selbst bei Ausfall der hydraulischen Hilfsschaltung durch die vorhandene Schaltmechanik sichergestellt, daß das Schalten der Gruppen trotzdem möglich ist.

In Weiterbildung der Erfindung sind die elektrischen Kontakte zur Betätigung der Steuerschieber in einem Hohlraum des gegenüber dem Handschalthebel in Arbeitsrichtung schwenkbaren Handgriffes angeordnet und bei Schaltbewegungen desselben in der gegebenen Arbeitsrichtung schaltbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Schaltung einer elektrohydraulischen Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Handschalthebel mit Schaltmechanik und möglichen Koppelstellen für Servozylinder;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Handgriff am Schalthebel gemäß Fig. 1 mit darin angeordneten elektrischen Kontakten.

Für ein der Einfachheit halber nicht dargestelltes Getriebe mit mehreren Gruppenschaltstufen ist zum Einlegen der einzelnen Stufen ein Handschalthebel 1 gemäß Fig. 2 vorgesehen, der durch eine Lagerung 2 schwenkbar auf einem Zapfen 3 sitzt und einen Handgriff 4 aufweist. Der Handschalthebel 1 ist zweiarmig ausgebildet, wobei der untere Teil 5 mit einem Gelenk 6 in eine schlitzförmige Führung 7 eingreift, die ein Schwenken des Handschalthebels 1 um die Achse des Zapfens 3 zuläßt. Das Gelenk 6 ist so ausgeführt, daß es ein Schwenken des Handschalthebels 1 um das Lager 2 gestattet. Am unteren Ende von Teil 5 des Handschalthebels 1 befindet sich eine Koppelstelle 8 zum Anschluß zweier Servozylinder 9 und 10 gemäß Fig. 1. Der Zapfen 3 sitzt axial verschiebbar in einem ortsfesten Lager 12 und trägt ferner an einem starr mit diesem verbundenen Flansch 13 zwei Hebel 14 und 15, von denen letzterer über ein Gelenk 16 mit einer bei 18 gelenkig gelagerten Schaltstange 19 in Verbindung steht. Die Schaltstange 19 überträgt die vom Handschalthebel 1 ausgehenden Schaltbewegungen auf Schaltelemente 20 des Getriebes. Am Hebel 14 befindet sich ebenfalls eine Koppelstelle 21, die alternativ zur Koppelstelle 8 eine Möglichkeit zum Anschluß der Servozylinder 9 und 10 gestattet.

Gemäß den Ausführungen in Fig. 1 ist der Servozylinder 9 durch eine Leitung 23 mit einem im Schließsinn federbelasteten Steuerschieber 24 verbunden, dessen elektromagnetisches Stellorgan 25 an eine elektrische Leitung 26 angeschlossen ist. Zur Versorgung der hydraulischen Anlage mit Druckflüssigkeit dient eine ständig angetriebene Hydropumpe 27, die saugseitig durch eine Leitung 28 mit einem Vorratsbehälter 29 für Druckflüssigkeit und druckseitig durch eine Leitung 30 mit dem Steuerschieber 24 verbunden ist.

Für die Rückführung von Druckflüssigkeit führt vom Steuerschieber 24 ausgangsseitig eine Leitung 31 zum Vorratsbehälter 29. Ferner ist der Servozylinder 10 durch eine Leitung 32 mit einem gleichfalls im Schließsinn federbelasteten Steuerschieber 33 verbunden, dessen elektromagnetisches Stellorgan 34 an eine elektrische Leitung 35 angeschlossen ist. Der Steuerschieber 33 steht zulaufseitig durch eine Leitung 36 mit der Leitung 30 und rücklaufseitig durch eine Leitung 37 mit dem Vorratsbehälter 29 in Verbindung. Von der Leitung 30 führt ferner eine Leitung 38 zu einem Druckbegrenzungsventil 39, dessen rückführende Leitung mit 40 bezeichnet ist. Die beiden elektrischen Leitungen 26, 35 sind mit je einem Schaltkontakt 41 bzw. 42 verbunden, die so angeordnet sind, daß sie beim Schaltvorgang über einen Mittelkontakt 43 sowie eine Leitung 44 wechselweise mit einem Pluspol einer Stromquelle 45 in Verbindung kommen.

Die Kontakte 41, 42 und 43 sind gemäß Fig. 3 in einem Hohlraum 46 des Handgriffes 4 am Handschalthebel 1 angeordnet. Als Halter der Kontakte 41 und 42 dienen Isolierstücke 47 bzw. 48, die an dem in den Hohlraum 46 hineinragenden Ende des Handschalthebels 1 so befestigt sind, daß die Kontakte 41, 42 mit Abstand voneinander gegenüberliegen. Der Mittelkontakt 43 sitzt an einer Blattfeder 49, die mit ihrem oberen Ende im Handgriff 4 verankert ist und mit ihrem unteren Ende elektrisch isoliert am Handschalthebel 1 angreift. Der Handgriff 4 ist durch einen Stift 50 am Handschalthebel 1 gehaltert und besteht aus einem elastischen Werkstoff, dessen Elastizität bei Betätigung des Handgriffes 4 in Schaltrichtung infolge Durchbiegung der Blattfeder 50 ein Schließen der Kontakte 41 und 43 bzw. 42 und 43 zur Folge hat. Zur Begrenzung des Schaltweges sind im Hohlraum 46 des Handgriffes 4 beiderseits der Kontakte 41, 42 Begrenzungsnocken 51 angeordnet. Die elektrischen Leitungen 26, 35 und 44, die die beiden Steuerschieber 24, 33 mit den Kontakten 41 bzw. 42 sowie die Stromquelle 45 mit dem Kontakt 43 verbinden, sind durch den hohlen Handschalthebel 1 hindurchgeführt. Der Handschalthebel 1 ist in Fig. 2 gegenüber den Darstellungen gemäß der Fig. 1 und 3 um 90° verschwenkt dargestellt.

Zum Schalten einer gewünschten Gruppe des Gruppengetriebes wird der Handschalthebel 1 gemäß Fig. 2 zunächst in einer in der Zeichenebene liegenden Schaltgasse verschwenkt, bis die davon abzweigende Schaltgasse zum Einlegen der gewünschten Gruppe erreicht ist. Beim Einlegen des Handschalthebels 1 in diese oder eine andere Schaltgasse zum Einschalten einer Gruppe wird eine Kraft auf die zu schaltenden Glieder im Gruppengetriebe ausgeübt. Durch diese am Handschalthebel 1 wirkende Schaltkraft wird auch dessen Handgriff 4 in Schaltrichtung verschwenkt, wobei der Schaltkontakt 43 auf der Blattfeder 49 je nach Schaltrichtung entweder mit dem Schaltkontakt 41 oder 42 in Berührung kommt. Angenommen, es werden bei einem Schaltvorgang die Kontakte 41 und 43 geschlossen, dann wird über das elektrische Stellorgan 34 der Steuerschieber 33 aus der gezeigten Neutralstellung umgeschaltet, so daß dem Servozylinder 10 von der Hydropumpe 27 Druckflüssigkeit zuströmt. Der Servozylinder 10 übt somit eine Kraft in Schaltrichtung auf den Schaltmechanismus aus und übernimmt dadurch den größten Teil der aufzubringenden Schaltkraft. Nach Beendigung des Schaltvorganges wird nach dem Loslassen des Handschalthebels 1 der Handgriff 4 durch die Blattfeder 49 wieder in die Mittelstellung zurückgedrückt und dabei der Stromkreis unterbrochen. Damit wird die vom Servozylinder 10 ausgehende Hilfskraft abgeschaltet. Ein Schalten in eine andere Schaltrichtung, nämlich in eine entgegengesetzt gelegene Schaltgasse, erfolgt sinngemäß wie vorbeschrieben.

Beim Ausschalten einer Getriebegruppe durch Zurücknahme des Handschalthebels 1 in Richtung Neutral ist keine Synchronarbeit zu leisten, dadurch kann der Handschalthebel 1 ohne größere Krafteinwirkung am Handgriff 4 in Richtung Neutral bewegt werden. Diese Krafteinwirkung am Handgriff 4 reicht nicht aus, die Blattfeder 49 soweit zu verformen, daß ein Stromkreis über die Kontakte 41, 42 und 43 geschlossen wird - es entsteht keine Hilfskraft.

Claims (2)

1. Betätigungseinrichtung zur Unterstützung des Schaltvorganges bei einem Getriebe, insbesondere an einem landwirtschaftlich nutzbaren Schlepper, bei der am Schaltmechanismus zwischen einem Handschalthebel und dem Getriebe entsprechend den das Einlegen der Schaltstufen wirkenden Bewegungsrichtungen je ein Servozylinder angreift, der mit den Schaltelementen des Getriebes in Wirkverbindung steht und jeweils durch einen Steuerschieber beaufschlagbar ist, der durch den Handschalthebel bei dessen Schaltbewegungen betätigbar ist und durch den eine unter Druck stehende Flüssigkeit auf einen im entsprechenden Servozylinder befindlichen Kolben wirkt, der eine Kraft zur Betätigung des Schaltelementes im Getriebe abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschieber (24, 33) durch einen gegenüber dem Handschalthebel (1) in Arbeitsrichtung schwenkbaren Handgriff (4) des Handschalthebels (1) elektromagnetisch betätigbar sind, wobei in dem Handgriff (4) zwei in Schaltrichtung voneinander beabstandete elektrische Kontakte (41, 42) vorgesehen sind, die an die Erregerwicklung (25, 34) je eines Steuerschiebers (24, 33) angeschlossen sind und zwischen denen ein mit einer Stromquelle (45) verbundener Mittelkontakt (43) an einer Blattfeder angeordnet ist, die sowohl am Handschalthebel (1) als auch am Handgriff (4) befestigt ist und diesem als Rückstellfeder in die Mittelstellung dient.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte (41, 42, 43) zur Betätigung der Steuerschieber (24, 33) in einem Hohlraum des Handschalthebels (1) angeordnet sind.