DE3410802A1

DE3410802A1 - Schaltvorrichtung fuer wechselgetriebe von nutzfahrzeugen

Info

Publication number: DE3410802A1
Application number: DE19843410802
Authority: DE
Inventors: Helfried Ardagger Gartner
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1983-04-07
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1984-10-11
Also published as: DE3410802C2

Description

Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Nutzfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Nutzfahrzeugen mit einer eine Schaltgabel od.dgl. tragenden, mittels eines Handschalthebels hin- und herschiebbaren Schaltstange.
Die Wechselgetriebe von Nutzfahrzeugen, beispielsweise von Schleppern, werden im zunehmenden Maße mit Synchronisiereinrichtungen ausgestattet. Dies ergibt zwar die bekannten Vorteile, hat aber auch eine wesentliche Erhöhung der vom Fahrer aufzubringenden Schaltkraft zur Folge, weshalb man bemüht ist, die eigentliche Schaltung mittels eines Druckmittels durchzuführen. Bei einer hydrostatischen Betätigung der Getriebeschaltung hat der Fahrer zwar nur mehr einen kleinen Wählhebel zu bedienen, verliert aber die Möglichkeit einer direkten Einflußnahme auf die Schaltvorgänge, was bei einer entsprechend stark dimensionierten Hydraulikeinrichtung zu einem vorzeitigen Verschleiß des Getriebes und der Synchronisiereinrichtung führen kann. Dazu kommt noch, daß die bekannten hydrostatischen Einrichtungen für Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe (AT-PS 318 406, DE-OS 1 961 597, GB-PS 869 264) gesonderte den eigentlichen Schaltstangen od.dgl. vorgeordnete, aus Steuerschieber und Kolbentrieben bestehende Einheiten darstellen, die wegen ihres vergleichsweise komplizierten Aufbaues den technischen Aufwand beträchtlich erhöhen und auch Dichtungsschwierigkeiten bereiten.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Schaltvorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die bei einfacher Konstruktion ein übliches gefühlvolles Schalten erlaubt und nur dann mit Servowirkung arbeitet, wenn die aufzubringende Schaltkraft ein vorbestimmtes Maß übersteigt.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Schaltstange als von entgegengesetzten Seiten auf gleich großen Flächen durch ein Druckmittel beaufschlagbarer Kolben ausgebildet und auf ihr ein als Steuerschieber dienender, durch vorgespannte Federn zwischen Anschlägen in Mittelstellung gehaltener Mitnehmer gelagert ist, an dem der Handschalthebel angreift,wobei die beiden Kolbenseiten durch Längsbohrungen in der Schaltstange mit einer in den Mitnehmer mündenden Druckmittelzuleitung verbindbar und zwei in den beiden Anschlagstellungen des Mitnehmers wechselweise geöffnete Druckmittelableitungen für die eine oder andere Kolbenseite vorgesehen sind.
Da die beiden Kolbenseiten der Schaltstangen gleich große Flächen aufweisen und über die Längsbohrungen nicht nur mit der Druckmittelzuleitung in den Mitnehmer, sondern auch untereinander bzw. mit den Druckmittelableitungen verbindbar sind, läßt sich die Schaltstange bei in Mittelstellung befindlichem Mitnehmer ohne weiteres zur Getriebeschaltung hin- und herschieben. Steigt aber die Schaltkraft aus irgendeinem Grund, insbesondere wegen der Herstellrmg des Gleichlaufes durch eine Synchronisiereinrichtung, über das durch die Vorspannkraft der einen oder anderen Feder gegebene Maß an, so erfolgt eine Relativverschiebung des Mitnehmers gegenüber der Schaltstange maximal bis zum entsprechenden Anschlag. In dieser Stellung wird nun entweder Druckmittel zu der einen Kolbenseite geleitet und die Schaltstange nach der anderen unbeaufschlagten Seite verschoben oder bei Druckmittelbeaufschlagung beider Kolbenseiten die Druckmittelableitung von jener Seite her frei, nach der die Schaltstange bewegt werden soll, so daß dann die volle Druckmittelkraft auf der anderen Kolbenseite zur Wirkung kommt und die Schaltstange unter Druckmlttelunterstützung verschoben wird. Es tritt also die Servowirkung nur bei Bedarf auf, und es bleibt beim Schalten die Feinfühligkeit für den Fahrer erhalten. Es ist auch rein manuell ein sehr schnelles Schalten möglich, ohne erst auf die Wirkung des Druckmittels warten zu müssen. Es ergibt sich eine vergleichsweise einfache Konstruktion, da die ohnehin erforderliche Schaltstange und der auch sonst auf der Schaltstange vorhandene Mitnehmer eine Doppelfunktion erhalten.
Selbstverständlich ist es möglich, beliebig viele Schaltstangen eines Wechselgetriebes in der erfindungsgemäßen Weise auszubilden bzw. auszustatten. Dabei braucht auf besondere Dichtheit des Systems nicht geachtet zu werden, da sich die Schaltstange und der Mitnehmer im ohnehin abgedichteten Getriebegehäuse befinden und ein Druckmittelaustritt in dieses Gehäuse keine Rolle spielt.
Eine besonders einfache Konstruktion wird dadurch erreicht, daß die beiden Enden der Schaltstange in als Druckmittelzylinder ausgebildeten Führungen des Getriebegehäuses od.dgl. gelagert sind. Es wäre aber auch möglich, die Schaltstange mit einem an beliebiger Stelle angeordneten, als Kolben dienenden Bund od.dgl. durch einen gesonderten doppeltwirkenden Zylinder zu führen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung führt die Druckmittelzuleitung über ein ortsfestes, die Schaltstange umschließendes Gehäuse und über Quer- und Längsbohrungen in der Schaltstange in den Mitnehmer. Dadurch wird eine ungünstige flexible Druckmittelzuleitung vermieden, die notwendig wäre, wenn sie unmittelbaren Anschluß an den bewegbaren Mitnehmer hätte.
Da in der Regel bei einem Wechselgetriebe mit Synchronisiereinrichtung die höchste Schaltkraft während des Synchronisiervorganges auftritt, somit also ein Druckmittelaustritt stets zu diesem Zeitpunkt erfolgt, ist es günstig, wenn die Druckmittelableitungen zur Schmiermittelversorgung der Synchronisiereinrichtung des betreffenden Getriebeganges dienen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 eine Schaltvorrichtung für das Wechselgetriebe eines Ackerschleppers in Neutralstellung im Schnitt, Fig. 2 den Mittelteil der Vorrichtung in Schaltstellung in gleicher Darstellungsweise und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
In zwei als Druckmittelzylinder ausgebildeten Führungen 1, die einen Teil des Getriebegehäuses bilden können, sind die Enden einer Schaltstange 2 gelagert, wobei die beiden Stirnflächen der Schaltstange 2 als gleich große Kolbenflächen dienen. Auf der Schalt stange 2 sitzt in üblicher Weise eine Schaltgabel 3, die auf ein nicht dargestelltes Kupplungsglied zweier Getriebezahnräder einwirkt. Ferner trägt die Schaltstange 2 einen Mitnehmer 4, an dem der Schaltfinger 5 eines Handschalthebels angreift. Der Mitnehmer 4 ist auf der Schalt stange 2 axial verschiebbar gelagert und wird durch zwei vorgespannte Eellerfederpabte6 in Mittelstellung gehalten (Fig. 1). Zwei in entsprechenden Nuten der Schaltstange 2 eingesetzte Ringe 7 dienen als Anschläge für die Verschubbewegung des Mitnehmers 4.
Die Schaltstange 2 weist zwei jeweils zu ihren Stirnflächen führende achsparallele Bohrungen 8 auf, die durch Öffnungen 9 mit Ringnuten 10 verbunden sind. Der Mitnehmer 4 dient als Steuerschieber, wobei in ihn eine Druckmittelzuleitung 11 mündet, die über achsparallele Kanäle 12 mit Ringräumen 13 verbunden ist.
Das Druckmittel gelangt aus einer nicht dargestellten Druckleitung in ein ortsfestes mit der rechten Führung 1 zusammengebaut es, die Schaltstange 2 umschließendes Gehäuse 1a (Fig. 1) und von dort über eine Querbohrung 14 sowie eine Längsbohrung 15 der Schaltstange 2 zur Druckmittelzuleitung 11 und damit in den Mitnehmer 4, in dessen Mittelstellung der weitere Druckmittelstrom abgesperrt ist, wogegen die beiden Zylinderräume in'den Führungen 1 über die Längsbohrungen 8 der Schaltstange 2 und die Ringnuten 10 mit dem Ablauf 16 verbunden sind, so daß sich die Schaltstange 2 mit Hilfe des Scbaltfingers 5 und des Mitnehmers 4 ohne weiteres verschieben läßt, wenn an der Schaltgabel 3 kein großer Widerstand auftritt.
Nimmt aber, beispielsweise wegen der Durchführung eines Synchronisiervorganges im Wechselgetriebe, die Schaltkraft an der Schaltgabel 3 zu, so wird der Mitnehmer 4 unter tfberwindung der Kraft des einen oder anderen Tellerfederpaketes 6 relativ zur Schalt stange 2 nach der einen oder anderen Seite verschoben, bis der eine oder andere Anschlagring 7 zur Wirkung kommt. Gemäß Fig. 2 ist der Mitnehmer 4 nach links verschoben, so daß die Druckmittelzuleitung 11 über den linken Ringraum 13 mit der nach rechts führenden Längsbohrung 8 zum Zylinderraum in der rechten Führung 1 verbunden ist, wogegen das gegebenenfalls noch vorhandene Druckmittel aus dem linken Druckmittelzylinder über die Bohrung 8 und die Öffnung 9 sowie die Ableitung 16 austreten kann. Die Schaltstange 2 wird also ohne Gegendruck von rechts mit Druckmittel beaufschlagt und demnach nach links verschoben. Wird der Schaltfinger 5 bei entsprechend hoher Schaltkraft nach rechts verschwenkt, so ergibt sich eine Druckmittelzuleitung zum linken Druckmittelzylinder sowie eine Druckinittelableitung vom rechten Druckmittelzylinder, und es erfolgt eine Schaltstangenverschiebung nach rechts.
Selbstverständlich wäre es auch möglich die beiden Kolben seiten der Schaltstange 2 bei gesperrtem Ablauf dauernd mit Druckmittel zu beaufschlagen und zur Schaltstangenverschiebung mit Servowirkung jeweils den Druckmittelablauf von der einen oder anderen Xolbenseite freizugeben.

Claims

Patentansprüche: 9 Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Nutzfahrzeugen mit einer eine Schaltgabel od.dgl. tragenden, mittels eines Handschalthebels hin- und herschiebbaren Schaltstange, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (2) als von entgegengesetzten Seiten auf gleich großen Flächen durch ein Druckmittel beaufschlagbarer Kolben ausgebildet und auf ihr ein als Steuerschieber dienender, durch vorgespannte Federn (6) zwischen Anschlägen (7) in Mittelstellung gehaltener Mitnehmer (4) gelagert ist, an dem der Handschalthebel (5) angreift, wobei die beiden Kolbenseiten durch Längsbohrungen (8) in der Schaltstange (2) mit einer in den Mitnehmer (4) mündenden Druckmittelzuleitung (11) verbindbar und zwei in den beiden Anschlagstelungen des Mitnehmers (4) wechselweise geöffnete Druckmittelableitungen (14) für die eine oder andere Kolbenseite vorgesehen sind.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Schaltstange (2) in als Druckmittelzylinder (1) ausgebildeten Führungen des Getriebegehäuses od.dgl. gelagert sind.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzuleitung über eßn ortsfestes, die Schaltstange (2) umschließendes Gehäuse (1a) und über Quer- und Längsbohrungen (11, 14, 15) in der Schaltstange (2) in den Mitnehmer (4) führt.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 für ein Wechselgetriebe mit Synchronisiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelableitungen (16) als Schmiermittelleitungen zur Synchronisiereinrichtung des betreffenden Getriebeganges geführt sind.