DE3412577C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus Motor und Getrie­ be bestehendes Antriebsaggregat mit einer zum Zwecke des Schaltens der Gänge mittels eines Kupplungspedals oder dergleichen ein- und ausrückbaren Kupplung und einer Sperreinrichtung für die Kupplung in ausgerücktem Zustand. Ein solches Antriebsaggregat ist Gegen­ stand der DE-AS 11 57 490.

Im eingekuppelten Zustand wird die Drehbewegung des Motors über die Kupplung auf das Getriebe übertragen. Da sich alle Gangräder des Getriebes immer im Eingriff be­ finden und jeweils nur das geschaltete Gangrad durch eine sogenannte Kupplungsverzahnung mit der Antriebs­ welle verbunden wird, laufen somit in Stellung "Leer­ lauf" alle Gangräder des Getriebes lose mit. Da die Gang­ räder ein konstruktiv bedingtes Zahnflankenspiel be­ sitzen, können sie sich innerhalb dieses Spiels bis zum Anliegen der Zahnflanken bewegen.

Es ist zum Beispiel durch die DE-PS 31 37 205 bekannt, durch Abbremsen der Zahnräder das Anlegen der Zahnflan­ ken zu dämpfen. Eine solche Maßnahme ist jedoch relativ aufwendig, da sie für jedes Zahnradpaar vorgesehen sein muß. Je nach dem, ob die Reibung von der Motordrehzahl oder vom rollenden Fahrzeug abhängig gemacht ist und an welchem Teil sie erzeugt wird, ergeben sich auch Nach­ teile durch erhöhte Reibung im Getriebe und beim Schalt­ vorgang. Oftmals sind solche Maßnahmen auch bei bestimm­ ten Fahrzuständen nicht wirksam.

Mit diesem Problem des Anlegens der Zahnflanken infolge des Zahnflankenspiels befaßt sich die eingangs genannte DE-AS 11 57 490 nicht. Die in dieser Schrift beschrie­ bene Sperreinrichtung soll bei ausgerückter Kupplung eine Betätigung des Schalthebels verhindern und zusätz­ lich bewirken, daß beim Einkuppeln eine nicht vollstän­ dig angewählte Gangstellung vollständig erreicht wird.

Auch in Leerlaufstellung des Schalthebels ist gemäß dieser Schrift die Kupplung eingerückt, weil ein Sperr­ stab dann durch die der Leerlaufstellung zugeordnete, mittlere Segmentaussparung eines Sperrbügels greift.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei dem Antriebsaggregat gemäß der DE-PS 31 37 205 auftretende erhöhte Reibung auf einfache Weise vollständig zu ver­ meiden, ohne daß sich dabei irgendwelche anderen Nach­ teile ergeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sperreinrichtung zum Sperren der Kupplung nur bei Leerlaufstellung des Schalthebels wirksam ist.

Diese erfindungsgemäße Lösung des Problems baut auf der Erkenntnis auf, daß mit dem Auskuppeln des Motors die Ursache für das Anlegen der Zahnflanken beseitigt ist und daß bei einem Schaltgetriebe der Schalthebel stets nach dem Auskuppeln und vor dem Einkuppeln betätigt wird. Die Sperreinrichtung braucht also lediglich durch den Schalthebel aktiviert zu werden, damit sie in Leer­ laufstellung des Schalthebels die Kupplung am vollstän­ digen Zurückfedern in Richtung Einkuppeln hindert und damit im ausgerückten Zustand hält.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen können sich die Gangräder bei Leerlauf nicht mehr drehen und damit die Zahnflanken zur Anlage bringen, da das Getriebe nicht mehr vom Motor angetrieben wird. Dadurch kann die Motor­ drehzahl im Leerlauf ohne Nachteile gesenkt werden. Die Abgaswerte und der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs werden dadurch günstiger. Die Viskosität des Getriebeöls kann verrringert werden, was die Schaltbarkeit des Getrie­ bes verbessert und wiederum durch Erhöhung seines Wir­ kungsgrades zu einer Verbrauchsminderung führt.

Die Sperreinrichtung kann sehr unterschiedlich gestaltet und betätigbar sein. Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform besteht darin, daß die Sperreinrichtung einen Klinkenhebel hat, dessen Klinke mit einem Anschlag an der Betätigungseinrichtung der Kupplung und dessen anderer Hebelarm mit Steuermitteln an der Schaltstange zusammenwirkt.

Der Klinkenhebel wird am einfachsten mittels einer Ring­ nut in der Schaltstange betätigt, in die der Klinken­ hebel mit einer Nase einzurasten vermag, was in Anspruch 3 angegeben ist.

Günstig ist es auch, wenn das Ende der Schaltstange in einem Gehäuse geführt ist, in dem der Klinkenhebel gela­ gert und die Klinkenfeder untergebracht ist, wobei die Klinke bei entsprechender Stellung des Klinkenhebels aus dem Gehäuse heraus bis in den Betrieb eines Anschlags der Betätigungseinrichtung der Kupplung ragt.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Klinke in einer Ausnehmung des Gehäuses geradlinig geführt ist und der Klinkenhebel als zweiarmiger Hebel mittels eines Langloches über einen Stift der Klinke greift.

Es könnte bei einem Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Antriebsaggregat als störend empfunden werden, daß im Leerlauf das Kupplungspedal in niedergedrückter Stellung verharrt. Funktionell ist das nicht nachteilig, denn mit dem nächsten Einschalten eines Ganges würde das Kupp­ lungspedal durch die Entriegelung der Sperrvorrichtung in Ausgangsstellung zurückkehren. Bei einer Kupplungsbe­ tätigung über einen Seilzug kann dieses Verharren in nie­ dergedrückter Stellung jedoch sehr leicht vermieden wer­ den, wenn zwischen dem Ausrückhebel und einer Anschlag­ hülse des Seilzuges eine Rückstellfeder angeordnet ist, die das Kupplungspedal bei ausgerückter Kupplung in die Ausgangsstellung bringt. Der Fahrer merkt in einem sol­ chen Fall keinen Unterschied zu den bekannten Antriebs­ aggregaten (abgesehen von einer kleinen Reduktion der Pedalbetätigungskraft, da die Rückstellkraft der Feder kleiner ist als die der Bellevillefeder der Kupplung).

Durch die Anordnung einer Abschrägung an der Klinke, wie im An­ spruch 7 angegeben, wird erreicht, daß ein Ausrücken der Kupplung jederzeit unabhängig von der Stellung des Schalthebels möglich ist. Durch die Abschrägung rutscht die Klinke zwangsläufig aus dem Bewegungsbereich des An­ schlags beim Auskuppeln, hält den Anschlag im ausgekup­ pelten Zustand jedoch solange fest, wie der Leerlauf eingeschaltet ist.

Abgesehen von der mechanischen Kupplung der Sperrvorrich­ tung mit dem Schalthebel ist auch eine elektri­ sche Betätigung der Sperrvorrichtung durch den Schalt­ hebel oder ein mit ihm verbundenes Bauteil möglich, was im Anspruch 8 angegeben wurde.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zwei davon sind in der Zeichnung dargestellt und werden nach­ folgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kupp­ lungsbetätigungsanordnung sowie eines Schalt­ hebels mit Schaltstange gemäß der Erfindung, wobei der Schalthebel sich in einer solchen Stellung befindet, in der ein Gang eingelegt ist,

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 bei getretenem Kupplungspedal und mit dem Schalthebel in Leerlaufstellung,

Fig. 3 dieselbe Anordnung bei losgelassenem Kupp­ lungspedal,

Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 3 bei in Ausgangs­ stellung zurückgesetztem Kupplungspedal, und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Sperrvorrichtung des Ausrückhebels der Kupplung.

Die Fig. 1 zeigt einen Schalthebel 2 in einer solchen Stellung, in der der zweite oder vierte Gang eingeschal­ tet ist. In der in gestrichelten Linien gezeigten Lage des Schalthebels 2 ist der erste, dritte, fünfte oder auch Rückwärtsgang eingeschaltet. Etwa in der Mitte zwischen den beiden Stellungen befindet sich der Schalt­ hebel 2 in Leerlaufstellung, die in Fig. 2 in durchge­ zogenen Linien gezeigt ist.

Mit dem Schalthebel 2 verbunden ist eine Schaltstange 4, die zum Anwählen der Gänge gedreht und zum Schalten axial verschoben wird.

Die Fig. 1 zeigt weiterhin ein Kupplungspedal 6, wel­ ches über einen Seilzug 8 mit einem Ausrückhebel 10 einer nicht dargestellten Kupplung verbunden ist und in nicht betätigter Stellung gegen einen Pedalanschlag 32 anliegt.

Die erfindungsgemäße Sperreinrichtung 12, ist mittels des Schalthebels 2 betätigbar und hat eine Klinke 14, welche hinter einen Anschlag 16 des Ausrückhebels 10 zu gelangen vermag. Die Klinke 14 ist mit einem Klinkenhebel 18 verbunden, bei dem es sich um einen zweiarmigen Hebel handelt, der um einen ortsfesten Drehpunkt 20 schwenkbar gelagert ist. An seinem der Klinke 14 abgewandten Ende hat der Klinkenhebel 18 eine Nase 22, welche in eine umlaufende Ringnut 24 der Schalt­ stange 4 zu gelangen vermag, wenn diese sich axial ent­ sprechend verschiebt. Eine Klinkenfeder 26 drückt die Klinke 14 in Richtung des Anschlags 16 und hält dadurch die Nase 22 in Anlage an die Schaltstange 4.

Der Seilzug 8 ist über eine Anschlaghülse 28 mit dem Ausrückhebel 10 verbunden. In dieser Anschlaghülse 28 sitzt eine Rückstellfeder 30.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:

Wenn der Schalthebel 2 aus der in Fig. 1 gezeigten Stel­ lung in die Leerlaufstellung geschaltet werden soll, dann muß zuvor das Kupplungspedal 6 niedergetreten wer­ den. Das hat auf völlig übliche Weise ein Verschwenken des Ausrückhebels 10 entgegen dem Uhrzeigersinn und da­ mit ein Ausrücken der Kupplung zur Folge. Nach dem Aus­ kuppeln bewegt man in gewohnter Weise den Schalthebel 2 in die mittlere Stellung, die Leerlaufstellung, was in Fig. 2 gezeigt ist.

Während des Einschiebens des Leerlaufs verschiebt sich die Schaltstange 4 axial, in der Zeichnung gesehen nach rechts. Dadurch gelangt die Ringnut 24 über die Nase 22, was zur Folge hat, daß sich der Klinkenhebel 18 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 20 verschwenken kann, weil die Klinkenfeder 26 ihn in diesem Drehsinn vor­ spannt. Das Verschwenken des Klinkenhebels 18 bewirkt, daß die Klinke 14 sich entsprechend nach unten bewegt.

Die Fig. 3 zeigt, daß diese Bewegung der Klinke 14 so weit nach unten führt, daß bei einem Loslassen des Kupplungspedals 6 der Anschlag 16 gegen diese Klinke 14 gelangt und dadurch den Ausrückhebel 10 hindert, in seine ursprüngliche Stellung, in der die Kupplung einge­ rückt ist, zurückzugelangen. Das Getriebe bleibt deshalb ausgekuppelt, solange der Schalthebel 2 sich in Leerlauf­ stellung befindet.

In Fig. 3 ist das Kupplungspedal 6 in niedergetretener Position dargestellt. Nimmt man seinen Fuß vom Kupplungs­ pedal 6, dann bewirkt die Rückstellfeder 30 in Verbin­ dung mit dem Seilzug 8, daß das Pedal 6 zurück in Aus­ gangsstellung bis gegen den Pedalanschlag 32 gezogen wird, was in Fig. 4 gezeigt ist.

Soll aus der Leerlaufstellung heraus ein Gang eingelegt werden, dann ist zunächst das Kupplungspedal 6 nieder­ zutreten. Das führt lediglich dazu, daß die Rückstell­ feder 30 gespannt wird, denn gemäß der Erfindung ist im Leerlauf die Kupplung immer ausgerückt. Wird nun der Schalthebel 2 nach vorn oder hinten bewegt, dann wandert die Ringnut 24 nach vorn oder hinten. Dadurch schwenkt der Klinkenhebel 18 im Uhrzeigersinn und die Klinke 14 bewegt sich nach oben in die in Fig. 1 gezeigte Stel­ lung, wodurch der Ausrückhebel 10 die Möglichkeit er­ hält, im Uhrzeigersinn zu schwenken und damit die Kupp­ lung durch Freigabe des Kupplungspedals 6 eingerückt werden kann.

Die Fig. 5 zeigt eine konkrete Ausführungsform der be­ schriebenen Anordnung. Zu erkennen ist, daß die Schalt­ stange 4 in ein Gehäuse 34 führt, in welchem auch der Klinkenhebel 18 gelagert ist. Die Klinke 14 ist in einer Ausnehmung 36 des Gehäuses 34 axial verschieblich ange­ ordnet. Zu erkennen ist, daß der Klinkenhebel 18 ein Langloch 38 hat, in das ein Stift 40 der Klinke 14 greift. Durch diese Ausbildung sind Klinke 14 und Klin­ kenhebel 18 derart miteinander gekoppelt, daß eine Schwenkbewegung des Klinkenhebels 18 um den Drehpunkt 20 zu einer geradlinigen Verschiebung der Klinke 14 führt.

Zu erkennen ist in Fig. 5 auch der Ausrückhebel 10 mit seinem Anschlag 16, der mittels einer Madenschraube 42 einstellbar ist. Weiterhin zeigt diese Fig. 5, daß die Klinke 14 eine Abschrägung 44 hat. Sollte einmal der Leerlauf ohne Kupplungsbetätigung eingeschaltet worden sein, dann drückt bei einem späteren Ausrücken der Kupplung der An­ schlag 16 die Klinke 14 nach oben, so daß die Klinke 14 beim Auskuppeln nicht im Wege ist.

Nach dem Nieder­ treten des Kupplungspedals 6 und dem Einschalten der Leerlaufstellung gelangt daher die Klinke 14 nach unten vor den An­ schlag 16 und verhindert damit ein Einrücken der Kupplung. Das kann auch auf andere Weise als mittels des Klinkenhebels 18 erfolgen. Eine Möglichkeit besteht zum Beispiel darin, am Schalthebel 2 oder an der Schaltstange 4 einen Schalter vorzusehen, der durch die Ringnut geschlossen werden kann, was über einen Strom­ kreis zur Erregung eines Hubmagneten führt. Dieser Hub­ magnet bewegt dann die Klinke 14 vor den Anschlag 16. Dargestellt ist eine solche Auführungsform allerdings nicht. Die Klinke könnte auch hydraulisch oder pneuma­ tisch gesteuert werden.

Claims (8)

1. Aus Motor und Getriebe bestehendes Antriebsaggregat mit einer zum Zwecke des Schaltens der Gänge mittels einer Kupplungspedals oder dergleichen ein- und ausrück­ baren Kupplung und einer Sperreinrichtung für die Kupp­ lung in ausgerücktem Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (12) zum Sperren der Kupplung bei Leerlaufstellung des Schalthebels (2) wirksam ist.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sperreinrichtung (12) einen Klingen­ hebel (18) hat, dessen Klinke (14) mit einem Anschlag (16) an der Betätigungseinrichtung der Kupplung (Ausrück­ hebel 10) und dessen anderer Hebelarm mit Steuermitteln (Ringnut 24) an der Schaltstange (4) zusammenwirkt.

3. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steurmittel aus der Ringnut (24) an der Schaltstange (4) bestehen, daß der Klinken­ hebel (18) eine durch Verschwenken des Klinkenhebels (18) in die Ringnut (24) einrastende Nase (22) hat und daß der Klinkenhebel (18) mittels einer Klinkenfeder (26) mit der Nase (22) gegen die Schaltstange (4) gehal­ ten ist.

4. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Schaltstange (4) in einem Gehäuse (34) geführt ist, in dem der Klinkenhebel (18) gelagert und die Klinkenfeder (26) untergebracht sind, wobei die Klinke (14) bei entsprechender Stellung des Klinkenhebels (18) aus dem Gehäuse (34) heraus bis in den Bereich eines Anschlags (16) der Betätigungsein­ richtung der Kupplung ragt.

5. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (14) in einer Ausnehmung (36) des Gehäuses (34) geradlinig geführt ist und der Klinkenhebel (18) als zweiarmiger Hebel mittels eines Langloches (38) über einen Stift (40) der Klinke (14) greift.

6. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 5 mit einem zwischen Kupplungspedal und Kupplungsausrückfeder vorgesehenen Seilzug, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen dem Ausrückhebel (10) und einer Anschlaghülse (28) des Seilzuges (8) eine Rückstellfeder (30) angeordnet ist, die das Kupplungspedal (6) bei ausgerücktem Ausrück­ hebel (10) in seine Ausgangsstellung bringt.

7. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (14) mit einer Abschrä­ gung (44) versehen ist, die mit dem Anschlag (16) am Aus­ rückhebel (10) zusammenwirkt.

8. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß am Schalthebel (2) oder der Schaltstange (4) ein Schalter für einen Elektro­ magneten angeordnet ist, der zur Betätigung der Klinke (14) dient.