DE3437716A1

DE3437716A1 - Getriebe- und hilfsgetriebe-steuerung

Info

Publication number: DE3437716A1
Application number: DE3437716A
Authority: DE
Inventors: Terry Lee Stony Ridge Ohio Jester
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1984-10-15
Publication date: 1985-05-02
Also published as: US4561325A; GB2148420B; CA1220649A; JPS60143250A; GB2148420A; GB8426532D0

Description

Getriebe- und Hilfsgetrlebe-Steuerung

Die Erfindung besieht sich allgemein auf Fahrzeuggetriebesteuereinrichtungen und insbesondere auf eine kombinierte Steuereinrichtung für ein Hauptgetriebe und ein
zusätzlich vorgesehenes Zweigang-Hilfsgetriebe bzw. Gruppengetriebe.

Handschaltgetriebe haben zwei oder drei Schaltschienen
für einen Rückwärtsgang sowie für drei oder fünf Vorwärtsgänge mit jeweils entsprechenden Ubersetungsverhältnissen. Solche Getriebe ermöglichen geeignete und ausreichende Ubertragungsverhältnisbereiche und Vorwärtsgänge, um die Erfordernisse der meisten Getriebe hinsichtlich der tatsächlichen Anwendungen zu erfüllen. Getriebe
mit einer größeren Anzahl von Ubertragungsverhältnissen
bzw. Gängen jedoch werden auf übliche Weise hergestellt. | Ihre Abmessungen, Kompliziertheit und ihre Kosten entspre- ^: _; chen ihren speziellen Verwendungszwecken und es handelt
sich hierbei um Speζia!anwendungen.

Es gibt jedoch Einrichtungen, die einen erweiteren über- f Setzungsverhältnisbereich und somit die Leistungsfähig- 'i\ keit beispielsweise von Getrieben haben, die fünf Vor- ΐ^; wärtsgänge besitzen. Solche Einrichtungen sind Gruppen- ;< getriebegehäuse bzw. Hilfsgetriebegehäuse, die betriebs- |· mäßig hintereinandergeschaltet mit dem Hauptgetriebe an- ::j geordnet sind. Typischerweise ermöglichen solche Hilfs- | getriebegehäuse oder Gruppengetriebegehäuse zwei Gangbereiche, die im allgemeinen mit hoch und niedrig bezeichn- ξ net werden, und die in Kombination mit der Mehrzahl von % Gangbereichen des Hauptgetriebes effektiv die Anzahl der | Gangbereiche der Gesamtgetriebeanordnung verdoppeln. In 1 der Praxis sind die Mehrzahl der Bereiche des Getriebes &

wenn sich das Hilfsgetriebe in einem Bereich befindet, in typischer Weise in Überlappung mit jenen Bereichen, wenn das Hilfsgetriebe sich in seinem höheren Bereich befindet. Daher wird in der Praxis das Hilfsgetriebe nur genutzt, um die höheren Gänge des Getriebes zu erweitern, indem noch niedrigere, insgesamte Übersetzungsverhältnisse mit der Getriebeanordnung einstellbar sind, um hierdurch den Kraftstoffverbrauch ökonomischer zu machen und das Schnellstraßenfahrverhalten zu verbessern.

Eine übliche Einrichtung für die Wahl des Bereiches des Hilfsgetriebes durch eine Bedienungsperson weist einen Zweistellungs-Schalter auf, der vom Fahrzeugführer betätigt werden kann, um den gewünschten Bereich zu wählen. Häufig ist ein solcher Schalter direkt fest mit dem Schalthebel verbunden, so daß die Bedienungsperson sowohl den Gang für das Hauptgetriebe als auch den Bereich des Hilfsgetriebes mit einer Hand wählen kann. Eine solche Auslegungsform jedoch ermöglicht eine freie Wahl der Bereiche sowohl des Hauptgetriebes als auch des Hilfsgetriebes, so daß man in typischerweise einige Bereiche erhält, die sich überlappen. Obgleich dies nicht absolut unerwünscht ist, führt dieser Umstand dazu, daß unnötige Gangschaltvorgänge ausgeführt werden, ein verstärkter Kupplungsverschleiß auftritt und man nicht den günstigsten Kraftstoffverbrauch und auch nicht das günstigste Leistungsverhalten erhält. Dies ergibt sich, abgesehen von der Umständlichkeit, die auf die komplizierte Bewegung zurückzuführen ist, die erforderlich ist, um sowohl den Schalthebel als auch den daran angebrachten Bereichswählschalter zu bewegen. Eine weitere Schwierigkeit bei einer solchen unabhängigen Steuerung des Haupt- und Hilfsgetriebee liegt darin, daß die Möglichkeit besteht, daß irrtümlich das übersetzungsverhältnis des Hilfsgetriebes geändert wird, währenddem die Kupplung eingerückt ist und Leistung über die Getriebean-

Ordnung übertragen wird. Da ein solches Schalten unerwünscht ist, ist es zweckmäßig, eine Einrichtung in Betracht zu ziehen, die ein Umschalten zwischen den Übersetzungsverhältnissen des Hilfsgetriebes dann verhindert, wenn das Hauptgetriebe nicht in seiner Neutralstellung ist und somit keine Leistung überträgt.

Die Erfindung gibt eine Getriebebereichswähleinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeuggetriebe an, das ein Hauptgetriebe mit einer Mehrzahl von Vorwärts- und Rückwärtsübersetzungsverhältnissen und ein Hilfsgetriebe hat, das zwei zusätzliche Übersetzungsverhältnisse in Hintereinanderschaltung mit den Hauptgetriebe-Übersetzungsverhältnissen hat. Die Bereichswähleinrichtung ermöglicht eine Steuerung beider Getriebe mit nur einem einzigen üblichen Schalthebel, der schwenkbeweglich im Turm bzw. Mast des Hauptgetriebekastens angebracht ist. Der Hauptgetriebekasten-Schaltturm enthält auch einen Schalter, der durch den Schalthebel betätigt werden kann. Der Schalter ist derart angeordnet, daß bei einer Bewegung des Schalthebels über Stellungen hinaus, in denen er die höchsten Übersetzungsverhältnisse bzw. die höchsten Gänge des Hauptgetriebes einstellt, auch den Schalter betätigt. Die Gabel an der Schaltschiene, die den höchsten Übersetzungsverhältnissen zugeordnet ist, hat eine spezielle längliche Auslegungsform, die ermöglicht, daß ein Schalthebel zwischen den Gabeln einen beträchtlichen Weg zurücklegen kann. Das Schaltschema des Hauptgetriebes enthält zusätzliche Schalthebel Stellungen in der Nähe und über die Stellung für die höchsten Übertragungsverhältnisse der üblichen Schaltstellungen hinaus. Wenn er in diese zusätzlichen Schaltstellungen bewegt wird, betätigt der Schalthebel den Schalter, um das Hilfsgetriebe von seinem niedrigeren Gangbereich in seinen höheren Gangbereich zu schalten und er wählt eines der höheren Übersetzungsverhältnisse des Hauptgetriebes.

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In Wirklichkeit erweitert die Erfindung das Schaltschema eines üblichen Getriebes, in dem wenigstens zwei zusätzliche höhere Gänge an jenen Schaltstellungen hinzugefügt werden, die insgesamt dem Schaltschema zugeordnet sind, das man durch die vorhandenen Übersetzungsverhältnisse des Hauptgetriebes erhält. Auch verhindert die Erfindung die Mutzung des höheren Bereiches des Hilfsgetriebes, außer wenn die höheren Bereiche des Hauptgetriebes eingestellt sind. Schließlich arbeitet die vorliegende Einrichtung nach der Erfindung auch als eine Sperre gegen eine Umschaltung des gewählten Übersetzungsverhältnisses des Hilfsgetriebes, da die Einrichtung nur durch die Bewegung des HauptSchalthebels in die Neutralstellung oder aus der Neutralstellung heraus deaktiviert oder aktiviert werden kann.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Getriebebereichswähleinrichtung zur Verwendung bei einem Hauptgetriebe und einem Hilfsgetriebe zu schaffen.

Insbesondere soll nach der Erfindung eine Getriebsbereichswähleinrichtung so beschaffen sein, daß sie ein Hauptgetriebe und ein Hilfsgetriebe betätigt und eine Steuerung über die gewählten Übersetzungsverhältnisse beider Getriebe mit einem einzigen üblichen Schalthebel ermöglicht.

Ferner soll vorzugsweise eine Getriebebereichswähleinrichtung zur Verwendung mit einem Hauptgetriebe und einem Hilfsgetriebe angegeben werden, die die Anwendung eines höheren Bereiches des Hilfsgetriebes bei niedrigen Übersetzungsverhältnissen des Hauptgetriebes verhindert.

Ferner wird eine Getriebebereichswähleinrichtung zur Verwendung mit einem Hauptgetriebe in einem Hilfsgetriebe angegeben, die die Änderung des gewählten Ubersetzungsver- \ hältnisses des Hilfsgetriebes verhindert, während das Haupt-

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getriebe eingerückt ist. f>

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung l>

ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines be- ·/■

vorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die §■

beigefügte Zeichnung. Darin zeigt: p

Figur 1 eine schematische Ausschnittsansicht eines ;,·■

Getriebes, das ein Hauptgetriebe und ein p.

Hilfsgetriebe hat, und bei dem die Erfindung 'ή

verwirklicht ist, |

Figur 2 eine vollständige Schnittansicht des Ge- |

triebes nach der Erfindung längs der Linie j§

2-2 in Figur 1 , '&

Figur 3 eine schematische Ausschnittsansicht eines f|

Turms eines Getriebes nach der erfindungsge- i\

mäßen Auslegung, und |

Figur 4 ein Schaubild eines Schaltschemas eines Getrie- ^

bes, bei dem die Erfindung verwirklicht ist. %

Unter Bezugnahme auf Figur 1 ist eine typische Fahrzeug- %

getriebeanordnung gezeigt, die insgesamt fünf Vorwärts- U_

gänge und einen Rückwärtsgang hat. Diese Getriebeanordnung |

ist insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Fahrzeuggetriebeanord- |

nung 10 enthält ein Gehäuse 12, das die mechanischen Ein- |i

richtungen der Getriebeanordnung 10 umgibt und eine geeig- \

nete Befestigung und Abstützung derselben ermöglicht. Die | Getriebeanordnung 10 enthält eine Eingangswelle 14, die
mechanisch mit einem Hauptantrieb , wie einer Brennkraftmaschine, über eine Kupplungseinrichtung (beide nicht gezeigt) verbunden ist. Die Eingangswelle 14 treibt eine
Gegenwelle bzw. Vorgelegewelle (nicht gezeigt) über einen
eingangsseitigen Rädersatz an. Das Zahnrad der Vorrichtung

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• · CfI ItCIII

• · t # ι ι ι ι ······ ····· Il ■

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In Figur 1 1st mit 16 bezeichnet und dargestellt. Auf dem Gebiet der Getriebe tätige Fachleute verstehen selbstverständlich, daß eine Mehrzahl von Zahnrädern (nicht dargestellt) , die als Antriebselemente einer ähnlichen Mehrzahl von in ständigem Eingriff stehenden Rädersätzen dienen, fest an der Vorgelegewelle angebracht sind. Die angetriebenen Elemente solcher Rädersätze werden von einer Anzahl von Rädern 18A und 18B, 2OA und 2OB und 22A und 22B gebildet, die drehbar und konzentrisch um eine Ausgangswelle 26 angeordnet sind. Klauenkupplungen 28, 30 und 32 sind konzentrisch um die Ausgangswelle 26 zwischen den Rädern 18A und 18B, 2OA und 2OB und 22A und 22B jeweils angeordnet. Die Klauenkupplungen 28, 30 und 32 sind mit der Ausgangswelle 26 über von Nuten und Vorsprüngen gebildeten Keilsätzen (nicht gezeigt) auf eine übliche Art und Weise verbunden. Die Keilsätze ermöglichen somit eine axiale translatorische Bewegung der Klauenkupplungen 28, 30 und 32, während dem die Klauenkupplungen 28, 30 und 32 drehbar mit der Ausgangswelle 26 kuppelbar sind. Die axiale Translationsbewegung der Klauenkupplungen 28, 30 und 32 bewirkt ein Wählen einer der Übersetzungsverhältnisse, die man von einem der Räder 18A, 18B, 2OA, 2OB, 22A und 22B und das Einfügen dieses Rades in den übertragungsweg zwischen der Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 26 erhält, um einen bestimmten Gang und einen Übertragungsbereich für das zugeordnete Fahrzeug einzustellen. Eine solche axiale Translationrbewegung der Klauenkupplungen 28, 30 und 32 wird durch eine ähnliche translatorische Bewegung einer ähnlichen Anzahl von Schaltgabeln bewirkt. Eine erste Schaltgabel 34 arbeitet mit der Klauenkupplung 28 zusammen und sie dient zur Wahl einer der beiden höchsten Gangbereiche der Getriebeanordnung 10, basierend auf den Rädern 18A und 18B. Die Schaltgabel 36 arbeitet mit der Klauenkupplung 30 zusammen und dient zur

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Wahl der mittleren Bereiche der Getriebeanordnung 10/ die man durch das Zusammenwirken der Räder 20Ά und 2OB erhält. Eine Schaltgabel 38 arbeitet mit der Klauenkupplung 32 zusammen und dient zur Wahl zwischen dem niedrigsten Vorwärtsgang und dem Rückwärtsgang der Getriebeanordnung 10 mit Hilfe der Räder 22Ά und 22B.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ist zu erkennen, daß jede Schaltgabel 34, 36 und 38 fest mit einer zugeordneten Schaltschiene 42, 44 und 46 jeweils verbunden ist und mit dieser axial translatorisch beweglich ist. Die Schaltschienen 42, 44 und 46 sind vorzugsweise in koplanarer Ausrichtung parallel angeordnet und sie können gleitbeweglich in entsprechend fluchtenden Paaren von öffnungen 50 aufgenommen sein, die durch entsprechend geeignet angeordnete Befestigungsaugen 52 gebohrt sind, die im Gehäuse 12 ausgebildet sind. Jede Schaltschiene 42, 44 und 46 enthält eine Mehrzahl von Ausnehmungen 54, die auf eine übliche Art und Weise mit Festhaltestiften oder -kugeln 46 zusammenarbeiten, von denen einer in Figur 1 gezeigt ist, um die Schaltschienen 42, 44 und 46 auf eine übliche Art und Weise zu synchronisieren. Auch ist jeder Schaltschiene 42, 44 und 46 ein Schaltjoch 62, 64 und 66 zugeordnet. Das der Schaltschiene 42 zugeordnete Schaltjoch 62 kann eine Verlängerung der Befestigungskonstruktion für die Schaltgabel 34 sein und es kann einen relativ tiefen Schalthebelaufnahmeschlitz 72 haben, der Seitenwände hat, die im wesentlichen senkrecht zu den Achsen der Schaltschienen 42, 44 und 46 angeordnet sind. Das der Schaltschiene 24 zugeordnete Schaltjoch 64 enthält in ähnlicher Weise einen Schlitz 74, der Seitenwandungen hat, die senkrecht zur Achse der Schaltschiene 44 angeordnet sind. Das Schaltjoch 66, das vorzugsweise eine einheitliche Konstruktion hat, die mit der Schaltschiene 46 fest

• ·· · · ill··

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f: verbunden ist, enthält einen relativ wenig tiefen Schlitz

!-; 76, der Seitenwandungen hat, die senkrecht zur Achse der

f\ Schaltschiene 46 angeordnet sind.

Μ Unter Bezugnahme auf Figur 1 enthält die Getriebeanord-

'■; nung 10 auch ein Doppelbereichs-Gruppengetriebe bzw.

ξ. Hilfsgetriebe 80, das einen hohen und einen niedrigen

I Schaltbereich hat. Auch dieses Hilfsgetriebe 80 ist me-

■ chanisch mit der Ausgangswelle 26 verbunden. Das Hilfs

getriebe 80 mit hohem und niedrigem Schaltbereich ermöglicht die unabhängige Wahl eines ersten und eines zwei-

'■ ten Übersetzungsverhältnisses, das zu dem übersetzungsver-

¹ hältnis hintereinandergeschaltet ist, das durch die Ge-

I triebeanordnung 10 eingestellt ist und das daher die Be-

l_ reiche der insgesamt möglichen Kombination von Uberset-

§ Zungsverhältnissen vergrößert und in Wirklichkeit verdop-

i pelt, die mit der Getriebeanordnung 10 insgesamt einstell

|i bar ist. Das Hilfsgetriebe 80 mit hohem und niedrigem Gangbereich enthält auch eine Betätigungseinrichtung 82, die die Elemente des Getriebes 80 in entsprechender Weise so bewegt, daß der höhere oder der niedrige Bereich des Hilfsgetriebes 80 eingestellt ist und im Kraftübertragungsweg eingebaut ist. Die Betätigungseinrichtung 82 ist vorzugsweise ein elektrisch betätigter Magnet. Selbstverständ-I lieh kann sie auch von einem pneumatisch oder hydraulisch

1 betätigten Kolben gebildet werden, wobei diese Auslegung

ti von der jeweiligen Auslegung des Getriebes und speziellen

Auslegungseinzelheiten abhängig ist.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1,2 und 3 enthält die Getriebeanordnung 10 auch einen Schaltturm 90, der fest mit dem oberen Bereich des Gehäuses 12 im allgemeinen oberhalb und in Flucht zu den Schaltjochen 62, 64 und 66 verbunden ist. Der Schaltturm 90 bildet eine vertikal weisende

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Öffnung 92, durch die ein länglicher Schalthebel 94 geht. Der Schalthebel 94 enthält einen sphärischen Bereich 96, der komplementär zum Durchmesser der Öffnung 92 ausgelegt ist, so daß eine freie Bewegung um den Mittelpunkt des sphärischen Bereiches 96 möglich ist. Der sphärische Bereich 96 und somit der Schalthebel 94 sind in entsprechender Weise der öffnung 92 des Schaltturms 90 durch ein zusammenarbeitendes Paar von senkrecht weisenden Haltestiften und -Öffnungen gehalten. Der erste Haltestift 98 erstreckt sich in Querrichtung über die öffnung 92 und ist in einer entsprechenden Befestigungsöffnung 100 im Schaltturm 90 aufgenommen. Der Haltestift 98 erstreckt sich durch eine speziell ausgebildete Öffnung 102 im sphärischen Bereich 96 des Schalthebels 94. Die öffnung 192 kann als ein Paar von gegenüberliegender oval-konischer öffnungen ausgebildet sein, die die Schwenkbewegung des Schalthebels 94 um eine Achse senkrecht zum Haltestift 98 begrenzt. Diese senkrecht zu dem Haltestift 98 liegende Achse wird von einem zweiten Haltestift 104 gebildet. Der Haltestift 104 ist rechtwinklig zum Haltestift 98 angeordnet und fällt mit einer horizontalen Ebene zusammen, die durch die Achse definiert wird. Der Haltestift 104 ist in einer öffnung 106 im sphärischen Bereich 96 des Schalthebels 94 aufgenommen sowie durch eine ähnlich bemessene Öffnung (nicht gezeigt), die sich durch den Haltestift 98 erstreckt.

Am unteren Ende des Schalthebels 94 ist eine Schaltzunge 110 vorgesehen. Wie die Figuren 2 und 3 verdeutlichen, begrenzt die Schaltzunge 110 im wesentlichen gegenüberliegende planare Flächen 112 und gekrümmte Ränder 114, die durch einen flachen, unteren Rand 116 gegabelt sind. Im allgemeinen zwischen dem sphärischen Bereich 96 und der Schaltzunge 110 des Schalthebels 94 ist eine Betätigungs-

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und Sperreinrichtung 120 angeordnet. Die Einrichtung 120 ist eine einteilige Verlängerung des Schalthebels 94 oder ein unmittelbar daran befestigtes Teil und enthält eine erste Fläche 122, die der benachbarten Wand des Schaltturms 90 zugewandt ist. Die Oberfläche 122 kann im allgemeinen planar sein. Hie nachstehend noch angageben ist» kann sie im Hinblick auf ihre Funktion auch in der verschiedensten Heise atmeichend ausgelegt und beschaffen sein. Die Einrichtung 120 enthält auch eine Verriegelungsfläche 124. Die Verriegelungsfläche 124 ist hinterschnitten und kann eine im allgemeinen gekrümmte, schräg weisende Fläche bilden oder sie kann auch irgendeine andere Auslegungsform oder Gestalt haben, um eine entsprechende Sperrfunktion zu ermöglichen, wie dies nachstehend noch vollständig beschrieben wird. Vertikal zum Baltestift 98 ausgerichtet ist in der Seitenwand des Schaltturme 90 eine Zweistellungs-Schaltanordnung 126 angeordnet. Die Schaltanordnung 126 enthält einen axial translatorisch bewegbaren Kolben 128, der im allgemeinen zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist, die einen binären (EIN-AUS) Ausgang ermöglichen. Der Kolben 128 ist mit der Fläche 122 der Betätigungs- und Sperreinrichtung 120 ausgerichtet und ist zwischen den ersten und zweiten Stellungen bei gewissen Bewegungen des Schalthebels 94 bewegbar, was nachstehend noch näher erläutert wird. Auch ist im allgemeinen im Schaltturm 90 fest zwischen dem Schaltturm 90 und dem Gehäuse der Getriebeanordnung 10 eine Sperrplatte 1.30 angeordnet. Die Sperrplatte 130 enthält ein Paar von Verriegelungszungen 132, die symmetrisch um eine vertikale Bezugsebene angeordnet sind, in der die Achse des Haltestiftes 98 liegt. Die Verriegelungszungen 192 bilden mit Radius versehene sehr g verlaufende obere Flächen 134, deren Radiusmittelpunkt mit der Längsachse des Haltestifts 98 zusammenfällt. Die

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schrägen Flächen 134 sind unter einem Winkel angeordnet, der parallel zu jenem der Oberflächen 124 ist, wenn die beiden Flächen in Eingriff sind, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Der Winkel der Fläche 124 relativ zur Achse des Schalthebels 94 ist nicht kritisch, obgleich er nicht so groB bemessen sein sollte, daß nan ein UbermäBig spitzes unteres Ende der Einrichtung 120 erhalt und es hat sich ein Winkel zwischen 40 und 50* al« zweckmäßig erwiesen. Andere Ausbildungsformen, wie eine Zunge und eine Nut oder ähnliche ineinandergreifende Einrichtungen können ebenfalls verwendet werden, um den Schalthebel 44 in der gewünschten Stellung zu halten.

Nachstehend wird auf alle Figuren der Zeichnungen,insbesondere auf die Figuren 2 und 4, Bezug genommen. In diesem Zusammenhang soll die Arbeitsweise der Getriebe- und Hilfsgetriebe-Steuerung näher beschrieben werden. Wie Figur 4 verdeutlicht, sind das Schaltschema und somit die Arbeitsweise der Getriebeanordnung 10 hinsichtlich des Vorwärtsgangs sowie der ersten fünf Vorwärtsgänge im unteren Bereich üblich und die Auslegung ist ähnlich wie bei üblichen Getrieben. Wenn beispielsweise der Schalthebel 94 zu einer äußerst linken Stellung im Schaltschema bewegt wird, kommt die £>chaltzunge 110 in Eingriff mit dem Schlitz 76 im Schaltjoch 66 auf der Schaltschiene 46, so daß entweder die Wahl des Rückwärtsgangs oder des ersten Vorwärtsgangs möglich ist. Bei der Einstellung bzw. Wahl des zweiten und dritten Vorwärtsgangs erfolgt eine Bewegung des Schalthebels 90 zur vertikalen Stellung, wodurch ein Eingriff der SchaItzunge 110 In den Schlitz 76 im Schaltjoch 64 bewirkt wird, das auf der Schaltschiene 44 angeordnet ist. Bei der Wahl bzw. der Einstellung des vierten und fünften Gangs erfolgt eine Bewegung des oberen Teils des Schalthebels 94 weiter nach rechts derart, daß

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• · ··· ι ιιιιι

k die Schaltzunge 110 in Eingriff mit dem Schlitz 72 im

I Schaltjoch 62 in einer ersten Stellung kommt, so daß

1 hierdurch eine Einstellung für den höchsten Vorwärts-

j| gang oder das größte Übersetzungsverhältnis für die

I Vorwärtsfahrt ermöglicht wird. Selbstverständlich ist

t! bei allen vorstehend genannten Arbeitsgängen das Hilfs-

H getriebe 80 mit seinem hohen und niedrigen Bereich in P der Stellung für den niedrigen Bereich.

1 Um ein Betreiben der Getriebeanordnung 10 in den höchsten I verfügbaren- Gangbereichen zu ermöglichen, wird der SchaItf hebel 94 von der fünften Gangotellung im üblichen Schalt-[ schema nach oben und rechts und dann weiter nach oben beil wegt, um ihn in die mit 4H bezeichnete Stellung zu bringen. \}_t Hierbei wird die dem höchsten Gang zugeordnete SchaIt- :1 schiene, insbesondere die Schaltschiene 42, der Getriebe-I anordnung 10 nach hinten zurückgestellt. Da der Schlitz $ 72 im Schaltjoch 62 relativ tief ist, wird die Querbei wegung über die erste anfänglich notwendige Stellung ' hinaus auf einfache Heise ermöglicht, um den Schlitz 72 in einer zweiten Stellung in Eingriff zu bringen. S?Ich :; eine zusätzliche Querbewegung führt dazu, daß die Sperr- <■ und Betätigungseinrichtung 120 positioniert wird und ins-I besondere kommt die Oberfläche 24 in Berührung mit der .· am meisten rechts liegenden Fläche 134 auf der am welte- \\ sten rechts liegenden Zunge 132 in Figur 3. Dieser Ein- : griffszustand führt den Schalthebel 94 längs der Schult- > schemalinie, die die Schaltstellungen 4H und 5H verbini' det, wie dies in Figur 4 gezeigt ist und hierbei wird der tj Kolben 128 von der ersten tlesaktivierten Stellung axial

0 tranylatorisch zu einer zweiten Aktivierungsstellung be» : wegt, so daß die Bedienungseinrichtung 82 gezwungen ist, ν das Hilfsgetriebe 80 mit seinem hohen und niedrigen Bej; reich vom niedrigen Bereich in den hohen Bereich und der

H zugeordneten Stellung zu schalten. Selbstverständlich erfolgt diese Betätigung, d.h. das Schalten zwischen dem

¹ fünften Gang und dem vierten hohen (4H) Gang gemäß einer

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normalen Schaltfolge, wobei die Kupplung ausgerückt ist und in der Form, als wenn das Getriebe einen sechsten Vorwärtsgang hätte. Dies bedeutet, daß keine zusätzli chen Handgriffe von der Bedienungsperson, wie das Schalten eines Hilfsschalters, erforderlich sind, der am Schalt hebel oder an einer anderen Stelle angebracht ist, um das Schalten der Getriebeanordnung 10 in einen höheren Gangbereich als jenen 2U ermöglichen, der bei der Hauptgetriebeanordnung möglich ist.

Das Schalten vom vierten hohen (4H) Gang auf den fünften hohen (5H) Gang erfolgt in gleicher Weise schnell. Der Schalthebel 90 wird direkt von der Stellung für den vierten hohen (4H) Gang zu der Stellung für den fünften hohen (5H) Gang nach unten bewegt. Hierbei wird die Fläche 124 von der am weitesten rechts liegenden Fläche 124, gesehen in Figur 3, nach hinten zu der am weitesten links liegenden Fläche 134, gesehen in Figur 3, bewegt, während dem die Betätigung des Kolbens 28 der Schaltanordnung 126 aufrechterhalten wird. Gleichzeitig erfolgt eine Schaltung der Hauptgetriebeanordnung 10 zwischen dem vierten und dem fünften Gang. Da das Hilfsgetriebe 80 mit dem hohen und dem niedrigen Bereich in der Stellung für den hohen Bereich bleibt, erhält man hierdurch in Wirklichkeit einen siebten Vorwärtsgang. Um eine Rückstellung zu irgendeinem der niedrigeren Gänge zu ermöglichen, wird der Schalthebel 94 einfach in die entsprechende Stellung des Schaltschemas bewegt. Jegliche Schaltung aus dem am weitesten rechts liegenden Schenkel des Schaltschemas hinaus führt selbstverständlich dazu, daß der Kolben 128 in seine erste desaktivierte Stellung zurückgeht, so daß durch die Betätigungseinrichtung 82 eine Schaltung des Hilfsgetriebes 80 mit hohem und niedrigem Bereich auf den niedrigen Bereich erfolgt.

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Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen» ermöglicht die Erfindung eine schnelle und einfache Einstellung des höheren Bereichs des Hilfsgetriebes 80 mit hohem und niedrigem Bereich, wenn dies erforderlich ist, und zwar unter Ausnutzung eines erweiterten, obgleich im wesentlichen üblichen, Schaltschemas. Auch ist ferner ersichtlich, daß die Erfindung derartige weitere Vorwärt sgänge nur in den höchsten Gangstellungen ermöglicht und in umgekehrter Richtung die Wahl eines größeren Ubertragungsverhältnisses des Hilfsgetriebes 80 mit hohem und niedrigem Bereich in Kombination mit irgendeinem anderen Gang dor Getriebeanordnung 10 abgesehen von den beiden höchsten Gängen verhindert. Schließlich ist auch noch zu bemerken, daß die Erfindung nicht auf ein Getriebe mit fünf Vorwärtsgängen beschränkt ist. Die erweiterten Gangbereiche und das Schaltschema nach der Erfindung können auch bei anderen Getrieben verwirklicht werden, die beispielsweise zwei Schaltschienen und vier Gänge haben, oder bei Getrieben, die vier oder mehr Schaltschienen und acht oder mehr wählbare Übersetzungsverhältnisse haben.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist nur eine der günstigsten Verwirklichungsformen beschrieben.

Claims

Patentanwälte

Dr. rcr. nut. Tbomae Berendt Dr.-Ing. Ηβηβ Leyh

ton«! Www Str. 20 - O MW MOndw» W

Unser Zeichen: A 14

Dana Corporation, 4500 Dorr Street, Toledo, Ohio / USA

Getriebe- und Hilfsgetriebe-Steuerung

Patentansprüche

Übersetzungsverhältnis-Wähleinrichtung zur Verwendung bei einer Getriebeanordnung, gekennzeichnet durch ein Hauptgetriebe (10), das eine Eingangswelle (14), eine Ausgangswelle (26), eine Mehrzahl von Rädersätzen (18A, 18B, 2OA, 2OB, 22A, 22B), die eine Mehrzahl von unabhängig wählbaren Übersetzungsverhältnissen zwischen der Eingangswelle (14) und der Ausgangswelle (26) ermöglichen, einen schwenkbar angeordneten Schaltsteuerhebel (94), wenigstens eine Schaltschiene (42, 44, 46), ein Schaltjoch (62, 64, 66), das fest mit der Schaltschiene (42, 44, 46) verbunden ist und einen Schlitz (72, 74, 76) zur Aufnahme eines Teils des Schaltsteuerhebels (94) enthält, und Führungseinrichtungen (92, 98, 134, 124) zur Begrenzung der Bewegung des Schaltsteuerhebels (94) längs eines ersten Weges und eines zweiten Weges parallel zum ersten Weg hat,

währenddem der Teil des Schalthebels (94) in dem Schlitz (72, 74, 76) angeordnet ist/ durch ein Hilfsgetrlebe (80) in Hintereinanderschaltung zum Hauptgetriebe (10), das die Einstellung von wenig·» stens zwei wählbaren Übersetzungsverhältnissen ermöglicht, und durch eine Steuereinrichtung (82), die durch den Schaltsteuerhebel (94) aktivierbar ist, um die Wahl einer der Übersetzungsverhältnisse des Hilfsgetriebes (80) auszulösen, wenn der Schalthebel (94) längs des ersten Weges angeordnet ist und die Wahl des anderen der beiden Übersetzungsverhältnisse auszulösen, wenn der Teil des Schaltsteuerhebels (94) längs des zweiten Weges bewegt wird.

2. Ubersetzungsverhältnis-Wähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptgetriebe (10) ein Gehäuse (12) enthält, und daß der Schaltsteuerhebel (94) schwenkbar am Gehäuse (12) angebracht ist.

3. Ubersetzungsverhältnie-Wähleinrichtung nach Anspruch 1,

i' dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalt-

schiene (42, 44, 46) betriebsmäßig mit einer Klauen-

ί kupplung (28, 30, 32) verbunden ist, die einem der

J Radsätze zugeordnet ist, der für das Ubersetzungsver-

j; hältnis des höchsten Ganges bestimmt ist.

J. 4. Ubersetzungsverhältnis-Wähleinrichtung nach Anspruch 1,

■ dadurch gekennzeichnet, daß die FUh-

k rungseinrichtung (92, 98, 124, 134) ein Paar von im

Q Abstand angeordneter Führungen enthält, die den ersten

p und zweiten Weg begrenzen, und daß der Schalthebel (94)

(>j eine Schwenkachse senkrecht zum ersten und zweiten Weg

H hat.

5. Ubersetzungsverhältnis-Wähleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die FUh- ' rungen jeweils eine mit einem Radius versehene Fläche

(134) enthalten und daß der Mittelpunkt des Radius I die Schwenkachse ist. v'

6. Ubersetzungsverhältnls-Wähleinrichtung nach Anspruch 1» \, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- ■/' einrichtung einen Zwei Stellungssensor (126) zur Ermitt- ί< lung der Stellung des Schaltsteuerhebels (94) in einem /; der beiden Wege enthält und daß dieser eine entsprechende jj$ Anzeige abgibt. $

7. Ubertragungsverhältnis-Wähleinrichtung nach Anspruch 6, ύ dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- r einrichtung ferner eine mechanische Betätigungseinrichtung (82) zum Wählen einer der wählbaren Übersetzungsverhältnisse des Hilfsgetriebes (80) in Abhängigkeit

von der abgegebenen Anzeige enthält.

8. Ubertragungsverhältnis-wahleinrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweistellungssensor (126) ein elektrischer Schalter ist und die mechanische Betätigungseinrichtung (82) ein Magnet (128) ist.

9. Getriebe- und Hilfsgetriebe-Steuerung zur Verwendung bei einem Hauptgetriebe, das eine Mehrzahl von Radsätzen hat, die eine Mehrzahl von unabhängig wählbaren Ubertragungsverhältniseen zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle ermöglicht, und mit einem ^ Hilfsgetriebe, das hintereinandergeschaltet zum Haupt- | getriebe angeordnet ist und das zwei wählbare Ubertra- | gungsverhältnisse aufweist, gekennzeichnet |jj durch die Kombination folgender Merkmale: |

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einen schwenkbar angeordneten Schalthebel (94) , wenigstens eine Schaltschiene (42, 44, 46), ein Schaltjoch (62, 64, 66), das fest mit der Schaltschiene verbunden ist und eine Schlitzeinrichtung (72, 74, 76) zur Aufnahme eines Teils des Schalthebels (94) bildet, eine Führungseinrichtung (92, 98, 124, 134) zur Begrenzung der Bewegung des Schalthebels (94) längs eines ersten Weges und eines zweiten Weges parallel zum ersten Weg, wenn der Schalthebelteil im Schlitz (72, 74, 76) in Eingriff ist, eine Sensoreinrichtung (126) zum Ermitteln der Stellung des Schalthebels (94) in einer der beiden Wege, welcher eine entsprechende Anzeige ausgibt, und eine Betätigungseinrichtung (82) , die mit der Sensoreinrichtung (126) gekoppelt ist, um eines der beiden wählbaren Übersetzungsverhältnisse des Hilfsgetriebes (80) auszuwählen.

10. Ubertragungsverhältnis-Wähleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltschiene (42, 44, 46) betriebsmäßig mit einer Klauenkupplung (28, 30, 32) gekoppelt ist» die einem der Radsätze zugeordnet ist, der für das Übersetzungsverhältnis des höchsten Ganges bestimmt ist.

11. Ubertragungsverhältnis-Wähleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (92, 98, 134, 124) ein Paar von im Abstand angeordneter Führungen enthält, die die beiden Wege begrenzen, und daß der Schalthebel (94) eine Schwenkachse senkrecht zu den beiden Wegen hat.

12. Ubertragungsverhältnis-Wähleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Führungen jeweils eine mit einem Radius versehene Fläche (134) enthalten, und daß der Mittelpunkt des Radius die Schwenkachse ist.

13. Getriebe- und Hilfsgetriebe-Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet» daß die Sensoreinrichtung (126) ein elektrischer Schalter und die Betätigungseinrichtung (82) ein Magnet (128) ist.

14. Getriebeanordnung mit einem Hauptgetriebe mit einem Gehäuse, einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle, einer Mehrzahl von Radsätzen, die eine Mehrzahl von unabhängig wählbarer Ubertragungsverhältniese zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle ermöglichen, einem Schalthebel, der schwenkbar im Gehäuse angeordnet ist, wenigstens einer Schaltschiene, die gleitbeweglich im Gehäuse angeordnet ist, und einem Hilfsgetriebe in hintereinandergeschalteter Anordnung mit dem Hauptgetriebe, das zwei wählbare Übertragungsverhältnisse ermöglicht, gekennzeichnet durch ein Schaltjoch (62, 64, 66), das fest mit der Schaltschiene (42, 44, 46) verbunden ist und einen Schlitz (72, 74, 76) zur Aufnahme eines Teils des Schalthebels (94) bildet, eine Führungseinrichtung (92, 98, 124, 134) zur Begrenzung der Bewegung des Schalthebels (94) längs eines Paares von paralleler Schaltbahnen, wenn der Schalthebel (94) in dem Schlitz (72, 74, 76) angeordnet ist, eine Zweistellungssensoreinrichtung zum Ertasten der Stellung des Schaltsteuerhebels (94) in einer der beiden Bahnen, der eine entsprechende Anzeige abgibt, und eine Betätigungseinrichtung (82), die mit der Sensoreinrichtung (126) gekoppelt ist, um eines der beiden wählbaren Ubertragungeverhältniese des Hilfsgetriebes (80) einzustellen.

15. Getriebeanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltschiene (42, 44, 46) betriebsmäßig mit einer Klauenkupplung (28, 30, 32)

verbunden ist, die einem der Mehrzahl von Radsätzen zugeordnet ist, der für das
;: höchsten Gangs bestimmt ist.

<: zugeordnet ist» der für das Ubertragungsverhältnis des

16. Getriebeanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (92, 98, 134, 124) ein Paar von im Abstand angeordneter Führungen enthält, die die beiden Bahnen begrenzen, und daß der Schalthebel (94) eine Schwenkachse hat, die senkrecht zu den beiden Bahnen ist.

17. Getriebeanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen jeweils eine mit einem Radius versehene Fläche (34) enthalten und daß der Mittelpunkt des Radius die Schwenkachse ist.

18. Getriebeanordnung nach Ancpruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein elektrischer Schalter (126) und die Betätigungseinrichtung (82) ein Magnet (128) ist.