DE3610494A1 - Schaltvorrichtung fuer ein vielgaengiges lastschaltgetriebe eines nutzfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein viel­ gängiges Lastschaltgetriebe eines Nutzfahrzeuges mit einer Fahrkupplung, insbesondere eines landwirtschaftlich nutzbaren Schleppers, mit einem die Vorwahl des gewünschten Ganges er­ möglichenden Gangwählelement und einer Sperreinrichtung, die die schaltbaren Gänge auf die dem eingestellten Gang unmittel­ bar benachbarten Gänge beschränkt.

Es sind Schaltvorrichtungen für Lastschaltgetriebe bekannt, bei denen anläßlich einer Verstellung des Gangschalthebels über mehrere Gangschaltstufen hinweg der neu eingestellte Gang entweder direkt oder indirekt, d. h. nach dem Durch­ schalten sämtlicher dazwischen liegender Gangschaltstufen geschaltet wird. Die direkte Gangeinstellung hat sich jedoch bei Fahrzeugen ohne Drehmomentwandler im Kraftfluß nur in sehr beschränktem Umfang einführen lassen, weil zum Anfahren der Stufensprung zu groß wird. Während der Fahrt kann das Überspringen mehrerer Schaltstufen zu starken Schaltstößen mit Beeinflussung der Spurhaltung des Schleppers und auch zu unzu­ lässig hohen Motordrehzahlen führen. Andererseits ist nicht zu verkennen, daß diese Möglichkeit der Gangeinstellung für den Fahrzeugführer eine bedeutende Erleichterung bei der Steue­ rung des Fahrzeuges darstellt. Die Nachteile der direkten Gang­ einstellung werden zwar bei der indirekten Gangeinstellung ver­ mieden. Dafür hat jedoch der Fahrzeugführer unübersichtliches Schaltverhalten in Kauf zu nehmen, was bei einer größeren Anzahl von übersprungenen Fahrgängen leicht zum Verlust der Orientierung darüber führt, welcher Gang des Getriebes augen­ blicklich geschaltet ist. Dies kann Fehleinschätzungen in der Erwartung des Fahrverhaltens des Fahrzeuges bewirken und ins­ besondere bei Straßenfahrten gefährliche Situationen herbei­ führen.

Entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches wird auch eine Schaltvorrichtung als bekannt vorausgesetzt, bei der der Gangschalthebel jeweils nur in den dem augenblicklich einge­ stellten Gang unmittelbar benachbarten Gang verstellt werden kann. Dadurch wird dem Fahrzeugführer einerseits über die Stellung des Gangschalthebels der geschaltete Gang mitgeteilt und andererseits sichergestellt, daß der Motor des Fahrzeuges weder beim Herunterschalten überdreht noch beim Hochschalten zu stark gedrückt wird.

Von diesem aufgezeigten Stand der Technik ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Schalteinrichtung der ein­ gangs beschriebenen Art so auszubilden, daß der Fahrzeug­ führer über die gegebene Schaltmöglichkeit hinaus wahlweise beliebige Gänge direkt ansteuern und die Stärke des dabei resultierenden Schaltstoßes beeinflussen kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sperreinrichtung zur Einstellung eines beliebigen Ganges durch gleichzeitige Betätigung der Fahrkupplung und eines weiteren Steuerelementes unwirksam machbar ist. Dadurch ist es vor allem bei Benutzung eines Fahrzeuges mit dem Last­ schaltgetriebe im Kraftfluß vorgeschaltetem Drehmomentwand­ ler möglich, beispielsweise in einem höheren, direkt ge­ schalteten Gang anzufahren und so dem Fahrzeugführer einen wesentlichen Teil der Schaltarbeit abzunehmen. Da jeweils nur der Gang eingerückt ist, den das Gangwählelement anzeigt, kann der Fahrzeugführer insbesondere bei Transportfahrten auch nicht durch unerwartete Reaktionen des Getriebes bzw. des Fahrzeuges irritiert werden. Schaltstöße, die mit der Anzahl der übersprungenen Gänge potentiell heftiger sind, kann er beim Einrücken der Kupplung durch sog. Dosieren ver­ meiden.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale der Erfindung gehen aus den übrigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfin­ dungsgemäßen Schaltung,

Fig. 2 eine Schaltvorrichtung in einer Ansicht nach der Linie A-B in Fig. 3 und

Fig. 3 eine Ansicht der Schaltvorrichtung gemäß Fig. 2 von oben.

Gemäß der Darstellung nach Fig. 1 ist dem Lastschaltgetriebe 1 eines Fahrzeuges eine abschaltbare Sperreinrichtung 2 und dieser wiederum eine Schaltvorrichtung 3 zugeordnet. Der Aufbau und die Wirkungsweise sowohl eines Lastschaltgetriebes ins­ besondere aber auch der Sperreinrichtung 2 wird als nicht zur Erfindung gehörend angesehen und daher als bekannt vor­ ausgesetzt. Mit der Schaltvorrichtung 3 wirkt ein Schalter 4 zusammen, der in betätigtem Zustand einen mit einem logischen UND-Glied 5 verbundenen Stromkreis schließt. Ein weiterer Schalter 6 arbeitet mit dem Pedal 7 der Fahrkupplung des Fahr­ zeuges zusammen und liegt in einem bei niedergetretenem Pedal 7 geschlossenen Stromkreis, der ebenfalls an das UND-Glied 5 angeschlossen ist. Dieses ist mit seinem Ausgang über einen Verstärker 8 mit der Sperreinrichtung 2 verbunden und beein­ flußt deren Funktionsweise je nach dem, ob am Ausgang ein Signal vorliegt oder nicht. Liegt kein Signal vor, was immer dann der Fall ist, wenn auch nur einer der Schalter 4,6 ge­ öffnet bleibt, so arbeitet die Sperreinrichtung 2 in der Wei­ se, daß der Fahrzeugführer nur einen dem augenblicklich ein­ geschalteten unmittelbar benachbarten Gang einstellen kann. Liegt jedoch ein Signal vor, wozu beide Schalter 4,6 geschlos­ sen sein müssen, so ist die Sperreinrichtung 2 unwirksam und an der Schaltvorrichtung 3 sind beliebige Gänge einstellbar. Für diesen letztgenannten Fall wird eine geeignete Schaltvor­ richtung 3 in den Fig. 2 und 3 beschrieben.

Wenn mittels der Schaltvorrichtung 3 eine Gangänderung von nur einer Stufe ausführbar sein soll, so kann der Fahrzeug­ führer dies in herkömmlicher Weise, d. h. ohne Betätigen des Pedals 7 der Fahrkupplung, ausführen, wobei der Schalter 6 ge­ öffnet bleibt. Gleichgültig, ob er dabei den Schalter 4 schließt, das UND-Glied 5 liefert kein Signal und die Sperreinrichtung 2 arbeitet wie üblich in dem Sinn, daß eben nur jeweils ein un­ mittelbar benachbarter Gang einstellbar ist. Das gleiche trifft zu, wenn der Fahrzeugführer zwecks späterer Beeinflussung des Schaltstoßes das Pedal 7 niedertritt, jedoch bei der Gangein­ stellung die Betätigung des Schalters 4 vermeidet. Beabsichtigt der Fahrzeugführer jedoch einen oder mehrere Gänge zu über­ springen, so betätigt er gleichzeitig den Schalter 4 und durch Betätigung des Pedals 7 den Schalter 6, woraufhin die Sperrvor­ richtung 2 auf das nunmehr vom UND-Glied 5 gelieferte Signal hin unwirksam gemacht wird und ihm so nicht nur die Einstellung beliebiger Gänge erlaubt, sondern gleichzeitig sicherstellt, daß anschließend durch dosiertes Loslassen des Pedals 7 ein weicher Übergang von dem bisherigen in den den eingestellten Gang er­ zielt werden kann. Dies erfolgt praktisch in der gleichen Weise, wie er es bei einem PKW gewöhnt ist.

Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Schaltvorrichtung 3 besteht aus einer in bequemer Reichweite des Fahrzeugführers fahrzeug­ seitig befestigten segmentförmigen Kulisse 9, die in ihrem unteren Bereich zwei im Abstand voneinander angeordnete, mit­ einander fluchtende Gelenkbolzen 10 besitzt. Eine in ihrer Nor­ malstellung parallel zur festen Kulisse 9 angeordnete Kulisse 11 ist um eine durch die Gelenkbolzen 10 verlaufende Achse A-A um einen begrenzten Winkel verschwenkbar. Beide Kulissen sind im wesentlichen deckungsgleich mit der Ausnahme, daß der kreis­ bogenförmige Umfang der Kulisse 9 zur Aufnahme zweier Anschläge 12 beidseitig verlängert ist. Die Anschläge, die auf dem Um­ fangsstück 9 a der Kulisse 9 verschiebbar und in jeder beliebigen Position festklemmbar sind, besitzen Nasen 12 a, an denen die Kulisse 11 unter Bildung einer Kulissenführung für einen Gang­ schalthebel 13 anliegt, wenn sich die Anschläge 12 in der in Fig. 2 gezeigten äußeren Position befinden. Im unteren Teil der Kulisse 11 ist der Gangschalthebel 13 um eine quer zur Achse A-A verlaufende Achse 14 schwenkbar gelagert. Die Wirkverbindung des Gangschalthebels 13 mit den Steuerelementen (Lastschalt­ kupplungen) des Lastschaltgetriebes 1 erfolgt in bekannter Wei­ se und ist der Einfachheit halber nicht gezeigt. Der Gangschalt­ hebel 13 ist aus einer mittleren, die Leerlaufstellung wieder­ gebenden vertikalen Position zur Einstellung von Vorwärtsgängen bezogen auf Fig. 2 nach links und für die Einstellung von Rück­ wärtsgängen nach rechts stufenweise verschwenkbar, wobei jeder Stufe ein Gang zugeordnet ist. Der jeweils eingestellte Gang wird anhand einer Markierung auf dem kreisförmigen Umfangsstück 9 a der Kulisse 9 angezeigt.

In Abstand von seiner Anlenkstelle trägt der Handschalthebel 13 eine kurze, zur festen Kulisse 9 hinweisende Hülse 15, in die eine vorgespannte Druckfeder 16 und ein Gleitstück 17 ein­ gesetzt sind, wobei letzteres an der festen Kulisse 9 gleitbar anliegt und den Handschalthebel 13 immer in Kontakt mit der Gleitfläche 11 a der Kulisse 11 hält.

Auf der der festen Kulisse 9 abgewandten Seite der verschwenk­ baren Kulisse 11 greifen oberhalb der Achse A-A mehrere sich ihrerseits an fahrzeugfesten Stellen abstützende Druckfedern 18 an, die die Kulisse 11 in der Normalstellung halten. In dieser Kulissenstellung ist der dahinter angeordnete Schal­ ter 4 unbetätigt. Eine Betätigung des Schalters 4 erfolgt durch Verschwenken der Kulisse 11 über den in Richtung des Pfeiles X gegen die Kraft der Federn 18 ausgelenkten Hand­ schalthebel 13, sobald die Kulisse 11 an dem Gehäuse des Schalters 4 anliegt. Der Stromkreis dieses Schalters 4 ist wie zu Fig. 1 bereits beschrieben, ebenso wie der Stromkreis des mit dem Pedal 7 der Fahrkupplung zusammenwirkenden Schal­ ters 6 an dem logischen UND-Glied 5 angeschlossen.

Die Funktionsweise der Schaltvorrichtung ist wie folgt: In der gezeigten Ausgangsstellung ist der Schalter 4 unbe­ tätigt und die Sperreinrichtung 2 in der Weise tätig, daß der Gangschalthebel 13 nach dem Einrücken des eingestellten Ganges jeweils nur ein Gang vor-oder zurückgeschaltet werden kann. Beabsichtigt der Fahrzeugführer mehrere Gänge zu über­ springen, z.B. weil das Fahrzeug in einem höheren Gang an­ gefahren werden soll oder eine entsprechend geringe Belastung des Fahrzeuges dies erlaubt, so drückt er die Kulisse 11 ent­ gegen der Kraft der Federn 18 in Richtung des Pfeils X gegen den Schalter 4 und betätigt gleichzeitig das Pedal 7 der Fahr­ kupplung, so daß beide Schalter 4,6 betätigt sind. Unter Bei­ behaltung der dabei eingenommenen Schwenkstellung der Kulisse 11 verschwenkt der Fahrzeugführer nunmehr den Gangschalthebel 13 in die dem gewünschten Gang entsprechende Stellung. Bei diesem Vorgang ist die Sperreinrichtung 2 ausgeschaltet, so daß eine beliebig große Verstellbewegung des Handschalthebels 13 möglich ist.

Nachdem der Gangschalthebel 13 seine gewünschte Position erreicht hat, kann der Fahrzeugführer die Kulisse 11 unter der Kraft der Federn 18 wieder in die Normalstellung zurück­ schwenken lassen, wodurch die Sperreinrichtung 2 wegen des dann unbetätigten Schalters 4 wieder wirksam wird.

Zur Ausführung ganz bestimmter Arbeiten, insbesondere aber für Reversierbetrieb bei Ladearbeiten etc. können die An­ schläge 12 nach dem Ausschwenken der Kulisse 11 auf der an­ deren Kulisse 9 in beliebige Stellungen geschoben und dort festgeklemmt werden. Die schwenkbare Kulisse 11 liegt dabei unter der Kraft der Druckfedern 18 mit ihrer Gleitfläche 11 a an den Flächen 12 b der Anschläge 12 an und ist in dieser aus­ geschwenkten Stellung arretiert, wobei der Schalter 4 ständig geschlossen bleibt. Wird nun das Pedal 7 soweit durchgetreten, daß der Schalter 6 betätigt ist, so kann der Handschalthebel 13 beliebig im Bereich zwischen den beiden Anschlägen 12 ver­ schwenkt und so z.B. zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärts­ fahrt gependelt werden.

Claims (5)

1. Schaltung für ein vielgängiges Lastschaltgetriebe eines Nutzfahrzeuges mit einer Fahrkupplung, insbesondere eines landwirtschaftlich nutzbaren Schleppers, mit einem die Wahl des gewünschten Ganges ermöglichenden Gangwählele­ ment und einer Sperreinrichtung, die die schaltbaren Gänge auf die dem eingestellten Gang unmittelbar benachbarten Gänge beschränkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (2) zur Einstellung eines belie­ bigen Ganges durch gleichzeitige Betätigung der Fahrkupp­ lung und eines weiteren Steuerelementes unwirksam machbar ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Steuerelement bei einer Verstellung des Gangwählelementes im Sinne eines Überspringens zumindest eines Ganges betätigt wird.

3. Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einer Schalt­ vorrichtung, bei der als Gangwählelement ein Gangschalt­ hebel vorgesehen ist, der in einer die Positionen der Gänge in Reihe hintereinander aufweisenden Kulissenführung geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gangschalthebel (13) begrenzt quer zur Erstreckung der Kulissenführung bewegbar ist und daß ein mit dem Gang­ schalthebel (13) quer bewegtes Bauteil (Kulisse (11)) mit dem Steuerelement (Schalter (4)) zusammenarbeitet.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung aus einer ortsfesten Kulisse (9) und einer im Abstand dazu parallel angeordneten, senkrecht zur Erstreckung der Kulissenführung verschwenkbaren Kulisse (11) gebildet ist, an der der Gangschalthebel (13) schwenk­ bar gelagert ist.

5. Schaltung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zwei Anschläge (12) bei verschwenkter Kulisse (11) entlang einer der Kulissen (9,11) aus einer Ruhestellung, in welcher die verschwenkbare Kulisse (11) gegenüber der ortsfesten Kulisse (9) unverschwenkt ist, in eine Wirkstellung schiebbar sind und die Kulisse (11) dabei in der den Schalter (4) betätigenden Schwenkstellung arretieren.