DE4408209A1 - Vorrichtung zum Übertragen der Wähl- und Schaltbewegungen eines Schalthebels auf die Schaltglieder eines mechanischen Wechselgetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum hydraulischen Über­ tragen der in zwei senkrecht zueinander stehenden Bewegungsebe­ nen erfolgenden wähl- und Schaltbewegungen eines Schalthebels auf die Schaltglieder eines mechanischen Wechselgetriebes, ins­ besondere eines Kfz-Wechselgetriebes der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 genannten Art.

Derartige gestängelose hydraulische Übertragungsvorrichtungen gewähren dem Konstrukteur im Vergleich zu konventionellen Anord­ nungen mit mechanischer Übertragung der Wähl- und Schaltbewegun­ gen des Schalthebels mittels Gestänge- oder Seilzuganordnungen generell größere Gestaltungsmöglichkeiten. Sie ermöglichen eine besonders kompakte Bauweise, weil die Verlegungen der benötigten Hydraulikleitungen selbst bei ungünstigsten und beengtesten Raumverhältnissen im allgemeinen keinerlei Schwierigkeiten be­ reitet.

Bei bekannten gestängelosen hydraulischen Übertragungsvorrich­ tungen (z. B. DE-23 31 647-A1, DE-25 10 392-A1, DE-31 28 266-C2) sind die einerseits der Übertragung der Wählbewegungen und ande­ rerseits der Übertragung der Schaltbewegungen des Schalthebels dienenden Geberzylinder entsprechend einerseits in der Bewe­ gungsebene des Schalthebels angeordnet, in der die Wählbewegungen stattfinden, und andererseits in der dazu senkrecht stehen­ den Bewegungsebene, in der die Schaltbewegungen stattfinden.

Bei einer bekannten gestängelosen hydraulischen Übertragungsvor­ richtung (DE-25 10 392-A1) sind zur Übertragung der Wählbewegungen schalthebelseitig zwei einfachwirkende Geberzylinder und ge­ triebeseitig zwei einfachwirkende Nehmerzylinder vorgesehen und entsprechend zur Übertragung der Schaltbewegungen schalthebel­ seitig zwei einfachwirkende Geberzylinder und getriebeseitig zwei einfachwirkende Nehmerzylinder, wobei die Geber- und Neh­ merzylinder miteinander durch insgesamt vier Hydraulikleitungen verbunden sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Geber­ zylinder kreuzweise in zwei zueinander beabstandeten übereinan­ derliegenden Ebenen angeordnet. Diese bekannte Vorrichtung er­ fordert somit rund um den Schalthebel herum ausreichenden freien Bauraum zur Unterbringung der Geberzylinder.

Bei anderen bekannten gestängelosen hydraulischen Übertragungs­ vorrichtungen (DE-23 31 647-A1, DE-31 28 266-C2) ist für die Übertragung der Wählbewegungen des Schalthebels je ein schalt­ hebelseitiger doppeltwirkender Geberzylinder und getriebeseitig ein doppeltwirkender Nehmerzylinder und entsprechend für die Übertragung der Schaltbewegungen schalthebelseitig ein doppelt­ wirkender Geberzylinder und getriebeseitig ein doppeltwirkender Nehmerzylinder vorgesehen, wobei die Geber- und Nehmerzylinder bzw. deren Arbeitskammern durch insgesamt vier Hydrauliklei­ tungen miteinander verbunden sind.

Bei einer dieser bekannten Vorrichtungen (DE-23 31 647-A1) sind die in den zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen des Schalthebels ausgerichteten beiden doppeltwirkenden Geberzylin­ der in einer zumindest annähernd senkrecht zum Schalthebel lie­ genden, das heißt etwa horizontalen gemeinsamen Ebene angeord­ net. Die beiden getriebeseitigen doppeltwirkenden Nehmerzylinder sind ihrerseits zumindest annähernd in einer gemeinsamen zweiten Ebene angeordnet.

Bei all diesen vorbekannten gestängelosen hydraulischen Übertra­ gungsvorrichtungen greifen die Geber- und Nehmerzylinder bzw. deren Kolbenstangen jeweils unmittelbar am Schalthebel und an den Schaltgliedern bzw. an dem Schaltglied des Wechselgetriebes an, wobei die Geberzylinder jeweils in Richtung der Wähl- und Schaltbewegungen des Schalthebels ausgerichtet sind. Geber- und Nehmerzylinder sind somit jeweils etwa um 90° zueinander ver­ setzt ausgerichtet.

Bei den obigen vorbekannten Übertragungsvorrichtungen werden die wähl- und Schaltbewegungen des Schalthebels durch die getriebe­ seitigen Nehmerzylinder auf eine bei wechselgetrieben allgemein übliche, von außen zugängliche Schaltwelle des Getriebes über­ tragen, durch deren Längsverschieben die verschiedenen Schalt­ gassen des Getriebes gewählt und durch deren anschließendes Ver­ drehen dann die gewünschten Gänge eingelegt werden. Dementspre­ chend werden die Wählbewegungen des Schalthebels durch einen der doppeltwirkenden Nehmerzylinder bzw. durch zwei der einfachwir­ kenden Nehmerzylinder in eine Längsverschiebung der Schaltwelle und die Schaltbewegungen des Schalthebels in entsprechender Wei­ se durch einen der doppeltwirkenden Nehmerzylinder bzw. durch zwei der einfachwirkenden Nehmerzylinder in eine Drehbewegung der Schaltwelle umgewandelt.

Grundsätzlich ist es aber auch möglich, das Wählen der Schalt­ gasse und das Einlegen der Gänge mittels voneinander getrennter Schaltglieder durchzuführen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ge­ nannten Art zu schaffen, die sich durch einen besonders geringen Leitungsaufwand auszeichnet und die konstruktiven Gestaltungs­ möglichkeiten des Konstrukteurs weiter vergrößert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand einiger in der Zeichnung prinzipienhaft dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläu­ tert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematisch-perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vor­ richtung gemäß der Erfindung mit doppeltwir­ kenden Geber- und Nehmerzylindern,

Fig. 2 bis 4 verschieden Ansichten einer solchen Vorrichtung mit doppeltwirkenden Geber- und Nehmer­ zylindern,

Fig. 5 bis 7 verschiedene Ansichten eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung mit einfachwirkenden Geber- und Nehmer­ zylindern und

Fig. 8 eine schematisch-perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung mit doppeltwirken­ den Geber- und einfachwirkenden Nehmerzylin­ dern.

Dargestellt und beziffert sind lediglich Bauelemente, die für das Verständnis der Erfindung erforderlich oder von Interesse sind, wobei in den verschiedenen Figuren jeweils prinzipiell gleiche Elemente gleich beziffert wurden.

Der zur Betätigung eines nur angedeuteten mechanischen Wechsel­ getriebes 12, insbesondere eines Kfz-Wechselgetriebes dienende Schalthebel 1 ist im Fahrzeug mittels einer Gelenkstelle 2 der­ art gelagert, daß er vom Fahrer zum wählen der Schaltgassen und Einlegen der Gänge in zwei senkrecht zueinander stehenden Bewe­ gungsebenen bewegt werden kann. In den dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen erfolgen die Wählbewegungen in einer mit W-W be­ zeichneten Ebene und die Schaltbewegungen in einer dazu senk­ rechten mit S-S bezeichneten Ebene.

Die Wähl- und Schaltbewegungen des Schalthebels 1 werden gestän­ gelos, nämlich hydraulisch auf das mechanische Wechselgetriebe 12 bzw. auf dessen von außen zugängliche Schaltglieder übertra­ gen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das mechani­ sche Wechselgetriebe 12 wie allgemein üblich ein für die Wähl- und die Schaltbewegungen gemeinsames Schaltglied 11 in Form ei­ ner Schaltwelle, die zum wählen der Schaltgassen in Längs­ richtung W*-W* und zum Einlegen der Gänge um ihre Längsachse verdreht werden kann, was mit den Pfeilen S*-S* angedeutet ist.

Grundsätzlich kann das wählen der Schaltgassen und das Einlegen der Gänge auch durch voneinander getrennte Schaltglieder vorge­ nommen werden. Zur hydraulischen Übertragung der Wähl- und Schaltbewegungen sind schalthebelseitig mechanisch mit dem Schalthebel 1 gekoppelte hydraulische Geberzylinder 5a bis 5c und getriebeseitig mechanisch mit der Schaltwelle 11 gekoppelte hydraulische Nehmerzylinder 7a bis 7c vorgesehen, deren nicht weiter bezifferten Arbeitskammern durch insgesamt nur drei Hy­ draulikleitungen A, B und C hydraulisch derart miteinander ver­ bunden sind, daß Wählbewegungen W-W des Schalthebels 1 in ent­ sprechende Wählbewegungen W*-W* der Schaltwelle 11 und Schalt­ bewegungen S-S des Schalthebels 1 in entsprechende Schaltbewe­ gungen S*-S* der Schaltwelle 11 um ihre Längsachse umgesetzt werden.

Im Gegensatz zum Stand der Technik sind einerseits alle Geberzy­ linder 5a bis 5c und andererseits alle Nehmerzylinder 7a bis 7c jeweils zumindest annähernd parallel zueinander ausgerichtet.

Die mechanische Ankopplung der Geberzylinder 5a bis 5c an den Schalthebel 1 sowie der Nehmerzylinder 7a bis 7c an die Schalt­ welle 11 erfolgt auch nicht unmittelbar, sondern unter Zwischen­ schaltung eines besonderen Übertragungsmechanismus′ 3 bzw. 10.

Mit Hilfe des ersten Übertagungsmechanismus′ 3 werden in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 7 die Wähl­ bewegungen W-W des Schalthebels 1 in zueinander gleichsinnige und gleich große Kolbenbewegungen und die Schaltbewegungen S-S des Schalthebels 1 in zueinander gegensinnige, aber gleich große Kolbenbewegungen eines ersten und eines zweiten Geberzylinders 5a, 5b umgesetzt.

In entsprechender weise werden in den Ausführungsbeispielen ge­ mäß den Fig. 1 bis 7 durch den getriebeseitigen zweiten Über­ tragungsmechanismus 10 zueinander gleichsinnige und gleich große Kolbenbewegungen eines ersten und eines zweiten Nehmerzylinders 7a, 7b in die Wählbewegungen W*-W* der Schaltwelle 11 sowie zu­ einander gegensinnige, aber gleich große Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Nehmerzylinders 7a, 7b in die Schaltbewegun­ gen S*-S* der Schaltwelle 11 umgesetzt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 sind jeweils nur zwei Geberzylinder 5a, 5b und zwei Nehmerzylinder 7a, 7b vorgesehen, die jeweils als doppeltwirkende Hydraulikzylinder ausgebildet sind, also jeweils zwei durch ihre nicht weiter be­ zifferten Kolben voneinander getrennte Arbeitskammern besitzen.

Die Arbeitskammern der beiden doppeltwirkenden Geberzylinder 5a und 5b sind nun mit den Arbeitskammern der beiden doppeltwirken­ den Nehmerzylinder 7a, 7b durch Hydraulikleitungen derart mit­ einander verbunden, daß zueinander gleichsinnige Kolbenbewegun­ gen des ersten und zweiten Geberzylinders 5a, 5b entsprechende zueinander gleichsinnige Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Nehmerzylinders 7a, 7b bewirken und daß durch zueinander gegen­ sinnige Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Geberzylinders 5a, 5b entsprechend auch zueinander gegensinnige Kolbenbewegun­ gen des ersten und zweiten Nehmerzylinders 7a, 7b erzeugt wer­ den.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 besitzen die Geber- und Nehmerzylinder jeweils eine kolbenstan­ genfreie erste Arbeitskammer sowie eine von den jeweiligen Kol­ benstangen 4a, 4b bzw. 8a, 8b durchgriffene zweite Arbeitskam­ mer.

Um nun in gewünschter Weise einerseits zueinander gleichsinnige Kolbenbewegungen der beiden Geberzylinder 5a, 5b in zueinander gleichsinnige Kolbenbewegungen der beiden Nehmerzylinder 7a, 7b und andererseits zueinander gegensinnige Kolbenbewegungen der beiden Geberzylinder in zueinander gegensinnige Kolbenbewegungen der beiden Nehmerzylinder umzusetzen, sind im dargestellten Aus­ führungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 einerseits die kol­ benstangenfreie erste Arbeitskammer des ersten Geberzylinders 5a durch eine erste Hydraulikleitung A mit der entsprechenden kol­ benstangenfreien ersten Arbeitskammer des ersten Nehmerzylinders 7a und die kolbenstangenfreie erste Arbeitskammer des zweiten Geberzylinders 5b durch eine zweite Hydraulikleitung B mit der entsprechenden kolbenstangenfreien ersten Arbeitskammer des zweiten Nehmerzylinders 7b und andererseits die kolbenstangen­ seitigen zweiten Arbeitskammern der, beiden Geberzylinder 5a, 5b miteinander und über eine dritte Hydraulikleitung C mit den ebenfalls hydraulisch miteinander verbundenen kolbenstangensei­ tigen zweiten Arbeitskammern der beiden Nehmerzylinder 7a, 7b verbunden.

Es ist leicht erkennbar, daß dieselbe Funktionsweise natürlich auch erreichbar ist, wenn abweichend vom dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel durch die ersten und zweiten Hydraulikleitungen A, B nicht die jeweiligen ersten Arbeitskammern der einander zuge­ ordneten Geber- und Nehmerzylinder, sondern jeweils deren zwei­ ten Arbeitskammern miteinander verbunden werden und wenn durch die dritte Hydraulikleitung C dann die jeweils miteinander hy­ draulisch verbundenen ersten Arbeitskammern der Geber- und Neh­ merzylinder verbunden werden.

Es versteht sich natürlich auch, daß anstelle des in den Ausfüh­ rungsbeispielen dargestellten Zylindertyps sogenannte Gleich­ laufzylinder zum Einsatz kommen können wie z. B. bei der DE-31 28 266-C2, das heißt Geber- und Nehmerzylinder, deren bei­ de Arbeitskammern von der Kolbenstange durchdrungen sind.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die beiden Über­ tragungsmechanismen 3, 10 als Kraftübertragungsglieder ausgebil­ det, die jeweils drei etwa ein gleichschenkliges Dreieck bilden­ de Kraftangriffspunkte 3a bis 3c bzw. 10a bis 10c enthalten, wo­ bei an dem die Spitze dieses gleichschenkligen Dreiecks bilden­ den Kraftangriffspunkt 3c des ersten Kraftübertragungsglieds 3 der Schalthebel 1 und an dem die Spitze dieses Dreiecks bilden­ den Kraftangriffspunkt 10c des, zweiten Kraftübertragungsgliedes 10 die schaltwelle 11, genauer ein Kurbelarm 11a der Schaltwelle angelenkt ist. An den jeweils beiden anderen Kraftangriffspunk­ ten 3a, 3b bzw. 10a, 10b dieser beiden Kraftübertragungsglieder 3, 10 sind jeweils die Kolbenstangen 4a, 4b der beiden Geberzy­ linder 5a, 5b bzw. entsprechend die Kolbenstangen 8a, 8b der be­ iden Nehmerzylinder 7a, 7b angelenkt.

Die beiden Kraftübertragungsglieder 3, 10 sind räumlich derart ausgerichtet und gelagert, daß bei in seiner Ruhelage befindli­ chem Schalthebel 1 ein von der Spitze, das heißt dem Kraftan­ griffspunkt 3c bzw. 10c auf die Basis des von den drei Kraftan­ griffspunkten gebildeten gleichschenkligen Dreiecks gefälltes Lot, das in den Fig. 2 und 5 gestrichelt angedeutet und mit 3d bzw. 10d beziffert ist, jeweils etwa parallel zu und etwa mittig zwischen dem ersten und dem zweiten Geberzylinder 5a, 5b bzw. dem ersten und zweiten Nehmerzylinder 7a, 7b verläuft. Die­ ser Betriebszustand ist z. B. in den Fig. 1 und 8 darge­ stellt.

Andererseits sind die Kraftübertragungsglieder 3,, 10 in den Aus­ führungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 7 derart gelagert, daß sie bei Wählbewegungen W-W des Schalthebels 1 aus dieser Ru­ heposition heraus geführt auf einer parallel zu den Geber- und Nehmerzylindern verlaufenden Bewegungsbahn verschoben werden, wobei die mit den Kolbenstangen 4a, 4b der Geberzylinder 5a, 5b gekoppelten Kraftangriffspunkte 3a, 3b des ersten Kraftübertra­ gungsgliedes 3 jeweils gleichsinnig und gleich groß verschoben werden, und zwar je nach Richtung der Wählbewegung entweder in die eine oder in die andere Richtung, so daß entweder aus den ersten Arbeitskammern oder den zweiten Arbeitskammern der Geber­ zylinder Druckmedium verdrängt und über die Hydraulikleitungen in die zugeordneten Arbeitskammern der Nehmerzylinder 7a, 7b ge­ fördert wird, wodurch auch die mit den Kolbenstangen 8a, 8b ge­ koppelten Kraftangriffspunkte 10a, 10b des zweiten Kraftüber­ tragungsgliedes 10 entsprechend gleichsinnig und gleich groß entweder in die eine oder in die andere Richtung verschoben wer­ den. Je nach Richtung und Größe dieser Wählbewegungen wird die Schaltwelle 11 aus ihrer Ruhe- oder Neutralstellung heraus tie­ fer in das Wechselgetriebe 12 eingeschoben oder weiter aus dem wechselgetriebe herausgezogen, und zwar jeweils so weit, bis ein mit der Schaltwelle gekoppeltes getriebeinneres Betätigungs­ glied, z. B. Schaltfinger o. ä. gerade in der gewünschten Schalt­ gasse positioniert ist. In den Fig. 2 und 5 ist angedeutet, daß die Schaltwelle 11 bei einem mechanischen wechselgetriebe mit angenommenen vier Schaltgassen z. B. aus ihrer die Schalt­ gasse für den dritten und vierten Gang bestimmenden Ruhelage he­ raus zum Wählen der fünften Gang-Schaltgasse weiter aus dem Ge­ häuse des Wechselgetriebes 12 herausgezogen und zum wählen der Schaltgasse für den ersten und zweiten Gang bzw. der Schaltgasse für den Rückwärtsgang R tiefer in das wechselgetriebe einge­ schoben wird.

Das schalthebelseitige erste Kraftübertragungsglied 3 ist in diesen Fällen darüber hinaus derart ausgebildet und gelagert, daß es bei anschließenden Schaltbewegungen S-S des Schalthebels 1 in jeder durch die vorangegangene Wählbewegung eingestellten Position um jeweils eine etwa senkrecht zur vorerwähnten ersten Ebene und jeweils etwa durch die Basismitte des durch die drei Kraftangriffspunkte 3a bis 3c gebildeten gleichschenkligen Drei­ ecks verlaufende Drehachse 3e verschwenkt wird, und zwar je nach Richtung der Schaltbewegung entweder in die eine oder in die an­ dere Richtung.

Wie leicht erkennbar und in Fig. 2 auch gestrichelt angedeutet bewirkt das Verschwenken des Kraftübertragungsgliedes 3 eine zu­ einander gegensinnige Bewegung der am ersten Kraftübertragungs­ glied angreifenden Kolbenstangen 4a, 4b der beide Geberzylinder 5a, 5b, so daß der Kolben des einen Geberzylinders weiter ein­ taucht und der Kolben des anderen Geberzylinders entsprechend weiter austaucht, wie in Fig. 2 angedeutet. Als Reaktion darauf findet auch bei den getriebeseitig angeordneten Nehmerzylindern 7a, 7b eine entsprechende zueinander gegensinnige Bewegung der Kolbenstangen 8a, 8b statt, so daß das getriebeseitige zweite Kraftübertragungsglied 10 ebenfalls um eine Drehachse 10e ver­ schwenkt wird, die etwa durch die Basismitte des vorerwähnten gleichschenkligen Dreiecks sowie etwa senkrecht zur vorerwähnten zweiten Ebene verläuft. Die Kraftangriffspunkte verschwenken da­ bei in die gestrichelt angedeutete und mit 10a′, 10b′ sowie 10c′ bezifferte Lage.

Das Verschwenken des an der Schaltwelle 11 angreifenden Kraftan­ griffspunkts in die mit 10c′ bezifferte Lage bewirkt über die mit der Schaltwelle verbundene Schaltkurbel 11a eine Verdrehung der schaltwelle um ihre Längsachse und damit das Einlegen des gewünschten Ganges.

Das in den Fig. 5 bis 7 prinzipienhaft dargestellte Ausfüh­ rungsbeispiel zeigt eine der zuvor beschriebenen Übertragungs­ vorrichtung funktionell entsprechende und mit dieser konstruktiv weitgehend übereinstimmende gestängelose hydraulische Übertra­ gungsvorrichtung, bei der jedoch keine doppeltwirkenden Geber- und Nehmerzylinder, sondern einfachwirkende Geber- und Nehmer­ zylinder Verwendung finden.

Auch bei dieser Anordnung sind abweichend vom Stand der Technik alle Geberzylinder und alle Nehmerzylinder jeweils zumindest an­ nähernd parallel zueinander ausgerichtet und jeweils ein erster sowie ein zweiter Geberzylinder 5a, 5b mittels eines ersten Kraftübertragungsgliedes 3 mechanisch derart an den Schalthebel 1 angekoppelt, daß die Wählbewegungen W-W des Schalthebels in zueinander gleichsinnige und gleich große und die Schaltbewegun­ gen S-S des Schalthebels in zueinander gegensinnige, aber gleich große Kolbenbewegungen dieses ersten und zweiten Geberzylinders 5a, 5b umgesetzt werden; und in entsprechender Weise ist zur me­ chanischen Ankopplung der Schaltglieder bzw. der Schaltwelle 11 des mechanischen Wechselgetriebes 12 ein zweites Kraftübertra­ gungsglied 10 der schon zuvor beschriebenen Art vorgesehen, durch welches zueinander gleichsinnige und gleich große Kolben­ bewegungen eines ersten und eines zweiten Nehmerzylinders 7a, 7b in Wählbewegungen, nämlich in Längsverschiebungen W*-W* der Schaltwelle 11 und zueinander gegensinnige, aber gleich große Kolbenbewegungen dieses ersten und zweiten Nehmerzylinders in Schaltbewegungen, nämlich in eine Drehbewegung S*-S* der Schalt­ welle 11 um ihre Längsachse umgesetzt werden. Dazu sind die Ar­ beitskammern des ersten Geberzylinders 5a und des ersten Nehmer­ zylinders 7a über eine erste Hydraulikleitung A und die Arbeits­ kammern des zweiten Geberzylinders 5b und des zweiten Nehmerzy­ linders 7b über eine zweite Hydraulikleitung B miteinander ver­ bunden.

Zusätzlich zu den ersten und zweiten Geber- bzw. Nehmerzylindern ist jeweils noch ein dritter Geberzylinder 5c sowie ein dritter Nehmerzylinder 7c vorgesehen, welche jeweils etwa parallel zu den ersten und zweiten Geberzylindern 5a, 5b bzw. zu den ersten und zweiten Nehmerzylindern 7a, 7b ausgerichtet sind.

Diese dritten Geber- und Nehmerzylinder 5c bzw. 7c sind jeweils etwa basismittig, d. h. im Bereich der oben erwähnten Drehachsen 3e bzw. 10e am ersten bzw. zweiten Kraftübertragungsglied 3 bzw. 10 angelenkt, und zwar funktionell gegensinnig zum ersten und weiten Geberzylinder 5a, 5b bzw. zum ersten und zweiten Nehmer­ zylinder 7a, 7b. Mit funktionell gegensinnig ist hier gemeint, daß der Kolben des dritten Geberzylinders 5c bei entsprechenden Wählbewegungen W-W des Schalthebels z. B. druckaufbauend tiefer einfährt, wenn die Kolben des ersten und zweiten Geberzylinders 5a, 5b bei dieser Wählbewegung weiter ausfahren und umgekehrt. Entsprechendes gilt für die drei Nehmerzylinder 7a bis 7c.

Wie bei den ersten und zweiten Geber- und Nehmerzylindern sind auch die Arbeitskammern des dritten Geberzylinders 5c und des dritten Nehmerzylinders 7c durch eine dritte Hydraulikleitung C miteinander verbunden.

Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Übertragungsvorrichtung, bei der sämtliche - doppeltwirkende - Geber- und Nehmerzylinder sowohl an der Übertragung der Wählbewegungen als auch der Schaltbewegungen des Schalthebels 1 beteiligt waren, sind im vorliegenden Falle nur die ersten und zweiten Geber- bzw. Neh­ merzylinder 5a, 5b bzw. 7a, 7b sowohl an den Schaltbewegungen als auch an Wählbewegungen. Die dritten Geber- und Nehmerzylin­ der 5c, 7c sind an der Übertragung der Schaltbewegungen dagegen nicht beteiligt.

Wie die Fig. 5 bis 7 leicht erkennen lassen, werden - ausge­ hend von der Leerlauf- oder Ruheposition des Schalthebels 1 - Wählbewegungen w in die eine Richtung jeweils nur gemeinsam vom ersten und zweiten Geberzylinder 5a, 5b im Zusammenwirken mit dem ersten und zweiten Nehmerzylinder 7a, 7b übertragen und Wählbewegungen in die andere Richtung jeweils durch den dritten Geberzylinder 5c im Zusammenwirken mit dem dritten Nehmerzylin­ der 7c.

In den Fig. 5 bis 7 ist wiederum angenommen worden, daß ein mechanisches wechselgetriebe mit in vier Schaltgassen angeordne­ ten Gängen vorgesehen ist, wobei der getriebeinnere Schaltfinger o. ä. der Schaltwelle 11 in der Ruhe- bzw. Leerlaufposition des Schalthebels 1 gerade in der Schaltgasse des dritten und vierten Ganges positioniert ist. In diesem Falle wären die Schaltgassen für den ersten und zweiten Gang sowie für den Rückwärtsgang durch in der Zeichenebene nach rechts gerichtete Wählbewegungen W des Schalthebels 1 anzuwählen, wodurch ja in der oben vor­ beschriebenen Weise die Kolben des ersten und zweiten Geberzy­ linders 5a, 5b zueinander gleichsinnig und gleich weit in die Geberzylinder einfahren, mit der Folge, daß die Kolben des er­ sten und zweiten Nehmerzylinders 7a, 7b in entsprechender Weise zueinander gleichsinnig und gleich weit in Richtung der Schalt­ gassen des ersten und zweiten bzw. des Rückwärtsganges R ausfah­ ren.

Zum Anwählen der Schaltgasse des 5. Ganges müßte der Schalthebel 1 dagegen in der Zeichenebene eine Wählbewegung W nach links ausführen, wodurch der Kolben des dritten Geberzylinders 5c druckaufbauend weiter in den Zylinder einfährt und der mit sei­ ner Kolbenstange am zweiten Kraftübertragungsglied 10 angreifen­ de Kolben des dritten Nehmerzylinders 7c in entsprechender Weise in Richtung der Schaltgasse des 5. Ganges ausfährt.

Da die Kolbenstangen 4c bzw. 8c des dritten Geber- bzw. Nehmer­ zylinders 5c, 7c jeweils in der Drehachse 3e bzw. 10e des Kraft­ übertragungsgliedes 3 bzw. 10 angreift, bleiben sie von den bei den Schaltbewegungen S-S des Schalthebels 1 bewirkten Schwenkbe­ wegungen der Kraftübertragungsglieder unbeeinflußt.

Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zeigt, daß im Bedarfsfall auch eine Kombinati­ on von doppeltwirkenden und einfachwirkenden Geber- und Nehmer­ zylindern zum Einsatz kommen kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind schalthebelseitig wie in den Fig. 1 bis 4 zwei doppelt­ wirkende Geberzylinder und getriebeseitig entsprechend den Figu­ ren 5 bis 7 drei einfachwirkende Nehmerzylinder angeordnet, die wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen durch nur drei Hydraulikleitungen A, B und C miteinander verbunden sind.

In diesem Ausführungsbeispiel ist gezeigt, daß es im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 7 auch mög­ lich ist, die Wählbewegungen W-W des Schalthebels durch zueinan­ der gegensinnige Kolbenbewegungen der ersten und zweiten Geber­ bzw. Nehmerzylinder 5a, 5b bzw. 7a, 7b in entsprechende Wählbe­ wegungen W*-W* der Schaltwelle umzuformen. In entsprechender Weise werden dann die Schaltbewegungen S-S des Schalthebels 1 durch zueinander gleichsinnige und gleich große Kolbenbewegungen der Geber- und Nehmerzylinder in entsprechende Schaltbewegungen S*-S* der Schaltwelle 11 umgesetzt.

Das zweite Kraftübertragungsglied 10 ist zu diesem Zweck im we­ sentlichen lediglich räumlich etwas anders angeordnet, nämlich so, daß einerseits seine Schwenkbewegungen um die Drehachse 10e in Längsverschiebungen W*-W* der Schaltwelle 11 umgeformt werden und andererseits die zum Schalten benötigten Drehbewegungen der Schaltwelle 11 durch eine parallel zu den Nehmerzylindern 7 er­ folgende Schiebebewegung des zweiten Kraftübertragungsglieds 10 erzeugt werden. Für diese Schiebebewegungen des zweiten Kraft­ übertragungsgliedes 10 ist wie auch schon beim ersten Kraftüber­ tragungsglied 3 zusätzlich eine Führungskulisse 13 vorgesehen.

Die in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 4 und 8 dargestellte Übertragungsvorrichtung mit doppeltwirkenden Geber­ zylindern zeichnet sich durch die Verwendung von insgesamt nur drei Hydraulikleitungen sowie durch ihre bauliche Kompaktheit aus, da z. B. für die Unterbringung der Geberzylinder nur auf einer Seite des Schalthebels 1 Bauraum benötigt wird, die übri­ gen Bereiche dagegen für andere Zwecke frei bleiben.

Bei der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung wird dagegen zusätzlicher Bauraum zur Unterbringung der dritten Geber- und Nehmerzylinder 5c, 7c benö­ tigt. Dafür werden aber in vorteilhafter Weise statt doppeltwir­ kender Geber- und Nehmerzylinder auch nur konstruktiv einfachere und damit preisgünstigere einfachwirkende Geber- und Nehmerzy­ linder eingesetzt. Der Vorteil, daß für die leitungsmäßige Ver­ bindung der Geberzylinder mit den Nehmerzylindern insgesamt nur drei Hydraulikleitungen erforderlich sind, liegt aber auch bei dieser Variante vor.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die beiden Über­ tragungsmechanismen in Form T-förmiger Kraftübertragungsglieder ausgebildet. Die Erfindung ist natürlich auf derartige Kraft­ übertragungsglieder nicht beschränkt. Grundsätzlich kann für die Ankopplung der Geberzylinder an den Schalthebel jeder Übertra­ gungsmechanismus zum Einsatz kommen, der geeignet ist, die Wähl- und Schaltbewegungen des Schalthebels 1 einerseits in gleichsin­ nige und gleich große und andererseits in gegensinnige Kolbenbe­ wegungen der Geberzylinder umzuformen; und entsprechendes gilt für den Übertragungsmechanismus zur Ankopplung der Nehmerzylin­ der an die Schaltglieder bzw. an die Schaltwelle des Wechselgetriebes.

In hydraulischen Anlagen, so auch in Vorrichtungen zum hydrauli­ schen Übertragen der Wähl- und Schaltbewegungen des Schalthebels 1 auf die Schaltwelle des Wechselgetriebes, ist das Übertra­ gungsfluid aufgrund sich ändernder Umgebungstemperaturen sowie betriebsbedingt im allgemeinen nicht unbeachtlichen Temperatur­ schwankungen unterworfen. Um dadurch bedingte Volumenveränderun­ gen auszugleichen, kann jede der nur drei Hydraulikleitungen A, B, C in einfacher Weise über je ein Schließventil 9a bis 9c mit einem Vorrats- und Ausgleichsbehälter 6 verbunden werden, wobei die Schließventile derart ausgebildet sind, daß sie bei einem während der Durchführung von Wähl- und Schaltbewegungen statt­ findenden Druckaufbau in den Hydraulikleitungen schließen, im drucklosen Zustand dagegen, nach dem also der jeweilige Gang eingelegt ist, den Durchgang zum Vorrats- und Ausgleichsbehälter 6 leitungsmäßig freigeben, um ,so einen Volumenausgleich zu er­ möglichen.

Bezugszeichenliste

1 Schalthebel
2 Gelenkstelle
3 erster Übertragungsmechanismus erstes Kraftübertragungsglied
3a Kraftangriffspunkte
3b Kraftangriffspunkte
3c Kraftangriffspunkte
3d Lot auf Dreieck 3a, 3b, 3c
3e Drehachse
4a Kolbenstange des ersten Geberzylinders
4b Kolbenstange des zweiten Geberzylinders
4c Kolbenstange des dritten Geberzylinders
5a erster Geberzylinder
5b zweiter Geberzylinder
5c dritter Geberzylinder
6 Vorrats- und Ausgleichsbehälter
7a erster Nehmerzylinder
7b zweiter Nehmerzylinder
7c dritter Nehmerzylinder
8a Kolbenstange des ersten Nehmerzylinders
8b Kolbenstange des zweiten Nebenzylinders
8c Kolbenstange des dritten Nebenzylinders
9a Schließventile
9b Schließventile
9c Schließventile
10 zweiter Übertragungsmechanismus zweites Kraftübertragungsglied
10a Kraftangriffspunkte
10b Kraftangriffspunkte
10c Kraftangriffspunkte
10d Lot auf Dreieck 10a, 10b, 10c
10e Drehachse
11 Schaltglied; Schaltwelle
12 Wechselgetriebe
13 Führungskulisse
A erste Hydraulikleitung
B zweite Hydraulikleitung
C dritte Hydraulikleitung
W-W Wählbewegung des Schalthebels
S-S Schaltbewegung des Schalthebels
W*-W* Wählbewegung der Schaltwelle
S*-S* Schaltbewegung der Schaltwelle

Claims (9)

1. Vorrichtung zum hydraulischen Übertragen der in zwei senk­ recht zueinander stehenden Bewegungsebenen erfolgenden Wähl- und Schaltbewegungen (W-W; S-S) eines Schalthebels (1) auf die Schaltglieder (11) eines mechanischen Wechselgetriebes (12), insbesondere, eines Kfz-Wechselgetriebes,
mit mindestens zwei mechanisch mit dem Schalthebel (1) gekop­ pelten und zumindest annähernd in einer etwa senkrecht zum Schalthebel (1) verlaufenden gemeinsamen ersten Ebene ange­ ordneten hydraulischen Geberzylindern (5a, 5b, 5c),
mit mindestens zwei mechanisch mit den Schaltgliedern (11) des Wechselgetriebes (12) gekoppelten und zumindest annähernd in einer gemeinsamen zweiten Ebene angeordneten hydraulischen Nehmerzylindern (7a, 7b, 7c)
sowie mit die Geberzylinder (5a, 5b, 5c) mit den ihnen je­ weils zugeordneten Nehmerzylindern (7a, 7b, 7c) verbindenden Hydraulikleitungen (A, B, C),
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Sowohl die Geberzylinder (5a, 5b, 5c) als auch die Nehmer­ zylinder (7a, 7b, 7c) sind jeweils zumindest annähernd pa­ rallel zueinander ausgerichtet.
• b) Zur mechanischen Ankopplung der Geberzylinder (5a, 5b, 5c) an den Schalthebel (1) ist ein erster Übertragungsmecha­ nismus (3) vorgesehen, durch welchen Bewegungen des Schalthebels (1) in der einen Bewegungsebene in zueinander gleichsinnige und gleich große Kolbenbewegungen eines er­ sten und eines zweiten Geberzylinders (5a, 5b) und die Be­ wegungen des Schalthebels (1) in der dazu senkrechten an­ deren Bewegungsebene in zueinander gegensinnige, aber gleich große Kolbenbewegungen des ersten und des zweiten Geberzylinders (5a, 5b) umsetzbar sind.
• c) Die ersten und zweiten Geberzylinder (5a, 5b) sind mit den ersten und zweiten Nehmerzylindern (7a, 7b) durch Hydrau­ likleitungen (A, B, C) derart verbunden, daß zueinander gleichsinnige Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Ge­ berzylinders (5a, 5b) entsprechende zueinander gleichsin­ nige Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Nehmerzylin­ ders (7a, 7b) und zueinander gegensinnige Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Geberzylinders (5a, 5b) entspre­ chende zueinander gegensinnige Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Nehmerzylinders (7a, 7b) bewirken.
• d) Zur mechanischen Ankopplung der Nehmerzylinder (7a, 7b, 7c) an die Schaltglieder (11) ist ein zweiter Übertra­ gungsmechanismus (10) vorgesehen, durch welchen zueinander gleichsinnige und gleich große Kolbenbewegungen eines er­ sten und eines zweiten Nehmerzylinders (7a, 7b) in Wähl- oder in Schaltbewegungen eines Schaltglieds (11) und zu­ einander gegensinnige, aber gleich große Kolbenbewegungen des ersten und zweiten Nehmerzylinders (7a, 7b) entspre­ chend in Schalt- oder in Wählbewegungen (S*-S*) eines Schaltglieds (11) umsetzbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die ausschließliche Verwendung doppeltwirkender Geber- und Nehmerzylinder (5a, 5b; 7a, 7b) mit durch ihre Kolben vo­ neinander getrennten ersten und kolbenstangenseitigen zweiten Arbeitskammern,
wobei einerseits die erste Arbeitskammer des ersten Geber­ zylinders (5a) durch eine erste Hydraulikleitung (A) mit der ersten Arbeitskammer des ersten Nehmerzylinders (7a) und die erste Arbeitskammer des zweiten Geberzylinders (5b) durch ei­ ne zweite Hydraulikleitung (B) mit der ersten Arbeitskammer des zweiten Nehmerzylinders (7b) verbunden ist,
und wobei andererseits die zweiten Arbeitskammern des ersten und zweiten Geberzylinders (5a, 5b) untereinander und durch eine dritte Hydraulikleitung (C) mit den ebenfalls unterein­ ander verbundenen zweiten Arbeitskammern des ersten und zwei­ ten Nehmerzylinders (7a, 7b) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die ausschließliche Verwendung doppeltwirkender Geber- und Nehmerzylinder (5a, 5b; 7a, 7b) mit durch ihre Kolben vo­ neinander getrennten ersten und kolbenstangenseitigen zweiten Arbeitskammern,
wobei einerseits die zweite Arbeitskammer des ersten Geber­ zylinders (5a) durch eine erste Hydraulikleitung (A) mit der zweiten Arbeitskammer des ersten Nehmerzylinders (7a) und die zweite Arbeitskammer des zweiten Geberzylinders (5b) durch eine zweite Hydraulikleitung (B) mit der zweiten Arbeitskam­ mer des zweiten Nehmerzylinders (7b) verbunden ist,
und wobei andererseits die ersten Arbeitskammern des ersten und zweiten Geberzylinders (5a, 5b) untereinander und durch eine dritte Hydraulikleitung (C),mit den ebenfalls unterein­ ander verbundenen ersten Arbeitskammern des ersten und zwei­ ten Nehmerzylinders (7a, 7b) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die ausschließliche Verwendung einfachwirkender Geber- und Nehmerzylinder (5a, 5b; 7a, 7b), wobei die Arbeitskammer des ersten Geberzylinders (5a) durch eine erste Hydraulikleitung (A) mit der Arbeitskammer des er­ sten Nehmerzylinders (7a) und die Arbeitskammer des zweiten Geberzylinders (5b) durch eine zweite Hydraulikleitung (B) mit der Arbeitskammer des zweiten Nehmerzylinders (7b) ver­ bunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung zweier doppelwirkender Geberzylinder (5a, 5b) und dreier einfachwirkender Nehmerzylinder (7a, 7b, 7c) oder dreier einfachwirkender Geberzylinder und zweier doppeltwirkender Nehmerzylinder, welche über nur drei Hy­ draulikleitungen (A, B, C) miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Übertragungsmechanismus als etwa in der ersten Ebene liegendes erstes und der zweite Übertragungsmechanismus als etwa in der zweiten Ebene liegendes zweites Kraftübertra­ gungsglied (3 bzw. 10) ausgebildet ist,
daß beide Kraftübertragungsglieder (3, 10) jeweils drei etwa ein gleichschenkliges Dreieck bildende Kraftangriffspunkte (3a, 3b, 3c; 10a, 10b, 10c) enthalten,
und daß jeweils an dem die Spitze des Dreiecks bildenden Kraftangriffspunkt (3c bzw. 10c) der Schalthebel (1) bzw. ein Schaltglied (11) angelenkt ist, während die ersten und zwei­ ten Geber- und Nehmerzylinder (5a, 5b; 7a, 7b) jeweils an den beiden übrigen Kraftangriffspunkten (3a, 3b; 10a, 10b) ange­ lenkt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kraftübertragungsglieder (3, 10) räumlich de­ rart ausgerichtet und gelagert sind,

• a) daß das von der Spitze auf die Basis des durch die Kraft­ angriffspunkte (3a, 3b, 3c; 10a, 10b, 10c) gebildeten Dreiecks gefällte Lot (3d, 10d) bei in seiner Ruhelage be­ findlichem Schalthebel (1) jeweils etwa parallel zu und etwa mittig zwischen dem ersten und dem zweiten Geber­ bzw. Nehmerzylinder (5a, 5b; 7a, 7b) verläuft,
• b) daß sie bei zueinander gleichsinnigen Kolbenbewegungen der ersten und zweiten Geber- bzw. Nehmerzylinder aus dieser Ruheposition heraus geführt auf einer parallel zu den Ge­ ber- und Nehmerzylindern verlaufenden Bewegungsbahn ver­ schoben werden,
• c) und daß sie bei zueinander gegensinnigen Kolbenbewegungen der ersten und zweiten Geber- bzw. Nehmerzylinder um eine jeweils etwa senkrecht zur ersten bzw. zur zweiten Ebene sowie jeweils durch die Basismitte verlaufende Drehachse (3e, 10e) verschwenkt werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen etwa basismittig am ersten Kraftübertragungsglied (3) funktionell gegensinnig zum ersten und′ zweiten Geberzy­ linder (5a, 5b) angelenkten dritten einfachwirkenden Geberzy­ linder (5c) und einen etwa basismittig am zweiten Kraftüber­ tragungsglied (10) funktionell gegensinnig zum ersten und zweiten Nehmerzylinder (7a, 7b) angelenkten dritten einfach­ wirkenden Nehmerzylinder (7c), deren Arbeitskammern durch ei­ ne dritte Hydraulikleitung (C) miteinander verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Hydraulikleitungen (A, B, C) über je ein bei Druckaufbau in der Leitung schließendes Schließventil (9a, 9b, 9c) mit einem Vorrats- und Ausgleichsbehälter (6) in Verbindung steht.