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Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen Es ist bekannt,
Schaltvorrichtungen für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen in der Weise auszubilden,
daß gleichzeitig mit dem Ein- und Ausschalten eines Ganges die das Getriebe mit
der Verbrennungskraftmaschine verbindende Kupplung ausgerückt und nach erfolgter
Schaltung wieder eingerückt wird, so daß also während des Geschwindigkeitswechsels
der Antrieb ausgeschaltet ist. Zu diesem Zweck trägt eine von dem Wagenführer bewegte
Steuerwelle sowohl Kurvenscheiben zum Ein- und Ausschalten der verschiedenen Gänge
wie auch eine Kurvenscheibe zum gleichzeitigen Aus- und Wiedereinrücken der Kupplung.
Der Schaltvorgang erfordert infolge dieser gleichzeitigen Bewegung mehrerer Kurvenscheiben
und der von ihnen abhängigen Hebel und Kupplungen einen erheblichen Kraftaufwand.
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Die Erfindung will die Aufgabe lösen, diesen Nachteil der bekannten
Schaltvorrichtungen für Kraftfahrzeuge zu beseitigen, und zwar dadurch, daß die
für die jeweiligen Schaltvorgänge erforderliche Arbeitsleistung der Antriebsmaschine
des Fahrzeuges zugewiesen wird. Zur Durchführung dieses Erfindungsgedankens wird
mit der Antriebswelle ein Getriebe verbunden, das durch Bewegen eines Steuerhebels
mit einem Zylinder verbunden werden kann, der verschiedene Kurven sowohl zur Bewegung
der Schalthebel oder Stangen für die verschiedenen Gänge wie auch zum gleichzeitigen
Aus- und Wiedereinschalten der Antriebskupplung trägt. Das Getriebe und seine Einrückvorrichtung
sind dabei erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß das Getriebe nach Vollendung
des Schaltvorganges selbsttätig ausgeschaltet wird. Die von dem Wagenführer beim
Schalten zu leistende Arbeit verringert sich demnach auf das Einrücken dieses Getriebes.
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Hierbei würde der Kurvenzylinder für jeden Gang je eine Schaltkurve
außer der zum Aus-und Einrücken der Antriebskupplung erforderlichen Kurve aufweisen
müssen, was eine erhebliche Länge des Zylinders und auch eine unerwünschte Unübersichtlichkeit
der je zwei Gänge oder Stufen des Wechselgetriebe zur Folge hätte. Um dies zu vermeiden,
werden, wie dies bereits bekannt ist, je zwei Gänge oder Stufen des Wecnselgetriebes,
z. B. der Rückwärtsgang und der erste Gang sowie der zweite und dritte Gang, je
von einer Schaltstange bewegt, so daß zwei Schaltkurven am Kurvenzylinder für das
Wechselgetriebe genügen, von denen nach der Erfindung die eine die Schaltstangen
in der einen Richtung, die andere diese in der anderen Richtung bewegt, so daß vier
Schaltmöglichkeiten dadurch gegeben sind. Die Auswahl der jeweils zu bewegenden
Schaltstange erfolgt erfindungsgemäß durch Schwenken des das Getriebe für den Kurvenzylinder
einrückenden Steuerhebels, der beim Einrücken dieses Getriebes einen mit den Schaltstangen
in Verbindung zu bringenden Stift derart einstellt, daß er je nach Bedarf von der
einen oder der anderen der beiden Schaltkurven des Zylinders mitgenommen wird.
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Schließlich wird gemäß der Erfindung das den Kurvenzylinder bewegende,
durch den Steuerhebel einrückbare Getriebe derart ausgebildet,
daß
das Einschalten des Rückwärtsganges und des ersten Vorwärtsganges langsam, des zweiten
und dritten Vorwärtsganges aber schnell erfolgt.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung.
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Abb. I zeigt das Wechselgetriebe im Längsschnitt.
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Abb. 2 zeigt das Getriebe nach abgenommenem Deckel von oben gesehen.
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Abb. 3 zeigt die vordere Seite mit eingezeichneten Schalthebeln.
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Abb. 4 zeigt die Lagerung der Schaltstangen der Schaltvorrichtung
und der Schalträderwellen.
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Abb. 5 zeigt die Lagerung der Kupplungsgabel.
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Abb. 6 zeigt den Antrieb der Kulissenwelle. Abb.7 zeigt die Schaltvorrichtung
von der Seite gesehen.
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Abb. 8 zeigt die gleiche Vorrichtung von oben gesehen mit rechtsstehender
Zahnstange. Abb. 9 zeigt das gleiche mit linksstehender Zahnstange.
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Abb. Io und II zeigen den Kopierstift in den beiden vorkommenden Stellungen.
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Abb. I2 zeigt die Abwicklung der Kurven. Abb. I3 zeigt das Kurvenrad.
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Die Kurbelwelle I trägt die Schwungscheibe 2, die mit der Kupplungsscheibe
3 verbunden ist. Der Kupplungskörper 4 befindet sich im Innern der Kupplungsscheibe
5 und wird durch die Schraubenfedern 5 ständig nach vorn gedrückt. Die Stellschrauben
6 dienen zum Einstellen des Federdruckes. Zwischen der Schwungscheibe 2 und dem
Kupplungskörper 4 befinden sich die Kupplungsringe 7, welche an der Scheibe 8 befestigt
ist. Die Seheibe 8 ist am Mitnehmer 9 angenietet. Der Mitnehmer 9 sitzt auf Keilen
Io der Zwischenwelle II. Am inneren Boden der Kupplungsscheibe 3 sind zur Aufnahme
der Gelenkhebel 2 entsprechende Lageraugen I3 angebracht. Die Gelenkhebel I2 drücken
mit ihrem einen Ende gegen den Bund der Druckbüchse I4 und mit ihrem anderen Ende
gegen den inneren Boden des Kupplungskörpers 4. Erfolgt ein Verschieben der Druckbüchse
I4 in Richtung des Pfeiles (Abb. I), so wird der Kupplungskörper 4 durch die Gelenkhebel
I2 zurückgedrückt und somit der Druck auf die Kupplungsringe aufgehoben. Die Zwischenwelle
II ist mit dem Zapfen I5 in der Mutter I6 der Schwungscheibe 2 gelagert und trägt
an ihrem hinteren Ende das Antriebsritzel I7 für die Vorgelegeräder I8 des Wechselgetriebes.
Die Stange I9 dient zur Aufnahme der Vorgelegeräder I8. Auf der Schaltwelle 2o sind
die Schalträder 2I und 22 auf den Federn 23 verschiebbar aufgesetzt. Das Schaltrad
2I steht mittels der Schaltgabel 24 mit der Schaltstange 25 in Verbindung und das
Schaltrad 22 mittels der Schaltgabel 26 mit der Schaltstange 27. Wird also die Schaltstange
25 zurückgeschoben, so greift Schaltrad 2I in das Zwischenrad 28, welches mit dem
kleinsten Rad 29 der Vorgelegeräder in Eingriff steht. Dieser eingeschaltete Gang
ist der Rückwärtsgang. Wird die Schaltstange 27 und somit das Schaltrad 22 zurückgeschoben,
so greift Schaltrad 22 in das Vorgelegerad, und es ist somit der erste Gang eingeschaltet.
Beim Verschieben der Schaltstange 25 nach vorn greift das Schaltrad 2I in das Vorgelegerad
3I, und somit wäre der zweite Gang eingeschaltet. Schaltet man die Schaltstange
27 nach vorn, so greift Schaltrad 22 mit seiner Innenverzahnung über die Zähne des
Ritzels I7. In diesem Falle ist Zwischenwelle II und Schaltwelle 2o direkt verbunden.
Das jeweilige Verschieben der Schaltstangen erfolgt nicht wie bisher direkt mit
dem Schalthebel 57, sondern durch das Kurvenrad 32. Die Kulissenstange 33, welche
in einem besonderen Auge 34 einen Bolzen 35 trägt, ist im Getriebegehäuse 36 längsverschiebbar
untergebracht. Ein weiteres Gestänge 37 sitzt drehbar um den Bolzen 35 und hat hinten
nach den Seiten herausragende Vorsprünge 38, welche in die entsprechenden Ausfräsungen
der auf den Schaltstangen 25 und 27 sitzenden Stellringe abwechselnd eingreifen.
Der Zahnstangenschieber 39, welcher mit den eingefrästen Zähnen des Bolzens 35 in
Eingriff steht, besitzt hinten heruntergehende Lappen 4o zur Führung. Ferner befindet
sich im Zahnstangenschieber 39 eine Bohrung zur Aufnahme des unteren Armes 4I vom
Schalthebel 57. Der Antrieb des Kurvenrades 32 erfolgt durch die beiden Schneckenräderpaare
42 und 43. Der Antrieb der treibenden Schnecke erfolgt durch zwei Zahnräder 44 und
45. Das Antriebsrad 45 ist an die Kupplungsscheibe 3 angeschraubt. Auf der Schneckenwelle
46 sitzt verschiebbar das Schaltrad 47, welches den Zweck hat, dem Kurvenrad 32
zwei verschiedene Geschwindigkeiten zu erteilen, einmal durch den Eingriff der Räder
48 und 49, das andere Mal durch die Räder 5o und 5I. Zwischen den Rädern 48 und
5I ist auf dem Zylinder eine nach zwei Seiten steigende Kurve (Abb. I2) eingefräst.
Die eingefräste Kurve 52 dient zur Verschiebung der Schaltstangan 25 und 27 in der
Rückwärtsrichtung, d. h. zum Einschalten des Rückwärts- bzw. des ersten Ganges.
Die nach vorn ansteigende Kurve 53 hat die Aufgabe, den zweiten oder dritten Ganj
einzuschalten. Das Schaltrad 47 steht mittels eines Hebels 54 mit der Kulissenstange
33 in Verbindung, und zwar ist .der Hebel im Drehpunkt 55 drehbar. Verschiebt sich
die
Kulissenstange 33 nach vorn, so geht das Schaltrad 47 so weit zurück, daß Zahnrad
49 in 48 eingreift, und im selben Augenblick wird das Kurvenrad sich drehen, da
das Schaltrad 47 durch den Keil 56 auf Welle 46 ständig in Drehung versetzt wird.
Im selben Augenblick wird aber auch der Bolzen 35 durch die Kurve 53 nach vorn gezogen
und zieht das anfangs wenig eingreifende Zahnrad 49 durch die Zähne des Zahnrades
48 hindurch, bis es auf der anderen Seite die Zähne des Zahnrades 48 verlassen hat.
Im selben Augenblick bleibt das Kurvenrad stehen, und das ist für den Bolzen 35
auch diejenige Stellung, in welcher der zweite oder dritte Gang eingeschaltet ist;
je nachdem, ob das Schaltgestänge 37 mit der Schaltstange 25 oder 27 in Verbindung
gebracht wird. Wird das Schaltrad 47 nach der anderen Seite verschoben, so daß die
Zähne des Rades 5o mit denen des Rades 5I in Eingriff kommen, so macht der Bolzen
35 auch die entgegengesetzte Bewegungsrichtung; jetzt tritt die Kurve 52 in Tätigkeit
und schaltet den Rückwärts- oder ersten Gang ein. Die Bewegung des Schaltrades 47
erfolgt vom Schalthebel 57 aus. Wird dieser nach der einen Seite oder nach der anderen
Seite verschoben, so wird das Schaltgestänge 37 entweder in Schaltstange 25 oder
27 eingeführt. Wird nun der Schalthebel 57 vor- oder rückwärts bewegt, so
wird der Bolzen 35 ebenfalls mitgenommen und legt sich entweder gegen den Anfangspunkt
58 der Kurve 52 oder gegen den Anfangspunkt 59 der Kurve 53. Im gleichen Augenblick
ist aber das Schaltrad 49 bzw. 5o um einige Millimeter in die Zähne des Rades 48
bzw. 5I eingetreten, und der bereits geschilderte Vorgang erfolgt. Das Kurvenrad
32 läuft nur so lange, bis die höchste Stelle 6o bzw. 6I der Kurve erreicht ist,
denn diese Punkte korrespondieren mit den Radbreiten der Räder 48, 49, 5o und 5I.
Bleibt also das Kurvenrad 32 mit dem Bolzen 35 auf Punkt 6o stehen, so ist der erste
oder Rückwärtsgang eingeschaltet. Steht der Bolzen in Punkt 6I, so ist der zweite
bzw. dritte Gang eingeschaltet. Damit es möglich ist, vom Punkt 6o bzw. 6I auch
wieder rückwärts auf Leerlauf schalten zu können, ist der Bolzen 35 mit zwei Flächen
(s. Abb. Io und II) versehen, die folgenden Zweck haben: Bewegt man den Schalthebel
57 vor- oder rückwärts, so dreht sich, infolge der Zahnstange und der eingefrästen
Zähne am Bolzen 35, derselbe rechts oder links herum, so daß einmal Stellung Io
und das andere Mal Stellung II erzielt wird. Da die Entfernung vom Mittelpunkt des
Bolzens 35 bis zur Fläche gegenüber der Entfernung bis zum Radius geringer ist,
so ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, das Einrücken des Schalthebels bzw. des
Bolzens 35 nach der anderen Seite vorzunehmen. An dem Kurvenrad 32 ist außer der
bereits beschriebenen Kurve an der Stirnfläche eine weitere Kurve 62 angebracht.
Diese Kurve hat den Zweck, beim Schalten, also beim Inkrafttreten des Schaltmechanismus
durch die Kurve 52 bzw. 53 selbsttätig das Ein- und Ausrücken der Kupplung zu besorgen.
Der Kupplungshebel 63, welcher um die Schneckenwelle 64 drehbar sitzt, liegt mit
den Zapfen 65 gegen die Druckbüchse I4 der Kupplung. Die Rolle 66 liegt gegen die
Kurve 62. Die Stellung der drei Kurven ist in der Abwicklung des Kurvenrades (Abb.
I2) ersichtlich. Am Deckel 67 sind an der Innenseite zwei parallele Nuten 68 eingearbeitet,
die durch eine Quernut miteinander verbunden sind, so daß der Führungsstift 69 des
Schaltgestänges 37 durch das Schwenken des Steuerhebels 57 auf die eine oder die
andere Nut eingestellt werden kann und dann eine zwangläufige Führung des Schaltgestänges
bewirkt. Vorgang beim Schalten.
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Bei Leerlauf des Schaltgetriebes nach Abb. I ist die Kupplung eingerückt,
d. h. die Federn 5 haben die Schwungscheibe 2, die Kupplungsringe 7 und die Kupplungsscheibe
3 zusammengepreßt. Die Druckbüchse I4 ist infolgedessen auch zurückgeschoben. Das
Kurvenrad 32 steht so, daß die Rolle 66 des Kupplungshebels 63 an der tiefen Stelle
67 der Kurve 62 steht. Der Bolzen 35 steht zwischen den Punkten 58 und 59 der Kurven
52 und 53. Der Schalthebel kann links, in der Mitte oder rechts liegen, so daß also
die seitlich vorstehenden Ansätze des Schaltgestänges 37 in den Aussparungen der
Stellringe links, in der Mitte oder rechts liegen würden. Die Schalträder 2I und
22 stehen in der Mitte der zugehörigen Vorgelegeräder. Soll nun irgendein Gang eingeschaltet
werden, z. B. der Rückwärtsgang, so bewegt man den Schalthebel 57 zunächst nach
rechts bis zum Anschlag des Stiftes 69 im Profil des Deckels 67, dann wird der Hebel
nach vorn gedrückt. Dadurch verschiebt man die Schaltstange 25 nach rückwärts, und
zwar so weit, bis der Bolzen 35 an der Kurve anliegt, gleichzeitig hat sich infolge
des Zahnstangenschiebers der Bolzen 35 gedreht, so daß die Fläche nach vorn steht,
und nunmehr zuläßt, daß noch um einige Millimeter weiter geschaltet werden kann.
Dadurch wird es möglich, das Schaltrad 5o einige Millimeter in das Gegenrad 5i einzuschieben,
und das Kurvenrad 32 läuft. Sobald das Kurvenrad 32 sich in Bewegung gesetzt hat,
rückt- die schnelle, aufsteigende Kurve 7o die Kupplung aus, und schon im nächsten
Moment wirkt Kurve 52, um das
Einschalten des Rades 2 vorzunehmen.
Ist der Bolzen 35 im Punkte 6o angelangt, so hat die vom Punkte 7I an abfallende
Kurve die Kupplung wieder einrücken lassen. Im Punkte 6o bleibt das Kurvenrad stehen,
da das Schaltrad 5o unterdessen durch das Zahnrad 5I hindurchgewandert ist. Soll
nun ein anderer Gang eingeschaltet werden, so wird der Schalthebel nach rückwärts
gezogen, wobei sich der Bolzen 35 dreht; es entsteht Platz zum Einschalten des Schaltrades
5o, das Kurvenrad setzt sich in Bewegung, die schnelle aufsteigende Kurve schaltet
die Kupplung aus, und die abfallende Kurve schaltet den Leerlauf ein. Genau so wie
der eben geschilderte Vorgang verhält es sich auch bei den anderen Gängen. Die Kurve
52 dient zum Ein- und Ausschalten des ersten und Rückwärtsganges. Die Kurve 53 zum
Ein- und Ausschalten des zweiten und dritten Ganges. Die Stirnkurve 62 dient zum
Ein- und Ausschalten der Kupplung während des Schaltens. Das Schaltrad 47, welches
zum Einschalten des Kurvenrades 32 dient, hat zwei verschieden große Zahnräder 49
und 5o, welche den Zweck haben, daß beim Einschalten des Rades 5o in 5I das Kurvenrad
langsam läuft und beim Einschalten des Rades 49 das Kurvenrad schneller läuft. Diese
zwei Geschwindigkeiten sind erforderlich, da der erste und Rückwärtsgang langsam,
dagegen der zweite und dritte Gang schnell eingeschaltet werden müssen.