DE640429C

DE640429C - Schaltvorrichtung fuer Wechselgetriebe mit wahlweise zu kuppelnden Getriebeteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE640429C
Application number: DEP69088D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-03-11
Filing date: 1934-03-09
Publication date: 1937-01-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe mit wahlweise zu kuppelnden Getriebeteilen, die sich besonders auch für die Gangschaltung von Kraftfahrzeugen eignet.

Es sind solche Schaltvorrichtungen bekannt, bei denen das steuernde und das gesteuerte Glied um eine gemeinsame Achse drehbar sind und in der Ausgangsstellung in einer Linie durch Federn gehalten werden, die beide Glieder verbinden. Bei den bekannten Einrichtungen wird dem gesteuerten Glied nur ein Bewegungsgrad ermöglicht, und das gesteuerte Glied hat nur zwei Stellungen, eine Eingriffsstellung und eine ausgeschaltete Stellung.

Gemäß- der Erfindung hat das steuernde und das gesteuerte Glied zusammenwirkende flache Oberflächen, die in der Ausgangs-

ao stellung durch die Federn in einer Linie gehalten werden. Durch eine Winkelbewegung des Steuerungsgliedes, die in einer oder mehreren Stufen erfolgen kann, werden diese Abflachungen unter Spannung einer der Federn aus der Linie gebracht, während das gesteuerte Glied in Stillstand bleibt, bis seine Bewegung zugelassen wird. Alsdann folgt es der Bewegung des Steuergliedes, bis die flachen Oberflächen wieder in Linie liegen.

Hierbei ändert sich je nach dem Winkelausschlag des Steuergliedes einerseits die Differenz der Federspanmmgen, andererseits aber verschiebt sich zugleich der Unterstützungspunkt des Steuerhebels infolge der Verschwenkung der beiden Abflachungen und damit das Verhältnis der mit Bezug auf die beiden Federn und diesen Unterstützungspunkt wirksamen Hebellängen, und zwar in der Weise, daß mit zunehmender Federspannung der feinen Feder der auf diese Feder bezügliche Hebelarm sich verkürzt, während mit abnehmender Federspannung dieser Hebelarm sich verlängert. Es ist also bei dieser Anordnung, wenn die Abmessung der Hebelarme des gesteuerten Gliedes und der zusammenwirkenden flachen Oberflächen entsprechend gewählt werden, möglich, dem gesteuerten Hebel ein Drehmoment zu er^: teilen, welches für jede Winkelbewegung des Steuergliedes ganz oder annähernd konstant gehalten werden kann. Diese Anordnung gestattet ferner, den schädlichen Einfluß, einer Massenwirkung der mit dem gesteuerten Glied verbundenen Getriebeteile zu verringern oder ganz unwirksam zu machen, da, sobald das gesteuerte Glied der Bewegung des Steuergliedes gefolgt ist, eine Veränderung seiner Lage nur unter Überwindung der gleichen

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nunmehr 'entgegenwirkenden Kräfte möglich ist, die vorher die Verstellung bewirkt haben. Diese Wirkung der Schaltvorrichtung nach der Erfindung ist besonders wichtig in solchen Fällen, wo es sich darum handelt, ein gesteuertes Glied, nachdem es seine Eadstellung erreicht hat, in dieser augenblicklich·■. festzuhalten.

Eine Ausführungsform der Erfindung- ist to in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, in welchen

Abb. ι eine schematische Darstellung der Schaltvorrichtung in der Grundstellung ist. Abb. 2 zeigt eine gleiche Ansicht, bei welcher ein Glied der Schaltvorrichtung, um einen sehr kleinen Winkel bewegt, dargestellt ist.

Abb. 3 ist eine gleichartige Ansicht, die ein Glied der Schaltvorrichtung, in eine Endstellung bewegt, zeigt.

Abb. 4 ist eine Seitenansicht eines Getriebekastens, der mit der Schaltvorrichtung nach der Erfindung versehen ist, und Abb. 5 ist eine Endansicht der Schaltvorrichtung für den Getriebekasten.

In den Abb. 1, 2 und 3 ist 1 eine Achse, auf welcher eine Scheibe 2 gelagert ist. Die Achse kann feststehen. In diesem Falle ist die Scheibe auf ihr drehbar. Oder die Achse kann drehbar sein. In diesem Falle kann die Scheibe auf ihr festgekeilt sein. Aus einem Stück mit der Scheibe bestehen zwei gegenüberliegende radial gerichtete Arme 3, 4 und ein Hebel 5, der durch eine Lenkerstange oder ein anderes Zwischenglied mit einem zu bewegenden Teil verbunden sein kann, z. B. mit einer Steuerwelle zum Schalten eines Getriebekastens mit wahlweise zu kuppelnden Rädern. Auf der oberen Seite der Scheibe ist eine Abflachung 6 gebildet, und zwar liegt die flache Oberfläche parallel zu den Achsen der Arme 3, 4. Über die Scheibe paßt eine Gabel 7, die eine flache Oberfläche 8 besitzt, die sich an die Fläche 6 anlegen kann. Von der Gabel ragt ein Schalthebel 9 nach oben, der mit einem beweglichen Halteglied, z. B. einem Getriebeschalthebel, verbunden werden kann. Spanriungsfedern von gleicher Stärke, die durch die punktierten Linien 10,11 angedeutet sind, verbinden die Enden der Arme 3 und 4 mit einem Punkte an dem Schalthebel 9. In der Grundstellung liegen die Teile in der in Abb. 1 dargestellten Lage, wobei die flachen Oberflächen 6 und 8 in einer Linie aufeinanderliegen und der Hebel 9 sich in der Mitte zwischen den Armen 3, 4 befindet, so daß die Federn gleichmäßig gespannt sind. Wird nun der Hebel 9 um einen sehr kleinen Winkel geschwenkt, wie in Abb. 2 dargestellt, so wächst die Spannung der Feder ι ο ein wenig und die der Feder 11 j nimmt in geringem Maße ab. Gleichzeitig , werden die flachen Oberflächen 6 und 7 aus einer Richtung gebracht, und der Berührungspunkt zwischen Gabel und Scheibe verschiebt ' sich nach dem Punkt 12. Dieser Punkt befindet sich in erheblichem Abstand von der Wirkungslinie der Feder ι ο und in viel kleinerem Abstand von der der Feder 11, so daß das geringe Anwachsen der Spannung der Feder 10 ein erhebliches Drehmoment auf die Scheibe 2 zur Wirkung bringt, das bestrebt ist, die Scheibe in der Richtung zu drehen, in welcher der Schalthebel 9 bewegt worden ist, bis sich die flachen Oberflächen 6 und 8 wieder in Linie befinden, und diese Nachfolgebewegung der Scheibe verursacht eine Bewegung des Hebels 5 von gleichem Ausschlag wie der des Hebels 9, sobald dem Hebel 5 eine Bewegung von dem Teil oder den Teilen, mit denen er verbunden ist, gestattet wird. Wird der Hebel um einen erheblichen Winkel geschwenkt, wie in Abb. 3 dargestellt, so wird die Spannung der Feder 10 beträchtlich gesteigert, während die der Feder 11 entsprechend verringert wird. Gleichzeitig wird die Wirkungslinie der Feder 10 viel näher an den Berührungspunkt 12 zwischen Gabel und Scheibe herangebracht und die Wirkungslinie der Feder 11 weiter von diesem Punkt wegbewegt. Es kann somit durch geeignete Bemessung der verschiedenen Teile das auf die Scheibe 2 ausgeübte Drehmoment für jede Winkelbewegung des Hebels 9 im wesentlichen konstant gehalten werden.

Dieses Merkmal ist von besonderem Vorteil, wenn die Schaltvorrichtung bei einem Getriebekasten mit wahlweise zu kuppelnden Rädern angewandt wird.

Eine Anwendung· der Schaltvorrichtung nach der Erfindung auf eine Gangschaltvorrichtung für Wechselgetriebe mit wahlweise zu kuppelnden Rädern, wie es in der Patentschrift 414 710 beschrieben ist, zeigen die Abb. 4 und 5. Bei der Ausführungsform nach diesen Abbildungen ist auf die drehbare Welle 13 ein Hebel 14 aufgekeilt, der gegenüberliegende Arme 15, 16 besitzt. Ferner trägt der Hebel eine Scheibe oder Verdickung 17, auf welcher eine Abflachung n₀ 18 parallel zu den Achsen der Arme 15, 16 gebildet ist. Ein Arm 19, der an seinem freien Ende mit einer zu einem Getriebeschalthebel führenden Lenkerstange 20 verbunden ist, besitzt an seinem unteren Ende eine rechteckige Öffnung 21, die frei über die Scheibe 17 paßt, und die obere Seite der Öffnung wird mit der Fläche 18 der Scheibe durch Spannungsfedern 22, 23 in Berührung gehalten. Diese Federn liegen zwischen den Enden der Arme 15, 16 und einer Verankerung 24 an dem Arme 19. Eine Winkelbe-

wegung des' Armes"19 von dem Getriebeschalthebel aus spannt eine der Federn 22 oder ■ 23 und bringt die obere Seite der Öffnung außer Eingriff und aus der gleichen Richtung mit der Fläche 18, so daß der Scheibe 17 und daher der Welle 13 ein Drehmoment erteilt wird, und die Welle 13. ist mit einer Steuerwelle in dem Getriebekasten gekuppelt, die sogleich in Drehung versetzt wird, sobald die Drehmomentbedingungen in dem Getriebekasten es zulassen.

Bei der dargestellten Konstruktion wird die Nachf'olgebewegung des Hebels 14 durch einen Stift 25 an einem Arm 26 eines dreiarmigen Hebels gesteuert, dessen andere Arme mit einem Fußhebel 27 bzw. einem Kupplungsschalthebel 28 gekuppelt sind. Nachdem der Arm 19 von dem Getriebeschalthebel bewegt ist, kann keine Bewegung des Hebels 14 eintreten, bis der Fußhebel 27 herabgedrückt wird, wodurch der Stift 25 außer Eingriff mit einer der Kerben 29 gebracht wird, von denen sich eine Reihe in einer Öffnung des Hebels 14 befinden. Der Hebel 14 folgt dann dem Hebel 19, vorausgesetzt, daß die Drehmomentbedingungen in . dem Getriebekasten eine Drehung der Getriebeschaltwelle zulassen, und der Stift 25 erfaßt eine andere Kerbe in dem Hebel 14 und hält den Fußhebel zwangsläufig in der neuen Stellung. Der Fußhebel kann bei der dargestellten Anordnung jederzeit herabgedrückt werden, um die Kupplung außer Eingriff zu bringen, ohne dadurch notwendigerweise einen Gangwechsel zu be-

wirken. ι

Die Kerben 29 erhalten zweckmäßig eine solche Form, daß eine besondere Kerbe von dem Stift innerhalb eines erheblichen Bereiches der Bewegung des Hebels 14 erfaßt wird. Dies ist sehr wichtig, wenn der Getriebeschalthebel an einem Wagenkasten oder einem anderen Teil, der sich im Verhältnis zum Getriebekasten bewegen kann, gelagert ist, da hierdurch die Notwendigkeit feiner Einstellungen der Schaltvorrichtung vermieden wird. «

Ein Wechselgetriebe der in der Patentschrift 414 710 beschriebenen Art ist für gewöhnlich selbsttätig in der Wirkung für einen Gangwechsel von einer niedrigeren zu einer höheren Gangart, wobei eine Bewegung einer Getriebeschaltwelle nur unter gewissen Bedingungen des Drehmomentes in dem Antrieb eintritt.

Die Schaltvorrichtung mit wahlweise zu kuppelnden Rädern, wie sie oben beschrieben ist, bewirkt bei ihrer Anwendung auf ein derartiges Getriebe eine verbesserte mechanische Steuerung für die selbsttätige Verstelleinrichtung, die durch den Fußhebel bedient wird, so daß der ganze Getriebekasten gegen eine falsche Behandlung im wesentlichen gesichert ist. Wenn z. B. der Wagenführer den Getriebeschalthebel in eine Stellung kleinsten Ganges bewegt hat und den Fußhebel herabdrückt, während der Wagen mit großer Geschwindigkeit fährt, so kann der _; niedrige Gang nicht eingeschaltet werden, bis die Drehmomentbedingungen im Antrieb es Zulassen, und ebenso wird, wenn ein Versuch gemacht würde, mit der Stellung des Getriebeschalthebels auf größtem Gang anzufahren, nur der kleinste Gang eingeschaltet. Die aufeinanderfolgenden Getrieberäder werden nacheinander erfaßt, wenn es die Drehmomentbedingungen zulassen, und die Fußhebelstellung folgt der Bewegung des Schaltarmes nur Schritt für Schritt.

Claims

Patentansprüche:

ι. Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe mit wahlweise zu kuppelnden Getriebeteilen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei der das steuernde und das gesteuerte Glied um eine gemeinsame Achse drehbar sind und in der Ausgangsstellung in einer Linie durch Federn gehalten werden, die beide Glieder verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß das steuernde Glied (9) und das gesteuerte Glied (5) zusammenwirkende flache Oberflächen (8, 6) haben, die in der Ausgangsstellung durch die Federn (10, 11) in einer Linie gehalten und durch eine Winkelbewegung des Steuerungsgliedes (9) in 'einer oder mehreren Stufen unter Spannung einer Feder aus der Linie gebracht werden, während das gesteuerte Glied (s) im Stillstand bleibt, bis seine Bewegung zugelassen wird, worauf es der Bewegung des Steuergliedes folgt, bis die flachen Oberflächen wiederum in Linie liegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, da-, durch gekennzeichnet, daß das gesteuerte Glied ein Hebel (2, 3, 4, 5) ist, .der um eine Welle (1) schwingen kann und gegenüberliegende Arme (3, 4) besitzt, deren freie Enden durch ausgeglichene Federn (10, 11) mit dem steuernden Glied (9) ver- i._lo bunden sind, · welches um die gleiche Welle (i) schwenkbar ist, und eine Winkelbewegung des steuernden Gliedes (9) die Spannung einer Feder im Verhältnis zur •anderen vergrößert und ."die zusammen- ng wirkenden flachen Oberflächen (8, 6) der Glieder (9 und 2, 3, 4, 5) aus der Eingriff slinie bringt, so daß dem Hebel (5) ein Drehmoment erteilt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gesteuerte Glied.(3».4, 5) eine Verdickung (2) besitzt,

auf welcher eine flache Oberfläche (6) parallel zu den Achsen der einander gegenüberliegenden Arme (3, 4) gebildet ist, und das steuernde Glied (9) eine entsprechende flache Oberfläche (8) besitzt, die mit der Abflachung (6) der Verdickung (2) durch die Federn (10, 11) in ^J Berührung gehalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das steuernde Glied (9) mit dem Getriebevorwählhebel eines Wechselgetriebes mit wahlweise zu kuppelnden Getriebegängen verbunden und von diesem verstellt wird und das gesteuerte Glied (5) mit der Gangsteuerung (26) des Getriebes verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gesteuerte Glied ein Hebel (14) ist, der für gewöhnlich gegen eine Bewegung durch einen ao Stift (25) gesichert wird, der mit einem Fußhebel (27) gekuppelt ist und in eine der Kerben (29) in dem gesteuerten Hebel (14) eingreift, der sich nur bewegen kann, um der Bewegung des steuernden Gliedes (19,20) zu folgen, wenn der Fußhebel (27) herabgedrückt ist, so daß der Stift (25) aus der Kerbe (29) gelöst wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen