DE6603883U - Automatische oder halbautomatische vorrichtung zum wechseln der geschwindigkeiten fuer fahrzeug - Google Patents
Automatische oder halbautomatische vorrichtung zum wechseln der geschwindigkeiten fuer fahrzeugInfo
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Description
Sr-Se s ciwirdigge ix en_vo n_Faj2x;3 e ugen^
Die Erfindung besieht sich. ü.ux eine Tor richtung sum automatischen
oder halbautomatischen '.fechseln der G-esehwinaigkeiten
von j?ahraeugen und betrifft -vorsugsweise eine
solche Vorrichtung, "bei der dieses Wechseln mittels eines
SeschVilndigkeitswechselgetriebes erfolgt, das auf awei
oder nelir Achsen, τοη denen ei::e die Yerl-'.njerunfc der Aus—
gangsachse der kinematischen Ketxe bildet, angeordnete
Getriebe-yerbindungen aufseist, von denen bestiiamte mit
den Achsen starr gekuppelt sind, vvährer.d andere lose und
wiederun andere beweglich und nit einfach oder doppelt
wirkenden Synchronisationskonen versehen sind.
Bs ist bereits eine Torrichtung sun automatischen Wechseln
der G-eschwindigkeiten von Fahrzeugen bekannt, bei der eine
_ 2 —
Vorwahl der cretriebeverbirxLurixer. des G-eschwindigkeixtuechselgetriebes
autonaxisch erfolgt. Dieser bekannten
Vorrichtung liegt aie Auf__be ^u^runde, eine öclialtvorriclittu:;:
zu sck-vfien, bei der der ^eaa—te V/irkun~3ablauf
cutoLiaxisch und voia Wahrer des ?ahrseures unjeeinflufibar
so ablauft, da3 sowohl die Vorwahl der den einseinen
Gänge:: entsprechenden Jetriebeverbinduiigen als auch die
Schaltung und Kup-iunc allein in Abh2r_gigi:eit von der Pahrt-Ge^chY.-ir^igheit
vuiö. ohne lUjiichkeit der SinfluJ3nahne
durch den fahrer abläuft. Entsprechend sind bei der bekannten
Vorrichtung alle Wirkungsablaufe von der Betätigung
des Gaspedals abhängig,, D&s Kupplungspedal dient nur
zur Auskupolung, um beim Starten des Motors das Schaltgetriebe
in Leerlauf stellung su verbringen, τ/ährend sämtliche
Kupplungsvorgänge einschließlich es JSinlegens des Anfahrganges über ein Solenoid in Abhängigkeit von der Betätigung
des Gaspedals (Beachleunigerpedals) gesteuert werden. Ein Betätigen des Kupplungspedals ist für den
Schaltvorgang bei Fahrt des Fahrzeuges nicht erforderlich, da die Betätigung der Kupplung selbst in Abhängigkeit von
der Betätigung des Beschleunigerpedals über das auf ein Ventil wirkende Solenoid in Verbindung mit einem Unterdruckverstärker
erfolgt.
Diese Art von automatischer Gaagschaltung wird von der
!,lehrzahl der Kraftfahrer als unbefriedigend angesehen,
da hierbei die Kontrolle über die Leistungsfähigkeit des
llotors, bzw. die Möglichkeit der rationellen Ausnutzung
des verfügbaren Drehmomentes gemäß den jeweiligen ^ahrterfordernissen
und gegebenen Betriebsbedingungen verloren geht.
Der Erfindung liegt die üuf.-;abe zugrunde, eine Vorrichtung
zum automatischen '..'echseln der Geschwindigkeiten
3883
τοπ Fahrzeugen der beschriebenen Art zu schaffen, die obgleich
auch automatisch, "und τοη der Fahrgeschwindigkeit abhängig - die Bachteile dieser "bekannten Vorrichtung
Termeidet und es dem fahrer ermöglicht, bei einmal
eingeschalteter GetriebeTerbindung solange auch bei Beschleunigung oder Verzögerung der Pahrzeuggesehwindigkeit
in dem dieser Getriebeverbindung entsprechenden Gang ohne Gangwechsel zu fahren, bis er es für richtig hält, den
Gangwechsel Torzunehaen, wobei dem !Fahrer lediglich die Entscheidung über die Art der anschließend einzuschaltenden
GetriebeTerbindung abgenommen werden soll, nicht jedoch die Entscheidung über den Zeitpunkt des Gangwechsels.
Weiterhin soll gleichzeitig eine Vereinfachung im Aufbau gegenüber der bekannten Vorrichtung erzielt werden. Die
Erfindung bezweckt somit die Schaffung einer Geschwindigkeits-WechselTorrichtung,
die sich bereits hinsichtlich ihrer Aufgabenstellung τοη der durch die bekannte Vorrichtung
gelösten Aufgabe unterscheidet.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß eine Einrichtung Torgesehen ist, durch die in Abhängigkeit τοη
einem Vorwählimpuls die ^schalteinrichtung für die GetriebeTerbindung
derart in Bereitschaftstellung bringbar ist, daß die für nach erfolgtem Umschalten zum Einsatz
Torgesehene, in Bereitschaftstellung befindliche GetriebeTerbindung die der Tor dem Umschalten in Einsatz befindlichen
GetriebeTerbindung nach- oder Torgeschaltete GetriebeTerbindung ist, und daß der Umschalteinrichtung
eine Sperreinrichtung zugeordnet ist, durch die in Abhängigkeit Ton einem τοη der Betätigung des Kupplungspedals
abgeleiteten Auslöseimpuls der UmschaltTorfeEng freigebbar
ist. Das kann in zweckmäßiger Weise dacurch erreicht werden, daß eine alle oteueror6üiie der ^schalteinrichtung fir die
einzelnen Getriebestufen mit Steuerenergie Tersorgende Energiezuführungsleitung τοrgesehen ist, in der ein Ab-
sperrventil angeordnet ist. durch, das in Abhängigkeit von
der Betätigung des Kupplungspedals diese Snergiezuführungsleitung
freigebbar ist, und daß ein Mehrwegventil mit einem in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Zuäandsgröße des
Fahrzeuges, wie sum Beispiel der G-etriebeausgan^s- oder
-eingangsdrehzahl, der Fahrtgeschwindigkeit oder l-lotordrehzahl,
oder auch in Abhängigkeit von einer willkürlichen Verstellung eines Gliedes der kinematischen Kette
für seine Verstellbewe.jung verstellbaren Sperrglied vorgesehen
ist, dessen eingang mit einer Energiequelle für die Betätigungsenergie für jeweils in der Energiezuführungsleitung
für die Steuerenergie für die Steuerorgane der Umschalteinrichtung für die einzelnen Getriebestufen
angeordnete Absperror-rane verbunden ist, durch die bei
Beaufschlagung mit Betätigungsenergie die jeweils zugeordnete Zuführungsleitung für die Steuerenergie für diese
Steuerorgane freigebbar ist, während die einzelnen Ausgänge des Liehrwegventils über Energie Zuführungsleitungen
mit den Steuerorganen der Umschalteinrichtung für die Getriebestufen verbunden sind.
Die nicht naheliegende Lösung gemäß einem bevorzugten Erfindungsgedanken kennzeichnet sich dadurch, daß die
Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch vollautomatisch ausgebildet ist, daß der Vorwählimpuls von der fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. der dieser entsprechenden Drehzahl der Ausgangswelle des Geschwindigkeitswechselgetriebes
abgeleitet ist, und daß die Einrichtung zur Verbringung der Umschalteinrichtung in Bereitschaftstellung eine
Wähleinrichtung für Vorwärtslauf, Rückwärtslauf und Leerlauf der Ausgangswelle des Geschwindigkeitswechselgetriebes
aufweist und so ausgebildet ist, daß nach willkürlicher Betätigung dieser Wähleinrichtung die Auswahl der
für eine Umschaltung von der jeweils in Betrieb befindlichen Getriebeverbindung in Bereitschaftstellung zu ver-
"bringenden anderen Getriebeverbindung entsprechend den
"unterseil!edlieiien Pahrterfordernissen in Abhängigkeit
lediglieh von der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. der dieser
entsprechenden Drehzahl der Getrieoeausgazigswelle durchführbar
ist. Erreicht kann dies nit einfachen und billigen ICitteln dadurch v/erden, daß sie dadurch vollautomatisch
ausgebildet ist, daß ein willkürlich betätigbares Umschaltorgan in der Energieleitung für die Betätigungsenergie für
die Absperrorgane eingeschaltet ist, durch das in einer Schaltstellung der Energiestrom im Sinne eines Vorwärtslaufs
der Ausgangswelle des Geschwindigkeitsweehselgetriebes,
in einer anderen öchaltsteilung der Snergiestrom im Sinne deren Hückwärtslaufs und in einer weiteren Schaltstellung
der Energiestrom im Sinne deren Leerlaufs freigebbar ist, und daß das Sperrglied des Mehrwegventils in
Abhängigkeit von der Pahrzeuggeschwindigkeit bsw. der dieser entsprechenden Drehzahl der Getriebeausgangswelle verstellbar
ist.
Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung dieses Brfindungsgedankens
ergibt sich dadurch, daß als Verstellantrieb für das Sperrglied des Mehrwegventils ein mit der
Ausgangszeile des Geschwindigkeitswechselgetriebes in Wirkverbindung stehender Geschwindigkeitsregler vorgesehen
ist. Das hat die erfindungsgemäß erwünschte Folge, daß ein einen sich mit der Fahrzeugsgeschwindigkeit bzw.
der dieser entsprechenden Drehzahl der Ausgängswelle des Geschwindigkeitswechselgetriebes stetig verändernden Vorwählimpuls
abgebender Fliehkraftregler vorgesehen sein kannY
der in Abhängigkeit von der Ausgangsdrehzahl des Geschwindigkeitswechselgetriebes
angetrieben ist und in Wirkverbindung mit einem Mehrwegventil für eine der Zahl der
möglichen Getriebeverbindungen entsprechende Anzahl von Impulsleitungen derart steht, daß von den in vorbestimmter
Zuordnung zu jeweils einer bestimmten Getriebeaus-
"*■ O
gangsdrehzahl vorgesehenen Impulsleitungsausgängen jeweils der der jeweiligen Momentandrehzahl der Getriebeausgangswelle
entsprechende Impulsleitungsausgang in Impulsleitverbindung mit dem gemeinsamen Impulsleitungseingang
verbringbar ist, und daß dieser Impulsleitungseingang
mit dem durch das Kupplungspedal betätigbaren Impulsgeber für den Auslöseimpuls verbunden ist, während
die Impulsleitungsausgänge jeweils mit den jeweils einer Getriebeverbindung zugeordneten Impulsleitungssperrorganen
der Sperreinrichtung verbunden sind, durch deren Betätigung in Abhängigkeit vom Auslöseimpuls der Energiepfad
für die Betätigungsenergie für das jeweils zugeordnete Umschaltorgan der in Bereitschaftstellung befindlichen
Getriebeverbindung freigebbar ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens kann eine Rückstelleinrichtung vorgesehen
sein, mittels derer in Abhängigkeit von einem von der Betätigung des Beschleunigerpedals abgeleiteten Eückhölispttls
auf die Einrichtung zur Yerbringung der TJmsehaiteinrichtung in Bereitschaftstellung willkürlich derart
Einwirkung nehmbar ist, daS sie im Sinne einer Einschaltung
einer im Tergleich zur im Betrieb befindlichen Getriebeverfoindung einem niedrigeren Gang entsprechenden
Getriebeverbindung betätigbar ist. Zweekmäßigerweise
sollte eine "Vorrichtung nach der Erfindung gemäß dieser
Weiterbildung mit einer Hücksteileinriehtung der beschriebenen Art so ausgebildet sein, daß ein Süekholantrieb für
die Yeränderung der Zuordnung des Ausgangs des Sperrgliedes
des Kenrwegventils zu dessen Ausgängen vorgesehen ist, dem
in Aönängigkeii; ttc-h der Betätigung des Beschleunigerpedals
Beiiätigungsenergie zufuhrbar ist« Dabei kann die SüeksteHeinrieliinmg
als auf das Auswähle»rgan. der Einrichtung
zur Yeröringuag der Umsehe!teinrientung in. Bereitschaft—
stellung i^i Sinne seiner Verstellung in Sichtung auf ge—
7 -
ringerer Geschwindigkeit zugeordnete Getriebeverbindung immer dann, wenn ihr neben dem Rückholimpuls ein Auslöseimpuls
zugeleitet wird* einwirkender Antrieb ausgebildet sein, in dessen Energiepfad ein in Abhängigkeit von der
Betätigung des Beschleunigerpedals betätigbarer Impulsgeber in Form eines Unterbrechers dieses Snergiepfades
angeordnet ist. Bas kann dadurch bewirkt werden, daß der Rückholantrieb in einer hinter einem in der j&tergieleitung
für die Betätigungsenergie für die Absperrorgane der Zuführungsleitung für die Steuerenergie für die
Steuerorgane der Umschalteinriehtungen für die einzelnen Getriebestufen angeordneten, in Abhängigkeit von der Betätigung
des Kupplungspedals betätigbaren Unterbrechungsglied abzweigenden By-pass-Leitung zu dieser Energieleitung
für die Betätigungsenergie für diese Absperrorgane angeordnet ist und daß in dieser- By-pass-Leitung ein in
Abhängigkeit von der Betätigung des Beschleunigerpedals betätigbares weiteres Unterbrechungsglied für diese
Leitung angeordnet ist. Die Rückstelleinrichtung kann aber auch als auf das Auwählorgan der Einrichtung zur Terfaringung
der Umsehalteinrichtung in Bereitschaftstellung im
Sinne seiner Verstellung in Sichtung auf geringerer Geschwindigkeit
zugeordnete Getriebeverbindung einwirkende mechanische Hebelverbindung ausgebildet sein, durch die
bei Betätigung des Beschleunigerpedals dieses Auswahl,organ
im Sinne der Auswahl solcher geringerer Geschwindigkeit entsprechenden Getriebeverbindung für Bereitstellung betätigbar
ist. Dieser erfindungsgemäße Vorschlag kann sich so darstellen» daß der Rückholantrieb durch eine die Zuordnung
des Ausgangs des Sperrgliedes des lüehrwegventils
zu dessen Ausgängen im Sinne einer Änderung in Sichtung
aujgeringerer Geschwindigkeit zugeordnete Getriebever—
bindung verändernde Hebelverbindung gebildet ist, deren eines Ende mit dem Besehleunigerpedal in ¥irkverbindung
steht.
/Hf
Weiterhin bietet die Erfindung die Möglichkeit, durch
einen anderen Erfindungsgedanken mit einfachen Mitteln ein anderes Bedürfnis zu befriedigen. Häufig hat sich
nämlich die Aufgabe gestellt, Kraftfahrzeuge mit einem vorhandenen Geschwindigkeitswechselgetriebe konventioneller
Bauart mit Gangwechsel mittels eines von Hand zu betätigenden Gangschalthebels so umzurüsten, daß der
Fahrer zwar die Möglichkeit hat, in konventioneller Weise mittels des Gangschalthebels von Hand die Hauptgetriebeverbindung
einzustellen, die den hauptsächlichen Geschwindigkeiten des Fahrzeuges entsprechen, daß dabei
aber automatisch in Abhängigkeit von einer dem Fahrer nicht zugänglichen Betriebsgröße des Fahrzeuges weitere
diesen Hauptgetriebe-Verbindungen zu überlagernde Getriebeverbindungen ausgewählt und zur Verfügung gestellt
werden. Dieses Problem hat einen seiner verbreitesten Anwendungsfälle bei der Ausrüstung bzw. Nachrüstung
schwerer Lastkraftwagen oder Überland-Autobusse, bei denen es gilt, zusätzlich zu den normalen, von Hand tun.—
schaltbaren Hauptgängen bzw. Hauptgetriebeverbindungen einem bzw. einer jeden derselben mindestens einen Schiieil=
gang und/oder Reduziergang bzw. Berggang so zuzuordnen, daß der Fahrer hinsichtlich der Bereitstellung des richtigen
Ganges deshalb keine Fehler mehr machen kann,-weil
ihm die Entscheidung über die Auswahl der tJberlagerungsgetriebeverbindung
entzogen und lediglich die Entscheidung über den Zeitpunkt des Einsatzes derselben belassen
worden ist.
Die nicht naheliegende Lösung dieser Aufgabe durch diesen anderen Erfindungsgedanken kennzeichnet sich dadurch, daß
die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch halbautomatisch ausgebildet ist, daß bei Einsatz eines an sieh bekannten
Geschwindigkeitswechselgetriebes mit manueller Durchführung der umschaltung von einer Getriebeverbindung auf
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die andere mittels des Gangschalthe"bels diesen ein zusätzliches,
gleichfalls an sich bekanntes Geschwindigkeit swechselgetriebe zur jeder Getriebeverbindung augeordneten
Überlagerung jeweils einer Schnellgang- und/oder Reduziergang-Geschwindigkeit nach Art etwa eines Vorgeleges
nachgeschaltet und der Vorwahlimpuls von der Hotationsgeschwindigkeit
des Antriebsmotors bzw. der dieser entsprechenden Drehzahl der Eingangswelle des Geschwindigkeitswechselgetriebes
mit Gangschalthebel abgeleitet ist und daß die Einrichtung zur Verbringung der Umschalteinriehtung
in Bereitschaftstellung dem zusätzlichen Geschwindigkeitswechselgetriebe zugeordnet und so ausgebildet ist,
daß nach willkürlicher Betätigung des Gangschalthebels des Hauptwechselgetriebes und damit erfolgter Einstellung
einer ^auptgetriebeverbindung die Auswahl der für eine
Umschaltung von der jeweils in Betrieb befindlichen Getriebe
verbindung des zusätzlichen Geschwindigkeitswechselgetriebes,
nämlich Direktgang, Schnellgang, Reduziergang, in Bereitschaftstellung zu verbringenden anderen Getriebeverbindung
dieses Getriebes entsprechend den jeweiligen l?ahrterfordernissen in Abhängigkeit lediglich von der
■Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsmotors bzw. der "dieser entsprechenden Drehzahl der Getriebeeingangswelle
durchführbar ist. Erreicht kann dies werden erfindungsgemäß dadurch, daß sie dadurch halbautomatisch ausgebildet ist,
cLaß bei Einsatz eines an sich bekannten Geschwindigkeitswechselgetriebes mit manueller Durchführung der Umschaltung
von einer Getriebeverbindung auf die andere mittels des Gangschalthebels diesem ein zusätzliches, gleichfalls an
sich bekanntes Geschwindigkeitswechselgetriebe surjeder
Getriebeverbindung zugeordneten Überlagerung jeweils einer Schnellgang- und/oder Reduziergang-Geschwindigkeit
nach Art etwa eines Vorgeleges nachgeschaltet ist und daß das Sperrglied des Mehrwegventils in Abhängigkeit von der
Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsmotors bsw. der dieser
- 10 -
entsprechenden Drehzahl der Getriebeeingaiigswelle verstellbar
ist.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung dieses 2rfindungsgedankens kann ein einen sich mit der Hotstionsgeschwindigkeit
des Antriebsmotors bzw. der dieser entsprechenden Drehzahl der Bin^angswelle des Gesehwindigkeitswechselgetriebes
stetig verändernden Vorwählimpuls abgebender Pliekraftregler vorgesehen sein, der in Abhängigkeit
von der Eingangsörehzahl des Geschwindigkeitswechselgetriebes
angetrieben ist und in Y/irkverbindung mit einen Mehrwegventil für eine der Zahl der möglichen
tberlagerungs-Getriebeverbindungen des zusätzlichen Geschwindigkeitswechselgetriebes
entsprechende Anzahl von Impulsleitungen derart steht, daß von den in vorbestimmter
Zuordnung zu jeweils einer bestimmten Getriebeeingangs-·
drehzahl vorgesehenen Impulsleitungsausgängen jeweils der der jeweiligen Momentandrehzahl der Getriebeeingangsweile
entsprechende Impulsleitungsausgang in Impulsleitverbindung mit dem gemeinsamen Impulsleitungseingang verbringbar
ist, und daß dieser Impulsleitungseingang mit
dem durch des Kupplungspedal betätigbaren Impulsgeber für den Auslöseimpuls verbunden ist, während die Impulsleitungsausgänge
jeweils mit den zugeordneten Impulsleitungssρerrorfangen
der Sperreinrichtung für die Umschaltung der Getriebeverbindung des zusätzlichen Geschwindigkeitswechselgetriebes
verbunden sind, durch deren Betätigung in Abhängigkeit vom Auslöseimpuls der Energie pfad
für die Betätigungsenergie für das jeweils zugeordnete Umschaltorgan der in Bereitschaftsstellung befindlichen
Getriebeverbindung; freigebbar ist. Säen der Erfindung
kann als Verstellantrieb für das Sperrglied des Mehrwegventils ein mit der Bingangswelle des Geschwindigkeitswechselgetriebes in Wirkverbindung stehender Geschwindigkeitsregler
vorgesehen sein.
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Schließlich, befasst sich noch ein anderer Erfindungsgedanke
mit der Lösung einer anderen zusätzlichen Aufgabenstellung. In manchen Fällen, wie beispielsweise bei
Sportwagen oder bei für Rallyes oder Bergrennen auszurüstenden
Fahrzeugen, ist es erwünscht, viezm awar zu
jeder der in konventioneller V/eise mittels eines Gangachalthebels
zu schaltenden Hauptgetriebeverbindungen
mindestens eine Überlagerungsgetriebevei-bindung als
Schnellgang- und/oder Reduziergang- bzw. Berggang-ubersetzung
vorwählbar und in Bereitschaftstellung verfügbar
ist, bis der Fahrer des Fahrzeuges im von. ihn gewählten
Zeitpunkt diese Überlagerungsgetriebeverbindung in Wirkung bringt, es ist aber insbesondere in einem solchen
Einsatzfall zusätzlich gefordert, daß der Fahrer auch noch die Möglichkeit hat, seinerseits die Auswahl über
die vorzuwählende Getriebeverbindung zu treffen, un. die
Geschwindigkeits- und Drehnomenteigenschaften des Antriebsmotors
und des Getriebeausgangs bzw. des Fahrzeugradantriebs nach seiner Erfahrung und seinem eigenen
Gutdünken den Fahrterfordernissen anpassen zu können.
Gemäß diesem letztgenannten Erfindungsgedanken wird diese Auf„ abensteilung in erfinderischer V/eise dadurch gelöst,
daß die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch halbautomatisch
ausgebildet ist, daß bei Einsatz eines an sich bekannten Geschwindigkeitswechselgetriebes mit manueller
Durchführung dec Umschaltung von einer Getriebeverbindung auf die andere mittels des Gangschalthebels diesem ein
zusätzliches, gleichfalls an sich bekanntes Geschwindigkeitswechselgetriebe zur jeder Getriebeverbindung zugeordneten
überlagerung jeweils einer Schnellgan^- und/oder Reduziergang-Geschwindigkeit nach Art etwa eines Vorgeleges
nächgeschaltet und der Vorwählimpuls unabhängig von Zustandsgrößen des Fahrzeuges, wie beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit,
Getriebeausgangs- oder -eingangsdrehzahl,
liotordrehzahl oder dergleichen, willkürlich vorgebbar ist
und daß die Einrichtung zur Verbringung der Umsehalteinrichtung
in Bereitschaftstellung dem zusätzlichen Geschwindigkeits-Wechselgetriebe
zugeordnet und so ausgebildet ist, daß nach willkürlicher Betätigung des Gang schaltheb eis
des Hauptwechselgetriebes und damit erfolgter Einstellung
einer Hauptgetriebeverbindung die Auswahl der für eine Umschaltung von der jeweils in Betrieb befindlichen Getriebeverbindung
des zusätzlichen Geschwindigkeitsweehselgetriebes,
nämlich Direktgang, Schnellgang, Sedusiergang, in Bereitschaftstellung zu verbringenden Getriebeverbindung
entsprechend der willkürlich getroffenen Vorgabe des Vorwählimpulses ausführbar ist. Dies läßt sich mit Vorteil
dadurch erreichen, daß sie dadurch halbautomatisch ausgebildet ist, daß bei Einsatz eines an sich bekannten Geschwindigkeitswechselgetriebes
mit manueller Durchführung der Umschaltung von einer Getriebeverbindung auf die andere
mittels des Gangschalthebels diesem ein zusätzliches, gleichfalls an sich bekanntes Geschwindigkeitswechselgetriebe zur
jeder Getriebeverbindung zugeordneten Überlagerung jeweils einer Schnellgang- und/oder Eeduziergang-Geschwindigkeit
nach Art etwa eines Vorgeleges nachgeschaltet ist und daß in der Energieleitung für die Betatigungsenergie der Absperrorgane
der Energiezuführungsleitung für die Steuerenergie für die Steuerorgane der Umschalteinrichtungen
ein willkürlich von Hand betätigbares Hehrwegventil mit einer der Zahl der mögliehenÜberlagerungs-Getriebeverbindungen des
zusätzlichen Geschwindigkeitswechselgetriebes entsprechenden Anzahl von Ausgängen nachgeschaltet ist, dessen Eingang
an die Energiequelle angeschlossen ist und dessen Ausgänge jeweils über Energiezuführungsleitungen mit jeweils
einem Absperrorgan in Verbindung stehen.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung dieses Erfindungs-
gedarkens kann als impulsgeber für den Vorwahlimpuls ein
von Hand willkürlich verstellbares LIehrwegventil für eine
der Zahl der möglichen Überlagerungsgetriebeverbindungen des zusätzlichen Geschwindigkeitswechselgetriebes entsprechende
Anzahl, von Impulsleitungen vorgesehen sein, von dessen in vorbe stimmt er Zuordnung zu bestimmten Getriebeverbindungen
dieses Geschwindigkeitswechselgetriebes vorgesehenen Impulsleitungsausgängen jeweils einer in
Impulsleitverbindung mit dem gemeinsamen Impulsleitungseingang verbringbar ist, wobei dieser Impulsleitungseingang
mit dem durch das Kupplungspedal betätigbaren Impulsgeber
für den Auslöseimpuls verbunden ist, während die Ilapulsleitungsausgänge jeweils mit den zugeordneten Impulsleitungssper^organen
der Sperreinrichtung für die Umschaltung der Getriebeverbindungen des zusätzlichen Geschwindigkeitsv/echselgetriebes
verbunden sind, durch deren Betätigung in Anhängigkeit vom Auslöseimpuls der Energiepfad
für die Betätigungsenergie für das jeweils zugeordnete Umschaltorgan der in Bereitschaftstellung befindlichen
Getriebeverbindung freigebbar ist.
Grundsätzlich kann dabei der Impulsgeber für den Vorwählimpuls an beliebiger Stelle im Fahrzeug angeordnet sein,
es hat sich jedoch eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung als besonders zweckmäßig erwiesen, die sich dadurch kennzeichnet, daß der Impulsgeber für den Vorwählimpuls
bzw. das Hehrwegventil in der Energieleitung für die Betätigungsenergie der Absperrorgane im Kopf des Gangschalthebels
des Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebes angeordnet und so ausgebildet ist, daß durch Drehung eines drehbar
gegenüber diesem Gangschalthebel gelagerten Organs, das zum Beispiel als Schaltring und vorzugsweise ala drehbarer
Deckel des Griffes des Gangschalthebels ausgebildet sein kann, die Impulsleitverbindung zwischen jeweils einem
der Impulsleitungsausgänge und dem Impulsleitungseingang
-H-
des Impulsgebers bzw. die Energiedurchflußverbindung zwischen einem der Ausgänge des Mehrwegventils und seinem
Eingang herstellbar ist. Dadurch wird ein unnütiges Hantieren des Fahrers, der insbesondere feei sportliehss.
Veranstaltungen während des größten Teils der Fahrt eine Hand am Gangschalthebel zu haben pflegt, dadurch ausgeschaltet,
daß der die vom Fahrer willkürlich vorzunehmende .Auswahl und Vorwahl der einzuschaltenden Überlagerungsgetriebeverbindung
bestimmende und für die Bereitstellung derselben verantwortliche Impulsgeber an eine Stelle gelegt
ist, an der er zur ständigen Verfxigung des Fahrers steht.
Die Erfindung ist unabhängig von der Art der Impulse der Art des diese übertragenden Mediums. So können beispielsweise
hydraulische, pneumatische oder elektrische Impulse Verwendung finden. Die Verwendung elektrischer
Energie als Impulsubertraguiigs-mediuui bietet sich jedoch
deshalb an, weil einmal diese Energie in einem Kraftfahrzeug stets vorhanden ist. andererseits die Leitungen für
die Energiepfade zur Übertragung der einzelnen Impulse als einfache elektrische Verdrahtungen besonders billig
sind und sich ohne konstruktive Schwierigkeiten im Fahrzeug praktisch beliebig verlegen lassen, und da die ä.en
Impulsleitungen zugeordneten Bauteile als handelsübliche
Bauteile für elektrische Stromkreise billig verfügbar sind. JLadere Verhältnisse können sich, jedoch in Fahrzeugen
ergeben, ©ei denen aus anderen. Gründen Erzeugerquellen
für andere ÜTDertragungsmeöien verfügbar sind, wie oei—
spieisweise ±n schweres Lastkraftwagen Druckluflikoiapressores
oder HydräuXüpuiiipen-
- 15 -
J /
Die als automatische Lösung zu bezeiclinende Ausführung der
Erfindung gemäß dem ersten Erfindung s ge danken "bringt somit die Wirkung mit sich, daß zwar in Abhängigkeit von
der Fahrzeuggeschwindigkeit ohne Beeinflussungsmöglichkeit durch den Fahrer die Auswahl des bei Steigerung oder Verminderung
der Fahrtgeschwindigkeit als nächster zu beschäf tigenden Ganges (Getriebeverbindung) von der erfindungsgemäßen
Vorrichtung automatisch selbst getroffen und dieser Gang für zukünftige Benutzung bereitgestellt wird, daß
aber der Gangwechsel selbst erst dann erfolgt, wenn es der Fahrer für richtig hält und zu diesem Zweck zu dem
von ihm ausgewählten Zeitpunkt das Kupplungspedal betätigt. Dabei erfordert erfindungsgemäß sowohl die Schaltung
als auch der Kupplungsvorgang, der für diese nötig
ist, die Betätigung des Kupplungspedals. Bei der als halbautomatisch zu bezeichnenden Lösung gemäß dem zweiten
Srfindungsgedankeu erfolgt die Vorwahl des bei Steigerung
oder Verminderung der Fahrgeschwindigkeit oder bei Veränderung der Brehmomentverhältnisse infolge Geländeänderung
zu beschäftigenden Überlagerungsganges (Schnellganges
bzw. Reduzier- oder Bergganges) ähnlich wie bei der automatiscnen Lösung automatisch und ohne Beeinflussung durch
den Fahrer, während die Hauptgänge über das Hauptwechselgetriebe in konventioneller ¥eise von Eand geschaltet
werden. Auf diese Weise kann der Fahrer sein Fahrzeug im allgemeinen, in gewohnter Weise betreiben, hat aber in
schwierigen Situationen die Sicherheit, daß dann, wenn
das vorgelegeartig eingesetzte Überlagerungsgetriebe be—
- 16 -
-..1I1 «.»ft nt« -ξ '
nötigt wird, bei diesem stets der richtige Gang bereits in Warteposition steht und durch Betätigung des Kupplungspedals
jederzeit einschaltbar und damit verfügbar ist. Bei der gleichfalls als halbautomatisch zu bezeichnenden
Lösung gemäß dem dritten Erfindungsgedanken erfolgt der
Betrieb des fahrzeuges ähnlich wie bei der erstgenannten halbautomatischen Lösung, jedoch mit dem Unterschied, daß
die Vorwahl und Bereitstellung des Überlägerungsganges
(Schnellganges oder Reduzier- bzw. Bergganges) nicht in Anhängigkeit von Betriebsgrößen des Fahrzeuges, wie beispielsweise
Fahrtgeschwindigkeit, Geti-iebeausgangs-» oder
-eingangsdrehzahl, Motorendrehzahl oder dergleichen, sondern willkürlich nach Wahl und Entscheidung des Fahrers
erfolgt. In allen Fällen ist jedoch erfindungsgenäß gewährleistet, daß in einem einmal eingeschalteten Gang in
herkömmlicher Weise beschleunigt bzw. verzögert werden kann, solange nicht der Fahrer den durch die Erfindung
vorgewählten und in Bereitschaftsteilung gebrachten Gang zu einem von ihm zu wählenden Seitpuekt durch. Betätigung
des Kupplungspedals in Wirkung bringt.
Bei allen geschilderten Ausführungen der Erfindung ergibt sich weiterhin der wesentliche Torteils daß eine
Yielzahi von bei bekannten ¥orricntungen zur· automatischen
Yorwahl und Einschaltung von Getriebeverbindungen unabhängig
von Beeinflussung durch den Fahrer erforderlichen speziellen und verhältnismäßig aufwendigen und kostspiMLigen
Einzeloauteilen in Fortfall kommen können, wie beispielsweise
herkömmlich eingesetzte Verzögerer, Kompensator en,
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Unterbrecher, Unterdruckverstärker u.s.w.. Gleichzeitig bringt der Einsatz der für die Erfindung erforderlichen
Bauteile insbesondere bei Wahl elektrischer Energie als Impulsübertragungsmedium, aber auch bereits bei Wahl
anderer Energieformen, nicht nur keine technischen Komplikationen in konstruktiver und montagemäßiger Hinsicht
mit sich, sondern verbilligt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber bekannten Vorrichtungen erheblich, da
es sich einmal um höchst einfache und zum anderen handels-übliche, billig verfügbare Bauteile handelt. Bei der Erfindung
tritt ferner nicht die bei bekannten Vorrichtungen gefürchtete Gefahr einer möglichen gleichzeitigen Überlagerung
mehrerer Geschwindigkeitskombinationen auf, und es wird demgemäß die Gefahr von Pannen und Betriebsfehlern
aus diesem Grunde vermieden»
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele rein beispielsweise näher
erläutert, wobei einander entsprechende Teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Dabei zeigen:
Figur 1 in schematischer Darstellung eine automatisch wirkende Ausführung der Erfindung mit bevorzugt gewählter
elektrischer Energie als Impulsübertragungsmedium, wobei es im Bereich des Fachwissens
eines Fachmanns liegt, die als elektrische Verbindungen dargestellten Impulsleitungen durch Leitungen
für andere Energieformen, beispielsweise pneumatische oder hydraulische Energie, und die
elektrischen Schalter, Kontakte, Relais und dergleichen durch die analogen Bauteile für Verwendung
in Verbindung mit anderen Energieformen zu ersetzen;
18 -
Figur 2 ia der Darstellung gemäß J1IgUr 1 entsprechender
Barstellung eine Abwandlung eines Seils des Ausführungsbeispiels
gemäß Figur 1, nämlich der Rückholeinrichtung für den Torwählimpulsgeber;
Figur 3 in der Darstellung gemäß !Figur 1 entsprechender
Darstellung eine halbautomatische Lösung der Erfindung mit automatischer Vorwahl und Bereitstellung
der Überlagerungsgänge des Überlagerungsgetriebes (Getriebevorgeleges);
Figur 4 in der Darstellung gemäß Figur 3 entsprechender Darstellung eine andere halbautomatische Lösung
mit willkürlicher Vorwahl und Bereitstellung der Überlagerungsgänge des Überlagerungsgetriebes
{Getriebevorgeleges)j
Figur 5 einen Achsiallängsschnitt durch den Kopf des Gangschalthebels
des in herkömmlicher Bauart ausgeführten Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebes gemäß
Figur 4, wobei eine bevorzugte Ausführungsart und Anordnung des Vorwählimpulsgebers dargestellt ist;
und
Figur 5a eine iiraufsicht auf das Kopfende des Gangschalthebels
gemäß Figur 5 mit abgehobener Schaltkappe.
In Figur 1 ist ein herkömmliches Geschwindigkeitswechselgetriebe, das auf zwei oder mehr Achsen, von denen eine
die Verlängerung des Ausgangsachse der kinematischen Kette
bildet, angeordnete Getriebever-feindungen aufweist, von
denen bestimmte mit den Achsen starr gekuppelt sind, während andere lose und wiederum andere beweglich und mit
einfach oder doppelt wirkenden Synchronisationskonen ver-
- 19 -
sehon sind, dargestellt, wobei die einzelnen Zahnräder
und Ritzel mit P1 "bis P-j-j, die Synchronismerkupplungen mit
d^ bis dg und die Getriebeeingangs- und -ausgangsachsen
mit e- und eine zweite Getriebeachse mit β£ bezeichnet
sind. Die Betätigungsorgane für die umschaltung der Getriebeverbindungen
sind als hydraulisch ausgeführt dargestellt und mit f bezeichnet. Den Hydraulikzylindern f
sind jeweils elektro-hydraulische Ventile ν als Betätigungsorgane der Umsehalteinrichtung zugeordnet. In die
Speisestromkreise dieser elektro-hydraulischen Ventile ν ist jeweils ein elektrisches Relais r als Schaltorgan
eingeschaltet, dessen Erregerspule jeweils in einem Impulsleitkreis für die Vorwählimpulse liegt.
Am Abtriebsende der Hauptgetriebeachse e^, deren Drehzahl
der !Fahrtgeschwindigkeit entspricht, ist der Fliehkraftregler rc angeordnet, der unter Zwischenschaltung des Zahnsegmentes
s- und des Ritzels S2 den Kontaktarm b so verstellt,
daß dieser in Kontakt mit unterschiedlichen Kontaktpunkten
ρ tritt, die auf der Sektorplatine s* als Nachbildung
einer Funktion der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges angeordnet sind, wobei dadurch elektrischer Strom
den jeweils zugeordneten elektrischen Relais r entsprechend der Stellung zugeführt wird, die der somit in Abhängigkeit
vom Fliehkraftregler rc und damit von der Fahrzeuggeschwindigkeit verstellte Kontaktarm b relativ zu den
KontaMpunkten ρ einnimmt. Durch die Kontaktarme zwischen
dem Kontaktarm b und jeweils einem als Funktion der Fahrtgeschwindigkeit automatisch ausgewählten Kontaktpunkt ρ
wird der diesem Kontaktpunkt zugeordnete, als Impulsleitkreis wirkende Stromkreis ausgewählt, wobei jedoch dieser
Stromkreis noch, nicht geschlossen ist. In diesem Impulsleitkreis liegt die Erregerspule des als Sperrorgan der
Sperreinrichtung dienenden elektrischen Relais r, dessen
- 20 -
Arbeitskontakt im Speisestromkreis für das zugeordnete
elektro-hydraulische Ventil ν der Ums ehalt einrichtung
liegt, durch dessen Verstellung bei Erregung der hydraulische Speisekreis für den Umsehaltzylinder f freigegeben
und dessen Kolben verschoben und dadurch in herkömmlicher Weise die Umschaltung von einer Getriebeverbindung auf
eine andere vorgenommen wird. Obwohl die Impulsleitverbindung
durch den vom Fliehkraftregler rc abgeleiteten, sich als Verstellung des den Impulsleitungseingang darstellenden
Kontaktarms b relativ zu den die Impulsleitungsausgänge darstellenden Kontaktpunkteη ρ darstellenden
Vorwählimpuls, der mit I bezeichnet werden kann, so aufgebaut worden ist, daß bei Schließung dieses Stromkreises
durch einen weiteren Koηtakschalter der Auslöseimpuls
durch diesen Stromkreis laufen kann, ist der Umahaltvorgang solange nicht möglich und kann das Geschwindigkeitswechselgetriebe
p- bis P-j i>
d* bis dq solange unter den bisherigen Bedingungen und mit der bisherigen
Getriebeverbindung arbeiten, wie der Impulsleitungskreis nicht geschlossen wird. Der für die Vornahme der Umschaltung
von Getriebeverbindung zu Getriebeverbindung maßgebliche Kontakt ist bei 1, 2 dargestellte -Er ist als Impulsgeber
für den Auslöseimpuls, der demgemäß als I1 2
zu bezeichnen ist, dem Kupplungspedal 3 zugeordnet. Obgleich, wie bereits dargelegt, die richtige Impulsleitverbindung
in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges über den Fliehkraftregler rc und die Ein- ;
richtung s-, Sp, s,, bP p, h, n, m, a, g, i zur Verbrin- ;
gung der Umschalteinrichtung v, f ausgewählt und in Bereitschafts
teilung gehalten ist, kann eine Umschaltung j erst dann erfolgen, wenn infolge Betätigung des Kupp- .;
lungspenals j der Kontakt 1, 2 geschlossen und damit der- j
Auslöseimpuls den vorgewählten Weg nehmen kann. Die Um- '
21 -
- 2Λ -
schaltung erfolgt dann, wie bereits beschrieben.
Zur Einrichtung, durch die in Abhängigkeit von einem Vorwählimpuls
die Umschalt einrichtung v, f für die Getriebe— verbindungen in Bereitsehaftstellung bringbar ist, gehört
eine Wähleinrichtung h, n, m, a, g, i für Yorwärtslauf,
Sückwärtslauf und Leerlauf der Äusgangswelle e^ des Geschwindigkeit
swechselgetrieb es p.j bis P-]-j» d^ bis dg.
Diese Einrichtung ist als elektrischer Schalter g ausge-
] bildet, der in der einen Stellung a den Vorwärtsgang und
in der anderen Stellung i den Rückwärtsgang bereit stellt,
j dem ein anderer Schalter h zugeordnet ist, der in seiner
einen Stellung m die Benutzung einer beliebigen Geschwindigkeit und in seiner anderen Stellung η des Leerlaufs
gestattet, Wenn einmal das !Fahrzeug in Bewegung versetzt
ist, verstellt sich der in Abhängigkeit vom Fliehkraftregler rc bewegte Kontaktarm b nach Maßgabe der Vergrö~
ßerung oder Verringerung*&es Fahrzeuges relativ zu den unterschiedlichen Kontaktpunkten ρ und stellt dadurch
j unterschiedliche Kombinationen von Geschwindigkeitswech-
sein bzw«, Getriebeverbindungen bereit, die willkürlich
j dadurch in Wirkung gebracht werden können, daß man auf
das Kupplungspedal j drückt und dadurch den gerade zur Verfügung stehenden elektrischen Impulsleitkreis über die
j Kontake 1, 2 in dem Moment schließt, wenn entsprechend
der FahrZeuggeschwindigkeit die Vorbereitung des ent-
[ sprechenden Geschwindigkeitswechsels begonnen hat oder
man den Maximalwert der Geschwindigkeit erreicht hat, die der bisher in Betrieb befindlichen Kombination entspricht
und eine Wahl gestattet. Wenn man auf eine nie~
drigere Geschwindigkeit herunterschalten will, kann man zur Erleichterung dieses Überganges eine Drehung der
Sektorplatine s, und dadurch eine zwangsweise Verschiebung
der Kontaktpunkte ρ in Sichtung auf niedrigere Ge- *der Geschwindigkeit
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schwindigkeiten mittels zweier Lösungswege erzielen: Der
erste besteht darin, einen elektrischen Stromkreis über
die Kontakte 3> 4 dadurch zu schließen, daß man auf das
Beschleunigerpedal q. drückt, vorausgesetzt, daß gleichzeitig auch der Stromkreis durch Schließung des Kontaktes
1,2 mittels des Kupplungspedals j geschlossen ist, wo·-
durch dann das Relais r^ in Wirkung gebracht wird, das
die Spule des Solenoids b, an Speisespannung legt. Dieses
Solenoid b, bewirkt durch Zugwirkung eine Drehung der
Sektorplatine s, mit den Kontaktpunkten ρ und verändert
deren Stellung in Bezug auf den Kontaktarm b. Die zweite
Möglichkeit besteht darin, eine Drehung der Sektorplatine
s^ mit den Kontaktpunkten ρ über mechanisch in Abhängigkeit von der Betätigung des Beschleunigerpedals q. wirkende ! Mittel vorzunehmen, wie sie beispielsweise in Figur 2 als { Hebegestänge dargestellt sind, das mit w bezeichnet ist. j
erste besteht darin, einen elektrischen Stromkreis über
die Kontakte 3> 4 dadurch zu schließen, daß man auf das
Beschleunigerpedal q. drückt, vorausgesetzt, daß gleichzeitig auch der Stromkreis durch Schließung des Kontaktes
1,2 mittels des Kupplungspedals j geschlossen ist, wo·-
durch dann das Relais r^ in Wirkung gebracht wird, das
die Spule des Solenoids b, an Speisespannung legt. Dieses
Solenoid b, bewirkt durch Zugwirkung eine Drehung der
Sektorplatine s, mit den Kontaktpunkten ρ und verändert
deren Stellung in Bezug auf den Kontaktarm b. Die zweite
Möglichkeit besteht darin, eine Drehung der Sektorplatine
s^ mit den Kontaktpunkten ρ über mechanisch in Abhängigkeit von der Betätigung des Beschleunigerpedals q. wirkende ! Mittel vorzunehmen, wie sie beispielsweise in Figur 2 als { Hebegestänge dargestellt sind, das mit w bezeichnet ist. j
Wie aus Figur 3, in der ein anderes Ausführungsbeispiel j
der Erfindung mit halbautomatiseiier Wirkungsweise darge— !
stellt ist, ersichtlich ist, ist der Fliehkraftregler rc j
an der Eingangswelie e1 des herkömmlichen Geschwindigkeits- ·
Wechselgetriebes cc mit Umschaltung der einzelnen Getrie- j
beverbindungen von Hand mittels eines Gangschalthebels j
angeordnet. Dieser Fliehkraftregler rc wird somit von der I
MotordrehzaJü beaufschlagt und überträgt mittels des Zahn- j
Segmentes s.. und des Hitzels Sp einen entsprechenden Yor-
wähi.impuls (als I bezeichnet) in Form einer entsprechen— :
äea Yerstellbewegung auf den Kontaktarm b derart, daß die- ■
ser sich relairiv zu den Kontaktpunkten ρ auf der Segment- i
platine s^ in Abhängigkeit von der Sotationsgeschwindigireii;
des Motors verstellt und dabei einen elektrischen
Strom an die zugeordneten elektrischen Seiais r weiter—
Strom an die zugeordneten elektrischen Seiais r weiter—
leiliei;, welche die Schließung der geeigneten Impulsleit— :
lcreise bewirken und dafür sorgen, daß die elektro-hydrau- !
β · « ■ ■ ' t ·
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lischen Ventile ν ihre Sehaltstellung wechseln und die
Kolben der hydraulischen Umschaltzylinder f verschieben, wodurch schließlich die Synchronisationskupplungselemente
d in dem Sinne verschoben werden, der dem jeweiligen Betriebsfall entspricht,, Die Schließung der Errgerstromkreise
für die Relais r ist jedoch von der Voraussetzung abhängig, daß eine elektrisch-leitende Verbindung über
die Kontakte 1, 2 hergestellt ist. Das ist jedoch erst dann der Pail, wenn eine Druckwirkung auf das Kupplungspedal
j aufgebracht wird. Solange dies also nicht der Pail ist, kann man mit irgendeiner bereits hergestellten
Geschwindigkeitskombination (entp-srechend einem bereits in Betrieb befindlichen Gang) weiterfahren, und zwar dies
selbst dann, wenn man mehr oder weniger beschleunigt, vorausgesetzt- man drückt nicht auf das Kupplungspedal .j.
In Figur 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit gleichfalls halbautomatischer Wirkungsweise dargestellt. Dieses ist ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß
Mgur 3 aufgebaut, indem nämlich dem herkömmlichen, von Hand mittels eines Gangsohalthebels schaltbaren Geschwindigkeitswechselgetriebe
cc, das als Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebe arbeitet, ein überlagerungs-Geschwindigkeitswechselgetriebe
mit den Zahnrädern P1, bis ρ., und
der Synchronkupplung d nach Art eines Vorgeleges nachgeschaltet ist«, Als Impulsgeber für den Vorwählimpuls ist
ein elektrischer Schalter k vorgesehen, dessen gemeinsamer Impulsleitungseingang 3! mit dem wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Pigur 1 bis 3 ausgebildeten und in dem
Kupplungspedal j zugeordneter Stellung angeordneten Impulsgeber 1,2 für den Auslöseimpuls I- 2 elektrischleitend verbunden ist, während die Impulsleitungsausgänge
4' und 51 über die Erregerspulen der Absperrorgane r der
ümsehalteinriehtung v, f des Überlagerungsgetriebes p^,
bis ρ*,, d mit Masse verbunden sind«, Durch, willkürliche
Verstellung des Schalters k von Hand wird ohne Beeinträchtigung der Wirkungsweise des Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebes
und der gerade eingeschalteten Getriebeverbindung des Überlagerungsgetriebes eine Getriebeverbindung des
Uberlagerungsgetriebes vorgewählt und in Bereitschaftstellung gebracht. Sie wird jedoch erst dann zur Wirkung
gebracht, wenn durch Druckwirkung auf das Kupplungspedal j der Kontakt 1, 2 geschlossen und dadurch der Auslöseimpuls
I1 o an den Schalter k und über diesen entweder
über die Kontaktbrücke 3', 4' oder aber über 31, 5' weitergeleitet
wird. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels
die gleiche, wie in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 beschrieben.
Mit Vorteil kann der Schalter k am Gangschalthebel des Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebes cc und dabei vorzugsweise
im Bereich dessen Kopfes angeordnet werden, welcher natur-gemäß zu de el Teilen gehört, die der Fahrer
während der Fahrt am häufigsten in der Hand hato Zudem
steht der Grund der Betätigung des Schalters k in einem logischen Zusammenhang mit dem Grund, aus welchem der
Fahrer den. Gangschalthebel ergreift.
In Figur· 5 und 5a ist gezeigt, daß der Schalter k im
Kopfbereich des Gangschalthebels angeordnet ist, wobei jedoch diese Ausführungsform lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellt. Der Kopfbereich des Gangsckalthebels
weist rillenförmige Nuten s an seinem Außen— bereich, auf, deren Winkellänge bezüglich der Mittellängsachse
des Gangschalthebels in geeigneter Weise begrenzt ist. Über das kopfseitige Ende des Gangschalthebeis ist
eine nicht näher bezeichnete, jedoch, dargestellte Schalt-.kappe
gestülpt, die sich mittels durch, sie hindurchgrei—
fender und in die Nuten s eingreifender Schrauben t, welche
dadurch als Begrenzungsanschläge für die durch Drehung der Schaltkappe relativ zum Gangschalthebelende erzielbare
Winkelverstellung wirken, am Gangschalthebel abstützt. Im
stirnseitigen Ende des Gangschalthebels sind, wie beispielsweise aus Figur 5a. ersichtlich,die beiden Kontake 4' und
51 des als Torwählicipulsgeber wirkenden Schalters k angeordnet,
während der Kontakt $' des Schalters k auf einer von der dem stirnseitigen Ende des Gangschalthebels zugewandten
Innenseite der Schaltkappe vorspringenden, nicht näher bezeichneten !fase angeordnet ist. In Figur 5a. ist
erkennbar, daß der Kontakt J' sich gerade in elektrisch-"1
extender Verbindung mit dem Kontakt 4-1 befindet, der
gegenüber dem Kon&t 5l 'bezüglich der Mittellängsachse
des Gangschalthebels winkelförmig versetzter Stellung angeordnet ist. Durch bequeme Drehung der nicht näher bezeichneten
Schaltkappe relativ zum Gangschalthebel kann entweder die elektrisch leitende Verbindung 31, 4-* oder
aber die Verbindung 5S 51 hergestellt werden, durch welche
der gewünschte Vorgelegegang in Bereitschaftstellung gebracht wird. Der Fahrer kann dann zu jedem ^ hm günstig
erscheinenden Zeitpunkt diesen uberlagerungsgang durch einfaches Betätigen des Kupplungspedals j und demzufolge
Schließen des Srregerstroinkreises für das entsprechende
Seiais r einschalten.
Die zum Schalter k und von diesen wegführenden elektrischen
Leitungen werden durch eine Zentralbohrung im. <Gangschalthebel
abgeführt. Ss ist ersichtlich, daß bei den
Ausfübrungsbeispiel gemäß Figur ^i- ebenso wie bei den
jSaisführungsbeispiel genäß Sigux 3 nicht nur zwei Sch.al"G-mÖglicjikeiten.
für das überlagerungsgetriebe, nämlich beispielsweise Ö3ireki»gang -und Scrmellgang oder Birekfcgang
03883 -
und Heduziergang (Serggang), vorgesehen zu sein brauchen,
sondern auch ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 1 bei entsprechender Ausführung der Impulsleitungsverbindungen mehrere Getriebeverbindungen für das
überlagerungsgetriebe vorgesehen sein können, so daß beispielsweise einem Eauptgang des Hauptgetriebes cc
neben einem Direktdurchgang durch das Überlagerungsgetriebe
jeweils mindestens ein. Scfenellgang und mindestens
ein Reduziergang zugeordnet ist. Im Falle einer solchen Ausführung in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 4 können die entsprechenden Kontake in ähnlicher Weise mit Wine^klabstand zur Mittellängsachse des
Gangschalthebels angeordnet sein, wie die Kontakte 41, 5' gemäß Figur 5 und 5a.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei der automatisch wirkenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung der Steuerknopf bzw. -griff, der die Vorbereitung des Gangwechsels ermöglicht und in Figur 1 in
auseinandergezoglier Darstellung als Schalter a, g, i und
h, m, η dargestellt ist, lediglich drei Stellungen aufweist, nämlich Vorwärtslauf, Rückwärtslauf und Leerlauf,
und daß die Gangwechsel bzwo die Umschaltungen von einer
Getriebeverbindung auf die andere automatisch dadurch ablaufen, daß .das Kupplungspedal betätigt wird. Die Erfindung
kann bei Fahrzeugen mit verhältnismäßig geringer Leistung, beispielsweise Personenwagen,ebensogut zum Einsatz
kommen wie bei Fahrzeugen großer Leistung, wie beispielsweise schweren Lastkraftwagen, Autobussen oder dergleichen.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel· der
Erfindung mit automatisch ablaufender Vorwahl und Bereitstellung in Abhängigkeit von einem Fliehkraftregler ist
ein. solches Steuerorgan zur Vorbereitung der Geschwindigkeit swechsel nicht erforderlich, und zwar dies deshalb,
weil diese Geschwindigkeitswechsel vorher mit dem Gangschalthebel des herkömmlichen Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebes
vorgenommen worden sind und lediglich die Übergänge von den Haupt- bzw* üormalgeschwindigkeiten auf
die Schnellgang- bzw. Heduzierganggeschwindigkeiten dadurch
bewirkt zu werden brauchen und bewirkt werden, daß eine Druckwirkung auf das Kupplungspedal aufgebracht wird.
Auch bei der in 3?igur 4- dargestellten weiteren Ausführungsform
mit halbautomatischer Wirkungsweise ist kein solches Steuerorgan für die Vorbereitung der Geschwindigkeitswechsel
erforderlich, da diese gleichfalls vorher mittels des Gangschalthebels des herkömmlichen Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebes
durchgeführt worden sind und die Übergänge von den Haupt— bsw, Normalgeschwindigkeiten
auf die Schnellgang- oder Heduzierganggeschwindigkeiten dadurch, daß die Schaltkappe des Gangschalthebels
entsprechend gedreht wird, vorbereitet und dadurch ausgelöst werden, daß eine Druckwirkung auf das Kupplungspedal
ausgeübt wird«, «
Claims (9)
1.) Vorrichtung zum automatischen oder halbautomatischen Wechseln der Geschwindigkeiten von Fahrzeugen vorzugsweise
mittels eines Geschwindigkeitswechselgetriebes, das auf zwei oder mehr Achsen, von denen eine die Verlängerung
der Ausgangsachse der kinematischen Kette bildet, angeordnete Getriebeverbindungen aufweist, von denen
bestimmte mit den Achsen starr gekuppelt sind, während andere lose und wiederum andere beweglich und mit einfach
oder doppelt wirkenden Synchronisationskonen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß e±ne alle Steuer-QQ
organe (v) der Umschalt einrichtungen (f) für die einzelx-y-v
nen Getriebe stufen (p. bis P^ >
&* bis dg) mit Steuer-
-M^ energie versorgende ."Energiezuführungsleitung vorgesehen
ist, in der ein Absperrventil (1, 2) angeordnet ist, ^■"* durch das in Abhängigkeit von der Betätigung des Kupplungspedals
(j) diese Energiezuführungsleitung freigebbär
ist, und daß ein Mehrwegventil (s,,, S2, s,, b) mit einem
in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Zustandsgröße des Fahrzeuges, wie zum Beispiel der Getriebeausgangs- oder
-eingangsdrehzahl, der Fahrtgeschwindigkeit oder Motor-BANKKONTO DRESDNER BANK AQ. FRANKFURT AM MAIN NR. !8055O
POSTSCHECKKONTO NR. S85540 FRANKFURT _ 2 —
drehzahl , oder auch in Abhängigkeit toil einer wiliMirlichen
Verstellung eines Gliedes der kinematischen Kette
für seine Verstellbewegung verstellbaren Sperrglied (b)
vorgesehen ist, dessen Eingang mit einer Energiequelle für die Betätigungsenergie für jeweils in der Energiezuführungsleitung
für die Steuerenergie für die Steuerorgane (v) der Umschalteinrichtungen (f ) für die einzelnen
Getriebestufen angeordnete Absperrorgane (r) verbunden
ist, durch die bei Beaufschlagung mit Betätigungsenergie die jeweils zugeordnete Zuführungsleitung für
die Steuerenergie für diese Steuerorgane (v) freigebbar
ists während die einzelnen Ausgänge des Mehrwegventils
(s,,, Sp, s^, b) über Energiezuführungsleitungen mit den
Steuerorganen (v) der TJmschalteinrichtungen (f) für die
Getriebe stufen (p^ bis p^., d^. bis dq) verbunden sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie dadurch vollautomatisch ausgebildet ist, daß ein willkürlich betätigbares Umschaltorgan (a, g, ij h, n,
m) in der Energieleitung für die Betätigungsenergie für die Absperrorgane (r) eingeschaltet ist, durch das in
einer Schalt stellung (a-g, h-m) der Energiestrom im Sinne eines Vorwärtslaufs der Ausgangswelle (e,.) des Geschwindigkeit
swechselgetriebes (p^. bis P^, cL· bis dq), in einer
anderen Schaltstellung (a-i, h-m) der Energiestrom im
Sinne deren Rückwärtslaufs und in einer weiteren Schaltstellung (h-n) der Energiestrom im Sinne deren Leerlaufs
freigebbar ist, und daß das Sperrglied (b) des Mehrweg» ventils (s^, S2, s,, b) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
bzw. der dieser entsprechenden Drehzahl der Getrieueausgangswelle (e^) verstellbar ist.
3.) Vorrichtung nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als Verstellantrieb für das Sperrglied (b) des Mehrwegventils (s,,, Soj s,, b) ein mit der Ausgangswelle (e.)
des Geschwindigkeitswechselgetriebes (p^ bis p.^, d. bis
dg) in Virkverbindung stehender Geschwindigkeitsregler
(rc) vorgesehen ist.
4.) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kickholantrieb (4, 3, b~,
r^ bzw. w) für die Veränderung der Zuordnung des Ausgangs
des Sperrgliedes (b) des Mehrwegventils (s^, S2, s.,, b)
zu dessen Ausgängen vorgesehen ist, dem in Abhängigkeit von der Betätigung des Beschleunigerpedals (q) Betätigungsenergie
zuführbar ist.
5·) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sückholantrieb in einer hinter einem in der EnergieleitvSig
für die Betätigungsenergie für die Absperrorgane
(r) der Zuführungsleitung für die Steuerenergie für die Steuerorgane (v) der umschäi'ceisxaeh'irus.gen (f ) für die
einzelnen Getriebe stufen angeordneten, in Abhängigkeit von der Betätigung des Kupplungspedals (j) betätigbaren
Unterbrechungsglied (1, 2) abzweigenden By-pass-Leitung
zu. dieser Energieleitung für die Betätigungsenergie für diese Absperrorgane (r} angeordnet ist und daß in
dieser By-pass-£e±tung ein in Abhängigkeit von der Be-■fcätigung
des Beschleunigerpedals (q) betätigbares wei—
"üeres IJzrusrbreeJbxuigsglied (3**0 für diese ieitung angeordnet
ist.
6.) Yorriciioung s.äcii Anspruch. 4-, dadurch gekennzeichnet;, cLaS
der Sückholantrieb durch, eine die Zu.ordnung des Ausgangs
des Sperxgliedes C^) des Mehrwegventils C2^a Sp3 S-^5 b)
zu dessen Ausgängen im Sinne einer Änderung in Richtung
auf geringerer Geschwindigkeit zugeordnete Getriebeverbindung verändernde Hebelverbindung (w) gebildet ist,
deren eines Ende mit dem Beschleunigerpedal (q) in Wirkverbindung steht.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie dadurch halbautomatisch ausgebildet ist, daß uei Einsatz eines an sich bekannten Geschwindigkeitswechselgetriebes
(cc) mit manueller Durchführung der Umschaltung von einer Getriebeverbindung auf die andere mittels des
Gangschalthebels diesem ein zusätzliches, gleichfalls an sich bekanntes Geschwindigkeitswechselgetriebe (p-, bis
P2, ι j d) zur .jeder Getriebeverbindung zugeordneten Überlagerung
jeweils einer Schnellgang- und/oder Reduziergang-Geschwindigkeit nach Art etwa eines Vorgeleges nachgeschaltet
ist und daß das Sperrglied (b) des Mehrwegventils
(s^, Sp3 s^, b) in Abhängigkeit von der Botationsgeschwindigkeit
des Antriebsmotors bzw. der dieser entsprechenden
Drehzahl der Getrieb%ingangswelle (e^) verstellbar ist.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
als Verstellantrieb für das Sperrglied (b) des Mehrwegventils (s.j S2, S^, b) ein mit der Eingangswelle (e^)
des Geschwindigkeitswechselgetriebes (p^ bis ρ,,.*, d^ bus
dq) in ¥irkverbindung stehender Geschwindigkeitsregler
(rc) vorgesehen ist.
9.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzelchneij, daß
sie dadurch halbautomatisch, ausgebildet ist, daß bei Einsatz eines an sich bekanntes. Geschwindigkeitswechselgetriebes
(cc) mit manueller Durchführung der Umschaltung von eijaer Getriebeverbindung auf die andere mittels des
Gangschalthebels diesem ein zusätzliches, gleichfalls an sich bekanntes Geschwindigkeit swechselgetriebe (p^,, bis
P^1, d) zur jeder Getriebeverbindung zugeordneten Überlagerung
jeweils einer Schnellgang- und/oder Reduziergang-Geschwindigkeit nach Art etwa eines Vorgeleges nachgeschaltet
ist und daß in der Energieleitung für die Betätigungsenergie der Absperrorgane (r) der Energiezuführungsleitung
für die Steuerenergie für die Steuerorgane (v) der TJmschalteinrichtungen
(f) ein willkürlich von Hand betätigbares Mehrwegventil (k) mit einer der Zahl der möglichen
Überlagerungs-Getriebeverbindungen des zusätzlichen Geschwindigkeitswechselgetriebes
(p,., bis P2,,, d) entsprechenden
Anzahl von Ausgängen nachgeschaltet ist, dessen Eingang an die Energiequelle angeschlossen ist und deacu
Ausgänge jeweils über Energie Zuführungsleitungen mit jeweils einem Absperrorgan (r) in Verbindung stehen.
IG.) Vorrichtung nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet« daS
das Hehrwegventil (k) in der Energieleitung für die Betätigungsenergie
der Absperr-organe (r) iia Kopf des Gangschalthebels
des Hauptgeschwindigkeitswechselgetriebes (cc) angeordnet und so ausgebildet ist, daß durch Drehung
eines drehbar gegenüber diesem Gangschalthebel gelagerten Organs, das zum Beispiel'öchaltring und vorzugsweise als
drehbarer Deckel des Griffes des Gangsch.alth.ebeis ausgebildet
sein kann, e±ne Energiedurchflußverbindung zwischen e±nem seiner Ausgänge (4-1 bzw. 51) "und seinem Eingang C31)
herstellbar ist.
Patentanwälte
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