-
Durch eine Hilfskraft verstellbare Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe
von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, die zur Fernsteuerung
des Wechselgetriebes und der Kupplung eines Kraftfahrzeuges geeignet ist. Sie betrifft
insbesondere eine durch Druckmittel verstellbare Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe
von Kraftfahrzeugen mit einem Schaltzylinder und einem rechtwinklig hierzu liegenden
Wählzylinder, deren Druckmittel durch ein getrenntes, durch einen Schalthebel wahlweise
einstellbares Ventil gesteuert wird, sowie mit einem durch .das gleiche Druckmittel
betriebenen, zum Ausrücken der Motorkupplung dienenden Kupplungshilfszylinder.
-
Es ist bereits bekannt, zwischen dem Kupplungshilfszylinder und der
Druckmittelquelle ein Ventil einzuschalten, durch das der Kupplungshilfszylinder
bei eingeschaltetem Gang oder beim Getriebeleerlauf zwecks Einrückung der Kupplung
mit der Außenluft und beim Gangwechsel zwecks Ausrückung der Kupplung mit der Energiequelle
verbunden wird. In dieser bekannten Vorrichtung wird das eingeschaltete Ventil elektrisch
gesteuert,
und diese °elektrisclie Steuerung weist den Mangel auf,
daß sie bei einem Kraftfahrzeug nicht unter allen Bedingungen einwandfrei und betriebssicher
arbeitet.
-
Es ist ferner bekannt, zwischen einen .durch Druckluft betriebenen
Zylinder zum Einrücken der Kupplung bei Schienenantriehfahrzeugen und seiner Druckluftquelle
ein Ventil einzuschalten, das mit der Einstellvorrichtung des Schaltorgailes für
die Kraftorgane verbunden ist und voll ihr so gesteuert wird, daß dem Kupplungszylinder
während des Schaltees Druckluft zugeführt und die Kupplung eingerückt wird. Da die
Einstellvorrichtung heim Schalten einer hohen Druckkraft ausgesetzt ist, ist zur
Erleichterung des Zurückdrelielis der Einstellvorrichtung diese Einstellvorrichtung
mit dem Schaltorgan elastisch verbunden, so: daß das Schaltorgan um ein Gewisses
voreilt und das Kraftorgan vorher ausgeschaltet wird.
-
Erfindungsgemäß wird bei einer Schaltvorrichtung der eingangs erwähnten
Art das zwischen Kupplungshilfszylinder und seiner Energiequelle eingeschaltete
Ventil unmittelbar von dem Schaltzylinder aus mittels einer mit seinem Kolben verbundenen
Stange @ewegt, die im Eingriff mit einer Spindel der Ventilvorrichtung steht und
auf der Eilldrellungen in einem derartigen Abstand angebracht sind, daß bei einer
dem Getriebeleerlauf oder einem Gang entsprechenden Stellung des Schaltzylinderkolbens
die V °atilspindel in eine der Eindrehungen einfällt. Auf der Stange des Schaltzylinderkolbens
ist dabei eine mit Spiel arbeitende Verbindung für den Wähl- und Schaltfinger unter
Zwischenschaltung voll Federn angeordnet.
-
Durch die unmittelbare Einwirl.:uilg der mit den Schaltzvlinderkolben
verbundenen Stange auf die Spindel des Ventils zur Steuerung des Kupplungshilfszylinders
wird eine äußerst einfache und zuverlässig arbeitende Einrichtung geschaffen, durch
welche die Ausrückung der 1lot.orlzupplung während des Schattens gewährleistet wird.
Durch die elastische und mit Spiel arbeitende Verbindung zwischen der Stange des
Schaltzylinderkolbens und dein Wähl- und Schaltfinger ist dafür Sarge getragen,
daß das Ausrücken der Kupplung -vor einer Bewegung des Schaltfingers zum Zwecke
des Schattens eingeleitet wird.
-
Ilin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung. dargestellt.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wechselgetriebe mit
9 bezeichnet. Der Fahrzeugmotor 6 ist mit einem Vergaser g voll bekannter Art versehen,
an den ein Drosselventilsteuerglied io angreift, das zwecks Änderung der Drehzahl
des Motors durch ein Gaspedal i i über ein (Gestälige 1.2 in vrschier;ene Stellull;"eil
bracht werden bann. Ein h-estänge 7 zur Betätigung der Kupplung wird zwecl:mäl:ligerweise
durch unter dem Einfluß der Motordl-elizahl stehende 1-littea, und zwar hier durch
einen niit einem Druckmittel betriebenen Kupplungsliilfszvlii,-der 13 gesteuert,
der aus einem Zylinder i-1 und einem Kolben r 5 besteht. Eine Feder 16 iin Zvlinti-er
i-. bringt die Kupplung Heini Entweichen des Druckmittels in Einrückstellung. Ein
I@ruckmittellx:hä lter 17 liefert das Druckmittel für den Kupphungshilfszylinder
über miteinander in \"ei-iiindung stehende Leitungen 19-, r c), 20, 2 1 und
22 ul1(1 über eine zwischen die Leitungen 2o und 21 geschaltete Ventileinrichtung
23. Eine Ventilvorrichtung 2d., deren Zweck sl)ntei- 1)<-schrieben wird, verbindet
für gewöhnlich die Leitungen 19 und 20 miteinander. während ein L'mst-euerventil
5 die Leitungen 2-i und 22 miteinander verbi.ndet, wenn die Ventil-#-inrichtung
:y,3 betätigt wird.
-
Die zum Ausrücken der Kupplun:,@- dicnenrle Ventileinrichtung 23 wird
entsprechend (1",i-Drehzahl des :Motors 6 gesteuert, und zw@:r durch einen Steuerzylinder
26, dein ein lwdraulisches Druckmittel zugeführt «-erden kann, «-elches durch eine
voll der Motorwelle 28 getriebene Ptimpe 27 geliefert wird. Die Pumpe ist
in dein dargestellten Ausführungsheispiel mit dem Schmierrnittelvorrat des Motors
6 durch eine I_eiturr#,'29 v.i-i>unden, so daß sie durch die Leitung 30 dein
Zylinder 26 ÖI zuführt. In der Leitung 30 ist eile Unlgeliungsventil
31 vorgesehen, das den Auslaß der Puinpe mit dein Einlaß v°rb ndet, wenn der Druck
des dem Zylinder 26 zugeführten Druckmittels einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Im Zylinder 26 ist ein Ko11yen 32 angeordlizt, der über die Stange 34, rl,en Heixl
35 und die schwingende Welle 36 mit eitlem Arnl 33 zur ßetäti,gung des V elitils
23 verbunden ist. Während des Leerlaufs des :Motors 6 und wenn die Puinpe 27 illfOlgri
dessen nur einen geringen Druck .erzeugt. wird der Kolben 3-2 durch eine Feder 37
111 die gezeigte Stellung gebracht, wodurch das Ventil 23 so eingestellt
wird, daß es die LeitUng 20 mit der Leitung 21 verbindet. Wenn der Fahrer die Kupplung
einrücken will, so braucht er nur auf das Gaspedal i 1 711 treten. um die Drehzahl
des Motors 6 und damit auch der Pumpe 27 zu erhöhen. Die hierdurch bewirkte Erhöhung
des Öldruckes in der Leitull#- 30 bewegt den Kolben 32 und die mit ihm verbundenen
Ventilhetätigungsteile eiitgegen der Wirkung der Feder 37 in der `'eise, daß das
Ventil 23 in die Auslal:lstellung gebracht wird, um so die dem Einrüch#-#n rler
Kupplung entsprechende hewegun@ des
Kupplungsgestänges 7 unter dem
Einfluß der üblichen :Kupplungsi-ückziehfedern zu ermöglichen, deren Wirkung noch
durch Wirkung der Feder 13 erhöht wird.
-
Zur Steuerung des Wechselgetriebes 8 sind ein Wählzylinder 38 :und
ein Schaltzylinder 39 vorgesehen, die beide durch Druckmittel betrieben werden,
und die mit den üblichen Schaltstangen 40, 41 und 42 des Wechselgetriebes verbunden
sind. Die Schaltstangen sind mit den üblichen Gabeln 43, mit denen der untere Teil
44 eines vereinigten Wähl-und Schaltfingers 45 in Eingriff gebracht werden kann,
versehen. Dieser Finger 45 ist auf der Kolbenstange 46 des Kolbens 47 des Schaltzylinders
39 verschiebbar gelagert und wird normalerweise in mittlerer Stellung durch Federn
48 nachgiebig gehalten, die zwischen Ringen 49 und 5o auf der Kolbenstange angeordnet
sind. Das in der Verbindung zwischen dem Finger 45 und der Kolbenstange 46 vorgesehene
Spiel ermöglicht eine Bewegung der Kolbenstange vor der Bewegung des Fingers. Der
Finger 45 ist ferner mit einem länglichen Flansch 51 versehen, der in eine Nut einer
Kolbenstange 52 des Kolbens 53 des Wählzylinders 38 eingreift.
-
Durch diese Verbindung steuert der Wählzylinder 38,die Wählbewegungen
des Fingers 45, wenn dem Wählzylinder durch eine entfernte, vom Fahrer betätigte
Stetiervorrichturng 54 Druckmittel zugeführt wird. Der Kolben 53 wird in dem Gehäuse
55 des Wählzylinders durch vorgespannte Federn in der in der Zeichnung angedeuteten
Mittelstellung gehalten, wenn dem Wählzylinder kein Druckmittel zugeleitet wird.
-
Der .Kolben 47 des Schaltzylinders 39 wird in dem Zylindergehäuse
59 durch v orgespannte Federn 6o und 61, deren Entspannungsbewegung durch Manschetten
62 begrenzt ist, in mittlerer Stellung gehalten, wenn der Kolben nicht unter der
Einwirkung von Druckmittel steht.
-
Die Steuervorrichtung 54 besteht aus einem Gehäuse 63 mit mehreren
ähnlichen Ventilvorrichtungen 64, 65, 66 und 67, die durch einen Schalthebel
68 wahlweise betätigt werden können. Zur Führung .des Schalthebels 68 dient
der Gehäusedeckel 69 mit rechtwinklig zueinander angeordneten Schlitzen
70 und 71. Diese beispielsweise gezeigte Einrichtung ist so ausgeführt, daß
eine Bewegung des Schalthebels 68. nach links oder rechts im Schlitz 7o den ersten
Gang oder den Rückwärtsgang, und eine Bewegung des Hebels 68 im Schlitz 71 nach
links oder rechts den zweiten oder den dritten Gang einschaltet. Die Ventilivorrichtungen
64 bis 67 werden dann dufch Daumenwirkung der entsprechenden Arme 72 betätigt..
Die Steuervorrichtung 54 steht durch eine Leitung 71 mit der zum Behälter 17 führenden
Leitung in Verbindung.
-
Durch Betätigung der Ventile 64., 65, 66 bz;w. 67 wird die Leitung
74 mit den Leitungen 87, 88, 89 bzw. 9o verbunden und so dem Wählzylinder 38 bzw.
dem Schaltzylinder 39 Druckmittel zugeführt. Die Leitungen 87 und 89 führen zum
rechten bzw. linken Teil des Wählzylinders. Die Leitungen 88 und 9o führen zum .rechten
Teil des Schaltzylinders 39 bzw. zu dem einen Ende eines Umsteuerventils 9i, das
durch eine Leitung 92 mit dem linken Teil des Schaltzylinders verbunden ist. Das
Ventil gi ist durch eine Leitung 93 auch mit einer Öffnung verbunden, die in der
Mitte der Seitenwandung des Ge-
häuses 55 des Wählzylinders vorgesehen ist.
Diese letztere Verbindung hat den Zweck, dem Schaltzylinder über den Wählzylinder
dann Druckmittel zuzuführen, wenn der Kolben 55 des Wählzylinders soweit verschoben
wird, daß er die Öffnung in der Seitenwandung freigibt.
-
Wenn die Kolben 55 und .a.7 der Hilfszylinder 55 und 39 sich in -der
in der Zeichnung dargestellten Mittelstellung befinden, halten sie den Wähl- und
Schaltfinger 45 in seiner neutralen Lage, in welcher sein unterer Teil 44 in die
mittlere .Schaltstange 41 'eingreift. Zum Einschalten des ersten Ganges bzw. des
Rückwärtsganges wird Druckmittel durch die Ventileinrichtung 66 bzw. 64 dem
Wählzylinder 38 über die Leitung 89 bzw. 87 zugeführt. Der Kolben 55 wird dann nach
rechts oder links bewegt und gibt die Öffnung zur Leitung 93 dann frei, wenn der
Wählfinger mit der Schaltstange 40 oder 42 in Eingriff gebracht .worden ist. Das
Druckmittel gelangt dann durch die Leitung 93, das Ventil 9i und die Leitung 92
in den linken Teil des Schaltzylinders 39. Hierdurch wird der Kolben 47 desselben
und damit auch die von dem Finger :1 :5 gewählte Schaltstange .4o bzw. 4.2 nach
rechts verschoben. Zum Einschalten des zweiten bzw. des dritten Garnges ;wird Druckmittel
durch die Ventileinrichtung 67 bzw. 65 über die Leitung 9o, das Ventil 9i und .die
Leituri 92 bzw. unmittelbar über die Leitung 8,8 der linken bzw. rechten Seite des
Schaltzylinders zugeführt. Der FingW45 verschiebt dann die Schaltstange 4.1 nach
rechts bzw. nach links.
-
Die bisher beschriebene Schaltvorrichtung enthälteine Kupplungsbetätigungseinrichtun-,
die abhängig von der Drehzahl des Fahrzeugmotors arbeitet, und die unter dem Einfluß
des Gaspedals steht. Die Kupplung wird bei niedriger,DrehzaM ausgerückt. Wenn nun,der
Motor läuft und der Zwischengang eingeschaltet ist, und wenn der Fahrer den direkten
Gang
einschalten will, so wäre es nicht möglich, die Kupplung auszurücken, da die Motordrehzahl
erhöht wird.. Um das Ausrücken der Kupplung beim Gangwechsel zu bewirken, ist daher
eine Einrichtung vorgesehen, die erfindungsgemäß unmittelbar mit der Kolbenstange
46 zusammen arbeitet und die Kupplung dann ausrückt, wenn ein Gangwechsel vorgenommen
werden soll. Zu diesem Zwecke wird dem Kupplungshvlfszylinder 13
Druckmittel
durch ein Ventil ioi aus dem Behälter 17 über die Leitungen io2 und io3, das Ums.teuerventil
io4, die Leitung io5 und das Umsteuerventi125 zugeführt, bevor der Schaltfinger
45 eine der Schaltstangen 40, q1 und 4a verschiebt.
-
Das Ventil ioi besteht aus einem Gehäuse io6 mit einem Einl'aßraum
io7 und einem Auslaßraum io8. Der Auslaßraum ist in der gezeigten 'Stellung durch
einen in einem Ventilhetätigungsteil rio vorgesehenen Kanal iog mit der Außenluft
verbunden. Eine vereinigte Einlaß- und Auspuffventilvorrichtung 111 ist im Gehäuse
enthalten und besteht aus einem Einlaß;ventil ii- und einem Auspuffventil 113. Sie
wird normalerweise durch eine Feder 114 in die gezeigte Stellung gebracht, um das
Einlaßventil 112 zu schließen. Eine Feder 115 dient dazu, den Ventilbetätigungsteil
i io nach oben zu drücken, so daß normalerweise der Auslaßraum io8 mit der Außenluft
in Verbindung gehalten wird. Der Teil iio ist mit einer Spindel 116 versehen, die
sich auf die Kolbenstange 46 stützt. Die Kolbenstange 46 ist mit Eindrehungen 117,
i i8 und i:ig versehen, in welche die Spindel 116 je nach der Stellung der Kolbenstange
einfallen kann. Wenn die Spindel in eine der drei Eindrehungen eingreift, und das
ist immer dann der Fall, wenn der Kolben 47 des Schaltzylinders seine Mittelstellung
oder eine seiner beiden Endstellungen einnimmt, so ,wird das Fließen des Druckmittels
durch das Ventil ioi zum 'Kupplungshilfszyliinder hin unterbrochen. Wird jedöch
der Kolben 47 und damit auch Kolbenstange 46 in der einen oder anderen Richtung
verschoben, so wird die Ventilspindel 116 aus der Eindrehung, in welche sie eingefallen
war, herausgedrückt. Dadurch wird das Auspuffventil 113 geschlossen und das Einlaßventil
112 geöffnet, und dem Kupplungshilfszylinder wird jetzt Druckmittel zugeführt, so
daß er das Ausrücken der Kupplung bewirkt. Dadurch, daß auf der Stange 46 eine mit.Spiel
arbeitende Verbindung für den Wähl- und Schaltfinger 45 unter Zwischenschaltung
der Federn q8 angeordnet ist, erfolgt das Öffnen des Einlaßventids 112 und das Schließen
des Auspuffventils 113 vor der Bewegung des Schaltj fingern. Zur Betätigung der
Kupplung durch den Fahrer unabhängig von den beschriebenen selbsttätigen Einrichtungen
dient ein Pedal 120, mittels dessen ein Ventil 121 betätigt wird. das ebenfalls
die Zuführung des Druckmittels zum Kupplungshilfszylinder 13 steuert. Zum Ausrücken
der Kupplung wird durch das Ventil 121 dem Kupplungshilfszylinder Druckmittel aus
dem Behälter 7 über dlie Leitungen 18, 122, 123, das Umsteuerventil io4, die Leitung
io5, das Umsteuerventil 25 und die Leitung 22 zugeführt. Um beim Ausrücken der Kupplung
mittels des Pedals 120 die selbsttätige, durch die Pumpe 27 erfolgende Betätigung
der Kupplung unwirksam zu machen, wird die Druckmittelströmung in der Leitung 20
unterbrochen, wenn der Leitung 122 Druckmittel zugeführt wird. An die Leitung 122
ist eine Ventilvorrichtung 124 über eine Leitung 126 angeschlossen. Das durch diese
Leitung einströmende Druckmittel tritt in den Raum 1125 ein und drückt die Membran
127 nach oben, um den Stromkreis einer im Ventil 24 angeordneten Magnetspule 128
über die Klemmen 129 und 130 zu schließen. Der erforderliche Strom wird durch
die Batterie 131 geliefert. Bei Erregung der Magnetspule 128 schließt der Anker
132 das Einlaßventil 133 und öffnet das Auslaßventil 13q., so da.ß die Leitung 2o
über eine im Ventil 24 vorgesehene Öffnung 135 mit der Außenluft verbunden wird.
Bei NTichtl>etätigung des Ventils 121 wird die Leitung 122 mit der Außenluft verbunden.
-
Die Umsteuerventile 25, 91 und 104 wirken in der Weise, .daß jeweils
diejenige der beiden in die Zylinderenden eines Ventils mündenden Leitungen, in
welcher .Druckmittel. zugeführt wird, mit der Abzwei:g:leitung verbunden wird.
-
Durch die Erfindung wird ein selbsttätiges Ausrücken der Kupplung
während der Zeit, in der im Wechselgetriebe eine Umschaltung vorgenommen wird, gewährleistet,
und zwar wird das Ausrücken bereits eingeleitet, bevor eine Verschiebung einer der
Schaltstangen beginnt.