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Schaltvorrichtung, insbesondere für mehrstufige Fahrzeuggetriebe Die
Erfindung bezieht sich auf Schaltvorrichtungen mit drehbarer und für je eine Schaltung
hin und her, jedoch in der einen oder anderen Richtung leer verschiebbarer Schaltwalze.
Mit ihnen lassen sich Schaltungen für Fahrzeuggetriebe mit mehr als vier Gängen,
bei denen oft zwei Kupplungen gleichzeitig betätigt werden müssen, betätigen. Bei
diesen Schaltvorrichtungen trägt die Schaltwalze für jeden Getriebehebel eine Gruppe
von über ihrem Umfang verteilten Schaltnocken, deren bei einer vorzunehmenden Schaltung
wirksam werdende Nocken durch Drehen der Schaltwalze in den Eingriffbereich der
Getriebehebel gebracht werden. Je eine Schaltung wird dabei durch eine axiale Hinundherverschiebung
der Schaltwalze bewirkt. Das Umlegen der Getriebehebel erfolgt dabei in der einen
Richtung durch feste Nocken, in der entgegengesetzten Richtung durch Klinknocken.
Je nach dieser Schwenkrichtung wird die Schaltwalze in der einen oder anderen Richtung
leer verschoben.
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Um bei dieser Schaltvorrichtung ein schnelles Schalten zu ermöglichen
und bei Aufwärtsschaltung eine Getriebebremse zu betätigen, welche durch Abbremsen
der schneller laufenden Antriebswelle den Gleichlauf der zu kuppelnden Teile herbeiführt
bzw. die Antriebswelle durch *den relativen Nullpunkt bringt und somit den Eingriff
der Kupplung erleichert bzw. ermöglicht, und umgekehrt bei einer Abwärtsschaltung
die Antriebswelle entsprechend zu beschleunigen, besteht die Schaltwalze aus einer
unmittelbar betätigbaren Innenwelle und einer auf ihr undrehbar, aber axial leicht,
z. B. über Wälzlager, verschiebbar angeordneten, die Schaltnocken tragenden Außenwelle,
deren gegenseitige axiale
Lage in Ruhestellung leicht überwindlich,
z. B. über eine. federnde Kugelssperre, 'estgelegt ist, so daß bei axialer Verstellung
der Innenwelle eine gegenseitige Verschiebung gegenüber der unter dem Schaltwiderstand
stehenden Außenwelle stattfindet, wodurch je nach der Widerstandsrichtung eine Sperrvorrichtung
in der einen oder anderen Richtung zur Betätigung der Beschleunigung oder Bremsung
geschaltet wird.
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Da zur Betätigung der Beschleunigungskupplung oder Bremsung starke
Kräfte notwendig werden können, insbesondere wenn das Getriebe große Drehmomente
übertragen soll, steuert gemäß der Erfindung bei der neuen Schaltvorrichtung die
Sperrvorrichtung ein, z. B. hydraulisches oder pneumatisches Hilfskraftmittel zu;
Betätigung der Beschleunigung oder Bremsung; das gleichzeitig zur Betätigung der
Getriebehauptküpplung dient. Denn in solchen Fällen ist auch die Betätigung der
Getriebehauptkupplung schwer, die damit nicht nur erleichtert wird, sondern deren
wirksame Betätigung durch die Erfindung sichergestellt wird. Diese Sicherstellung
der Betätigung der Getriebehauptkupplung wird weiter gemäß der Erfindung dadurch
gewährleistet, daß die Steuerung des Hilfskraftmittels für die Getriebehauptkupplung
im Strömungsverlauf dieses Hilfskraftmittels vor das Steuerorgan des Hilfskraftmittels
für die Betätigung der Beschleunigung oder Bremse geschaltet ist. Zu dem Zweck wird
in Fortbildung des Erfindungsgedankens vorgeschlagen, daß die Steuerung des Hilfskraftmittels
für die Getrebehauptkupplung in demselben Steuerblock untergebracht ist, in dem
das Steuerorgan für die Betätigung der Beschleunigung und Bremse angeordnet ist.
Eine kleine Bauform ergibt sich hierfür, wenn der Steuerblock auch das Lager für
die Schaltinnenwelle aufnimmt. Ferner enthält der -Steuerblock gleichzeitig das
Überströmventil für das Hilfskraftmittel sowie sämtliche Rückführleitungen des hydraulischen
Hilfskraftmittels in dessen Vorratsbehälter.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der ein Ausführungsbeispiel
veranschaulichenden Zeichnung zu ersehen, in der Abb. i einen Aufriß im Schnitt,
Abb. 2 einen Grundriß mit geschnittenem Steuerblock zeigt.
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Die durch den Drehkopf 15 drehbar und durch Schwenken des Steuerhebels
14 axial verschiebbare Welle i ist in den beiden Lagern 13 und 13' gelagert. Auf
ihr ist die Außenwelle 2 undrehbar, aber mit Hilfe der Wälzlager 21 und 21' axial
leicht verschiebbar gelagert Auf dieser Außenwelle sind Muffen 3 angeordnet, welche
die festen Schaltnocken 4 bzw. die in der einen Richtung ausklinkbaren Schaltnocken
5 gruppenweise auf ihren Umfang verteilt tragen: Diese Nocken betätigen die Getriebehebel
6. Damit diese bei einer Aufwärtsschaltung in der anderen Richtung betätigt
werden können, ist ein Zahnrad 23 in dem Fall vorgesehen, wo der Hebel andernfalls
in entgegengesetzter Stellung stehen würde.
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Die Muffen 3 sind auf der Außenwelle 2 axial verschiebbar in einem
Bereich, der durch die Anschläge 22 bestimmt wird. Diese Anschläge 22 begrenzen
auch die Verschiebung von Halterringen 23 in Richtung auf die Muffen 3 zu, die in
der gezeichneten neutralen Lage die Muffen 3 mit Hilfe von Federn 8 in ihrer Lage
halten. Dadurch, daß sich hierbei die Federn 8 über die Halterringe 23 gegen die
Anschläge 22 abstützen, wird ein labiler Zustand vermieden.
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In der gezeichneten neutralen Stellung wird die gegenseitige Lage
der Innenwelle i gegenüber der Außenwelle 2 durch eine Kugelspeere 27,, die unter
schwachem Federdruck 28 steht, festgelegt. Wird die Innenwelle i aus dieser gezeichneten
Stellung nach rechts verschoben, so versucht sie, über die Kugelsperre 27, 28 die
Außenwelle 2 und damit die Muffen 3 mit den Nocken 4 nach rechts zu verschieben.
Die Nocken 4 treffen jedoch auf den Schaltwiderstand der Hebel 6. Dieser
genügt, um die Wirkung der Kugelsperre 27, 28 aufzuheben und die Innenwelle i gegenüber
der stehenbleibenden Außenwelle 2 nach rechts zu verschieben. Dabei wird eine Kugelsperre
io gesperrt und die Muffe 9 axial mitgenommen. Über einen Steuerschieber 30 wird
Gas für die Beschleunigung der Antriebswelle eingeschaltet. An Stelle der Kugelsperre
io können auch Spreizringe, Spreizhebel oder ähnliche Mittel angewendet werden.
Bei weiterer axialer Verschiebung der Innenwelle i wird dann auch die Außenwelle
2 unter Überwindung des Schaltwiderstandes der Hebel mitgenommen und legen die Schaltnocken
4 die Hebel 6 in die gewünschte Stellung. Am Ende dieser Axialbewegung trifft eine
an einem Halter, der unmittelbar an der Welle i befestigt ist, angeordnete Klinke
18' gegen einen festen Anschlag i9', wodurch der untere Klinkhebel im Uhrzeigersinne
ausschlägt und dabei die Außenwelle i gegenüber der Innenwelle 2 nach rechts in
die neutrale Ausgangsstellung zurückschiebt, so daß die Kugelsperre 27, 28 wieder
wirksam wird. Bei dieser gegenseitigen Verschiebung der Außenwelle 2 gegenüber der
Innenwelle i wird die Sperre io gelöst und hört die Betätigung des Gasgebers infolge
Federeinwirkung 31 auf den Steuerschieber 30 wieder auf.
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Nachdem auf diese Weise die Schaltung vollendet ist, wird der Hebel
14 in seine Ruhelage zurückgestellt, so daß die Wellen i und 2 in ihre Ausgangsstellung
leer zurückbewegt werden.
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Soll eine Schaltung der Getriebehebel 6 von rechts nach links vorgenommen
werden, so wird die Welle i zunächst wieder nach rechts verschoben, wobei nunmehr
aber die Nocken 4, die im Bereich der Hebel 6 liegen, keinen Widerstand finden,
so daß auch keine Relativverschiebung zwischen den Wellen i und 2 stattfindet. Die
entsprechenden Klinknocken 5 im Bereich der Getriebehebel 6 klinken hierbei hinter
die links stehenden Getriebehebel 6 und finden nunmehr erst bei der nach links gerichteten
Zurückbewegung der Welle i ihren Widerstand an den Getriebehebeln 6. Infolgedessen
bleibt nunmehr die äußere Welle 2 zunächst stehen und verschiebt sich die Welle
i relativ zu der
Außenwelle 2 nach links, \,:obei die Kugelsperre
io' gesperrt wird und über den Steuerschieber 3o den Bremshebel betätigt. Erst danach
werden dann die Hebel 6 zurückgestellt. Am Ende dieser Axialverschiebung nach links
treffen die Klinken 18 auf die festen Anschläge i9 und schieben die Außenwelle 2
gegenüber der Innenwelle i in die neutrale Stellung, so daß die Kugelsperre 27,
28 wieder wirksam wird.
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Der Schalthebel 14 ist mit dem Vorwählmechanismus dadurch vereinigt,
daß über ihn der drehbare Schaltknopf 15 über eine Gelenkwelle 16 das Kegelräderpaar
17 und damit die Innenwelle i zu drehen vermag.
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Da das Vorwählen in Normalstellung erfolgt und während einer nicht
beendeten Schaltung verhütet werden soll, ist ein Sperrad 25 angeordnet, welches
durch einen Sperrbolzen 26 gegen Verdrehung gesperrt ist, solange Schalthebel 14
nicht in die Wählstellung gebracht ist. Es können auch andere Vorwählmechanismen
angewandt werden, beispielsweise an Stelle von Kegelrädern Stirnräder, so daß das
Vorwählen in senkrechter Richtung zur Walzenachse erfolgen würde, oder aber, wenn
man auf Zahnräder verzichtet, ist das Vorwählen auch mit einer Gelenkwelle, welche
die Drehbewegung um 9o° umleitet, auszuführen oder mit anderen Elementen, welche
dieselbe Funktion erfüllen.
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Der Steuerschieber 30 steht mittels der Stange 32 in fester
Verbindung zur Sperrvorrichtung io, 10, und wird in seiner neutralen Lage durch
die beiden Federn 31 und 31' gehalten. Er steuert das in dem neutralen Raum 33 befindliche
Drucköl entweder zum Ringkanal 34 oder 35, von wo aus es entweder zum Gasgeber oder
zur Bremse gelangt und diese betätigt. Das Drucköl wird von einer Pumpe dem im Steuerblock
36 befindlichen Kanal 37 zugeführt, von wo es bei Nichtbetätigung über das überströmventil
38 und die Abflußleitung 39 in den Vorratsbehälter zurückkehrt. Außerdem gelangt
das Drucköl über den Kanal 4o zum hohlen Drehschieber 41 und durch diesen zum neutralen
Raum 33 über den Ringkanal 42. Der Drehschieber 41 wird durch den Hebel 43, der
mit dem Kupplungspedal verbunden ist, so betätigt, daß eine an ihm angebrachte Abflachung
44 das Drucköl aus dem Kanal 40 über den Kanal 45 zur Getriebehauptkupplung leitet
und diese öffnet, worauf die Schaltung vorgenommen wird. Nach Beendigung derselben
wird der Drehschieber 41 durch Loslassen des Kupplungspedals über den Hebel 43 so
gedreht, daß seine Abflachung 44 in die punktiert gezeichnete Stellung kommt, so
daß das Drucköl durch den Kanal 46 abfließen kann in den Vorratsbehälter.
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Der Steuerblock 36 nimmt nicht nur sämtliche Rücklaufleitungen des
Drucköls in den Vorratsbehälter, sondern auch das eine Lager 13 der Innenwelle 1
auf.