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Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eitle Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe mit durch
Druckmittel betätigten Schaltkupplungen sowie ebenfalls durch Druckmittel betätigter
Hauptreibkupplung, die insbesondere hei Kraftfahrzeugen anwendbar ist.
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ach der Erfindung wird durch ein von dem Fahrzeugführer beeinflußtes
Steuerglied Druckmittel freigegeben, welches auf Steuerglieder für dieSchaltkupplungen
und für die Hauptreibkupplung sowie auf eine Einrichtung zur Erhöhung des Drucks
des Schaltdruckmittels während des Schaltvorgangs einwirkt. Durch diese Ausführung
ist eine aufßerordentlich exakt und rasch arbeitende Schalteinrichtung geschaffen,
bei der durch die besondere Art der Steuerung eine einwandfreie Betriebssicherheit
gewährleistet ist und besonders kurze Schaltzeiten erreichbar sind. Sie eignet sich
deshalb besonders für schwere Kraftfahrzeuge, insbesondere Geländefahrzeuge.
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Die Vorteile der Erfindung werden dadurch noch erhöht, daß durch das
Steuerglied für die Schaltkupplungen nicht direkt die Druckmittelzufuhr zu den Schaltzylindern
gesteuert wird, sondern daß dieses Steuerglied die Druckmittelzufuhr zu der Wählvorrichtung
steuert, durch welche erst Steuerdruckmittel für die Schaltzylinder oder die auf
diese einwirkendenSteuerglieder freigegeben wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltvorrichtung
nach der Erfindung schematisch, größtenteils im Schnitt, dargestellt.
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Es bedeutet r eine Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, welche durch
den Hebel 2 entgegen
Federwirkung ausgerückt werden kann. Mit dem
Hebel :2 sind zwei Hebel 3 und 4 verbunden, von denen der erste sich gegen das Ende
einer Stange 5 eines Kolbens 6 legt, der in einem Gehäuse 7 verschiebbar ist. An
dem Hebel 4 ist ein Zapfen 8 angebracht, der in einer Schleife 9 einer Stange io
sich bewegen,kann. Die Stange io ist an einem Hebel i i- angelenkt, der unter der
Einwirkung einer Zugfeder i2 steht und mit dem Kupplungsfußhebet 13 sowie einem
Exzenter 14 verbunden ist. 15
ist ein Hebel, dessen Ende sich gegen den Exzenter
14 legt und der mit einem zweiten Hebel 16 verbunden ist, der an einer Stange 17
eines kleinen Kolbens 18 einer an sich bekannten Ölbremse angelenkt ist, der in
einem Gehäuse 2o verschiebbar ist. An dem Kolben i8 sind Bohrungen 2i angeordnet,
welche durch ein Ventil 2i2 unter der Einwirkung einer Feder 23 verschlossen sind.
24 ist ein mit den Hebeln 15 und 16 verbundener weiterer Hebel. 27 und 28 sind zwei
Zahnradpumpen, 29 und 30 zwei von diesen ausgehenden Leitungen, welche zu
dem Schiebergehäuse 32 führen. An die Leitung 3,0 ist auch der Zylinder 7
angeschlossen.
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In dem Gehäuse 32 ist eine Büchse 33 fest angeordnet, in der sich
ein Schieber 34 bewegen kann, auf den die Feder 35 drückt. Der Schieber 34 besitzt
eine Stange 36, an deren Ende sich eine -Muffe 37 befindet, in welche das Ende des
Hebels 24 eingreift. 38 ist eine Eindrehung des Schiebers 34, 39 und 4o zwei Bunde
an diesem Schieber. 41, 42, 43 und 44 sind Eindrehungen im Gehäuse 3'2 an der: Bohrung
für die Büchse 33. An die Eindrehung 41 schließt die Leitung 29" an die Eindrehung
42 die Leitung 3o an. Die Eindrehung 43 steht -mit außerhalb in Verbindung. Von
der Eindrehung 44 zweigen zwei Kanäle 45 und 46 ab. 47, 48, 49 sind Steuerquerschnitte
an der Büchse 33 gegenüber den Eindrehungen 41, q:2 und 43. 5o sind Querbohrungen
in dem rechten Teil der Büchse 33, welche in die Eindrehung 44 münden. 5 i ist ein
kleiner Kolben, dessen Köpf 52 sich gegen die linke Endfläche eines Schiebers 53
legt, der eine Eindrehung 54 besitzt und gegen dessen rechtes Ende eine Feder 55
drückt. 56 ist ein nach außen führender Kanal, 57 ein von der Leitung 3o abzweigender
Verbindungskanal, 5$ ein anderer Kanal, an den die Leitung 59 anschließt, die zu
dem Gehäuse 6o führt.
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61 ist ein weiterer Schieber mit der Eindrehung 62, 63 ein kleiner
Kolben, 64 ein Stift,- der mit dem Kolben 63 verbunden ist. An das rechte Ende des
Stiftes 64 legt sich die Endfläche eines Hebels 66; dessen anderer Arm 67 mit der
Stange 68 verbunden ist. 69: ist ein von der Eindrehung 41 abzweigender Kanal, 7o
ein Verbindungskanal; 71 eine Zuleitung, welche in Abhängigkeit von der Stellung
der verschiebbaren Hälften der zu schaltenden Kupplungen -des Wechselgetriebes gesteuert
wird. Die Einrichtung hierfür kann bekannter Art sein und ist deshalb in der Abbildung
nicht im einzelnen gezeigt. 72,-73, 74 sind nach außen führende Kanäle, 75
eine Feder: 8o ist ein an den Kanal 45 anschlie- . ßender Kanal, der zu einem Ventilgehäuse
8i führt, in dem ein Ventil 82@ auf einem Sitz 83 vorgesehen ist. Der Raum unterhalb
des Ventils 82 steht mit der Leitung 84 in Verbindung, deren anderes Ende an die
Eindrehung 41 anschließt. 85 ist eine oberhalb des Ventils 8ä anschließende Leitung,
86 eine das Ventil.82 belastende Feder, 8,7 eine an dem Schaft des Ventils 82 angeordnete
Scheibe, oberhalb welcher dieLeitung 8o mündet. 88 ist eine Verbindungsöffnung mit
außerhalb-.
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9 r ist ein' Lenkrad, an welchem ein Handschalthebel 92 zur Einstellung
der verschiedenen Gänge des Wechselgetriebes schwenkbar und drehbar angeordnet ist.
Der Hebel 92 steht durch die Stange 93 mit der Stange 68 in Verbindung. Das Lagerstück
94, an welchem der Hebel 92 angelenkt ist, besitzt Nocken 95, gegen welche sich
das Ende des Hebels 96 legt, dessen anderer Arm 97 über die Stange 98 mit
dem Hebel 99; der in dem Gehäuse 6o angeordneten Steuerglieder ioo der Wählvorrichtung
in Verbindung steht, durch welche Verbindungen der Leitungen io,i, io2 und anderer
hergestellt-werden, die zu nicht besonders dargestellten Schaltzylindern eines Wechselgetriebes
führen.
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In der in der Abbildung gezeigten Stellung befinden sich die einzelnen
Teile bei normaler Fahrt in irgendeinem Gang des Wechselgetriebes. Die Vorrichtung
'kann durch ein beliebiges Druckmittel, z. B. Drucköl oder Unterdruck, betrieben
werden.
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Die- Kupplung! - wird -durch Federdruck eingerückt gehalten.
Die Pumpe 27 fördert durch die Leitung 29, die Eindrehung 44 die Leitung 84 und
das entsprechend dem erzeugten Öldruck und der Kraft der Feder 86 etwas geöffnete
Ventil S:2, in die Verbrauchsleitung 85, an welcher insbesondere Schmierstellen
angeschlossen sind. Die Pumpe 28 gibt das von ihr geförderte Öl ohne wesentlichen
Druck in die Leitung 30, von' der es über 42, 48, 38, 49, 43 nach außen abfließt.
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Beim Einleiten eines Schaltvorgangs im Wechselgetriebe stellt der
Fahrzeugführer den Hebel g2 auf die Nummer der betreffenden Gangstufe, z. B. im
Falle des dritten Ganges auf die Bezeichnung 3 an einer an dem Lagerstück 94 angebrachten
Skala und drückt den Hebel 92 nach unten. Dadurch werden einerseits im Gehäuse 6o
der Steuervorrichtung die Steuerglieder ioo für den betreffenden Gang eingestellt.
Andererseits wird durch den Hebel 66 der Stift 64 und mit ihm der Kolben 63 und
der Schieber 61 so weit nach links verschoben, daßi der Kanal 72 abgeschlossen
und statt dessen die Mündung des Kanals 69 freigelegt ist. Es kann also nun Drucköl
von der Leitung 29 über die Eindrehung 41 und den Kanal 69 durch die Eindrehung
62 des Schiebers 61 in= den Kanal 46 und weiter über die Eindrehung 44 und die Öffnungen
50 in den Raum rechts von dem Schieber 34 gelangen.
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Der Schieber 34 wird dadurch in seine linke Endstellungverschoben,
wobei über die Hebel 24 und 16 sowie die Stange 17 der Kolben 18 der Ölbremse 2o
mitgenommen wird. Diese Bewegung erfolgt rasch, da das unterhalb des Kolbens 18
befindliche Öl durch die Öffnungen 2.1 und das Ventil 22 nach oben entweichen kann.
In der linken Endstellung des Schiebers 34 ist die Verbindung zwischen der
Eindrehung
.l.1 und der Eindrehung 42 durch die Steuerquerschnitte 4.7 und ,48 über die Eindrehung
38 hergestellt, während die Öffnungen 49 durch den Bund 4o des Schiebers 34 abgeschlossen
sind. Während vorher die Pumpe 28 durch die Leitung 30 lediglich leer nach außen
förderte, sind nun die Druckräume der Pumpen 27 und 28 miteinander verbunden, und
die gesamte Fördermenge gelangt in die Leitung 84 sowie den Kanal 69. Der Kolben
6 beginnt daher die Kupplung i auszurücken.
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Aus der Eindrehung .aa. gelangt auch Drucköl in den Kanal .I5 und
von dort durch die Leitung 8o über die Scheibe 87, so daß das Ventil 82 stärker
belastet wird. Dadurch erhöht sich auch der Druck unterhalb des Ventils 82 in der
Leitung 8j., so daß rückwirkend die Ölförderung der beiden Pumpen 27 und 28 unter
erhöhten Druck gesetzt wird. Infolgedessen wird der auf die Kupplung i wirkende
Kolben 6 mit erhöhtem Druck die Kupplung ausrücken bzw. ausgerückt halten.
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Der durch die Öffnungen 5o in dem Raum rechts von dem Schieber 3.1.
zugeleitete Öldruck ist auch auf den Kolben 51 zur Wirkung gekommen, der infolgedessen
nach rechts gedrückt wird und den Schieber 53 ebenfalls in seine rechte Endstellung
verschiebt. In dieser ist der Kanal 56 abgeschlossen und der Kanal 58 und die Leitung
59 durch die Eindrehung 54. des Schiebers 53 mit dem Kanal 57 in Verbindung gebracht.
Den Steuergliedern foo der Wählvorrichtung wird daher von der Leitung 3o her Druck
zugeführt, so daß die Schaltung ablaufen kann.
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Nachdem die vorher im Eingriff gewesene Schaltkupplung bzw. Schaltkupplungen
im Wechselgetriebe ausgerückt sind, werden in bekannter Weise im Zustand der einander
vor dem' Eingriff gegenüberstehenden Klauenkupplungshälften, z. B. bei Überholklauenkupplungen
während des Abweisens der beiden Kupplungshälften, durch die Leitung 71 und
den Kanal 7o Druck in den Zwischenraum zwischen dem Schieber 61 und dem Kolben 63
sowie in den Raum rechts von dem Schieber 53 zugeführt. Dadurch wird der Schieber
53 wieder in seine linke Endstellung verschoben und die Leitung 57 wieder abgeschlossen.
Dies hat keine weitere Wirkung, da die erforderlichen Umstellungen der Schaltsteuerglieder
inzwischen ja schon vorgenommen sind und die Druckzuführung zu den Schaltzylindern
in bestimmter Weise entsprechend 'aufrechterhalten bleibt.
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Sobald die einzurückenden Hälften der Schaltkupplungen in Eingriff
gegangen sind, verschwindet in bekannterWeise der durch dieLeitung 71 zugeführte
Druck. Der Schieber 61 geht infolgedessen in seine rechte Endstellung zurück. Der
Kanal 4.6 wird durch den Kanal 72 wieder mit außerhalb verbunden. Der Kanal 45,
damit auch der Raum über der Scheibe 87 sowie auch der Raum rechts von dem Schieber
34 werden wieder drucklos. Die Belastung des Ventils 82 sinkt auf den ursprünglichen
Wert. Der Schieber 34 geht in seine rechte Endstellung zurück, und zwar verzögert
durch die bekannte Wirkung der Ölbremse in dem Gehäuse 2o. Wenn der Schieber 3.4
seine rechte Endstellung erreicht hat, ist die Leitung 30 wieder durch die
mit außerhalb verbundene Eindrehung .f3 drucklos, der Kolben 6 geht in seine linke
Endstellung zurück, die Kupplung i wird wieder eingerückt. Sämtliche Teile der Vorrichtung
befinden sich wieder in dem Ausgangszustand, wobei jedoch im Wechselgetriebe der
neue Gang eingerückt ist.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung steht für das Ausrücken der
Hauptreibkupplung und für die rasche Durchführung der Schaltvorgänge ein hoher Druck
zur Verfügung, ohne daß während der normalen Laufzeit, solange nicht umgeschaltet
wird, unnötige Leistung für die Ölförderung aufgewendet werden muß.
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Eine Betätigung der Hauptkupplung unmittelbar durch den Fahrzeugführer
mit dem Fußhebel 13 ist mit einer Vorrichtung nach der Erfindung beim Umschalten
nicht notwendig. Der Fahrzeugführer rückt die Hauptreibkupplung mit dem Fußhebel
13 nur in solchen Fällen aus, in denen dies notwendig ist, ohne daß eine Schaltung
vorgenommen wird.
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Von denEinzelheiten des gezeigtenAusführungsbeispiels kann bei einer
Vorrichtung nach der Erfindung abgewichen werden. Wesentlich ist nur, daß das Druckmittel,
welches durch ein von dem Fahrzeugführer beeinflußtes Steuerglied 61 freigegeben
wird, auf Steuerglieder für die Schaltkupplungen und für die Hauptreibkupplung (Schieber
53, 34) sowie auf eine Einrichtung zur Erhöhung des Drucks des Schaltdruckmittels
einwirkt.