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Druckmittelsteuereinrichtung für die Betätigung von Schaltvorrichtungen,
insbesondere bei Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich .auf leine Einrichtung
zur Steuerung eines Druckmittels für die Betä,tügung von Schaltvorrichtungen iin
einer zwiangsläufiigen Reihenfolge, z. B. bei mehrstufigen Wechselgietrieb@en, insbiesondere
für Kraftfahrzeuge. Sie findet vor ,allem Anwendung biei solchen. G-etrieben, bei
denen zum Umschalten auf eine andere Stufe mehrere Getriebeglieder in einer bestimmten
Reihienfolge bietät'igt werden. müssen, oder z. B. bei Wechselgetriebien, bei dienen
zum schnellen IneitngriffbrIngien von mehreren Ubierholklauenkupplun gen die übliche
Verzögerung oider B-es,chlexinigung von K1auenkupplungen in ;einer biestimmten Reihenfolge
erforderüch ist, z. B. in :der Weisse, daß zuerst dIejeinigen Schaltungen zum Ablauf
gebracht werden, be'i denieneine Verzögerung des einzurückenden Gietriebeteils erforderlich
ist (Verziögerungssichaltungen) und dann ;erst die Schaltungen mit Besichlieun;igung
solcher Teile- (Bieschleunigungsschaltungen) .
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Nasch der Erfindung sind mehrere Steuerglieder vorgesiehen, die dierartig
miteinander verbunden sinid, d'aß sie sio-wohl ;giemieinsam Steuerbewegungen ausführen
können ;als; auch :daß außerdem sein; Teil. der Steuerglieder unter der Einwirkung
einer DruckmittelteinrIchtung zusätzliche Steuerbiewegungen ,ausführen kann.
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Dabei besitzt nach der Erfindung ein Teil der Steuergliedier Druckräumie
und der andere Teil Kolben, die in dien Druckräumen dien anderem) Steuerglvedier
verschlebbiar sind, wobei dife Druckmittelzufuhr zu dien Druckräumen in ieinier
bestimmten Reihenfolge ge@s-beuert wird. Die Zufuhr zu der Druckmitteleinrichtung
wird durch ein
weiteres Steuerglied in Abhängigkeit von der Stellung-
der zu schaltenden Glieder gesteuert, wobei: ,dieses weitere Steuerglied mit -der
Kolbenstange eines S-Ghaltkolbens verbunden ist. Es können auch zwitschern den Steuergliedern
Federn vorges,elien sein, die der mit den Steuergliedern verbundenen Druckn'itteleimrichtungentgegenwirken
und die Stenergheder meiner bestimmten Stellung zueinander halten.
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Die Steuereinrichtung nach der Erfindung ist nicht nur bei Wechselgetrieben
ioiclerdamit in Verbindung stehenden Reibkuppluntgem, Hilfsvorrichtunigen u. dgl.,
siondern beim Schalten irgendwelcher in einer bestimmten Reihenfolge zu betätigender
Eimrichtvngen ianwendbar. Es kann eine Kette von beheUg vielen, Einrichtungen durch,
eine entsprechende Anziahl Steuerglieder, die nach der Erfindung angeordnet und
;ausgebildet sind, gesteuert werden. Die Erfindung gewährleistet eine zuverlässige,
selbsttätige Einhaltung einer- bestimmten Reihenfolge der notwendigen Schaltungen.
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Die Zeichnung zeigt schematisch sein Ausführungsbenspiieleiner Stteuereinrichturug
nach der Erfindung in verschiedenen Betriebsstellungen, größtenteils geschnitten.
In Abb. i ist die Einrichtung in Verbindung mit einem Sechsigangwechselgetriebe
in der dritten Giangstufe ;gezeigt; Ably. 2 zeigt den Schaltschieber in einer Steuerstellung
zwischen. der dritten und vierten Gangstufe; Abb. 3 zeigt diie gesamte Einrichtung
nach vollständigem Umschalten -'in die vierte Gangstufe; Abb. 4 zeigt dien Schaltschieber
in reiner Stellung zwischen der vierten und dritten Gangstufe beim Abwärtsschalten.
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In den Abbildungen ist .das. Wechsielgetriebe mit i bezeichnet. Es
besteht aus den Rädern 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, laus den Wellenzügen, iö bzw. 2o,
die in Wellenabsichxutten 11, 12, 13 b@zw. 14, 15, 16, 17 unterteilt ;sxud.
Auf dem Welllemabsichhntt i i bzw. 12 verschiebbar, jedoch urdrehbar; sitzen die
Schaltkupplungshtälften 2 i, z3, .die. mittels Muff,(--n25,--6 axial verschoben
und reit den Kupplungs:h,älfte@n 22 bzw. 24 in Eingriff gebracht werden können.
Auf ,dem, Wellenab-sch tritt i 5 sitzt die Verschiebiemuffe 27, ;auf dem Absichnitt
16 die Muffe 28 und ;auf .dien Abschnitt 17 die Muffe 29. Mit der Schaltmuffe 27
ist :die Schultkupplumgshälfte3z verbunden, die der am: Raid 3 sitzenden Kupplan;g@hälfte
3 i gegenübersteht. Mit dem Rad 5 isst die Schaltkupplungsb,älfte 33 verbunden,
die der Kupplun;gsh;älftc 34 gegenübersteht, die Schaltkupplünig 35 sitzt am Rad
7 und iarbeitet mit der ran der Verschiebemuffe 29 be-
findlichen Schalltkupplungsh,älfte,
36 zusununen. An der Vers,chieblemuffe 29 sitzt außerdem die Kupplungshälfte 37,
die mit der kam Raid 9 befestigten Schaltkupplungshälfte 38 zu#s,ammanwirkt.
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40 ist -eine Schaltsunge für die Betätigung der Schaltmuffen 27 und
25. Über die Schaltstange 41 werden die Schaltmuffen 28 und 26 und übler den Hebel
42 die Schaltmuffe 29 betätigt. 45, 55, 65 sind Schaltzylinder, in denen die S.chältkölbien
47, 57, 67 mit den Kolbenstangen 46., 56, 66 angeondnetsind. 48, 58 sind
Hebel, die die- Kolhensta4gen 46 ;und 56 mit idem Schaltstangen 4o. und 41 verbinden.
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Die Kolbienstamge 66 ist über leine Sdhleife 64 und den zwellarxnigen
Hehe168 mit dem Steuerlschieber 7o verbunden, ,der in einem Schieberge#4äuse 69
;geführt ist und die Schleberkolben 7 i und 72 besitzt. 73 und 74 .sind Entlüfiungsiöfhnungen
tu S@cldeb,ergehäus,e 69. Die Steuerglieder sind mit 77, 78 bezeichnet. Sie
sind in tdem Gehäuse 76 verschiebbar ;armgeordnet. Das Steuerglied 78 besitzt a
.seinem einen Ende einen Zapfen, der mit Restvertiefungen 8o, 8 i, 8z, 83 verstehen
ist, mit denen Rollen; 84 und &5- und Feidern86 zu;-sammenwirken. An seinem
anderen Ende besitzt das Steuerglied 78 leimten Zylinderraum 88, der zur Aufnahme
!eines Kolbens 9o dient. Dieser ist übler die iab;gesietzte. Kolbenstange 9 i mit
dem Steuerglied 77 So verbunden, @daß zwischen den beiden Steuergliedern
77 und 78 ein Druckraum 92 verbleibt.
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ioo ist ein Ka;nlal im Steuerglied 77, der Druckmittel führt und von
der Leitung toi aus gespeist wird. Der Kamlal ioo :steht in Verbindung mit den Druckrillen
io2, 103, 104, 105, -die sich über den ganzen Umfing des. Steuerglieides
erstrecken. i i o ist ein weiterer Kanal im Steuerglied 77; .der über dies Ventil
i i i und die Bohrung i 12 nach außen führt, also zur Entlastung dient. Mist ihm
verbunden sind: die Entlastungsrillen 113, 114, 115, 116. Das Steuerglied
78 besitzt die Druckkrille i2o, die vom der Leitung i o i laus mit Druckmittel
gespeist wird, ferner die E#ntlastun;gsrillle 123, Idlle mit dem Raum 89 in Verbindung
steht. Dieser Raum- ist über dies Ventil 125 und :die Bohrung i26 mit der Außenluft
verbunden. 128 ist eine Weitere Druckrille hinter den Kolben 9o. Durch die Ventile
111 und 125 wird verhindert, daß die mit dem Kanal i i o bzw. dem Raum 89 verbundenen
Leitungen und Räume, vor iallem die Schlaltzylitn,derräume, ientleert werden. Die
ia;uf die Ventile drüclken:den Federn sind so bemessen, daß ein ganz geringer Druck
auch in den Entlastungsleitungen und Päummen ständig gehalten wird.
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Die Leitungen 13o und 1.31 verbinden den Schaltzylinder 45 und die
Leitungen 132, 133 dm Schaltzylinder 5 5 mit ,den Steuerrillen des Steuergliiedes
77. Durch die Leiturigem. 13 4, 13 5 ist der Schaltzylinder 65 mit den Steuerrillen
des Steuergliedes 78 verbunden. Die Diruckräum'e 88, 92 :stehen über die Leitungeini38,i39
mit dem Steuerschieber7o in Verbindung.
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Das @dlargestellte Wechselgetrnabie isst bei engeschaltetern dritten
Gagg gezeigt. Dabei gellt der KraftfiuB von der Antriebswelle i o über den Wellenabschnitt
i i, @dhie überholklauenkuppilung 21, 22 auf den Wellenabischnitt i2 und weiter
auf die Überholkla:uenkupplumg 23, 24, Wedlenab"schnitt 13, Riad 8, Rad 9, die überhol'klauenkupPlumig
38, 37 auf die ;getriebene W--11.e20.
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Der Stellung der Steuerglieder 77 und 78 entsprechend, die von einem
nicht näher dargestellten Schaltgetier, r. B. einem geschwindigkeitsabhängigen
Fliehkraftregler
ieinge;stellt wird, wobei durch Verschieben. der Steuerglieder nach links :aufwärts
und durch Verschieben. nach rechts ;abwärts geschaltet wird, wobei -,die Rasten
80, 81, 82, 83 den einzelnen Gangstufen entsprechen, steht der Raum links vom Schaltk
lolben. 47 über die Leitung 130 mit der Druckrille 104 in, Verbindung, ebenso der
Raum links vom Schaltkolben 57 über die Leitung 132 mit der Druckrille 103. Durch
die Rolle 84, die vorn der Feder 86 in die Raste82 ,gedrückt wird, wird das
Steuerglied 78 in, seiner Stellung gehalten. Die Leitungen, 131 bzw. 133 verbinden
,dabei die Entlastuugsrillen 113 bzw. i 15 mit den Räumen rechts vonf den S:chaltkolblen
47 bzw. 57. Der Raum, rechts vom, S@cb;altkolblen 67 ist über die Leitung 135 mit
der Druckrilliei2o im Steuerglied78 und der Raum links. vorn Schaltkolben 67 über
die Leitung 134 über die Rille 123 mit Entlastungsräumen verbunden. Der Steuerschieber
70 steht da; bei so, daß die Druckleitung 79 mit der Leitung 139 in Verbindung steht,
so da.ß Druckmittel über idie Rille 128 in den Druckr;a,um 88 gelangt und
dein, Kolbien 9o und mit ihm das Steuerglied.: 77 in der gezeichneten Lage hält.
Der Raum 92 ist dabei über die Leitung 138 und idie E,ntlüft,ungsbohrung 74 im Steuierschileb,ergehiäusie
69 drucklos.
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Eine Umschaltung von der gezeigten dritten Gangstufe auf die vierte
Gangstufe erfordert bei -der dargestellten G,etriebiearteine Umschaltung sämtlicher
Schaltkupplunigen. Daubel liegt die; Anniahme zuigrunde, .daß Verzögerungen und
Beschleunügumgen der miteinaindie@r in Einsgriff zu bringenden S,dhaltkupplunigsbiälfte!n
von einer bekannten Einrichtung vorn der Antriebsseite, hier, z. B. ;einer Brems-
und Kupplungseinrichtung oder seinem Turbio'wandler, .durchgeführt werden müssen,
und zwar in der Rdhienfolige, daß zuerst die Bremsschaltungen und dann. die, Bes,dhlieumigu;ngs,schaltungein
zum Ablauf gebracht werden.
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Um diese Reihenfolge steuerungsmäßig zu erzwingen, muß ialso der die
Verzöigerungs,scheltung ausführende Schaltkolben 67 mit iden dazugehörenden Schaltkupplungen
zuerst leine Umsidhla,ltung vornehmen. Erst dann, wenn diese. erfolgt ist, sollen;
die beiden anderen Umschaltungen ,der Schaltkolben, 47 und 57 a:bfiaufQn.
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Die Schaltung in den vierten Gang wird dadurch eimgelieitet, diaß
der nicht gezeigte Schaltgeber das Steuerglied 78 so weit nach links verschiebt,
bis; die Rolle 8 5 unter dien Einwirkung der Feder 8 6 in die Restvertiefung 83
;einges:dhuappt ist und das Steuerglied 78 in, .dien nieuen Lage hält. Das Steuerglied
77 wird ;gleichzeitig nach links verschoben. In dieser Lage, die in Abb. 2 :dargestellt
ist, ist die Leitung 134 mit dien Druckrille 120 verbunden und die Leitung 13 5
entlüftet. Dadurch wird der Schaltkolben 67 im Zylinder 65 nach rechts bewegt, wo-,durch
über den Hebel 42 :die KlauenlzupPlunig 37, 38 ausgerückt und die Schaltkupplungshiälfte
36 an ihre Gegenhälfte 35 ainigeliegt wird. Die Verschiebung des Steuergliedes 77
vom her ,ändert ain, den in den Schaltzylindern 45 und 55 herrschenden Druckverhältnissen
zunächst nichts, d. h. die Leitungen i3o und 132 bleiben mit den Druckrillen io4
und i o3 in Verbindung und die Leitungen 131 und 133 mit den Entlastungsrilllen
113 und 115, so daß also die Stellung der Schaltkolben 47 und 57 iuld der Schaltkupplungen
34 32 und 21, 22 bzw. 33, 34 und 23, 24 unverändert bleibt.
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Die Einrichtung zum Verzögern bzw. zum Bes@chle:unilgen der in Eingriff
zu bringenden Getriebeteile ist in nicht näher dargestellter Weise so gletroffen,
daß sie .nach öffnen der Schaltkupplungen 37,38 selbsttätig in Tätigkeit
tritt. Dasselbe kann durch den Fahrzeugführer durch Gasgehen -oder Gaswegnehmen
bewirkt werden. Von der Antriebsseite her wird nun das, schneller drehendie Rad
7 und damit der Klauenkranz 35 verzögert, bis dieser lamigsamer wird ,als der Klaue!nkna!nz
36 und dadurch mit diesem in Eingriff kommt. Während die bisherige Bewegung des
Schalfkoibens 67 bis nahezu zur Anlage der beiden Klauenkränze 35 und 36 ,aneinander
wegen der Schleife 64 -ohne Einifluß ,auf die Stellung des Steuersichiiebers 70
geblieben ist, wird nun, da die Schleife 64 von der Kolbenstainige 66idurchlaufen
ist, beim Ineingriffgehein der Schaltku'pplun;gshälften 35, 36 der restliche Teil
dieser Umschaltbie;wegung über den Hebel 68i auf -den Steuerschieber 70 übertragen.
Dadurch bewegt sich dieser so, weit nach links, bis sich die Mündungen dien Leitungen
79 und 138 zwischen dem; Sichieberkolben 71 und 72 befinden, so d,aß jetzt Druckmittel
,aus dien Leitung 79 in den Raum 92 zwischen den beiden Ste.uergl'üedern 77 und
78 gelangt. Gleichzeitig ist die Rille 128 und damit der Raum links vom Kolben 9o
über die Leitung 139 und die Entlüftungs,öffnung 73 leintlüftet. Dadurch wird,der
Kolben 9o und mit ihm Idas Steuerglied 77 nach links bis. zu der in Abb. 3 gezeigten
Stellung verschoben.
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In diesen neuen Stellungen der Steuerglieder 77, 78 steht @die, Leitung
130 mit der Entlastungsrille, 115 iund idie Leitung 131 mit der Druckrille 1o3 'm
Verbindung. Ferner ist die Leitung 132 mit der Entlastungsrille i 14 und die Leitung
133 mit der Druckrille 105 verbunden,. Dadurch werden die Schaltkolhe#n 47
und 57 und damit die Schaltkupplungshä3ften 32 bzw. 34 nach links. bewegt, wobei
.die Schaltkuppluingen. 21, 22 bzw. 23, 24 gelöst werden. Da :die ,nicht gezeigte
Beschleunigungseinrichtung nunmiehr wirksam wird, s,o kann während dieses Teiles
dien Umis,dha,ltung von :der dritten zur vierten Gangstufe nunmehr ;auch die Beschleunigung
der Schaltkupplungshä,lften 31 und 33 .erfolgen, bis diese mit ihren Glegenhälftein,
32 und 34 in bekannter Weise in Eingriff kommen. Dieses Ineingriffgehen der Schaltkupplungen
@erfolgt @dabei sehr rasch :nacheinander.
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Der Kraftfluß ,geht jetzt übler die Räder 2, 3 und ,die Welleniabschnitte
15, 16, 17 zum Abtrieb, Die Schaltung in die vierte Gangstufe isst damit abgcigeschlossen.
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Beim Zurückschalten vors der vierten zur dritten Gaingstufe werden
die Steuerglieder vorm Schaltgebler so, weit nach rechts bewegt, bis die Rolle 84
im; die Rastvertiefung 82 für die drittle: Gangstufe;
einschnappt.
In, dieser Stellung der Steuerglieder, die in Alb. 4 ,gezeigt ist, verhält der Raum
recht§ vom Schaltkolben 67 über die Leitung 135 Druck aus der Druckrille
120, -während der Raum links vom Kolben, 67 über die Leitung 134 mit der Entlastungsrille
123 verbunden ist. Da das Steuerglied 77 von dem Steuerglüod 78 bei dessen Bewegung
nach rechts mitgezogen wurde, so. nehmen beide Steuerglieder nunmehr eine Stellung
ein, bei welcher die Druckverh;ältnissie in ,den drei Schaltzylindern, ,gleichzeitig
geändert werden. Der Raum links von idem Schaltkolben 47 erhält jetzt über ,die
Leitung 13o Druck aus der Dxuckrille 104 zugeführt, während der Raum: rechts vom
Schaltkolben 47 über :die Leitung 131 mit der Entlastungsrille 113 in Verbindung
steht. Ferner ierhält der Raum links von. @dein Schaltkolben 57 über die Leitung
132 Druck aus, der Druckrille io3, während dez. Raum rechts von dem Schaltkolben
57 über die Leitung i33 mit der Entlastungsrille i 15 verbunden. ist. Somit werden
gleichzeitig alle drei Schaltkolben in ihre ,andere Stellung bewegt, wodurch: die
SchialtkUpplungen 31, 32, 33, 34 'Sowie 35, 36 im WechselgetrIebe ,außer Eingriff
gebracht werden.
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Um die Schaltkupplungshälfte 21 bzw. 23 mit der entsprechenden Kupplungshälfte
22 bzw. 24 in Eingriff zu bringen, ist eine Verzögerung der Kupplungshälften 2 i
und 23 notwendig. Diese Verzögerung erfolgt wieder von der biezieitserwähnten, nicht
näher dargestellten Einrichtung von der Antriebsseite her und bewirkt, .daß die
betreffenden Schaltkupplungen nacheinander in Eingriff gehen. Während dieser Zeit
konnte -ein Eingriff zwischen deal. Schaltkupplung hälften 37 und 38 nicht stattfinden,
da die Kupplungshälfte 38 für diese Schaltung beschleunigt werden muß. Nachdem nun
die Schaltkupplungen 21, 22 bzw. 23, 24 die Verbindung der Kupplungshälfte 38 mit
der Antriebsseite hergestellt haben und die Einrichtung zur Beschleunigung ,der
Schaltkupplungsh;älfte 38 wirksam geworden ist, wird jauch die Schaltkupplung 37,
38 eingerückt, sio. daß sich nunmehr das Getriebe in der 'vn Abb. i ,gezeigten Stellung
für die dritte Gangstufe befindet.
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Während des Ineingriffgehens der Scha=ltkupplung 3 7, 3 8 wurde der
letzte Teil: der Bewegung des Schaltkolbiens 67 nach links über den Hebel 68 auf
den Steuerschiebier 70 übertragen, wodurch dieser derart umgestellt wurde,
daß die Rille 128 über die Leitung 139 wieder mit der Druckzufuhr aus der Leitung
79 in Verbindung kommt und .der Raum 92 über die Leitung 138 und die Entlüftungs-Öffnung
74 wieder drucklo-s wird. Dadurch wird dex Kolben 9o wieder sioa weit nach rechts
bewegt, bis die abgesetzte Kolbenstange 9 i wieder am Steuerglied 78 emhegt.. Durch
diese Bewegung des Kolbens 9o nach rechts wird das Steuerglield77 ebenfalls nach
rechts bewegt, wodurch jedoch die Druckverhältnissie in den Schaltzylindern
45 und 55 nicht verändert werden. Die gesamte Einrichtung steht nunmehr wieder in
der in Abb. r ;gezeigten Endstellung.
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Die Schaltungen von der vierten zur fünften Gangstufe und vom der
fünften zur sechsten Gangstufe vollziehen sich ;ähnlich wie die Schaltungen von
der iersben zur zweiten bzw. von der zweiten zur dritten. Gangstufe, d. 'h. .ohne
daß die DruckverhÄltnisse in den Druckräumen 88 und 92 ;geändert werden;. Bei diesen
Schaltungen sind die Ringrillen 105 und 116 mit einbezogen. Es könnten. jedoch
ohne weiteres mit der gezeigten Einrichtung auch Mehrfachschaltung en in andere
Gangstuten in der erforderlichen Reihenfolge bewirkt werden.
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An Stellte eines ,der beeiden Druckräume 88 und 92 kann auch einie
Druckfeder vorgesehen sein, die dem in dem anderen Druckraum wirksamten Druck des
Druckmitfielsentgegenwirkt.