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Schalteinrichtung für Stufen-Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Schalteinrichtung für Stufen-Wechselgetriebe,
inistbesondere von Kraftfahrzeugen, mit von einer drehbaren Steuerwalze aus zu betätigenden
Gangschaltkupplüngen und mit einem umsteuerbaren Schaltmotor für den Antrieb der
Getriebesteuerwalze. iE:s ist hierbei die Aufgabe verfolgt, eine stoßfreie Schaltung
der Gangschaltkuppl.ungen des Getriebes auf möglichst kurzem Weg und mit ebenso
kurzer Schaltzeit zu erreichen, wobei aber doch während des endgültigen Einschaltens
jeder Kupplung eine vorübergehende Verlangsamung der Einschaltbewegung des einen,
Kupplungsteiles eintreten soll. Dies ist gemäß der Erfindung ermöglicht. Die Erfindung
kennzeichnet sich durch eine an den umsteuerbaren Schaltmotor angeschlossene, von
der Drehung der Getriebesteuerwalze abhängige Vorrichtung, durch .die eine zeitweisse
Verlangsamung der Drehzahl des Schaltmotors bewirkt wind, wobei jedoch dessen Drehmoment
ständig voll erhalten bleibt und infolgedessen etwa auftretende mechanische Reibungsänderungen
vom Schaltmotor sicher überwunden werden. Der Schaltmotor kommt also nicht unerwünschterweise
zum Stillstand.
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Die Zeichnung läßt einige Auisführungsbe!ispiele der iErfindung erkennen.
Bei allen Beispielen ist zum Antrieb :der Getrieibesteuerwalze ein Elektromotor
vorgesehen. Die Darstellungen sind schematisch.
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Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel; Abb. 2 ist ein Beispiel einer
Abänderung der in Ab b. i gezeigten. Ausführungsform; Abb. 3 zeigt eine weitere
Ausführungsform. Der umsteuerbare Schaltmotor i, auf dessen Trieibwelle 2 das Ritzel
3 sitzt, überträgt seine Drehbewegung auf das Ra.d 4 und :damit auf die
Welle
5, die mit der GefHebesteüerwal;ze '6 -vdr- -bundenist. Sein zugehöriger Stromschalter
ist mit 7 bezeichnet. Entsprechend der Anzahl der von der Steuerwalze 6 aus zu schaltenden
Getriebegänge sind in einer Scheibe 8 der Welle 5 Rasten angeordriet; in welche
ein federndes Sperrglied g eintreten kann, um : die einzeln erreichten Gangstellungen
zu sichern. Auf der Motorwelle 2 ist ein, Fliehkraftpendel 1o befestigt, durch dessen
Fliehgewichte 1.i eine angegliederte Scheibe 12 in axialer Richtung verschoben werden
kann, und zwar gegen die Wirkung der Druckfeder 13, wobei diese Verschiebung durch
,die Anschlagfläche z4 :der Welle 2 begrenzt wird. Die Scheibe 12 dient als Bremsscheibe,
und es -ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß unter gewissen Umständen eine selbsttätige
Verlangsamung zustande kommt. Z@u diesem Zweck ist eine Abhängigkeit von der Bewegung
der Getriebesteuerwalze 6 hergestellt. Auf der Welle 5 der Schaltwalze 6 ist lose
drehbar eine Scheibe 17 mit so vielen Nocken 18 vorgesehen, wie Getriebegänge bestehen.
Die Nockenscheibe 17 kann vom der Wellte 5 mittels des auf der Welle befestigten
Stiftes 1g mitgenommen werden. Die Einsatzzeit dieser Mitnahme ist einstellbar,
und es sind 'deshalb auf der Scheibe 17 zwei Ansätze mit Stellschrauben 2o angebracht.
In die Bewegungsbahn der Nocken 18 der Scheibe 17 ragt die um 'den Stift zi schwenkbare
Wippe 22, deren Mittelstelllung durch zwei Federn 23 erreicht wird. An die Wippe
22 ist die Schaltkontaktzunge 24 angeschlossen, der die beiden Komtaktte de 25 gegenüberliegen.
Letztere stehen über die Leitung 26 mit dem Magneten 27 in Verbindung. Der Magnet
.'dient zur Beeinflussung des um die Achse 29 schwinkbaren Hebelfs 29" dessen einer
Arm unter der Wirkung einer Zugfeder 30 steht und von dieser in seiner durch
Anschlag 31 gegebenen Ruhestellung gehalten wird. Das andere Ende .des Hebels 2,9,
besitzt einen, Reibbelag 32 für das Zusammenwirken mit der Bremsscheibe 12. Hierbei
.ist durch einen Anschlag 33, der verstellbar gemacht sein kann, - die äußerste
Stellung des einen Armes des Hebels 29 in der Bewegungsrichtung zur Bremsscheibe
12 hin so bestimmbar, daß :auf eine gewisse Strecke der Bremsscheibenverschiebung
von der Ruhelage ab (bei stillstehendem oder nur noch langsam laufendem_ iSchaltmotor
i) praktisch keine Bremswirkung eintreten kann.
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Die regelnde Wirkung des Fliehkraftpendels 1o; i i kommt mit Hilfe
der Kontakteinrichtung 22, 24, 2:5 und des von .dieser beeinfußten Magnets 27 zustande,
so daß zum geeigneten Zeitpunkt die erwünschte Verlangsamung des Schaltmotoris i
stattfinden kann. Wird der Schalter 7 zur einen oder anderen Seite umgelegt, so
erhält der Motor i Strom und beginnt in der jeweils eingestellten Drehrichtung zu
laufen. Mit wachsender Drehzahl wird durch Ausschwingen der Gewichte i i die Scheibe
z2 bis zum Anschlag 14 verschoben. Der Motor i kann also ungehindert anlaufen. Nach
Zurücklegung eines kleinen Drehungsbetrags der 'Getriebesteuerwalze 6 legt sich
der. Mitnehmer-Stift z9 gegen einen' der Anschläge 2o, wodurch die Scheibe 17, 18
auf eine gewisse Strecke mitgenommen und .durch einen der Nocken, z8 die Wippe 22
geschwenkt wird. Dadurch entsteht ein Kontaktschluß 24, 25, der Magnet 27 erhält
Strom und bewirkt das Abbremsen,des Motors. Dies vollzieht sich j edoch nur vorübergehend,
da im nächsten Augenblick die Wippe 22 von der Nockenscheibe 17, 18 wieder freigegeben
und dadurch der Magnet 27,stromlos wird, .damit der Motor i sogleich seine hohe
Drehzahl wieder erreichen kann.
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Dadurch, daß auf eine kleine Teilstrecke des vorteilhaft kurzen Gesamtschaltwegs
die Drehzahl des Schaltmotors herabgesetzt wird, ist ein sanftes Einschalten der
Getriebegangkupplungen möglich. Dabei Ueibt das Drehmoment des Schaltmotors voll
erhalten.
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Die in Abb. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von
derjenigen der Abb. i dadurch, daß an Stetlle des Albbremsens .des Schaltmotors
eine Unterbrechung der Stromzufuhr zu diesem Motor stattfindet. Es ist ein Hauptstrommotor
3!5 vorgesehen, der zwecks Ermöglichung des Umsteuerns :die beiden Wicklungen
36 und 37 mit den zugehörigen Kontaktteilen besitzt, zwischen denen der Stromschalthebel
5g@ beweglich ist. Auf die Motorwelle 38 ist das Fliehkraftpendel 39 mit
den, Gewichten 40 und der Endscheibe 41 aufgesetzt. Die Leitung 42 des Motors 35
besitzt einen Unterbrechungsschalter 45, 'der in Abhängigkeit vom der Drehung der
Getriebesteuerwalze in ähnlicher Weise wie der Magnet 27 der Ausführungsform der
Abb. i betätigt wenden kann, nämlich mit Hilfe einer Nockerischenbe und durch eine
von letzterer zu 'bewegenfde Kontakteinrichtung. An elie EndschXibe 41 reicht von
der Leitung 42 aus ein Kontakt 46 mit seinem schwingbaren Teil, derart, daß bei
Verschiebung der.%dscheibe in der in Abb. 2 angedeuteten Pfeilrichtung der Kontakt
46 sich öffnet und den Hauptstromkreis des Motors 35 unterbricht. Infolgedessen
tritteineVerlangsamung der Motordrehzahl ein, die aber nur kurz währt, und ,zwar
deshalb, weil der Unterbrecherkontakt 45 von der erwähnten Nockenschei!be aus gleich
wieder geschlossen wird. Zur Entlastung des Kontaktes 46 ist ein Widerstand 48 eingefügt,
der so bemessen ist, @daß bei offenem Kontakt 46 der Motorstromkreis wohl noch geschlossen
ist, aber ein Anlaufen des Motors 35 nicht möglich ist.
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Die Ausführungsform gemäß Abb, 3 stimmt im wesentlichen mit @derjenigen
der Abb. 2 überein, nur mit dem Unterschied, ,daß für .das Schalten der Getriebegänge
ein Nebenschlußmotor 50 vorgesehen ist, dessen Feldkreis 51 in Abhängigkeit
von den Schaltstellungen der Getniebesteuerwalze zeitweilig abgetrennt wird. Auf
der Motorwelle 52 ist-das Flliehkraftpendel 53, 54 mit Endscheibe 55 angebracht.
Die vom Feldkreis 51 führende Leitung besitzt :den ,durch die Endscheibe zu betätigenden
Kontakt 56. Der Widerstand 57 dient zur Entlastung des Kontaktes 56.. Der Unterbrecherkom:takt
58 steht in bestimmter Beziehung zur Getriebesteuerwalze 'unter Vermittlung eines
Kontaktes,
der von einer Nockenscheibebetätigt wird, wie schon zu
Abb. 2 und i erwähnt. Die ausnahmsweisen Umstände, nämlich daß hier ein stark belasteter
Schaltmotor vorhanden ist, der immer nur ganz kurze Laufdauer hat, ermöglichen es,
durch Abschalten des Magnetfelldes den Schaftmotor sti.llzusetzen. Das Stillsetzei
erfolgt sogleich mit Abschalten des Magnetfeldes, da von diesem Augenblick an. kein
Drehmoment mehr vorhanden ist .und ,der vom Anker aufgenommene Strom dem Anlaufstrom
gleichwertig gegenübersteht.