DE934267C

DE934267C - Selbsttaetige elektrische Gangschalteinrichtung fuer Geschwindigkeits-wechselgetriebe in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE934267C
Application number: DEZ3990A
Authority: DE
Inventors: Max Goepfert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1954-02-14
Filing date: 1954-02-14
Publication date: 1955-10-13

Description

Selbsttätige elektrische Gangschalteinrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe in Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine verbesserte selbsttätige elektrische Gangschalteinrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe in Kraftfahrzeugen, bei der von einem mit der Fahrt anzutreibenden Wechselstrom-Generator erzeugte Spannungen zum Gangschalten benutzt werden.
Die bisher bekanntgewordenen Gangschalteinrichtungen mit elektrischen Hilfsmitteln weisen verschiedentlich noch Nachteile auf, und zwar zufolge der Mitverwendung mechanischer übertragungsglieder und Schleifkontakte. Die mechanischen Mittel, welche im allgemeinen in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors bzw. auch von der Stellung des Gashebels stehen, vermögen nicht verlustlos zu arbeiten, und die Schleifkontaktanordnungen sind ständiger Abnutzung unterworfen, so daß Ungenauigkeiten in der Arbeitsweise auftreten und die gesamte Einrichtung für einen viele Getriebeschaltungen erfordernden Dauerbetrieb nicht zulänglich ist.
Durch die Erfindung sind die erwähnten Nachteile beseitigt, und es ist dauernde Zuverlässigkeit gesichert. Dies wird dadurch erreicht, daß in Verbindung mit dem Generator eine Drossel mit einem vom Gashebel beeinflußbaren Anker vorgesehen ist und daß die vom Generator erzeugten Spannungen durch Nachfolgeschalteinrichtungen, wie Brückenschaltgeräte oder Vergleichseinrichtungen oder Gasentladungsstrecken, zum Schließen bzw. Öffnen von Kontakten für die Gangschaltung nutzbar gemacht werden. Vorzugsweise kann der Generator von einem nicht maschinell angetriebenen Fahrzeugteil, z. B. von einer sich frei drehenden Fahrzeugachse bzw. deren Fahrzeugrädern, seinen Antrieb erhalten. Es ist vorgesehen, den Bereich, in dem das Bewegen des Schaltorgans über eine Kontaktreihe bzw. das Schließen oder Öffnen von Kontakten erfolgen soll, willkürlich einzustellen, um ihn der Charakteristik des das Getriebe antreibenden Motors anzupassen. Die vom Generator beeinflußten elektrischen Übertragungsmittel können in verschiedenen Kombinationen von Einzeleinrichtungen gewählt werden. Einige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Bei den Nachfolgeschalteinrichtungen, in denen von einem sogenannten Meßmotor oder von einem Drehspulengerät Gebrauch gemacht wird, besteht zwischen der Motor- bzw. Spulenachse und dem Schaltarm ein gewisses Verdrehungsspiel; das einstellbar ist.
Die in Verbindung mit dem Generator stehende Drossel, deren Anker vom Gashebel des Getriebe-Antriebsmotors aus beeinflußbar ist, soll bei allen Ausführungsformen der Erfindung Anwendung finden.
Die beispielsweisen Ausführungsformen sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Abb. I zeigt eine Ausführungsform mit Anwendung eines sogenannten Meßmotors; Abb. 2 ist eine zu Abb. I gehörende Darstellung von Verbindungsteilen; Abb. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform; Abb. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform.
Die Ausführung nach Abb. I zeigt einen beliebig anzutreibenden Wechselstrom-Generator I mit Gleichrichter 5, wobei in die eine zum Gleichrichter führernde Leitung eine mit veränderbarem Luftspalt versehene Drossel 13 eingefügt ist, deren Anker an den Gashebel 16 des Getriebe-Antriebsmotors angeschlossen ist, so daß die Drossel von den Bewegungen des Gashebels abhängig ist. Die Drossel dient der an sich bekannten Aufgabe, die bei Bergfahrt und Talfahrt erwünschte Verlegung der Getriebeschaltpunkte zu erzielen. Beim Bewegen des Gasfußhebels wird der induktive Widerstand der Drossel verändert und damit die Spannung geändert. Vom Gleichrichter führen die Leitungen 17, 18 zu der aus dem Meßmotor 2o, spannungsabhängigen Widerständen 33, 33 und Abgleichwiderständen 32, 29 gebildeten Nachfolgeschalteinrichtung. Die Leitung 17 enthält einen willkürlich verstellbaren Widerstand Io, mit dessen Hilfe der gesamte Schaltbereich festlegbar ist, und zwar in Anpassung an die Fahrtbedingungen. Von der Welle 2I des Meßmotors 2o werden die Kontaktarme 28, 31 der Widerstände 32, 29 unter Vermittlung von Untersetzungsgetrieben 27, 3o betätigt, und außerdem bewirkt die Ankerwelle 2I die Drehung des Schaltorgans 24. Das Organ 24 ist jedoch an die Welle 2I derart angeschlossen, daß ein geringes Verdrehungsspiel zwischen beiden Teilen vorhanden ist. Hierzu dient eine lose Mitnehmerkupplung, beispielsweise gebildet aus zwei am Arm 24 festen Ansätzen 34 mit Stellschrauben 36 einerseits und einem auf der Welle 21 angebrachten Vorsprung 35 andererseits, der zwischen die Stellschrauben 36 ragt. Abb. 2 zeigt die Einzelteile von oben gesehen, insbesondere erkennt man zu beiden Seiten des Vorsprungs 35 der Ankerwelle 21 das Spiel zwischen dem Vorsprung und den Stellschrauben 36. Das Schaltorgan 24 erhält von Leitung 26 Betriebsstrom, der zu den Getriebeschaltmitteln über die Kontaktpunkte 25 und deren anschließende Einzelleitungen führt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist so, daß mit den am Generator erfolgenden Spannungsänderungen sich auch die Spannung an der Brücke entsprechend ändert. Durch die nicht linearen Widerstände 33 fließt je nach dem Stand der Abgleichswiderstände der Strom durch den Meßmotor in der einen oder anderen Richtung. Der Meßmotor beginnt zu laufen und verstellt die Abgleichwiderstände so lange, bis sein wirksamer Strom nahezu Null geworden ist. Mit der Drehung des Motors wird über die Achse 21 und die Mitnehmerkupplung 34 der Teil 24 über die Kontaktpunkte 25 bewegt. Vermöge der Mitnehmerkupplung 34, 35 mit ihrem Verdrehungsspiel zwischen der Achse 21 und dem Schaltarm 24 ist verhütet, daß während der Verstellung des Schaltarmes bei schwankender Fahrzeuggeschwindigkeit jeweils in der Nähe der Schaltpunkte der Schaltarm hin und her pendelt. Über die von den Kontaktpunkten abführenden Leitungen erhalten die Getriebeschalteinrichtungen Arbeitsstrom. Die Getriebeschalteinrichtungen können z. B. in einer Schaltwalze mit angreifenden Hebeln oder in Ventilen für Luft oder Flüssigkeits-Steuerung bestehen.
Bei der Ausführungsform nach Abb.3 ist ein Drehspulengerät 22 mit zwei gegeneinandergeschalteten Spulen verwendet. In einen Zweig des Geräts ist ein spannungsabhängiger Widerstand 41 vorgesehen, während der andere Zweig einen Abgleichwiderstand 4o aufweist, über den ein Kontaktarm 39 beweglich ist, der auf der Achse 23 des Drehspulengeräts angebracht ist. An die Achse 23 ist das Schaltorgan 24 angeschlossen, und zwar wiederum durch eine Mitnehmerkupplung, wie sie beim Ausführungsbeispiel nach Abb. I verwendet ist. Das Schaltorgan 24 wird über Kontaktpunkte 25 bewegt, von denen Einzelleitungen zu einer Getriebeschalteinrichtung führen. Die Stromzuführung erfolgt über eine Plusleitung 26 zum Schaltorgan 24. Der zum Erregen des Drehspulengeräts 22 erforderliche Strom kommt vom Generator (Wechselstrom-Dynamo) 3 über den Gleichrichter 6 mit sich steigernder bzw. vermindernder Spannung, und vom Gleichrichter führen [die Leitungen 37, 38.zum Drehspulengerät. In die Leitung 37 ist ein willkürlich regelbarer Widerstand i 1 eingesetzt. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i.
Die Ausführungsform nach Abb.4 verwendet einen Generator 4 .und einen Transformator 8 und nachfolgend einen Gleichrichter 7. Vom Gleichrichter aus führen die Leitungen 42 und 43 zu einer Reihe von Relais 44, die an eine Glimmstrecke 45 angeschlossen sind. In die Leitung 42 ist ein mit der Hand einstellbarer Widerstand 12 eingefügt. Die Relais 44 dienen zur Betätigung von Kontakten 46, welche die Stromzufuhr von einer Plusleitung 47 zu einzelnen zu einer Getriebeschalteinrichtung führenden Leitungen 48 vermitteln. Von den Kontakten 46 liegt der Kontakt des bei höchster Spannung ansprechenden Relais 44 unmittelbar an der Leitung 47, während die übrigen Kontakte der Reihe Doppelausführung zeigen und daher jeweils für die Leitung 43 und die Leitung 47 gleichzeitig bewegbar sind. Diese besondere Ausbildung hat zur Folge, daß beim aufeinanderfolgenden Wirksamwerden der Relais stets das vorhergehende Relais ausgeschaltet wird, d. h. mit Erreichen jedes Zündpunktes der Glimmstrecke wird die gerade vorher in Benutzung gewesene Glimmröhre gelöscht. Alle Glimmröhren 45 sind den vom Generator 4 zu liefernden Spannungen entsprechend auf untereinander verschiedene Zünd- und Löschpunkte abgestimmt.
So wie bei der in Abb. I dargestellten Ausführungsform wird auch bei den Ausführungsformen nach den Abb. 3 und 4 eine mit veränderbarem Luftspalt versehene Drossel 13 vorgesehen, zu dem Zweck, den verschiedenen Stellungen des Gasfußhebels entsprechend die zum Schalten erwünschten Spannungsänderungen zu erzeugen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Selbsttätige elektrische Gangschalteinrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe in Kraftfahrzeugen, bei der von einem mit der Fahrt anzutreibenden Wechselstrom-Generator erzeugte Spannungen zum. Gangschalten benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit dem Generator eine Drossel mit einem vom Gashebel des Getriebe-Antriebsmotors beeinflußbaren Anker vorgesehen ist und daß die vom Generator erzeugten Spannungen durch Nachfolgeschalteinrichtungen, wie Brückenschaltgeräte oder Vergleichseinrichtungen oder Gasentladungsstrecken, zum Schließen bzw. Öffnen von Kontakten für die Gangschaltung nutzbar gemacht werden.
2. Gangschalteinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Generatorstrom über einen Gleichrichter zu einem empfindlichen Motor (Meßmotor 20) führt, welcher in einer Brückenschaltung unter Verwendung spannungsabhängiger Widerstände (33) (ohne Hinzuziehung fremder Hilfsspannung) und vom Meßmotor angetriebener Abgleichwiderstände (29, 32) den Schaltarm (24) entsprechend der jeweiligen Generatorspannung verschieden einstellt (Abb. I).
3. Gangschalteinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Generatorstrom über einen Gleichrichter zu einem Drehspulengerät mit zwei gegeneinandergeschalteten Spulen (22) führt, das im einen Zweig einen spannungsabhängigen Widerstand (4I) und im anderen Zweig einen veränderlichen Abgleichwiderstand (4o) aufweist, und daß die Drehspulenachse sich ohne Hinzuziehung fremder Hilfsspannung dreht und damit einen auf dieser Achse befindlichen Schaltarm (24) der jeweiligen Generatorspannung entsprechend einstellt (Abb.3).
4. Gangschalteinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Meßmotor oder von dem Drehspulengerät führende Achse das von ihr zu bewegende Schaltorgan (Schaltarm od. dgl.) unter Belassung eines gewissen Drehspiels angeschlossen erhält, wobei dieses Spiel in beiden Drehrichtungen einstellbar ist.
5. Gangschalteinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Generatorstrom über einen Transformator (&) zu einem Gleichrichter (7) führt, an welchem mehrere untereinander auf zeitlich verschiedene Zünd-und Löschpunkte abgestimmte Glimmstrecken mit von letzteren erregbaren Relais angeschlossen sind, die zum Schließen bzw. Öffnen von Kontakten einer Getriebeschalteinrichtung dienen.
6. Gangschalteinrichtung nach den Ansprüchen i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte der Glimmstreckenrelais derart ausgebildet und geschaltet sind, daß in Aufeinanderfolge mit jeder Zündung einer Glimmröhre die jeweils vorher in Gebrauch gewesene Glimmröhre gelöscht wird. Angezogene Druckschriften.: Deutsche Patentschrift Nr. 596 927; USA.-Patentschrift Nr. 2 i8&2 43r8.