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Schalteinrichtung, insbesondere für Getriebe von Kraftfahrzeugen,
wie Krafträdern, mit stufenförmiger Gangschaltung Bei den bekannten, meist für Fußschaltung
ausgeführten schrittweisen Schalteinrichtungen werden die Gänge nach dem Start beim
Anfahren nacheinander durch stets neue Schaltbewegungen vom langsamsten zum schnellsten
und bei Fahrtverlangsamung oder beim Anhalten durch entgegengesetzt gerichtete wiederholte
Schaltbewegungen zurück vom schnellsten zum langsamsten Gang geschaltet. Um das
Rückschalten von vielgängigen Getrieben zu erleichtern, hat man zusätzliche Leerlaufschalteinrichtungen
vorgesehen, die das Rückschalten von jeder beliebigen Gangstellung auf Leerlauf
gestatten. Diese Leerlaufschalteinrichtungen erfordern jedoch einen zusätzlichen
Bedienungshebel und zusätzlichen Aufwand für die Schalteinrichtung.
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Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung, insbesondere für Getriebe
von Kraftfahrzeugen, wie Krafträdern, mit schrittweiser Schaltung, die sich durch
Ausbildung der Schaltmittel für fortlaufende Schaltung der Gänge in beiden Richtungen
auszeichnet. Dies wird gemäß der Erfindung grundsätzlich dadurch erzielt, daß auf:
einer um eine Achse forlaufend drehbaren Schaltscheibe oder Schaltwalze eine endlose
Steuerkurve als Schaltmittel zum Schalten von zwei oder mehr Schalträdern angeordnet
ist, so daß das Schaltmittel eine fortlaufende Schaltung der Gangstufen
in
,gleicher Aufschaltrichtung bis zum höchsten Gange und anschließend auf den Leerlauf,
vorzugsweise aber auch ein Rückschalten abwärts von jeder Gangstufe aus ermöglicht.
Beispielsweise kann mit dieser Einrichtung bei Vierganggetrieben aufwärts vom Leerlauf
auf Gang I, dann II, dann III, dann IV, anschließend weiter auf Leerlauf und erneut
auf Gang I, dann II, dann III usw. oder auch im umgekehrten Sinne geschaltet werden.
Somit erleichtert die Erfindung die Durchführung des Schaltvorganges und ermöglicht
eine Vereinfachung der gesamten Schalteinrichtung.
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Zum schrittweisen Drehen der Schaltscheibe können auf der gleichen
Achse zwei gegenläufige, aus je einer Rastplatte mit Klinke bestehende Schaltwerke
angeordnet sein. Die Schaltscheibe kann mit einer endlosen Kette verbunden sein,
in .deren Glieder die Klinken von Schalthebeln eingreifen. Für das Schalten von
zwei oder mehr Schalträdern kann in der Schaltscheibe nur eine Steuerkurve vorhanden
sein, und die Schalthebel müssen so ,gelegt werden, daß der oder die Nocken der
Steuerkurve nacheinander die verschiedenen Schalträder ein- oder ausschalten. In
der Schaltscheibe kann außermittig ein Bolzen sitzen, an dem eine -Stange oder Kulisse
angreift, wobei der Bolzen bei Leerlaufstellung der Schaltscheibe vorzugsweise in
Totpunktstellung steht. Das Rückwärtsschalten vom Leerlauf direkt in den höchsten
Gang wird nach einer besonderen Ausführungsform durch eine Sperrklinke und eine
nur vom Leerlauf zum höchsten Gang sperrende Rast an der Schaltplatte bewirkt.
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Zweckmäßig weist :die Schalteinrichtung ein an sich bekanntes doppeltes
Klinkenschaltwerk mit entgegengesetzt einrastenden Klinken zum Drehen der Schaltscheibe
auf. Die Schaltscheibe kann mit einer endlosen Kette verbunden sein; in deren Glieder
die Klinkenschaltwerke eingreifen. An der Schaltscheibe kann außenmittig ein Zug-
oder Druckmittel, z. B. eine Schaltstange, angelenkt sein, z. B. als Kurbeltrieb,
und vorzugsweise so, daß seine Totpunktstellung mit der Leerlaufschaltstellung übereinstimmt,
wodurch eine zusätzliche unmittelbare Leerlaufschaltung gegeben ist. Die Schaltkurve,
z. B. eine Steuernut, arbeitet zweckmäßig mit Stiften zusammen, die auf einem um
einen Zapfen schwenkbaren Hebel mit Gleitstücken sitzen, die in Nuten von Schaltzahnrädern
greifen. Auch kann die Schaltscheibe mit einer Rastplatte verbunden sein, um die
ein durch eine Steuerstange schwenkbarer Klinkenhebel drehbar ist. Nacheiner besonderen
Ausführungsform der Erfindung ,ist hierbei auf der Schaltscheibe eine weitere Rastplatte
befestigt, die durch ein Klinkenwerk in entgegengesetztem Sinn wie die erste Rastplatte
mittels einer Steuerstange gedreht werden kann. An Stelle einer einzigen Schaltscheibe
--können auch mehrere Scheiben -oder Walzen mit je einer endlosen Steuerkurve vorgesehen
werden.
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Nach- -einer anderen Ausführungsform der Erfindung läuft eine endlose
Kette über zwei Kettenräder, von denen das eine auf der Schaltscheibe befestigt
ist, und die Kette kann durch ein Schaltmittel, z. B. mittels eines Schalthebels
und Schaltklinken, in der gewünschten Richtung bewegt und damit die Schaltscheibe
in die gewünschte Schaltstellung gedreht werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielswiese
veranschaulicht.
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Fig. I zeigt schaubildlich eine Schalteinrichtung nach der Erfindung
mit einer Schaltscheibe, wobei einige Teile zur besseren Übersicht räumlich verschoben
sind; Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einer endlosen Kette.
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Wie aus Fig. I zu ersehen ist, wird .nach der Erfindung eine Schaltscheibe
I verwendet, bei der aus Gründen der Übersichtlichkeit die obere Verbindungsplatte
fortgelassen ist. In der Schaltscheibe I befindet sich eine endlose Schaltkurvennut
2 mit einem Innennocken 3 und einem Außennocken 4. In die Schaltkurve 2 ragen Schaltstifte
5 und 6, die in Hebeln 7 und 8 sitzen, welche mit an ihnen befestigten Gleitstücken
9 und IO in Nuten von Schaltzahnrädern II und 12. eingreifen. Die Hebel 7 und 8
sind um im Raum feste Bolzen 13 und 14 schwenkbar.
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Die Schaltscheibe I ist über Stifte 15 mit einer Rastplatte 16 durch
die Bohrungen 17 verbunden. Auf einer Nabe 18 der Rastplatte 16 ist ein Klinkenhebel
I9 schwenkbar gelagert, an dem eine Klinke 2o drehbar befestigt ist. Die Klinke
2o kann in Rasten 21 der Rastplatte 16 eingreifen, stößt in der gezeichneten Lage
jedoch mit einem Ende 22 an einen im Raume festen Anschlag 23, der die Klinke 2o
gegen den Zug einer Feder 24 von der Rastplatte 16 abhebt. Am Klinkenhebel I9 ist
eine Steuerstange 25 drehbar angelenkt. Von den Stiften 15 wird eine zweite Rastplatte
26 durch die Bohrungen 27 mit der Schaltscheibe I verbunden. An der Rastplatte 26
sind wieder Rasten 28, ein Klinkenhebel 29, eine Klinke 30, deren eines Ende 31
an einen Anschlag 32 anstößt, eine Feder 33 und eine Stange 34 angeordnet.
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Von den Stiften 15 wird schließlich noch eine Kurbelplatte 35 durch
die Bohrungen 36 mit der Schaltscheibe I verbunden. Auf der Kurbelplatte 35 sind
Gangstellungen L, I, II, III, IV eingeschlagen, außerdem ist eine Schaltstange 37
.drehbar angelenkt.
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Die Schaltscheibe I die Rastplatten 16 und 26 sowie die Kurbelplatte
3-5 sind um eine im Raume feste Achse 38 drehbar. Die der jeweiligen Gangstellung
entsprechende Winkellage wird von einem Riegel 39 gesichert, der in Rasten 4o der
Schaltscheibe i greift, der um eine feste Achse 41 schwenkbar ist und. durch eine
Feder 42 an die Schaltscheibe i gedrückt wird.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Die
Schaltvorrichtung nach Fig. z ist in Leerlaufstellung dargestellt. Für das Schalten
-von Gang I wird durch einen nicht dargestellten Fußschalthebel die Stange 34 des
oberen Klinkenwerkes nach rechts gezogen, Dadurch
wird der Klinkenhebel
29 nach rechts verschwenkt, wodurch sich die Klinke 30 mit dem Klinkenende 31 vom
Anschlag 32 entfernt und mit dem anderen Ende in eine Rast 28 der Rastplatte 26
eingreift. Ist dies geschehen, wird bei weiterem Zug an der Stange 34 die Rastplatte
26 und über die Bohrungen 27 und Stifte 15 auch die Schaltscheibe I um die Achse
38 bis zur Gangstellung »eins« im Gegenzeigersinn verdreht. Der Riegel 39 wurde
zu Beginn der Drehung aus der Rast 40 für die Leerlaufstellung herausgedrückt und
schnappt am Ende der Drehung in die nächste Rast für Gang I ein. Zum Abschluß des
Schaltspiels geht der nicht dargestellte Fußschalthebel und damit die Stange 34
durch Federkraft in die dargestellte Ruhelage zurück, wonach dann die Rast 28 für
Gang II an der Klinke 30 steht. Beim nächsten Schaltspiel werden die Rastplatte
26 und die Schaltscheibe I von Gang I auf II, bei weiterem von Gang II auf III,
dann von Gang III auf IV und schließlich von Gang IV auf Leerlaufstellung gedreht,
von wo der ganze Ablauf neu beginnen kann.
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An dieser Verdrehung nimmt die über die Bohrungen 17 und Stifte 15
mit der Schaltscheibe I verbundene Rastplatte 16 ebenfalls teil. Die Rastplatte
16 dient zum Erreichen der entgegengesetzten Drehrichtung. Sie wird auf die gleiche
Weise wie die Rastplatte 26 durch die Klinke 2o beim Verschwenken des Klinkenhebels
I9 durch Schub der Stange 25 vom nicht gezeichneten Fußschalthebel aus verdreht,
wenn dieser in entgegengesetzter Richtung bedient wird.
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Mit dem oberen Klinkenschaltwerk, bestehend aus der Stange 34, dem
Klinkenhebel 29, der Klinke 30 und der Rastplatte 26, wird das Getriebe aufwärts
vom Leerlauf auf Gang I, dann II, dann III, dann IV usw. geschaltet. Mit dem unteren
Klinkenschaltwerk, bestehend aus der Steuerstange 25, dem Klinkenhebel I9, der Rastplatte
16, wird das Getriebe abwärts von Gang IV .auf Gang III, dann II, dann I, dann auf
Leerlauf geschaltet.
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Das Schalten selbst wird durch die Schaltkurve :2 bewirkt, die bis
auf den Innennocken 3 und den Außennocken 4 geschlossen um die Achse 38 verläuft.
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Die Schaltzahnräder II, I2 werden von den Gleitstücken 9, I0 gehalten,
die über die Hebel 7, 8 und Schaltstifte 5, 6 von der Schaltkurve 2 gesteuert werden.
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Die Anordnung der Schaltstifte 5, 6 und Hebel 7, 8 in und zur umlaufenden
Schaltkurve 2 und diese selbst ist so gewählt, däß entweder beide Schaltzahnräder
II, 12- auf Mitte, also Leerlauf, stehen, wie in Fig. I dargestellt, oder das den
jeweiligen Gang schaltende in Gangstellung, das andere auf Leerlauf steht und eine
ununterbrochene, fortlaufende Schaltung mit gleichen Drehwinkeln möglich ist.
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Zusätzlich kann durch Zug an der Schaltstange 37 mittels eines nicht
dargestellten, gesonderten Leerlaufschalthebels durch Verdrehen der Kurbelplatte
35 und der über die Bohrungen 36 und Stifte 15 gekuppelten Schaltscheibe I das Getriebe
auf Leerlauf geschaltet werden, und zwar von Gang II über Gang I und von Gang III
über Gang IV zum Leerlauf.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird
eine Schaltscheibe I, an deren Stelle auch eine Schaltwalze verwendet werden kann,
durch eine endlose Kette mit Klinkenschaltung bewegt. An einer Schaltscheibe I ist
ein Kettenrad 43 befestigt, beide sind um eine Achse 44 drehbar. Dazu parallel ist
ein gleich großes Kettenrad 45 drehbar und eine Achse 4,6 angeordnet. Beide Kettenräder
43 und 46 sind durch eine Hülsenkette 47 miteinander verbunden.
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Um im Raume feste Bolzen 48 und 49 sind Hebel 50, 51 schwenkbar, die
an ihren Enden die um Stifte 52, 53 beweglichen Klinken 54, 55 tragen. Zwischen
den Klinken befindet sich ein im Raume fester Anschlagstift 56, an den die inneren
Enden der Klinken 54, 55 anschlagen. Durch Drehfedern 57, 58 werden die äußeren
Enden der Klinken 54, 55 zur Hülsenkette 47 hin verdreht und mit dieser in Eingriff
gebracht, sofern nicht die inneren Enden am Anschlagstift 56 anliegen. In diese
Lage, die gezeichnete Ruhelage, werden die Klinken 54, 55 durch die Drehfedern 59,
6o gebracht, die die Hebel 5o, 51 zum Anschlagstift 56 hin verdrehen. Ein Schalthebel
61 berührt mit seinem Ende die Hebel 50, 51 etwa in deren Mitte und ist um eine
Welle 62 schwenkbar, die mit einem nicht dargestellten Fußschalthebel verbunden
ist.
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Die Arbeitsweise der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:
Die zwischen die Kettenräder 43 und 45 gespannte endlose Hülsenkette 47 wird durch
Betätigen des Schalthebels 61 über die Hebel 5o, 51 und Klinken 54 55 jeweils in
gleicher Bewegungsrichtung wie der Schalthebel 61 bewegt und. dreht dadurch das
Kettenraid 43 und die an ihm befestigte Schaltscheibe I vor oder zurück. In der
dargestellten Mittelstellung des Schalthebels 61 werden beide Hebel 50, 51 durch
die Drehfedern 59, 6o um die Bolzen 48, 49 zum im Raume festen Anschlagstift 56
hin verdreht. Die Klinken 54, 55 stoßen mit ihrem inneren Ende an diesen Anschlagstift
an und werden dadurch aus der Hülsenkette 47 herausgeschwenkt. Jeweils eine Klinke
54 oder 55 mit dem Hebel 5o oder 51 bleibt beim Schwenken des Schalthebels 61 in
dieser Lage, also außer Eingriff der Kette. Die andere Klinke 55 oder 54 wird beim
Verdrehen des Hebels 51 oder 5o durch die Drehfeder 58 oder 57 sofort mit
.der Hülsenkette 47 in Eingriff gebracht; sie faßt eine Hül..se bzw. Rolle, nimmt
die Hülsenkette 47 mit und. verdreht dadurch die Schaltscheibe i. Diese Schalteinrichtung
ist für größere. Verdrehwinkel als das vorher beschriebene Klinkenschaltwerk geeignet.
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Wie aus Fig. i hervorgeht, kann das Rückwärtsschalten vom Leeerlauf
direkt in den höchsten Gang gesperrt werden, indem an der Schaltscheibe i eine Rast
65 angebracht ist, in die eine
Sperrklinke 64 eingreift, die ein
Rückschalten vom Leerlauf in den vierten Gang verhindert.