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Gangschaltvorrichtung, insbesondere für schwere Kraftfahrzeuge mit
entfernt von der Schaltvorrichtung gelegenen Schaltgetrieben Die Erfindung bezieht
sich auf eine Gangschaltvorrichtung, insbesondere für schwere Kraftfahrzeuge mit
entfernt von der Schaltvorrichtung gelegenen Schaltgetrieben, bei der durch die
Betätigung eines einzigen Schalthebels sowohl ein mehrstufiges Wechselgetriebe als
auch ein zweistufiges, gegebenenfalls von dem Wechselgetriebe örtlich getrenntes
Zusatzgetriebe im Sinne einer Verdopplung der Gangzahl des Wechselgetriebes schaltbar
ist und der Schalthebel von einer mittleren Leerlauf-Quergasse einer üblichen Schaltkulisse
aus durch Vorwärts- bzw. Rückwärtsschwenkungen in die verschiedenen Gangschaltstellungen
bewegbar ist. Bei schweren Kraftfahrzeugen, besonders bei Militärfahrzeugen, werden
in der Regel Schaltgetriebe mit Wechselgetrieben mit vier oder fünf Gängen und mit
Zusatzgetrieben verwendet, so daß die Anzahl der vom Wechselgetriebe aus verfügbaren
Gänge verdoppelt werden kann. Der hauptsächliche Vorteil dieser bekannten Anordnung
liegt in der Einsparung an Brennstoff und in der Erhöhung der Durchschnittsgeschwindigkeit,
d. h. der Leistung des Fahrzeuges, da für jede Steigung der Fahrbahn oder im Gelände
stets der geeignetste Gang bei voller Ausnutzung der Leistung des Verbrennungsmotors
gewählt werden kann. Dieser Vorteil bleibt jedoch oft ungenügend ausgenutzt;
denn
Wechselgetriebe mit Zusatzgetrieben werden in der Regel mit zwei Handhebeln bedient.
Die gleichzeitige Bedienung zweier Handhebel ist jedoch so schwierig, daß meist
nur die vier oder fünf Gänge des Wechselgetriebes mit dauernd eingeschalteter höherer
oder niedrigerer Stufe des Zusatzgetriebes verwendet werden.
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Es. sind auch Gangschaltvorrichtungen bekannt, bei denen sämtliche
Gänge mit einem einzigen Schalthebel geschaltet werden können. Bei einer solchen
Vorrichtung dient z. B. jede Raste der Schaltkulisse zugleich für zwei Schaltstellungen
des Schalthebels, wobei mit dem Schalthebel zur Einschaltung eines der beiden einer
gemeinsamen Raste zugeordneten Gänge jeweils bestimmte unterschiedliche und komplizierte
hin- und hergehende Schwenkbewegungen ausgeführt werden müssen. Dabei sind ein und
derselben Raste der Schaltkulisse unterschiedliche Gänge zugeordnet, so daß im Falle
einer falschen Einführung des Schalthebels in eine Raste Schaltfehler entstehen
können.
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Bei einer anderen ähnlichen Schaltvorrichtung ist zwar jedem Gang
eine besondere Raste der Schaltkulisse. zugeordnet; dafür ist aber für jede Stufe
des Zusatzgetriebes eine neben der anderen befindliche besondere Schaltkulissenanordnung
vorgesehen, und die Umschaltung von einem mit der einen Zusatzgetriebeschaltstufe
gekuppelten Gang des Wechselgetriebes auf einen mit der anderen Schaltstufe des
Zusatzgetriebes gekuppelten Gang desselben Wechselgetriebes erfordert eine komplizierte,
mit verschiedenen aufeianderfolgenden Richtungswechseln verbundene Bewegung des
Schalthebels.
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Schließlich ist auch eine Schaltvorrichtung bekannt, die den Nachteil
aufweist, daß von den beiden Rückwärtsgängen der eine von einer im Mittelbereich
der Schaltkulisse liegenden Stelle der Leerlauf-Quergasse aus erreichbar ist, während
der andere von dem einen. Ende derselben aus einschaltbar ist. Auch hierdurch ist
die Gefahr einer Fehlschaltung, z. B. der irrtümlichen. Einschaltung des einen Rückwärtsganges,
leicht möglich. Außerdem müssen zur Erzielung einer höheren Geschwindigkeit stets
beide Stufen des Zusatzgetriebes zumindest teilweise durchgeschaltet werden.
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Die Erfindung bezweckt die Behebung der vorgenannten Mängel und besteht
darin, daß bei einer Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art die in bezug auf
die Leerlauf-Quergasse jeweils einander gegenüberliegenden zwei Gangschaltstellungen
mittels einer vom Schalthebel betätigten Übersetzeranordnung jeweils ein und demselben
Gang des Wechselgetriebes, jedoch außerdem über die entsprechende Schwenkbewegung
des Schalthebels nach vorwärts der einen bzw. nach rückwärts der anderen Gangstufe
des Zusatzgetriebes zugeordnet sind. . -Die Bedienung des Schalthebels ist dadurch
vereinfacht, und die Schaltvorrichtung läßt jede während des Betriebes irgend geeignete
Reihenfolge von Gangschaltungen ohne weiteres zu. Eine beispielsweise konstruktive
Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung veranschaulicht, wobei
in den Abb I, 2 und 3 die Schaltvorrichtung für ein Wechselgetriebe mit vier Vorwärtsgängen
und einem Rückwärtsgang und mit einem Zusatzgetriebe bzw. mit einer Triebachse mit
zwei Umschaltübersetzungen dargestellt ist, so daß die Schaltvorrichtung insgesamt
die Wahl von acht Vorwärfsgängen und zwei Rückwärtsgängen ermöglicht. Es wird bei
dem Ausführungsbeispiel vorausgesetzt, daß alle Vorwärtsgänge des Wechselgetriebes
synchronisiert sind und die synchronisierten Gangstufen des Zusatzgetriebes mit
Hilfe von im übrigen für Druckluftbremsen dienender Druckluft umgeschaltet werden,
ähnlich wie bei Wechselgetrieben vom System »Saurer«.
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Von der Schaltvorrichtung führen vier Schubstangen 7, 7, 7, I2, und
zwar die eine (7) zur Schaltung des ersten, zweiten, dritten und vierten Vorwärtsganges,
die zweite Stange (7) zur Schaltung des fünften, sechsten, siebenten und achten
Vorwärtsganges, die dritte Stange (7) zur Schaltung beider Rückwärtsgänge und die
vierte Stange (I2) zur Schaltung beider Zusatzgänge. Eine im Prinzip gleiche Schaltvorrichtung
könnte zur hydraulischen, pneumatischen oder elektromagneti-. sehen Umschaltung
der verschiedenen genannten Gänge verwendet werden. Ganz besonders vorteilhaft.
ist diese Vorrichtung in jenen Fällen, wo der Motor mit den Getrieben im Heckteil
des Fahrzeuges angebracht ist oder wo der Lenker vorn neben dem Motor sitzt.
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Der in Abb. I und 2 gezeigte Mechanismus der Schaltvorrichtung ist
so ausgeführt, daß mit jedem Einrücken des Handschalthebels I in irgendeine Raste
der Umschaltkulisse 15 sowohl die gewählte Geschwindigkeit des Wechselgetriebes
als auch die betreffende Zusatzgetriebestufe selbsttätig eingeschaltet werden. Dies
erfolgt mit Hilfe eines kombinierten. Hebelmechanismus und einer besonderen Bewegungsübersetzeranordnung.
Ein einfacher zweiarmiger Handschalthebel I greift mit seinem unteren Ende in einen
Bewegungsübersetzer 2 der Übersetzeranordnung ein, in die auch darunter befindliche
zweiarmige Hebel 3 mit ihrem oberen Arm eingreifen. Je zwei zur Schaltung von' Vorwärtsgängen
des Wechselgetriebes dienende, in Richtung der Leerlauf-Quergasse der Schaltkulisse
benachbarte Hebel 3 sind über Verbindungszugstangen 4, 5 und einen Schwinghebel
6 (vgl. Teilschnitt A-A der Abb, i in Abb. 2) -mit einer zum Wechselgetriebe führenden
Umschaltstange 7 verbunden. Nur der Hebel @8 des Rückwärtsganges (Abb. 2) ist allein
direkt mit der dritten. Umschaltstange 7 durch eine Verbindungszugstange ohne Schwinghebel
verbunden. Die in Steuernuten 2' der Übersetzer 2 eingreifenden oberen Enden aller
zweiarmigen Hebel 3 sind mit Rollen versehen, um das Schalten zu erleichern. Bei
jedem Schalten eines von zwei vorgenannten benachbarten Hebeln 3 wird am Gelenkpunkt
der Zugstange 5 bzw. q. des benachbarten Hebels 3 mit dem Schwinghebel 6 ein nahezu
festliegender Schwenkpunkt für'den letzteren gebildet.
Der Handhebel
I verschiebt sich auf der Nutenwelle Io, an deren einem Ende ein unmittelbar mit
der Stange I2 verbundener Hebel II befestigt ist, der zur Schaltung des Zusatzgetriebes
dient. Mit Hilfe der Nutenwelle Io ist der Hebel II dauernd mit dem Handschalthebel
I verbunden. Über dem Rückwärtsgangübersetzer I3 ist ein abgefederter Anschlag I4
vorgesehen, der durch den Handhebel I eingerückt wird, sobald man einen Rückwärtsgang
einschaltet. Der Kugelschnäpper I6 sichert die mittlere Neutralstellung der Übersetzer
2. Auf der Schaltkulisse I5 sind alle acht Vorwärtsgänge und beide Rückwärtsgänge
für die Einrückung des Handschalthebels I bezeichnet (s. Abb. 3). Das Schalten der
einzelnen Gänge erfolgt nach Auskuppeln durch einfaches Schwenken des Handschalthebels
I um den Winkel a (vgl. Abb. I) in die dem gewählten Gang entsprechende Lücke in
der Kulisse I5. Die dadurch um den Winkel @ geschwenkten Bewegungsübersetzer 2 bewegen
die Hebel 3 z. B. in die in Abb. I strichpunktiert dargestellte Lage, in der der
untere Hebelarm des Hebels 3 um den Winkel y geschwenkt ist. Für den gesamten Schaltmechanismus
ist außer einem einzigen Handschaltbhebel I nur die Anordnung von fünf gleichen
Bewegungsübersetzern. 2 und fünf gleichen unteren Hebeln 3 erforderlich.
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Die Schaltvorrichtung ermöglicht eine allseitige Ausnutzung aller
Gangstufen., und zwar wie folgt: Ist die Fahrbahn eben, so kann unmittelbar mit
dem zweiten Gang angefahren werden und sodann nacheinander der vierte, sechste und
achte, höchste Gang eingeschaltet werden, mit dem in der Regel in ebenem Gelände
gefahren wird, um einen möglichst wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten. Dabei
ist ständig die höhere Stufe des Zusatzgetriebes eingeschaltet, und es werden nur
die Gänge des Wechselgetriebes umgeschaltet. Um dies zu ermöglichen, ist am Gelenk
des Hebels I I mit der Schubstange 12 ein Langloch I7 vorgesehen, durch das ein
Totgang in der Länge der Einrückbahn der Stangen 7 erreicht wird. Dank dieser Anordnung
bleibt stets eine Stufe des Zusatzgetriebes eingerückt, selbst wenn der Hebel I
in die Leerlaufstellung ausgerückt wird, und es brauchen nur die rückwärtsliegenden
(geraden) Gänge der Schaltkulisse I5 und damit lediglich die Gänge des Wechselgetriebes
geschaltet zu werden. Um dem Fahrer ein leichtes Einrücken des Hebels I in die dem
gewählten Gang entsprechende Lücke der Schaltkulisse I5 zu ermöglichen, ist auf
dem Gangschalthebel I ein Kugelschnäpper I8 vorgesehen, der mit einem mäßigen Druck
in entsprechende Vertiefungen der Nutenwelle Io einfällt, die gegenüber den Lücken
der Schaltkulisse I5 vorgesehen sind. Ist die Fahrbahn in bergigem Gelände oder
wird das Fahrzeug im Gelände außerhalb der Fahrbahn und auf schlechten Wegen gefahren,
so werden alle Gänge entweder nach und nach beim Anfahren des Fahrzeuges oder abwechselnd
je nach Änderung des Fahrwiderstandes voll ausgenutzt. Dabei wird bei jeder Gangschaltung
selbsttätig sowohl der geeignete Gang im Wechselgetriebe als auch die betreffende
Zusatzgetriebestufe eingeschaltet. Nur auf solche Weise wird die höchste Leistung
des Fahrzeuges und der geringste Brennstoffverbrauch bei einfachster Bedienung erzielt.
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Ein ähnlicher Mechanismus der Schaftvorrichtung ließe sich auch unmittelbar
in das Wechselgetriebe einbauen oder mit dem Wechselgetriebe zu einem Ganzen kuppeln,
besonders in jenen Fällen, wo das Wechselgetriebe in unmittelbarer Nähe des Fahrersitzes
angeordnet ist.
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Die vorstehend beschriebene Schaltvorrichtung verhindert Fehler seitens
unerfahrener Fahrer beim Gangschalten, ermöglicht die Einübung der Fahrer in wesentlich
kürzerer Zeit und verhindert eine Beschädigung der Getrieberäder und eine dadurch
bedingte Außerbetriebsetzung.