DE3410802C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für Wechsel­ getriebe von Nutzfahrzeugen mit einer eine Schaltgabel od. dgl. tragenden Schaltstange, die mittels eines an einem Mitnehmer auf der Schaltstange angreifenden Handschalthebels gege­ benenfalls unter Mitwirkung eines Druckmittels hin- und herschiebbar ist.

Die Wechselgetriebe von Nutzfahrzeugen, beispielsweise von Schleppern, werden im zunehmenden Maße mit Synchronisierein­ richtungen ausgestattet, was zwar die bekannten Vorteile er­ gibt, aber auch eine wesentliche Erhöhung der vom Fahrer aufzubringenden Schaltkraft zur Folge hat. Man ist daher bemüht, die eigentliche Schaltung mit Hilfe eines Druckmittels durchzuführen.

Es ist bereits bekannt (DE-PS 6 95 882), die Schaltstange aus­ schließlich durch ein hydraulisches Druckmittel zu bewegen, wobei jegliche Möglichkeit des Schaltens über einen Hand­ schalthebel fehlt. Bei Ausfall der Hydraulik läßt sich daher dieses bekannte Getriebe überhaupt nicht schalten. Auch nach der US-PS 32 28 502 ist es bekannt, eine Schaltstange vorzu­ sehen, die als von entgegengesetzten Seiten beaufschlagbarer Kolben ausgebildet ist. Nach der erstgenannten DE-PS 6 95 882 dient zur Steuerung der Schaltstange ein Verteilerhahn, wo­ gegen nach der US-PS 32 28 502 ein Steuerschieber vorgesehen ist, der in dem einen hohlen Ende der Schaltstange angeordnet ist und eigenes Gestänge innerhalb der Schaltstange zu seiner Verstellung benötigt.

Schließlich ist eine Schaltvorrichtung bekanntgeworden (DE-AS 12 97 486), bei der die Schaltstange mittels eines an einem auf ihr sitzenden Mitnehmer angreifenden Hand­ schalthebels unter etwaiger Mitwirkung eines Druckmittels hin- und hergeschoben werden kann. Es wird hier also das Druckmittel nur zur Unterstützung der Handkraft bzw. dann herangezogen, wenn die Schaltkraft aus irgendeinem Grunde die normale Handschaltkraft übersteigt. Bei Ausfall des Druck­ mittels ist das Schalten von Hand aus, wenn auch gegebenen­ falls mit erhöhtem Kraftaufwand, immer noch möglich. Nachtei­ lig bei dieser bekannten Ausbildung ist jedoch die ver­ hältnismäßig komplizierte und aufwendige Konstruktion, zu­ mal vom Mitnehmer einerseits und vom Kolben zur Schalt­ stangenverschiebung anderseits völlig getrennte Steuer­ schieber vorgesehen sind, die den technischen Aufwand wesent­ lich erhöhen.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und die eingangs geschilderte Schaltvorrichtung so zu verbessern, daß bei einfacher Konstruktion ein übliches gefühlvolles Schalten ermöglicht wird und nur dann das Druck­ mittel zur Wirkung kommt, wenn die aufzubringende Schaltkraft ein vorbestimmtes Maß übersteigt.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Mitnehmer als Steuerschieber für das Druckmittel dient und auf der in an sich bekannter Weise als von entgegengesetzten Seiten beaufschlagbarer Kolben ausgebildeten Schaltstange zwischen zwei Anschlägen durch vorgespannte Federn in Mittel­ stellung gehalten ist, wobei die beiden Kolbenseiten durch Längsbohrungen in der Schaltstange mit einer in den Mitnehmer mündenden Druckmittelzuleitung verbindbar und zwei in den beiden Anschlagstellungen des Mitnehmers wechselweise ge­ öffnete Druckmittelableitungen für die eine oder andere Kolbenseite vorgesehen sind.

Da die beiden Kolbenseiten der Schaltstange über die Längsboh­ rungen nicht nur mit der Druckmittelzuleitung in den Mitnehmer, sondern auch untereinander bzw. mit den Druckmittelableitungen verbindbar sind, läßt sich die Schaltstange bei in Mittel­ stellung befindlichem Mitnehmer zur Getriebeschaltung ohne weiteres hin- und herschieben. Steigt aber die Schaltkraft aus irgendeinem Grund, insbesondere wegen Herstellung des Gleichlaufes durch eine Synchronisiereinrichtung, über das durch die Vorspannkraft der einen oder anderen Feder gegebene Maß an, so erfolgt eine Relativverschiebung des Mitnehmers gegenüber der Schaltstange maximal bis zum entsprechenden Anschlag. In dieser Stellung wird nun entweder Druckmittel zu der einen Kolbenseite geleitet und die Schaltstange nach der anderen unbeaufschlagten Seite verschoben oder bei Druck­ mittelbeaufschlagung beider Kolben- bzw. Schaltstangenseiten die Druckmittelableitung von jeder Seite her frei, nach der die Schaltstange bewegt werden soll, so daß dann die volle Druckmittelkraft auf der anderen Kolben- bzw. Schaltstangen­ seite zur Wirkung kommt und die Schaltstange unter Druckmittel­ unterstützung verschoben wird. Es tritt also die Servowirkung nur bei Bedarf auf, und es bleibt beim Schalten die Fein­ fühligkeit für den Fahrer erhalten. Es ist auch rein manuell ein sehr schnelles Schalten möglich, ohne erst auf die Wirkung des Druckmittels warten zu müssen. Es ergibt sich eine vergleichsweise einfache Konstruktion, da die ohnehin erforderlichen Schaltstangen einerseits und der auch sonst auf der Schaltstange vorhandene Mitnehmer andererseits jeweils eine Doppelfunktion erhalten. Selbstverständlich wäre es möglich, beliebig viele Schaltstangen eines Wechselgetriebes in der erfindungsgemäßen Weise auszubilden bzw. auszustatten. Dabei braucht auf besondere Dichtheit des Systems nicht geachtet zu werden, da sich die Schaltstange und der Mitnehmer im ohnehin abgedichteten Getriebegehäuse befinden und ein Druckmittelaustritt in dieses Gehäuse keine Rolle spielt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung führt die Druckmittelzu­ leitung über ein ortsfestes, die Schaltstange umschließendes Gehäuse und über Quer- und Längsbohrungen in der Schaltstange in den Mitnehmer. Dadurch wird eine ungünstige flexible Druckmittelzuleitung vermieden, die notwendig wäre, wenn sie unmittelbaren Anschluß an den bewegbaren Mitnehmer hätte.

Da in der Regel bei einem Wechselgetriebe mit Syn­ chronisiereinrichtung die höchste Schaltkraft während des Synchronisiervorganges auftritt, somit also ein Druck­ mittelaustritt stets zu diesem Zeitpunkt erfolgt, ist es günstig, wenn die Druckmittelableitungen zur Schmiermittel­ versorgung der Synchronisiereinrichtung des betreffenden Getriebeganges dienen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Schaltvorrichtung für das Wechselgetriebe eines Ackerschleppers in Neutralstellung im Schnitt,

Fig. 2 den Mittelteil der Vorrichtung in Schaltstellung in gleicher Darstellungsweise und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

In zwei als Druckmittelzylinder ausgebildeten Führungen 1, die einen Teil des Getriebegehäuses bilden können, sind die Enden einer Schaltstange 2 gelagert, wobei die beiden Stirnflächen der Schaltstange 2 als gleich große Kolben­ flächen dienen. Auf der Schaltstange 2 sitzt in üblicher Weise eine Schaltgabel 3, die auf ein nicht dargestelltes Kupplungsglied zweier Getriebezahnräder einwirkt. Ferner trägt die Schaltstange 2 einen Mitnehmer 4, an dem der Schaltfinger 5 eines Handschalthebels angreift. Der Mit­ nehmer 4 ist auf der Schaltstange 2 axial verschiebbar gelagert und wird durch zwei vorgespannte Tellerfeder­ pakete 6 in Mittelstellung gehalten (Fig. 1). Zwei in entsprechenden Nuten der Schaltstange 2 eingesetzte Ringe 7 dienen als Anschläge für die Verschubbewegung des Mitnehmers 4.

Die Schaltstange 2 weist zwei jeweils zu ihren Stirn­ flächen führende achsparallele Bohrungen 8 auf, die durch Öffnungen 9 mit Ringnuten 10 verbunden sind. Der Mitnehmer 4 dient als Steuerschieber, wobei in ihn eine Druckmittel­ zuleitung 11 mündet, die über achsparallele Kanäle 12 mit Ringräumen 13 verbunden ist.

Das Druckmittel gelangt aus einer nicht dargestellten Druckleitung in ein ortsfestes mit der rechten Führung 1 zusammengebautes, die Schaltstange 2 umschließendes Ge­ häuse 1 a (Fig. 1) und von dort über eine Querbohrung 14 sowie eine Längsbohrung 15 der Schaltstange 2 zur Druck­ mittelzuleitung 11 und damit in den Mitnehmer 4, in dessen Mittelstellung der weitere Druckmittelstrom abgesperrt ist, wogegen die beiden Zylinderräume in den Führungen 1 über die Längsbohrungen 8 der Schaltstange 2 und die Ringnuten 10 mit dem Ablauf 16 verbunden sind, so daß sich die Schaltstange 2 mit Hilfe des Schaltfingers 5 und des Mitnehmers 4 ohne weiteres verschieben läßt, wenn an der Schaltgabel 3 kein großer Widerstand auftritt.

Nimmt aber, beispielsweise wegen der Durchführung eines Synchronisiervorganges im Wechselgetriebe, die Schaltkraft an der Schaltgabel 3 zu, so wird der Mit­ nehmer 4 unter Überwindung der Kraft des einen oder anderen Tellerfederpaketes 6 relativ zur Schaltstange 2 nach der einen oder anderen Seite verschoben, bis der eine oder andere Anschlagring 7 zur Wirkung kommt. Gemäß Fig. 2 ist der Mitnehmer 4 nach links verschoben, so daß die Druckmittelzuleitung 11 über den linken Ringraum 13 mit der nach rechts führenden Längsbohrung 8 zum Zylinderraum in der rechten Führung 1 verbunden ist, wogegen das gegebenenfalls noch vorhandene Druck­ mittel aus dem linken Druckmittelzylinder über die Bohrung 8 und die Öffnung 9 sowie die Ableitung 16 austreten kann. Die Schaltstange 2 wird also ohne Gegendruck von rechts mit Druckmittel beaufschlagt und demnach nach links verschoben. Wird der Schaltfinger 5 bei entsprechend hoher Schaltkraft nach rechts ver­ schwenkt, so ergibt sich eine Druckmittelzuleitung zum linken Druckmittelzylinder sowie eine Druckmittelab­ leitung vom rechten Druckmittelzylinder, und es erfolgt eine Schaltstangenverschiebung nach rechts.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, die beiden Kolbenseiten der Schaltstange 2 bei gesperrtem Ablauf dauernd mit Druckmitel zu beaufschlagen und zur Schalt­ stagenverschiebung mit Servowirkung jeweils den Druck­ mittelablauf von der einen oder anderen Kolbenseite freizugeben.

Claims (2)

1. Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Nutz­ fahrzeugen mit einer eine Schaltgabel od. dgl. tra­ genden Schaltstange, die mittels eines an einem Mitnehmer auf der Schaltstange angreifenden Hand­ schalthebels gegebenenfalls unter Mitwirkung eines Druckmittels hin- und herschiebbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mitnehmer (4) als Steuerschie­ ber für das Druckmittel dient und auf der in an sich bekannter Weise als von entgegengesetzten Seiten be­ aufschlagbarer Kolben ausgebildeten Schaltstange (2) zwischen zwei Anschlägen (7) durch vorgespannte Federn (6) in Mittelstellung gehalten ist, wobei die beiden Kolbenseiten durch Längsbohrungen (8) in der Schaltstange (2) mit einer in den Mitnehmer (4) mün­ denden Druckmittelzuleitung (11) verbindbar und zwei in den beiden Anschlagstellungen des Mitnehmers (4) wechselweise geöffnete Druckmittelableitungen (16) für die eine oder andere Kolbenseite vorgesehen sind.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckmittelzuleitung über ein orts­ festes, die Schaltstange (2) umschließendes Gehäuse (1 a) und über Quer- und Längsbohrungen (11, 14, 15) in der Schaltstange (2) in den Mitnehmer (4) führt.