DE930065C - Getriebeschaltvorrichtung fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 7. JULI 1955

G 9288II/63 c

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeschaltvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bei der die Wahl der Gangstufen (Übersetzungen) sowohl mit der Hand als auch in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Drehmoment mittels wechselweise schaltbarer Kupplungen selbsttätig bewirkt wird und die Handschaltung die selbsttätige Schaltung in gewissen Schaltstellungen aufhebt bzw. übersteuert.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß in der Anfahrstellung des vom Fahrer zu betätigenden Handhebels die wechselweise Schaltung der Hauptkupplungen für verschiedene Übersetzungen durch ein als Teil eines in der Kupplungstrommel untergebrachten Ventilkörpers ausgebildetes Fliehkraftventil bewirkt wird, das durch ein radial bewegliches Gewicht, dessen durch die Fliehkraft bewirkter Bewegung ein dem herrschenden Drehmoment proportionaler Flüssigkeitsdruck über eine Sammelleitung entgegenwirkt, betätigt wird.

Es sind zwar Getriebeschaltvorrichtungen für Kraftfahrzeuge von der allgemeinen Art des Gegenstandes der Erfindung bekannt, bei denen die einzelnen Gangstufen durch kombinierte Hand- und selbsttätige Schaltung geschaltet werden können, und auch solche, bei denen lediglich eine selbsttätige Schaltmöglichkeit des Getriebes in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Drosselklappenstellung besteht, jedoch wird die kombinierte Hand- und selbsttätige Schaltung gemäß der Erfindung gegenüber dem Bekannten durch andere konstruktive Mittel erreicht, die neben gedrängterer Bauart des ganzen Aggregats eine feinfühligere und freizügigere Geschwindigkeitsregelung entsprechend

den gesteigerten Anforderungen an den Kraftfahrzeugverkehr ermöglichen.

Weitere Erfmdungsmerkmale sind aus der nachstehenden Beschreibung und Zeichnung sowie den Patentansprüchen ersichtlich.

Die Beschreibung zeigt zusammen mit der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar in Anwendung auf eine Getriebeschaltvorrichtung, bei der die Zahnräder dauernd miteinander im ίο Eingriff stehen und An- und Abtriebskupplungen vorhanden sind, wobei die Antriebskupplung von einer dauernd vom Motor angetriebenen Flüssigkeitskupplung gebildet wird, während die Abtriebskupplungen als Reibungskupplungen ausgebildet sind, die mit der Abtriebswelle verbunden sind und durch ein Druckmittel, z. B." Flüssigkeitsdruck, betätigt werden, der auf Ringkolben wirkt und aus der Trommel zugeleitet wird, in der sich die Reglervorrichtung befindet. In der Zeichnung stellen dar Fig. ι und ι a Längsschnitte durch die Getriebeschaltvorrichtung, wobei Fig. ι den Teil veranschaulicht, der sich unmittelbar hinter dem Motor befindet, während Fig. ι a den an der Abtriebswelle liegenden Teil darstellt,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. ι a,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil der Steuervorrichtung,

Fig. 3 a eine perspektivische Darstellung eines in Fig. 3 veranschaulichten Teils, Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil in der

Pig· 3.

Fig. 5 einen Teilschnitt des in Fig. 1 dargestellten Reglers,

Fig. 5 a, 5 b, 5 c, 5d Einzeldarstellungen von Teilen der Fig. 5 und 6, wobei die Schnitte jeweils längs der in den Fig. 5 und 6 angegebenen Pfeile gelegt sind,

Fig. 6 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, des in _ Fig. 5 dargestellten Reglers, von der entgegengesetzten Seite wie in Fig. 5 gesehen,

Fig. 7 eine Ansicht des Schaltgestänges in einem Kraftfahrzeug,

Fig. 7 a einen Schnitt durch einen Teil des mit der Hand betätigten Schaltgestänges, das am oberen Ende der Steuersäule sitzt, während

Fig. 7 b eine schematische Darstellung des Bewegungsdiagramms des Schalthebels ist,

Fig. 8 im einzelnen die Verbindung zwischen dem Schaltarm am Getriebe mit dem in Fig. 7 dargestellten Gestänge,

Fig. 9 und 10 Schnitte durch Einzelteile eines Teils der Fig. 1 a in vergrößertem Maßstabe, Fig. 11 und 12 ebenfalls Schnitte durch Einzelteile der Fig. 1 a und "

Fig. 13 eine schematische Darstellung der hydraulischen Schaltung.

Das Getriebe

Der Aufbau des Getriebes ist in großen Zügen folgender: Im einzelnen wird er weiter unten beschrieben.

Auf Fig. ι ist links das Ende der Motor- oder Antriebswelle 1 erkennbar, an deren Flansch 2^ß das Schwungrad 2 befestigt ist, das außen mit einer Trommel 3 verbunden ist, die ihrerseits das Pumpenrad/ einer Flüssigkeitskupplung T trägt. Das Schwungrad 2 ist außerdem durch Zapfen oder Stifte 2⁶ mit dem inneren Teil eines Schwingungsdämpfers D verbunden, dessen äußerer Teil an der Kupplungsscheibe 9 einer Reibungskupplung befestigt ist, die in einer innerhalb der Trommel 3 gelagerten Kupplungstrommel 11 angeordnet ist. Die Kupplungsscheibe 9 kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen in der Kupplungstrommel 11 unter Flüssigkeitsdruck- axial verschieblichen Ringkolben 51 in bzw. außer Eingriff mit der Trommel 11 gebracht werden. Der Flüssigkeitsdruck wird hierbei durch eine Pumpe P geliefert, die an der rechten Stirnwand ioo^& des auf Fig. ι dargestellten Getriebegehäuses angeordnet ist.

Die angetriebene oder Abtriebswelle 50 ist mit ihrem vorderen bzw. auf Fig. 1 linken Ende im rechten Ende der Motorwelle 1 gelagert; sie geht nach rechts durch das auf Fig. 1 dargestellte Getriebegehäuse und das angrenzende, auf Fig. 1 a abgebildete Zahnrädergetriebegehäuse 100 hindurch, in dessen hinterem bzw. rechtem Ende sie in dem Kugellager 101 gelagert ist.

Die Abtriebswelle 50 ist auf ihrem mittleren bzw. vorderen Teil von einer Hohlwelle 7 umgeben. Diese Hohlwelle trägt an ihrem vorderen bzw. linken Ende (Fig. 1) Keilnuten, auf denen die Kupplungsscheibe 8 einer in der erwähnten Kupplungstrommel 11 gelagerten zweiten Reibungskupplung sitzt, die ihrerseits durch einen in der Trommel 11 axial verschieblichen zweiten Ringkolben 52 mittels des von der Pumpe P gelieferten Flüssigkeitsdruckes in bzw. außer Eingriff mit der Trommel 11 gebracht werden kann. Das hintere bzw. rechte Ende der Hohlwelle 7 ist als Zahnrad 10 ausgebildet (Fig. 1 a), das mit einem auf einer Nebenwelle 23 des Zahnrädergetriebegehäuses 100 mittels einer Büchse 22 gelagertem Zahnrad 25 im Eingriff steht.

Die Hohlwelle 7 ist ihrerseits von einer zweiten Hohlwelle 6 umgeben, deren vorderes bzw. linkes Ende Keilnuten für die Nabe des vom Pumpen- no rad / der Flüssigkeitskupplung T angetriebenen Turbinenrades 5 aufweist (Fig. 1), während ihr hinteres bzw. rechtes Ende als kleines Zahnrad 13 ausgebildet ist (Fig. 1 a). Dieses Zahnrad 13 kämmt mit einem Zahnrad 24, das mit dem erwähnten 1x5 Zahnrad 25 verbunden ist. Die Lagerbüchse 22, die die beiden miteinander verbundenen Zahnräder 24 und 25 trägt, ist mit einem Zahnkranz 26 versehen, mit dessen Zähnen ein auf der Abtriebswelle 50 mittels' Hebelvorrichtung axial verschiebliches Zahnrad 47 mit Zähnen 47^& durch Linksverschiebung aus der in Fig. 1 a gezeigten Stellung in Eingriff gebracht werden kann. Das Schiebrad 47 ist innen mit einer das Drehmoment nur im einen Drehsinn übertragenden, an sich bekannten Freilauf- oder Rutschkupplung mit Klemmgliedern 34

und Federn 34" versehen (Fig. 10), deren Innenteil als Büchse 27 ausgebildet ist. Auf ihrer Innenfläche trägt die Büchse 27 Keilnuten 2, die bei Linksverschiebung des Rades 47 mit auf der Abtriebswelle 50 angeordneten Keilnuten y in Eingriff kommen können. Bei noch weiterer Linksverschiebung des Rades 47 können die an dessen linker Stirnseite angeordneten Zähne 30 mit an der Stirnseite des auf der Hohlwelle 7 sitzenden Zahnrades 10 angeordneten Zähnen 31 in Eingriff gebracht werden. Bei Verschiebung des Zahnrades 47 aus der auf Fig. ι a gezeigten Stellung nach rechts bzw. hinten mittels der Hebelvorrichtung kann das Rad 47 mit seinen Zähnen 47^s in Eingriff mit dem Zahnrad 25^s eines auf einer weiteren Nebenwelle 41 des Zahnrädergetriebegehäuses gelagerten Zahnradsatzes gebracht werden, dessen anderes Zahnrad 45" dauernd mit dem Zahnkranz 26 der Büchse 22 kämmt (Fig. la, 2 und 11). Die Innenseite des Zahnrades 47 steht dann mit Keilnuten w der Abtriebswelle 50 im Eingriff.

Die sich bei diesem Getriebeaufbau ergebenden Sehaltmögliclikeiten sind kurz folgende:

Erster oder Anfahrgang. (Zahnrad 47 nach links verschoben, Kupplungsscheiben 8 und 9 gelöst.)

Der Antrieb geht von der Motorwelle 1 über Schwungrad 2, Trommel 3, Pumpenrad / der Flüssigkeitskupplung sowie deren Turbinenrad 5, dessen Nabe und Keilnuten auf Hohlwelle 6, deren Za'fonrad 13, die Zahnräder 24 und 26 auf das durch den Handhebel nach vorn (links) geschobene Zahnrad 47, dessen Freilaufkupplung 34 und Keilnuten x, y auf die Antriebswelle 50 (Zahnradio, Hohlwelle 7 und Kupplungsscheiben 8, 9 laufen dabei leer mit). Zweiter Gang. (Das Zahnrad 47 bleibt in seiner linken Einschaltstellung, die Kupplungsscheibe 8 ist durch Flüssigkeitsdruck eingerückt, die Kupplungsscheibe 9 bleibt gelöst.)

Der Antrieb geht wie im ersten Gang von der Motorwelle 1 und dem Schwungrad 2 über die Trommel 3. das Pumpenrad I, das Turbinenrad 5, die Hohlwelle 6 auf die Zahnräder 13, 24, jedoch nun weiter über die Zahnräder 25 und 10, die Hohlwelle 7, die an deren vorderen Ende sitzenden Keilnuten auf die nunmehr durch den Ringkolben 52 eingerückte Kupplungsscheibe 8, die Kupplungstrommel 11 und die auf deren Nabe befindlichen Keilnuten auf die Abtriebswelle 50. (Die Freilaufkupplung 34 des Zahnrades 47 läuft dabei leer mit, da infolge der jetzt größeren Übersetzung ihr mit der Abtriebswelle 50 verbundener Innenteil schneller als der mit dem Zahnrad 47 verbundene Außenteil läuft und kein Drehmoment überträgt. Die gelöst bleibende Kupplungsscheibe 9 läuft ebenfalls leer mit.)

Dritter oder direkter Gang. (Die Kupplungsscheibe 9 ist eingerückt, die Kupplungsscheibe 8 ist ausgerückt, das Zahnrad 47 ist in voriger Stellung.) Der Antrieb geht von der Motorwelle 1 und dem Schwungrad 2 über die Zapfen oder Stifte 2^b, den Stoßdämpfer D, die durch Ringkolben 51 eingerückte Kupplungsscheibe 9 und die Kupplungstrommel 11 auf die Abtriebswelle 50. (Die Flüssigkeitskupplung T, die Hohlwellen 6 und 7 sowie die mit ihnen verbundenen Zahnräder und das in seiner Stellung verbliebene Schieberad 47 mit der Freilaufkupplung, ferner die jetzt wieder ausgerückte Kupplungsscheibe 8 laufen leer mit.)

Rückwärtsgang. (Das Zahnrad 47 ist nach hinten bzw. rechts zum Eingriff mit dem Zahnrad 45* verschoben, die Kupplungsscheiben 8 und 9 sind ausgerückt.)

Der Antrieb von Motorwelle 1 läuft über das Schwungrad 2, die Trommel 3, das Pumpenrad I, das Turbinenrad 5, die Hohlwelle 6, die Zahnräder 13, 24, 26, 45^a, 45^&, 47 und die Keilnuten w auf die Abtriebswelle 50 (die Kupplungsscheiben 8 und 9 laufen leer mit).

Anschieben bzw. Parkbremse. (Das Zahnrad 47 ist ganz nach links bzw. vorn gerückt zum Eingriff seiner Stirnzähne 30 mit den Zähnen 31 des Zahnrades 10, die Kupplungsscheiben 8 und 9 sind ausgerückt.)

Der Antrieb läuft nunmehr von der Abtriebswelle 50 über die Keilnuten y, s auf das Zahnrad 47, die Stirnzähne 30 und 31 auf das Zahnrad 10, über die Zahnräder 25, 24 und 13 auf die Hohlwelle 6, die Flüssigkeitskupplung T₁ die Trommel 3 und das Schwungrad 2 auf die Motorwelle 1. (Die Kupplungsscheiben 8 und 9 laufen leer mit.)

Wie die verschiedenen Geschwindigkeitsstufen geschaltet werden, w^rird im nächsten Abschnitt mit Bezug auf den Schaltmechanismus beschrieben. Zum Getriebeaufbau wird im einzelnen noch folgendes bemerkt: Die Druckflüssigkeit für den Arbeitsraum der Flüssigkeitskupplung und für die Servoaggregate und die Schmierung wird — wie bereits erwähnt — hauptsächlich von einer Pumpe P geliefert, die durch die Pumpe Q ergänzt wird. Die Hauptpumpe P liegt unmittelbar hinter der Flüssigkeitskupplung und ist in dem Steg ioo^& des Getriebegehäuses eingebaut (s. Fig. 1 und 13). Sie besteht aus einem Zahnrad 40, welches über die Verlängerung 4° seiner Nabe von dem Pumpenrad T der Flüssigkeitskupplung angetrieben wird. „ Die Pumpe P liefert Öl durch die Kanäle 41, 42 und 43 in den Arbeitsraum / der Flüssigkeitskupplung, aus dem das überschüssige Drucköl durch den Kanal 44, durch das unter dem Druck der Feder 45° stehende Entlastungsventil 45 und schließlich durch den Auslaß 46 in den Raum zwischen der Hohlwelle 7 und der Nabe der mit Durchbrüchen versehenen Kupplungsscheibe 8 abgelassen wird. In der Druckleitung 41 der Pumpe ist ein Entlastungsventil 221 eingeschaltet, das unter der Wirkung einer Feder 222 steht und den Druck über 1,4 oder 2,1 kg/cm² an die Ansaugseite der Pumpe zurückleitet. Die Pumpe P liefert außerdem Druckflüssigkeit durch den Auslaß 109 (Fig. 13) in die Leitung 110, die sich nach verschiedenen Kanälen in dem Ventilkörper bzw. der Ventilplatte 300 verzweigt, die weiter unten im einzelnen beschrieben wird.

Die Pumpe P wird von der Antriebswelle 1 über Schwungrad und Gehäuse der Flüssigkeitskupplung angetrieben, während die Hilfspumpe Q von

der Abtriebswelle 50 und der auf dieser sitzenden Schnecke 50° über Schneckenrad 5ο⁶ angetrieben wird (Fig. 1 a). Die Pumpe P arbeitet also, solange der Motor läuft. Die Hilfspumpe Q liefert dabei zusätzlichen Druck, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und dient als einzige Druckpumpe, wenn der Motor aussetzt, während das Fahrzeug in Bewegung ist. Beim Rückwärtsfahren läuft auch die Pumpe Q rückwärts, hat aber keinen Einfluß auf die Pumpe P, da sie mit dieser durch ein Rück- - schlagventil in in der in den Auslaß 109 mündenden Leitung verbunden ist. Eine zweite, von der Pumpe Q ausgehende Leitung 103 geht an das Unterdruck-Servoventil, das später noch beschrieben wird.

Das hinter der Flüssigkeitskupplung T gelegene und mit dieser durch die Zahnräder 13 und 10 verbundene Zahnradgetriebe im Gehäuse 100 (Fig. r a) besteht aus der Nebenwelle 23, auf der auf einer Büchse 22 die Zahnräder 24, 25 fest gelagert sind, welc'he mit den Zahnrädern 13 und 10 im Eingriff stehen. Dabei ist die Büchse 22 aus einem Stück mit dem dritten Zahnrad 26, das mit den Zähnen 47⁰ des Schieberadsatzes 47 auf der Abtriebswelle 50 in Eingriff gebracht werden kann. Der Schieberadsatz 47 besteht aus einer inneren Büchse 27 (s. auch Fig. 9 und 10), die auf der Abtriebswelle 50 verschoben werden kann und an ihrer linken Stirnseite mit Kupplungszähnen 30 versehen ist, die in die Zähne 31 des Zahnrades 10 eingreifen können. Ferner weist die Büchse 27 Keilnuten auf, die bei Axialverschiebung des Rades 47 und der Büchse 27 nach vorn (links auf Fig. 1 a) mit den Keilnuten y der Abtriebswelle 50 in Eingriff gebracht werden können. Die Büchse 27 bildet außerdem die innere Laufbahn für die erwähnte Freilauf- oder Rutschkupplung, die aus den geneigten Klemmgliedern 34 (Fig. ro) besteht, welche auf den Federn 34° innerhalb des äußeren Laufringes des Zahnrades 47 montiert sind. Dadurch wird sichergestellt, daß ein Antriebsdrehmoment nur vom Zahnrad 47 auf die Abtriebs welle 50 übertragen wird und nicht umgekehrt. (Mit Ausnahme der oben beschriebenen,, zum Anschieben des Motors dienenden Parkbremsschaltung.)

Auf diese Weise kann die Abtriebs welle 50 schneller laufen als das Zahnrad 47. Das Zahnrad 47 kann durch eine auf der Querwelle 39 sitzende Gabel 32, 32° (Fig. 2), die durch den Hebel 36 und die Verbindungsstange 37 betätigt wird (Fig. 7 und 8), nach dem Willen des Fahrers vorwärts bewegt werden (nach links oder rechts in Fig. 1 a), was noch beschrieben wird. Bei Verschiebung des Zahnrades 47 nach links kommen die Zahnräder 47 und 26 sowie die Keilnuten y und s miteinander in Eingriff, so daß der Antrieb auf die Abtriebswelle 50 übertragen und dadurch Vorwärtsfahrt bewirkt wird. Das Zahnrad 47 kann, wie bereits angedeutet, darüber hinaus noch weiter nach vorn bzw. links bewegt werden, so daß die Kupplungszähne 30 und 31 miteinander in Eingriff gelangen, wodurch ein Anschieben des Motors oder eine Parkbremswirkung erzielt wird. Für den Rückwärtsgang wird, wie angedeutet, das Zahnrad 47 nach hinten (rechts in Fig. 1 a) geschoben, damit es in Eingriff mit dem Rad 45* des Zahnradsatzes 45 kommt, dessen vorderes Zahnrad 45" dauernd mit dem Zahnrad 26 im Eingriff ist. Die Schaltgabel 32 hat eine Sperrvorrichtung (Fig. 2), die durch eine in ihrer Verlängerung eingebaute Feder 32^ und den Kolben 32^C gebildet wird, welche auf eine im Gehäuse 100 befestigten Nockenplatte 32"* wirken.

Wie in Fig. 2, 11 und 12 dargestellt, läuft der Zahnradsatz 45 auf einer Nebenwelle 41; zwischen den Zahnrädern 45¹¹ und 45^& sind zwei Gruppen von Kupplungsscheiben 55, 56 angeordnet, deren einzelne Scheiben abwechselnd an den Zahnrädern 45^a bzw. 45⁵ und an dem von einer Nockenplatte 58 getragenen Bolzen 57 befestigt sind. Die Kupplungsscheiben 55, 56 werden durch die Nockenplatten 58, 59, in deren Öffnungen 58^s Kugelkörper 60 eingelegt sind, in zwei Gruppen geteilt. Die Nockenplatte 58 weist einen Arm 58° auf, dessen freies Ende gegen eine Feder 63 arbeitet (Fig. 2), während die Nockenplatte 59 einen Arm 59° aufweist, der in eine Kerbe 61" einer Kolbenstange 61 eingreift, die in einem Zylinder 65 durch einen unter Wirkung der Feder 6j stehenden Kolben 62 hin und her bewegt wird.

Diese zuletzt genannten Teile bilden zusammen ein Unterdruckservoaggregat V, welches bei Vorliegen eines Unterdruckes im Zylinder 65 im Zusammenwirken mit den anderen Teilen des Schaltmechanismus den Arm 59" nach unten in die in strichpunktierten Linien angegebene Stellung bringt (Fig. 2) und mit Hilfe der Kugelkörper 60 die Nockenplatten 58, 59 auseinanderspreizt und die Kupplungsscheiben 55, 56 zusammendrückt.

Dieser Mechanismus stellt sowohl eine Bremsals auch eine Anhaltevorrichtung für den Zahnradsatz 45 dar, der sich infolge eines durch die Hohlwellen 6 und 7 an die Zahnräder 13, Io und 24, 25 gelangenden schleichenden Drehmomentes beim Leerlauf des Motors und Stillstand des Fahrzeugs drehen könnte. Dadurch würde, wenn der Fahrer versuchte, die Zahnräder 47 und 26 miteinander in Eingriff zu bringen, ein Stoß in das Zahnrad 47 übertragen werden. Durch diese Vorkehrung aber wird ein Umlauf des Zahnradsatzes 45 und ein daraus entstehendes Geräusch vermieden. Das Servounterdruckaggregat V ist, wie weiter unten beschrieben, mit dem Schaltgestänge für Zahnrad 47 verbunden.

Es wird nunmehr der Schaltmechanismus zur Erzielung der geschilderten verschiedenen Geschwindigkeitsstufen beschrieben.

Die Schaltung mit der Hand

Der Fahrer bewirkt die Schaltung des Getriebes von der Steuersäule 220 (Fig. 3, 4 und 7) aus, die an ihrem oberen Ende mit einer Konsole 223 versehen ist und an ihrem unteren Ende zwei Stützen 197 und 198 hat, an und zwischen denen eine hohle Welle 120 drehbar gelagert ist, in der sich eine Stange ri8 befindet und an deren oberem Ende ein Handschalthebel 250 befestigt ist. Die Hohl-

welle 120 ist oben durch eine Schraubkappe 223" (Fig. 7 a) geschlossen, und ein hohler Arm 252 ist an ihr befestigt, in dem der Handschalthebel 250 auf einer Welle 251 schwenkbar gelagert ist, wobei sein nach innen gerichtetes Ende durch die Öffnung 120' in die Hohlwelle 120 hineinragt, wo er in eine an der Stange 118 sitzende Muffe n8^f eingreift. Zwischen dem oberen Ende der Stange 118 und einem Gummipuffer 254 in der Schraubkappe 223« befindet sich ein Kolben 253, der unter Wirkung einer Feder 254 steht, um ein Klappern zu verhindern.

Der Fahrer kann den Handschalthebel 250, die Hohlwelle 120 und die Stange 118 um die Achse der Hohlwelle 120 drehen. Er kann außerdem den Handschalthebel 250 um seine Welle 251 schwenken und damit eine Längsbewegung der Stange 118 innerhalb der Hohlwelle 120 bewirken. Diese Bewegungen werden nach dem Schaltdiagramm in Fig. 7b ausgeführt, das eine Projektion der Bewegungen des Endes des Handschalthebels 250 darstellt. Aus der Leerlaufstellung N kann der Fahrer den Hebel um die Achse der Hohlwelle 120 entweder in die Rückwärtsgangstellung R oder die Vorwärtsgangstellung F bringen. Diese beiden Stellungen genügen für die meisten Fahrbedingungen, welche, wie im folgenden beschrieben wird, selbsttätig gesteuert werden. Zwischen den Stellungen N und F jedoch kann der Fahrer das Ende des Handschalthebels 250 durch Schwenken um die Achse der Welle 251 entweder anheben oder herunterdrücken und damit die Stange 118 entweder auf- oder abwärts bewegen, wodurch eine willkürliche Aufhebung der Schaltautomatik herbeigeführt und ein Fahren im zweiten Gang oder im Anfahrgang solange wie gewünscht sichergestellt wird. Über die Stellung F hinaus kann der Fahrer den Hebel in die Stellung TS bringen, falls das Fahrzeug durch Anschieben oder Anschleppen in Gang gebracht werden soll, was, wie bereits oben angedeutet, einen Eingriff des Schieberads 47 mit dem Zahnrad 10 bedingt.

Die Wirkung dieser Hebelbewegungen und die sich daraus ergebenden Resultate werden nun genauer beschrieben.

Die Hohlwelle 120 trägt an ihrem unteren Ende und zwischen den Führungskonsolen 197, 198 einen Arm 120^ (Fig. 3), an dem eine Schaltstange 37 befestigt ist, die über eine Federverbindung (Fig. 7 und 8) mit dem Hebel 36 verbunden ist, der die Schaltgabel 32 des Schieberads 47, wie bereits oben beschrieben, betätigt. Auf diese Weise bewirkt eine Drehung der Hohlwelle 120 durch den Handschalthebel 250 das Hinundherschieben des Schieberads 47 für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt.

Die Hohlwelle 120 ist mit einem Schlitz I2O^C (Fig. 4 und 3) versehen, durch den ein Nockenarm i2O^a hindurchragt (Fig. 3 a), der auf der in Längsrichtung beweglichen Schaltstange 118 innerhalb' der Hohlwelle 120 befestigt ist. Dieser Nockenarm I2o^a hat eine Nockenfläche 120⁶, die auf eine Kolbenstange 76 eines weiter unten beschriebenen ServO'Steuerventils 70, 80 einwirkt, und ist außerdem mit einem Stift 212 versehen, der in einem Führungsschlitz 213 gleitet (Fig. 3 und 4), der in der an dem Halter 198 befestigten Platte 211 ausgebildet ist. Der Schlitz i20^c gestattet dem Nockenarm I2O^B nur eine Längsbewegung relativ zu der Hohlwelle 120, wenn die Schaltstange 118 durch Anheben oder Herunterdrücken des Handschalthebeis 250 auf und ab bewegt wird. Zur Begrenzung ihrer Bewegungen ist die Schaltstange 118 mit Anschlägen n8^c und ηδ^ versehen. An dem unteren Ende der Schaltstange 118 ist eine Verlängerung ii8^a angebracht, in der ein Stift 118⁶ steckt, der in einen Schlitz χ des bei 117⁶ schwenkbar angelenkten Hebels 117 paßt, wobei der Hebel 117 durch eine an ihm und dem Halter 197 befestigte Feder 116 in seiner oberen Stellung gehalten wird. Das untere Ende des Hebels 117 (Fig. 7) ist durch ein Gestänge 115 mit dem Hebel 114 verbunden, der fest auf der Welle 114° (Fig. i, 2 und 3) sitzt, auf dem ein Nocken 114⁶ und ein Stift ι i4^c befestigt sind, die das weiter unten beschriebene Steuerventil für die Handschaltung steuern. Eine Aufundabbewegung des Handschalthebels 250 bewegt also die Schaltstange 118 und den Nockenarm 120⁰ relativ zu der Hohlwelle 220 in axialer Richtung und bewegt die miteinander verbundenen Hebel 117, 115, 114 (Fig. 7) hin und her. Diese Bewegungen und die Drehungen der Hohlwelle 120 und der Schaltstange 118 zusammen werden von dem Stift 212 in dem Schlitz 213 begrenzt (Fig. 4). Wie bereits oben in Verbindung mit Fig. 7 b angedeutet, kann der Fahrer den Schalthebel 250 auf- und abwärts bewegen und dadurch die Schaltung des »zweiten« oder »ersten« Ganges nur erzwingen, wenn der Hebel in der Bewegungsrichtung zwischen der Vorwärts- (F) und Leerlauf- (N) Stellung steht. Dadurch wird eine Beschädigung des Reibungsgliedes in der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung zur Verhütung des Mitlaufs der nicht am Antrieb beteiligten Getrieberäder verhindert, durch die sonst ein unbeabsichtigtes Einlegen der Kupplung 8 hervorgerufen werden könnte.

Wechselbeziehungen zwischen der Getriebeschaltung und der Vorrichtung zur Verhinderung des Mitlaufs bestehen durch den Nockenarm I2O^B, der das Unterdruckservoventil V (Fig. 2) durch das Ventil 80 (Fig. 3) steuert, in folgender Weise:

Das Ventil 80 besteht aus einer Kolbenstange 76, die an dem Nocken i2o^& anliegt und sich gegen die Wirkung der Feder jy in dem Hohlventil 70 bewegen kann, in dem die Kolbenstange infolge der dargestellten Schlitz- und Stiftverbindung ein gewisses Spiel hat. Gegen das innere Ende der Kolbenstange 76 stößt ein Teil einer Kolbenstange an, die auch gegen eine Schulter in dem Ventil anstößt. Der an der Kolbenstange 78 befestigte Kolben 79 selbst wird normalerweise durch die Federn 81, 8i^a von der Schulter des Ventils 70 abgedrückt, aber zugleich durch die Druckflüssigkeit aus der Leitung 103, die von der Pumpe Q (Fig. 13) bei laufender Abtriebswelle 50 kommt, nach rechts edrückt. Der Ventilkörper 80 hat drei öffnungen 71,

72, 73) die durch das Hohlventil 70 gesteuert werden. Durch die Öffnung 71 wird Unterdruck aus der Leitung 226 (Fig. 7) aus dem Ansaugkrümmer des Motors zugeführt. Die Öffnung 72 führt in die Leitung 66 und läßt den Unterdruck in den Zylinder 65 des Servosteuerventils V (Fig. 2) gelangen. Die Öffnung 73 schließlich geht durch die Leitung 74 und den Luftreiniger 74" in die Atmosphäre.

Beim Stillstand des Motors, wenn die Pumpe Q nicht arbeitet, befindet sich der Kolben 79 am linken Ende des Zylinders So. Die Federn 81, 8-i^a sind dabei zwar so weit entspannt, daß die Kolbenstange 78 vom Ventil 70 frei ist, drücken aber das Ventil 70 noch nach rechts. Die Unterdruckleitung 226 ist geschlossen, während die öffnung 72 und die Leitung 66 mit der Außenluft verbunden sind. Wird die Hohlwelle 120 durch den Handsteuerhebel 250 zwischen den Stellungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt gedreht, so wird die Feder J7 zusammengedrückt und das Ventil nach links bewegt, so daß die nach der Außenluft führende Öffnung 73 geschlossen und die Unter drucköffnung 71 mit der Öffnung 72 und der Leitung 66, die nach dem Servoaggregat V führt (Fig. 2), verbunden wird. Dabei sei angenommen, daß der Kolben 79 nach links aus der in Fig. 3 dargestellten Stellung geschoben ist und eine Bewegung des Ventils 70 gestattet. Die in Fig. n- dargestellte Vorrichtung zur Verhinderung des Mitlaufs tritt dann, wie beschrieben, in Tätigkeit.

Wenn jedoch der durch die Pumpe Q und Leitung 103 gelieferte Flüssigkeitsdruck einen bestimmten Wert erreicht hat, bei dem der Kolben 79 gegen die Wirkung der Feder 81, 8i^a in die in Fig. 3 dargestellte Stellung gedruckt ist, hat eine durch den Nocken 120⁶ bewirkte Bewegung der Kolbenstange 76 nur die Wirkung, die Feder ¹JJ zusammenzudrücken und das in der dargestellten Schlitz- und Stiftverbindung vorhandene Spiel aufzunehmen.

Auf diese Weise hat der Fahrer nicht die Möglichkeit, die Bremsvorrichtung zur Verhinderung des Mitlaufs zu betätigen, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist und der von der Pumpe gelieferte Öldruck andeutet, daß die aufzunehmenden Schwungmomente für die Kapazität der erwähnten Bremsvorrichtung zu groß sind.

Mit der Handschaltung ist die Einwirkung der Motorsteuerung verbunden, die durch das Gaspedal 170 bewirkt wird (Fig. 7). Dieses ist durch einen Winkelhebel 227 und das Gestänge 225 mit dem Drosselhebel 222 verbunden, der unter Wirkung einer Feder 224 an dem Vergaser C angelenkt ist. Der Winkelhebel 227 ist außerdem durch ein Gestänge 172 mit einem Hebel 173 verbunden, der auf einer Welle 174 (Fig. 13) festsitzt, die mit einem Nocken 175 versehen ist, der auf einen Kolben 176 in der Weise einwirkt, daß ein Herunterdrücken des Gaspedals 170 eine Drehung des Nockens 175 entgegen dem Uhrzeigersinn und damit ein Verschieben des Kolbens 176 nach links bewirkt. Die hierdurch hervorgerufene Wirkung und die gleichzeitige Einwirkung anderer Teile wird weiter unten beschrieben.

Die selbsttätige Getriebesteuerung

Die selbsttätige Steuerung der Flüssigkeitsdrücke zur Betätigung der Kolben 51 und 52 für die Kupplungen 8 und 9 geschieht durch die in einem zylindrischen, mit Bohrungen versehenen und in die Kupplungstrommel 11 eingepaßten und mit ihr umlaufenden Ventilkörper 150 untergebrachten, noch näher zu beschreibenden Steuerventile, nämlich das Abstimmventil 190 und das Fliehkraftventil 200 (Fig. 1, S, 5 a bis Sd und 6). Der Flüssigkeitsdruck wird durch die Leitungen 182, 184 des in Fig. 13 dargestellten, im einzelnen noch zu beschreibenden Steuermechanismus dem Ventilkörper 150 über die Kanäle 16, 17 in der Abtriebswelle 50 und die Öffnungen 87, 88 in der Stopfbüchse 18 zugeleitet. Die Kanäle 16,17 führen an die Außen- bzw. Innenseite eines Rohres 15, das mit einem doppelten Trichter versehen und in der Bohrung der Hohlwelle 50 so eingebaut ist, daß ein äußerer, ringförmiger Kanal 81 und ein innerer, rohrförmiger Kanal entsteht, wie aus Fig. 13 und den Fig. 1 und 1 a links zu erkennen ist. An seinem linken bzw. vorderen Ende ist das Rohr 15 in ähnlicher Weise trichterartig geformt, so daß der _go Flüssigkeitsdruck sowohl in den Kanal 86 wie in den Kanal 85 geleitet wird und von dort in die Einlaßöffnungen des zylindrischen Ventilkörpers 150 gelangt. Die Einlaßöffnungen sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt und führen in zwei verschiedene Kanäle 206 und 189. Der Kanal 206 führt zu dem unter Wirkung der Fliehkraft stehenden Fliehkraftventil 200 und ferner durch eine Zweigleitung 199 (s. Fig. 6, 5 c und 3 d) zu der am Umfang des Ventilkörpers 150 diametral dem Fliehkraftventil 200 gegenüberliegenden Sammelleitung 207. Der Kanal 189 führt seinerseits in einen Hohlraum 202 (s. Fig. 5 und 5 b), von dem aus der Flüssigkeitsdruck auf das erwähnte, mit der Hand steuerbare Abstimmventil 190 (Fig. 5, 5 b und 6) übertragen wird.

Die Ausbildung und Wirkungsweise des Fliehkraftventils 200 ist folgende: Das mit zwei Kolben e und f versehene Ventil kann unter Wirkung der Fliehkraft in seiner Bohrung radial ein- und auswärts gleiten (Fig. 5, 5 a) und ist bei 162 an einem no Bügel 161 angelerikt, der durch die Stifte 168 und 169 mit einem bogenförmigen, an den Führungsstiften 171, 171' gleitenden Gewicht 170 verbunden ist. Einer durch die Fliehkraft verursachten Bewegung dieses Gewichtes nach außen (in Fig. 5 aufwärts) wirken zunächst die Federn 172, 172' und dann nacheinander der im Zylinder 109' gegen Wirkung der Feder 219 arbeitende Kolben 215 sowie die in den Zylindern 208, 210 unter Wirkung der Federn 217, 218 stehenden Kolben 214, 216 entgegen. Der Flüssigkeitsdruck wird an diese Zylinder 208, 209 und 210 durch die bereits erwähnte Sammelleitung 207 (in Fig. 5 d) geliefert.

Auf diese Weise hängt die Stellung des Fliehkraftventils 200 von der resultierenden, aus der durch die Umfangsgeschwindigkeit des an der

Kupplungstrommel 11 und damit an der Abtriebswelle 50 befestigten Ventilkörpers 150 gegebenen Fliehkraft und dem aus der Leitung 182 gelieferten Flüssigkeitsdruck ab, der sich nach der Stellung S des Gaspedals richtet, durch die er mittels des in Fig. 13 dargestellten, noch zu beschreibenden Mechanismus gesteuert wird.

Wie später noch verständlich wird, bewirkt der Beginn einer Bewegung eines Gewichtes 170 und des Ventils 200 nach außen gegen den Kolben 215 Schaltungen zwischen Anfahrgang und zweitem Gang. Weitere Bewegung nach außen gegen die Wirkung der Kolben2i4, 218 bewirkt Schaltungen zwischen zweitem und direktem Gang. Das Fliehkraftventil 200 ist mit den verschiedenen Öffnungen für den Flüssigkeitsdruck folgendermaßen verbunden: Eine Auslaßöffnung 2oo^a am äußeren Ende, die parallel zur Achse in die Trommel 3 mündet (Fig. 1, 5, 5a und 6), wird dann geöffnet, wenn der Kolben / sich in die dargestellte Stellung nach außen bewegt, und läßt Druckflüssigkeit aus dem Auslaß 201 entweichen, der, wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, durch den Kanal 203 mit einer in dem Abstimmventil 190 vorgesehenen Öffnung 193 verbunden ist, wie noch beschrieben wird. In der dargestellten Stellung sind die Öffnung 201 und ihr Kanal 203 geschlossen. Darauf folgt nach innen zu die Öffnung 204, in die der vom Welleneinlaßkanal 85 kommende Flüssigkeitsdruck durch den Kanal 206 gelangt. In der dargestellten Stellung hält der Kolben e die Öffnung 204 geschlossen. Noch weiter nach innen liegt die Öffnung 205, die, wie in Fig. 6 dargestellt, mit einer in dem Ventil 190 vorgesehenen zweiten Öffnung 191 verbunden ist. In der dargestellten Stellung ist diese Öffnung an ihrem inneren Ende nach dem Auslaß im Ventilkörper 150 offen.

In der dargestellten Stellung befindet sich das Fliehkraftventil 200 in der Stellung für den Anfahrgang: Durch die öffnung204 wird keine Druckflüssigkeit eingelassen, und weder die Kupplung 8 noch die Kupplung 9 befinden sich im Eingriff. Eine Bewegung des Ventils 200 nach innen läßt Druckflüssigkeit zuerst an die öffnung 201 gelangen und dann durch den Kanal 203 an die Öffnung 193 des noch zu beschreibenden Abstimm-λ-entils 190, indem die äußere Kante des Kolbens e die Einlaßöffnung 204 freigibt. Von da an wird Druckflüssigkeit eingelassen, die unter Steuerung durch das Abstimmventil 190 die Kupplung 8 einlegt, wodurch der zweite Gang eingeschaltet wird. Eine weitere Bewegung des Ventils 200 trennt schließlich die Öffnung 205 mit der inneren Kante des Kolbens e von dem Auslaß und setzt dann durch die innere Kante des Kolbens e diese öffnung dem in der öffnung 204 herrschenden Druck aus. Druckflüssigkeit wird dann an die Öffnung 191 des Ventils 190 geleitet und bewirkt ein Einlegen der Kupplung 9 und Auskuppeln der Kupplungsscheibe 8, wodurch der dritte oder direkte Gang eingeschaltet wird. Umgekehrt schaltet eine Bewegung des Ventils 200 nach innen die Geschwindigkeitsstufen in umgekehrter Reihenfolge.

Das im Ventilkörper außerdem angeordnete, erwähnte Abstimmventil 190, das zwischen dem von der Stellung des Gaspedals und der Geschwindigkeit abhängigen Fliehkraftventil 200 und den zur Kupplung führenden Leitungen 53, 54 eingeschaltet ist (Fig. 1), besteht aus einem Kolben 190, der an beiden Enden hohl ist, und einem in ihm verschiebbaren, ebenfalls hohlen Kolben 190" (Fig. 5), einer zwischen beiden eingeschalteten Feder 190⁶ an dem einen und einer Feder I9O^C an dem anderen Ende des Kolbens 190. Der Kopf des Kolbens 190^ liegt an einem Querstift an, wie aus Fig. 5 b her/orgeht, so daß das Ventil 190 sich über den Kolben 190" hinwegbewegen kann, wobei es die Feder 19ο⁶ zusammendrückt und die Feder I9O^C entspannt.

Das Abstimmventil 190 liegt mit seiner Achse tangential zu einem Kreis, der konzentrisch um die Hauptwelle gelegt ist, oder anders ausgedrückt, auf einer Sehne bzw. Sekante desVentilkörperumfangs, so daß es von der Fliehkraft nicht beeinflußt wird. Seine Arbeitscharakteristik wird durch die Federn und durch den auf es einwirkenden Flüssigkeitsdruck bestimmt, wie das weiter unten beschrieben ist. Gegebenenfalls kann seine Arbeitscharakteristik dadurch verändert werden, daß man durch eine entsprechende Neigung seiner Adhse zu der obengenannten Tangente in der einen oder der anderen Richtung einen gewissen Fliehkraftfaktor einführt. Wie am besten aus Fig. 5, 5 b und 6 hervorgeht, hat das Abstimmventil 190 drei wirksame Kolbenteile und weist nachfolgende Öffnungen auf: Links vom Ventil 190 in Fig. 5 sowie auf der rechten Seite dieses Ventils in Fig. 5 b und 6 erkennt man einen Auslaß 188, der sich axial in die Trommel 3 öffnet. Dann folgt eine Öffnung 192, die dadurch verlängert ist, daß der Ventilschaft an dieser Stelle einen geringeren Durchmesser hat. Diese Öffnung 92 geht radial nach außen und steht mit der Leitung 54 nach dem Zylinder 49 für die Kupplung 9 in Verbindung. Die darauffolgende Öffnung ist die Hoch'diruckzuleitung 191, die mit dem inneren Dritte-Gang-Kanal 205 des Ventils 200 verbunden ist (s. Fig. 6). Die nächste öffnung ist eine weitere Hochdruckzuleitungsöffnung 193, die durch den Kanal 203 mit der äußeren Zweite-Gang-Öffnung 201 des Fliehkraftventils 200 in Verbindung steht. Die öffnung 194 führt radial nach außen an die Peripherie des Ventilkörpers 150 und liefert die Druckflüssigkeit zur Betätigung des Kolbens 52 für die Zweite-Gang-Kupplung 8 in den Kanal 53 in der Trommel 11. Die öffnung 187 führt zum Auslaß, und die öffnung 195 hat eine Querverbindung zu der Öffnung 194.

In den Raum 202 um den Kolben 190^s kann Druckflüssigkeit aus der Hauptleitung 15 durch die radial verlaufenden Kanäle 85 (Fig. 1, 5 und 5 a), die Kanäle 17 und 88, die Leitung 184 und die Öffnung 186 des Ventils 180 (Fig. 13), wie weiter unten beschrieben, zugeleitet werden.

In der in Fig. 5 dargestellten Lage ist das Abstimmventil 190 so eingestellt, daß die Öffnungen 193, 194 und 195 mit der öffnung 201 und von dort durch den Schlitz 2oo^a mit dem Auslaß verbunden

sind, wobei der Kanal 53, wie oben beschrieben, mit der Öffnung 194 verbunden ist.

Bewegt sich das Ventil 200 durch Einwirkung der Fliehkraft radial einwärts, so wird die Öffnung 201 von dem Auslaßschlitz 200" abgeschnitten und mit dem Hochdruckeinlaß 204 verbunden. Druckflüssigkeit geht dann aus der öffnung 201 an die öffnung 193 des Ventils 190 und von dort in die Leitung 53 zur Betätigung des Kolbens 52 und damit der Kupplung 8, wodurch der zweite Gang eingeschaltet wird.

Bei ^iner weiteren Bewegung des Fliehkraftventils 200 nach innen, die durch eine Drehzahlerhöhung der Antriebswelle 1 hervorgerufen wird, geht der Kolben e des Ventils an der Öffnung 205 vorbei und setzt diese öffnung dem aus der Einlaßöffnung 204 kommenden Flüssigkeitsdruck aus. Durch die Verbindung dieser Einlaßöffnung 204 mit der Öffnung 191 des Abstimmventils 190 wird dieses unter die Wirkung der in den öffnungen 191 und 192 herrschenden Druck- -bzw. Axialkraftdifferenz gebracht, die durch die Ungleichheit der dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzten Kolbenflächen hervorgerufen wird. Das Abstimmventil 190 hat dann das Bestreben, nach rechts zu wandern (Fig. 5) und die Öffnung 194 zu schließen, wobei die Öffnung 192 für den dritten Gang allein mit dem aus der Öffnung 205 kommenden Flüssigkeitsdruck in Verbindung bleibt.

Das Abstimmventil 190 dient dazu, einen Zeitfaktor oder eine Verzögerung in den Übergang von einem Gang in den anderen einzuschalten und ein Überdrehen zwischen den Schaltungen zu verhindern, während der Kraftfluß sich während der Schaltungen überlappt, wie aus folgendem hervorgeht:

Das Abstimmventil 190 wird, wie bereits angedeutet, durch Drehzahländerungen nicht beeinflußt, obwohl eine geringe Beeinflussung durch die Trägheit eintreten kann. Wenn letztere nicht gewünscht wird, werden die Federn 190⁶ und I9O^C so bemessen, daß ihre Federkräfte größer sind als die Trägheitskräfte.

Beim Fahren im Anfahr- oder im zweiten Gang hält die dann nicht wirksame Feder das Ventil in der in Fig. 5 dargestellten Lage, wobei die öffnungen 193 und 194 durch die auf die benachbarten Kolben wirkenden Flüssigkeitsdrucke im Gleichgewicht gehalten und die Öffnungen 195 und 187 von dem großen Endkolben geschlossen gehalten werden.

Wird Druckflüssigkeit, wie oben besahrieben, durch das Fliehkraftventil 200 an die Öffnung 205 geliefert, um eine Schaltung vom zweiten in den dritten Gang einzuleiten, gelangt die Druckflüssigkeit an die öffnungen 191 und 192, und der oben beschriebene Druck- bzw. Axialkraftunterschied versucht das Ventil nach oben zu drücken (Fig. 5). Die öffnung 192 ist mit der zur Kupplung 9 führenden Leitung 54 (Fig. 1) verbunden, und das Abstimmventil 190 reagiert daher auf den auf die Kupplungsscheibe 9 wirkenden Druck, der ein Maß für die Belastung der Kupplung ist. In dem Maße, wie der Druck steigt, bewegt sich das Abstimmventil 190 weiter nach rechts (Fig. 5), bis die für den zweiten Gang maßgebliche Öffnung 194 nach der öffnung 187 und damit nach dem Auslaß in den Raum innerhalb der Trommel 3 hin frei wird. Wenn infolgedessen das Fliehkraftventil 200 bei Erhöhung der Drehzahl der Antriebswelle 1 eine Umschaltung vom zweiten in den dritten Gang anzeigt, wirkt das Abstimmventil 190 als Regulator oder als Maß für die Drehmomentbelastung der Kupplungen und verzögert die Schaltung, bis der Druck im Zylinder 49 der Kupplung 9 so groß ist, daß die Kupplung das Motordrehmoment aufnehmen kann. Dann ist der Zylinder 48 für die Zweite-Gang-Kupplung 8 nach dem Auslaß offen, während das Abstimmventil 190 durch den im Zylinder 49 für die Dritte-Gang-Kupplung 9 herrschenden Druck in seiner neuen Lage gehalten wird.

Wirkungsweise der Handschaltung

Wie oben beschrieben, kann der Fahrer das Ende des Handschalthebels 250 zwischen den Stellungen N und F entweder anheben oder niederdrücken, und dadurch bewegt er mittels der Stange 118 den an dieser befestigten, in einem Schlitz χ des Hebels 117 beweglichen Stift ii8⁶ und das Gestänge 115, 114 den Nocken ii4^& und den Stift H4^C des Ventils 180 (s. Fig. 7 a, 7, 3 und 13). Dieses Ventil 180 befindet sich in einer Ventilplatte 300 (Fig. 13, 2 und 7), die seitlich am Getriebegehäuse befestigt ist und Öffnungen hat, in denen die Wellen 174 und 114⁰ gelagert sind. Das Ventil 180 hat einen langen Kolben, der den Stift H4^C trägt, und außerdem zwei kurze Kolben. Durch eine leichte Feder 187 und eine stärkere Feder 187° wird es im Gleichgewicht gehalten, so daß es die in Fig. 13 dargestellte Lage einnimmt. Die öffnungen 183', 183" und 183 sind Auslaßöffnungen. Die öffnungen 181 und 185 sind mit der Druckflüssigkeitsleitung 110 verbunden, die von der Pumpe P (bei 109) und der Hilfspumpe Q kommt. Die öffnung 181' ist mit der Druckflüssigkeitsleitung 182 verbunden, die mit dem Kanal 87 in Verbindung steht, der seinerseits, wie oben beschrieben, mit dem Kanal 86 verbunden ist, der zur Öffnung 204 des Fliehkraftventils 200 führt (Fig. 6). Die öffnung 186 ist mit der Leitung 184 verbunden und steht mit den Kanälen 88 und 85 in Verbindung, wovon der letztere in den Raum 202 des oben beschriebenen Abstimmventils 190 mündet (Fig. 5).

Eine Abwärtsbewegung der Schaltstange 118, die durch eine Aufwärtsbewegung des Handschalthebels 250 in die erste Handschaltstellung durch den Fahrer bewirkt wird, hat eine Bewegung des Ventils 180 nach links (in Fig. 13) zur Folge, wodurch die öffnung 181 nach dem Auslaß bei der Öffnung 183''freigegeben wird, wobei gleichzeitig der Durchfluß von Druckflüssigkeit durch die öffnung 181 abgeschnitten und die öffnung 186 nach dem Auslaß 183 geschlossen wird. Dadurch wird der Zufluß von Druckflüssigkeit nach dem Fliehkraftventil 200 unterbrochen und der in dem

Ventil aufgebaute Druck abgelassen. Das Ventil 200 wird dadurch unwirksam und kann keine Gangschaltung bewirken, so daß die Schaltung im ersten Gang bestehen bleibt.

Wenn der Fahrer das Ende des Handschalthebels 250 über die Mittelstellung hinaus nach unten in die unterste Stellung bewegt und dadurch die Schaltstange 118 anhebt, wird das Ventil 180 nach rechts bewegt (Fig. 13). Die Druckflüssigkeit geht

weiterhin durch die Öffnung 181 nach der Öffnung i8i' (wie auch in der Mittelstellung); das Fliehkraftventil 200 erhält dadurch weiterhin Druckflüssigkeit und bleibt wirksam. Der Mittelkolben des Ventils 180 jedoch unterbricht die Verbindung zwischen der öffnung 186 und der Auslaßöffnung 183 und verbindet erstere mit der Öffnung 185. Dadurch fließt Druckflüssigkeit aus der Leitung 110 durch die Öffnung 185 nach der Öffnung 186, die Leitung 184, die Kanäle 88 und 85 in den Raum 202 über dem Abstimmventil 190. Die Druckflüssigkeit drückt das innere Ventil 190° nach unten (Fig. 5), wodurch die Federn 19ο⁶ und I9O^C zusammengedrückt werden und schließlich das Ventil 190 nach unten bewegt wird, wodurch es die

Öffnung 193 schließt und die öffnung 191, die »Direkter-Gang-Öffnung«, mit der Auslaßöffnung 188 verbindet und die mit ihr verbundenen Öffnungen 195, 194 dem Flüssigkeitsdruck im Raum 202 aussetzt. Druckflüssigkeit wird von dort in den Kanal 53 und den Zylinder 48 für die »Zweier-Gang-Kupplung« geliefert. Diese Schaltung wird so lange aufrechterhalten, wie der Fahrer das Ende des Hebels 25 in der Stellung nach unten beläßt. Wird der Handhebel 250 losgelassen, so daß er die in Fig. 7 a dargestellte Stellung einnimmt, so geht das Ventil 180 in die in Fig. 13 dargestellte Lage zurück, bei der der Flüssigkeitsdruck durch die Leitung 182 und die Kanäle 86, 87 zum Fliehkraftventil 200 geht, das dann die selbsttätige

Steuerung der Getriebeschaltung wieder übernimmt. Dabei ist die Leitung 184 mit dem Auslaß bei 183 verbunden, der Druck im Raum 202 fällt, und das Abstknmventil 190 arbeitet wieder unter dem Einfluß des Fliehkraftventils 200.

Der Druckflüssigkeitsregler

Der Flüssigkeitsdruck, der zur Betätigung der Gangschaltungen verwendet wird, wird von der Hauptpumpe P und der Hilfspumpe Q (Fig. 13),

wie bereits angedeutet, geliefert. Der Auslaß 109 der Pumpe P ist durch den Kanal 103 in der Ventilgehäuseplatte 300 mit dem Einlaß 104 des Ventils 105 verbunden. Das Ventil hat zwei Kolben, von denen der linke in Fig. 13 bei α angedeutet ist.

Der andere Kolben ist hohl und nimmt das eine Ende einer leichten Feder io6° auf, deren anderes Ende in einen Kolben 176 hineinragt, welcher frei in einer in das Ventilgehäuse eingeschraubten Büchse hin und her gleitet. Eine zweite, stärkere Feder io6⁶ stützt sich gegen die Büchse und das Ventil ab. An der rechten Seite des Kolbens α befindet sich eine kleine kalibrierte öffnung in dem Ventil, die mit einem engen, axial verlaufenden Kanal 107 verbunden ist, der am Ventilkopf in einen Teil mit verjüngtem Durchmesser mündet. Die Bohrung des Ventilgehäuses ist links mit einer Büchse verschlossen, die an der einen Seite einen Kopf mit verjüngtem Durohmesser und an der anderen Seite einen Stopfen aufnimmt. Der obenerwähnte Nocken 175 liegt am Kolben 176 an.

Die durch den Einlaß 104 des Ventils 105 eintretende Druckflüssigkeit geht durch die kleine kalibrierte Öffnung und den Kanal 107 und baut am linken Ende des Ventils einen Druck auf, wodurch dieses gezwungen wird, gegen die Wirkung der Feder io6^a und io6^& sich nach rechts zu bewegen, und damit der Druckflüssigkeit erlaubt, in den Einlaß 108 einzutreten und durch die Leitung io8^a in den Raum 141 zu gelangen, von wo sie durch die Leitung 43 zur Flüssigkeitskupplung geht.

Wird das Gaspedal abwärts gedrückt, so bewegt sich das Gestänge 172 nach links (Fig. 7) und dreht den auf der Welle 174 sitzenden Hebel 173 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dabei wird der Kolben 176 durch den an der Welle 174 befestigten Nocken 175 nach links gedrückt (Fig. 13), wodurch die leichte Feder io6^a gespannt und der Druck so weit erhöht wird, daß die Druckflüssigkeit in den Kanal io8^a weitergeht. Die starke Feder kann so bemessen sein, daß sie bei einer unteren Grenze von 3,5 kg/cm² zusammengedrückt ist, und die Gaspedalregulierung kann den Höchstdruck auf 9,1 kg/cm² erhöhen. Da der Kanal 107 eng ist, wird der in der Leitung 110 auftretende Druck kein unerwünscht schnelles Hinundhergehen zur Folge haben.

Da der Rückdruck auf das Gaspedal kleiner wird, je kleiner die Kraft der Federn ist, wird der Kopf des Ventils im Durchmesser so klein gehalten, wie es sich mit guter Konstruktionspraxis vereinbaren läßt, aber so groß, daß die auftretenden Reibungskräfte überwunden werden und der gewünschte Druck in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung erzeugt wird. Die Länge des Ventils wird vorzugsweise etwas größer bemessen, damit ein genügender Fluß von Druckflüssigkeit erzeugt wird.

Wie bereits angedeutet, wird das Ventil 105 durch ein Gestänge vom Pedal 170 betätigt, so daß ein Niederdrücken des Pedals zur Erzeugung höherer Drehzahlen der Maschine gleichzeitig eine Erhöhung des Druckes der Flüssigkeit mit sich bringt, die dazu benutzt wird, das Servosystem der Kupplung und das Abstimmventil 190 des Getriebes zu bedienen, während ein Zurücknehmen des Gaspedals dazu dient, den Flüssigkeitsdruck herabzusetzen.

Das Abstimmventil 190, das dazu dient, bei der entsprechenden Maschinendrehzahl und Drosselklappenstellung für die Schaltung vom zweiten in den dritten Gang den Flüssigkeitsdruck statt in den Zylinder 48 der Kupplung 8 in den Zylinder 49 der Kupplung 9 zu leiten, bringt diese Schaltung nur zustande, wenn die Drehzahl der Maschine ziemlich hoch ist, z. B. 3000 Umdr./Min. beträgt, und der Fahrer das Gaspedal 170 ganz durchgetreten hat. Eine derartige Drehzahl ist er forderlieh, um der auf das Fliehkraftventil 200 wirkenden

Fliehkraft zu gestatten, den auf die Kolben 214, 215 und 216 wirkenden Schub durch den gesteigerten Flüssigkeitsdruck, der durch die Einwirkung des voll durchgetretenen Gaspedals auf das Ventil 105 erzeugt wird, zu übersteigen. Wenn jedoch das Gaspedal 170 nur etwa bis zu dreiviertel Drosselklappenstellung (entspricht etwa 2100 Umdr./Min.) durchgetreten ist, so ist die Fliehkraftwirkung auf das Ventil 200 im Verhältnis zu dem dann für das Ventil zur Verfügung stehenden Flüssigkeitsdruck ausreichend, um ein Umschalten vom zweiten in den dritten Gang zu bewirken.

Der Bereich der Motordrehzahlen zu diesem Aufwärtsschalten in den direkten Gang ändert sich mit der zur Verfügung stehenden Motorleistung, Hinterachsübersetzung und dem Rollkreisdurchmesser sowie mit dem Wagengewicht, die alle aufeinander abgestimmt sind, um dem Fahrer die erwünschte Schaltstaffelung an die Hand zu geben, die sowohl den Fährbedingungen im dichten Verkehr wie auf offener Straße genügen. Die heutigen Verkehrsverhältnisse verlangen bei Personenkraftwagen im allgemeinen einen Bereich von 25 bis 80 km/Std. für die Schaltung vom zweiten in den dritten Gang, der jedoch für Spezialfahrzeuge weiter ausgedehnt werden kann.

Bei geringen Anfangsgeschwindigkeiten steht

das Gaspedal 170 normalerweise zwischen halber und dreiviertel Drosselklappenöffnung, und die Fliehkraftwirkung auf das Fliehkraftventil 200 ist gering, da die Welle 50 sich mit ungefähr einem Drittel der Maschinendretizahl dreht. Ein weiteres öffnen der Drosselklappe erhöht die Drehzahl, und das Fliehkraftventil 200 bewegt sich im Ventilkörper nach innen und leitet eine Schaltung in den zweiten Gang ein.

Bezüglich der Schaltung vom zweiten in den dritten und höchsten Gang muß bemerkt werden, daß, wenn die Kraftübertragung ununterbrochen während der Schaltung aufrechterhalten werden soll, es einen Augenblick geben muß, in dem sowohl die Kupplung 8 für den zweiten als auch die Kupplung 9 für den direkten dritten Gang gleichzeitig an der Kraftübertragung teilnehmen. Dieser Zustand kann nicht ohne unerwünschtes Rutschen einer oder beider Kupplungen für längere Zeit aufrechterhalten bleiben, da er zu einer Überhitzung und übermäßigen Abnutzung der Kupplungsbeläge führt.

Wie jedoch bereits angedeutet, führt bei Niedertreten des Gaspedals 170 die daraus resultierende Einstellung des Ventils 105 eine Erhöhung des Druckes der Druckflüssigkeit herbei, die durch die Ventile 200 und 190 den Kolben 51 und 52 der beiden Kupplungen 9 und 8 zugeleitet wird. Der Druck kann dabei in Anpassung an Änderungen im Reibungskoeffizienten der Kupplungsbeläge, Viskositätsänderungen der Druckflüssigkeit und Abnutzung der Teile geregelt werden, so daß sich Betriebsbedingungen vermeiden lassen, die sonst einen Schlupf hervorrufen könnten.

Schließlich sind im Hinblick darauf, daß die Kupplungsscheiben 9 nur das einfache Drehmoment des Motors, die Kupplungsscheibe 8 jedoch ein durch die Zahnräder 13, 24 und 25, 10 vervielfältigtes Drehmoment überträgt, und daß beide Kupplungen dem in der Leitung herrschenden Druck ausgesetzt sind, die Druckflächen der Kolben 51 und 52 in Fig. 1 so bemessen, daß sie den von den Kupplungen übertragenen Drehmomenten entsprechen. Wenn es gewünscht wird, (z.B. für wirtschaftliche Herstellung), daß die Kupplungskolben gleiche Flächen haben, so müssen die Reibungs-.koeffizienten der Kupplungsscheibe 9 und der. benachbarten Reibflächen in öl, z. B. 0,204, betragen, während diejenigen der Kupplungsscheibe 8 und ihrer benachbarten Reibungsflächen entsprechend höher, z. B. 0,276, sein müssen.

Beim Anlassen des Motors bewegt sich die im Läufer 4 der Flüssigkeitskupplung T befindliche Druckflüssigkeit im Arbeitsraum / nach außen. Dadurch wird ein Sog im Raum 41 erzeugt, während die Hauptpumpe P anfängt, Druckflüssigkeit in die Leitung 110 und den Einlaß 104 des Ventils 105"zu liefern (Fig. 1 und 13).

Wenn sich der Flüssigkeitsdruck in der Leitung auf 3,5 <kg/cm² erhöht, wird die Ventilfeder ΐο6^δ (Fig. 13) zusammengedrückt und das Ventil 105 nach rechts bewegt, so daß sich der Auslaß 108 öffnet und der Flüssigkeitsdruck aus der Leitung 110 durch die Leitungen ro8 und io8° in den Pumpenraum und von dort in den Arbeitsraum / der Flüssigkeitskupplung geht.

Der Druck wird mit Rücksicht auf die Füllung der Flüssigkeitskupplung und die Kupplungsdrucke für die Übertragung bestimmter Drehmomente auf die Kolben 51 und 52 so gewählt, daß, wenn ein ungeduldiger Fahrer durch eine Schaltung des Zahnradsatzes 47 sofort in die Anfahrgangstellung schaltet und das Gaspedal in die Stellung für weit offene Drosselklappe bringt, der von der Hauptpumpe P und der Hilfspumpe Q gelieferte Druckanstieg die Federkräfte der Federn io6^a und 106⁶ schnell überwindet und die Füllung der Flüssigkeitskupplung schnell vollendet. Der in der Leitung wirksame Flüssigkeitsdruck, der die Kupplungsscheibe für den zweiten Gang betätigt, reicht dann zum Schalten voll aus, sobald die Drehzahl der Abtriebs welle 50 und der Regler mechanismus des Fliehkraftventils 200 (Fig. 5) sich für eine Schaltung des zweiten Ganges eingestellt haben, was durch die Wirkung des Flüssigkeitsdruckes in den Räumen 208, 209 und 210, die aus dem Verteiler 207, wie beschrieben, gespeist werden, verzögert wird.

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   i. Getriebeschaltvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bei der die Wahl der Gangstufen (Übersetzungen) sowohl mit der Hand als auch in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Drehmoment mittels wechselweise schaltbärer Kupplungen selbsttätig bewirkt wird, und die Handschaltung, die selbsttätige Schaltung in gewissen Schaltstellungen aufhebt bzw. übersteuert, dadurch gekennzeichnet, daß in der

   Anfahrstellung des Handhebels (250) die wechselweise Schaltung der Hauptkupplungen (8, 9) für verschiedene Übersetzungen durch ein als Teil des in der Kupplungstrommel (11) untergebrachten Ventilkörpers (150) ausgebildetes Fliehkraftventil (200) bewirkt wird, das durch ein radial bewegliches Gewicht (170), dessen durch die Fliehkraft bewirkter Bewegung ein dem herrschenden Drehmoment proportionaler Flüssigkeitsdruck über eine Sammelleitung (207) entgegenwirkt, betätigt wird.
2. 2. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fliehkraftventilaggregat (150) ein zwischen das Fliehkraftventil (200) und die Kupplungen (8, 9) geschaltetes Abstimmventil (190) enthält, durch das die Betätigung der Kupplungen (8, 9) in direkter Abhängigkeit vom Antrieb gesteuert werden kann.
3. 3. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmventil (190) bei gewissen Stufenwechseln dem vom Fliehkraftventil (200) durch die Leitung (203) übertragenen Flüssigkeitsdruck unterworfen ist, so daß die zeitliche Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes auf die Kupplungen (8, 9) verändert werden kann.
4. 4. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmventil (190) auf einer Sehne des Ventilaggregats (150) gelagert ist, so daß es der Einwirkung der Fliehkraft entzogen ist.
5. 5. Getriebeschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (170) des Fliehkraftventils (200) als Bügel geformt ist, der um die Abtriebswelle (50) herum gelagert und gegen den Druck von Federn (217, 218, 219, 172, 172') und von unter Flüssigkeitsdruck stehenden Kolben (214, 216, 219) beweglich ist, die ebenfalls in dem Ventilaggregat (150) gelagert sind.
6. 6. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 mit Handschalthebel, durch den der Fahrer zwischen Vorwärtsfahrt, Leerlauf- oder Rückwärtsfahrt wählen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrer zusätzlich nach Wunsch aus der Stellung für Vorwärtsfahrt ohne Rücksicht auf die Betriebsbedingungen des Fliehkraftventils (200) eine von zwei Übersetzungen wählen kann.
7. 7. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Handseh-althebel (250) bei einem der beiden, gewählten Gänge den Flüssigkeitsdruck vom Fliehkraftventil (200) abschneidet, während er in der anderen gewählten Stellung Druckflüssigkeit zur Bewegung des zwischengeschalteten Abstimmventils (190) freigibt, wodurch die betreffende Kupplung für die gewählte Übersetzung eingerückt wird.
8. 8. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 mit Schieberädern für den Wechsel zwischen Vorwärts- und Rückwärtsgang, gekennzeichnet durch eine mit dem Umkehrbzw. Rückwärtsganggetriebe (45) verbundene Reibungsbremse (55, 56), die dann wirksam wird, wenn der Handschalthebel (250) aus der Leerlaufstellung herausbewegt wird.
9. 9. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse (55, 56) durch ein Druckmittel, z. B. den im Ansaugkrümmer des Motors herrschenden Unterdruck, betätigt wird, der von einem durch den Handschalthebel (250) zu betätigenden Ventil (70, 78) gesteuert wird.
10. 10. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse aus ineinandergreifenden, auf einer Muffe des Getriebesatzes (45) gelagerten Reibscheiben (55, 56) besteht, die z. B. durch mit Kugeln (60) zusammenwirkende Nockenscheiben (58, 59) zum Bremsen des Getriebesatzes gegeneinandergedrückt werden können.
11. 11. Getriebeschaltvorrichtung nach Anspruch 8 bis 10 mit einer von der Antriebswelle zur Lieferung von Druckflüssigkeit für die Kupplungen getriebenen Zusatzpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflüssigkeit von der Zusatzpumpe (Q) dem Bremssteuerventil (78) durch die Leitung (103) zugeführt wird, um dessen Tätigkeit und damit ein Anziehen der Bremse (55, 56) zu verhindern, wenn sich das Fahrzeug bewegt.

    Angezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschrift Nr. 757 966;
    USA.-Patentschriften Nr. 2 590 122, 2 588 140; Automotive Industries vom 1.5. 49, S. 18 bis 30, 68, 72.

    Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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