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Getriebeschalteinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft eine Getriebeschalteinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem
in beiden Richtungen zu betätigenden Klinkenschaltwerk und einem durch das Klinkenschaltwerk
betätigten und die einzelnen Schaltglieder des Getriebes steuernden Kurvenschaltglied,
das beim Übergang von mindestens einer Schalltstellung des Klinkenschaltwerkes zu
einer benachbarten Schaltstellung mit den einzelnen Schaltgliedern die Leerlaufstellung
durchläuft. Dabei kann das Kurvenschaltglied in dieser Leerlaufstellung außer Eingriff
mit den Schaltgliedern gebracht werden und selbständig in seine Ausgangsstellung
zurückkehren. Die Erfindung betriffteine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines
solchen Getriebes und bestehst darin, daß neben den die Schaltstangen in die jeweilige
Schaltstellung befördernden Schaltnuten einer Schaltwalze parallel zum, geraden
Teil der Schaltnuten verlaufende Leerlaufnuten angeordnet sind, welche durch in
Achsenrichtung der Schaltwalze sich erstreckende Quernuten mit den Schaltnuten verbunden
sind, und daß die Schaltnuten durch Verschiebung der Schaltwalze in Richtung ihrer
Drehachse außer Eingriff mit den Schaltstangen gebracht werden können..
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Es ist also auf die beschriebene Weise möglich, das Getriebe mindestens
aus eurem, vorzugsweise
dem schnellsten Gang direkt auf Leerlauf
zu schalten.
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Weitere Einzelheiten der Schalteinrichtung und ihrer Wirkungsweise
sind aus der Zeichnung ersichtlich. In dieser bedeutet Abb. I einen Schnitt durch
die Schalteinrichtung in der durch die Antriebsachse und die Schaltwalzenachse gehenden
Ebene, Abb. 2 einen Längsschnitt durch die Schalteinrichtung nach der Linie A-B
in Abb. I, Abb. 3 einen Querschnitt nach der Linie C-D in Abb. I ; Abb. 4 zeigt
die Abwicklung der Schaltwalzenoberfläche mit den Schalt= und Leerlaufnuten; Abb.
5 ist eine Ansicht der Scheibe des Klinkenschaltwerkes; Abb. 6 ist eine Ansicht
der Rastenscheibe.
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In Abb. I ist I die Schaltwalze, welche undrehbar auf der Welle 2
befestigt ist. Das mit Keilprofil ausgeführte linke Ende 3 der Welle 2 ist in dem
mit entsprechendem Innenprofil versehenen Kegelrad 4 und das glatte rechte Ende
der Welle 2 im Lager 5 gelagert. Die Welle :2 weist eine Eindrehung 6 auf, in welche
einerseits der federnde Sperrhebel 7 und andererseits der Stellhebel 8 mit dem Gleitstein
9 eingreift. Außerdem wirkt auf das rechte Ende der -Welle 2 eine Druckfeder Io,
welche unter weiter unten näher beschriebenen Bedingungen die Welle 2 mit der Walze
I nach links verschieben kann, bis die Rolle 3o durch die Verschiebung des Gestänges.
8, 34, 3I auf der Außenfläche der Scheibe 14 aufliegt. -Das Kegelrad 4 steht im
Eingriff mit dem Kegelrad II, welches auf der Antriebswelle 12 aufgekeilt ist. Die
Antriebswelle I2 wird vom Schaltzapfen 13 über das Klinkenschaltwerk I4, I5, I6
angetrieben (s. auch Abb. 2). Auf der Antriebswelle 12 ist ferner eine Rastenscheibe
I7 aufgekeilt, welche mit einer Anzahl in gleichem Abstand voneinander angebrachter
Rasten I8 (s. auch Abb. 2) versehen ist. Die Anzahl der Rasten entspricht der Anzahl
der vorhandenen. Stellungen der Schaltwalze, im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sechs, entsprechend vier Vorwärtsgängen, einem Rückwärtsgang und einer Nullstellung.
In die Rasten 18 greift eine Rolle I9 ein, die am Ende eines zweiarmigen Hebels
2o gelagert ist. Der Hebel 20 wird durch eine Feder 2I gegen die Rastenscheibe I7
gedrückt.
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Auf der Antriebswelle I2 ist ferner die eine Hälfte 22 eines Federgehäuses
aufgekeilt, dessen zweite Hälfte 23 am Schaltwerksgehäuse 24 befestigt ist. Eine
Bandfeder 25 ist innern an der Ge häusehälfte 22 und außen an der Gehäusehälfte
23 befestigt. Die Feder 25 ist mit Vorspannung in das Gehäuse 22, 23 eingesetzt
und dient dazu, die Schaltwalze über das Kegelräderpaar 4, II aus der Schaltstellung
für den 4. Gang in die Leerlaufstellung zurückzudrehen. Voraussetzung für diese
Drehung ist, daß die Rolle I9 zuvor vor der Rastenscheibe I7 abgehoben wird.. Die-
Art der Betätigung der Rolle I9 wird weiter unten beschrieben.
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Mit der Scheibe I4 des Klinkenschaltwerkes sind eine Schaltklinke
26 für das Aufwärtsschaltän und eine Schaltklinke 27 für das Abwärtsschalten drehbar
verbunden. Die Schaltklinken 26 und 27 greifen in Rasten 28 auf der Rastenscheibe
I6 ein. Die Teilung und die Anzahl der Rasten 28 entsprechen der Teilung und der
Anzahl der Rasten I8 auf der Scheibe I7.
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Abb. 5 zeigt die Scheibe 14 mit. einem symmetrisch zu den beiden Schaltklinken
26 und 27 liegenden Nocken 29, der weiter unten näher beschrieben wird. In der gezeichneten
Leerlaufstellung des Klinkenschaltwerkes (Abb. 2 und 5) liegt eine Rolle 3o auf
dem Nocken 29 auf. Die Rolle 30 ist am Ende eines Winkelhebels 3I drehbar
gelagert, der seinerseits gemeinsam mit dem Hebel 20 auf einer Achse 32 im Schaltwerksgehäuse
24 schwenkbar gelagert ist. Am anderen Ende 33 des Winkelhebels 31 ist eine Stange
34 angelenkt, die mit ihrem entgegengesetzten Ende am Stellhebel 8 (s.. Abb. I)
aasgelenkt ist. Der Stellhebel 8 ist auf einem am Schaltwerksgehäuse 24 festen Bolzen
35 (Abb. 3) schwenkbar gelagert.
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Außer dem obenerwähnten Schaltzapfen I3 zum Antrieb der Schaltwalze
I ist ein weiterer Schaltzapfen 36 vorhanden, auf welchem der Steuerhebel 37 aufgekeilt
ist. Beide Schaltzapfen I3 und 36 werden durch den gleichen, hier nicht gezeichneten.
Schalthebel betätigt, und zwar wird der Schaltzapfen 13 durch Aufwärts- bzw. Abwärtsschwenken
des Schalthebels und der Schaltzapfen 36 durch Ausführen einer halben Schwenkung
in Richtung »Abwärtsschalten« und Ziehen des Schalthebels betätigt.
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Abb. 4 zeigt die Anordnung der Schaltnuten und der Leerlaufnuten in
der Abwicklung. Es sind drei Schaltnuten 38, 39 und 4o vorhanden, in welchen Zapfen
4I, 42 und 43 der in Abb. 3 dargestellten Schaltstangen 44, 45 und 46 geführt werden.
Die Schaltnut 38 mit der Schaltstange 4I-44 dient beispielsweise zum Schalten des
I. und 4. Ganges, die Schaltnut 39 mit der Schaltstange 42-45 zum Schalten des 2.
und 3. Ganges und die Schaltnut 40 mit der Schaltstange 43-46 zum Schalten des Rückwärtsganges.
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In jeweils gleichem Abstand von den. erwähnten Schaltnuten ist die
Leerlaufnut 47 neben. der Schaltnut 38 und die Leerlaufnut 48 neben der Schaltnut
4o angeordnet. Als Leerlaufnut für die Schaltnut 39 dienet die Schaltnut 4o, wobei
Voraussetzung ist, daß der Abstand zwischen den Nuten 38 und 47 bzw. 39 und 40 gleich
ist dem Abstand zwischen den Nuten 4o und 48.
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Die Nuten 38 und 47 sind durch Quernuten 49 und 5o miteinander verbunden.
Desgleichen sind die beiden Nuten 39 und 40 durch zwei Quernuten 5I und 59 und die
beiden Nuten 40 und 48 durch zwei Quernuten, 6o und 61 miteinander verbunden.
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Mit - der vorstehend beschriebenen Anordnung der Schaltnuten und Leerlaufnuten
ist es möglich, die Schaltwalze i mit dem. drei Schaltstangen. aus einer auf halbem
Wege zwischen lern 4. und 3. Gang liegenden. Stellung unter Umgehung der übrigen
Gänge unmittelbar in die Leerlaufstellung zurückzuschalten. Zu diesem Zweck wird
bei eingeschaltetem
4. Gang zunächst mit dem Schalthebel eine halbe
Schwenkung in Richtung Abwärtsschalten ausgeführt, wodurch die Schaltwalze in eine
Zwischenstellung zwischen 4. und 3. Gang gedreht wird. Dabei wird die Schaltstange
44 mit ihrem Schaltzapfen 4I aus ihrer dem 4. Gang entsprechenden Stellung am Ende
52 der Schaltnut 38 in die Leerlaufstellung bei 57 verschoben.. Danach wird die
Schaltwalze I durch weiter unten näher beschriebene Schaltbewegungen. um den. Abstand
zwischen den Schaltnuten und Leerlaufnuten nach links verschoben. Dadurch kommen
die drei Schaltzapfen 44 42 und 43 der Schaltstangen 44, 45 und 46 in die geraden
Nuten 47, 40 und 48 zu liegen, und es kann. nun die Schaltwalze I in ihre Leerlaufstellung
zurückgedreht werden, wobei sich die Schaltzapfen 4I, 42 und 43 in den drei geraden
Nuten 47, 40 und 48 bewegen., so daß die drei Schaltstangen in ihrer Leerlaufstellung
verbleiben. Die Rückwärtsdrehung der Schaltwalze I wird begrenzt durch Anschlagen
der Schaltzapfen 4I, 42 und 43 an den Quernuten 5o und 5I. Durch Zurückschieben
der Schaltwalze I (in der Zeichnung nach rechts) gelangen die Schaltzapfen, 4I,
42 und 43 wieder in die Schaltnuten 38, 39 und 4o. Damit haben alle Schaltelemente
ihre Leerlaufstellung erreicht.
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Der Schaltvorgang beim Aufwärtsschalten ist folgender: Schaltwalze
und Schaltgestänge sind in den Abb. I bis 5 in Leerlaufstellung gezeichnet. Die
Rolle I9 liegt in der Rast für Leerlaufstellung auf der Scheibe I7 (Abb. 2). Die
Schaltwalze I liegt in ihrer rechten Endstellung (Abb. I) und ist in. dieser entgegen
dem Druck der Feder Io durch den Sperrhebel 7 gehalten, der in die Eindrehung 6
der Welle 2 eingreift.
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Beide Schaltklinken 26 und- 27 liegen auf der feststehenden. Abbebescheibe
53 des Klinkenschaltwerkes auf, welche lose auf der Nabe der Kastenscheibe I6 gelagert
und bei 54 am Schaltgehäuse 24 gegen Drehen gesichert ist.
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Bei Schwenken des beispielsweise unter dem Lenkrad angeordneten Schalthebels
in Richtung »Aufwärtsschelten« dreht sich die Scheibe I4 im Sinne des Uhrzeigers
und macht zunächst einen bestimmtem Leerweg, bis die Klinke 26 in die Kerbe 28 auf
der Scheibe I6 einrastet. Längs dieses Leerweges gleitet die Rolle 30 vom Nocken
29 ab. Beim Weiterschwenken des. Schalthebels bis zu einem an der Lenksäule festen
Anschlag wird die Scheibe I6 des Klinkenschaltwerks und damit die Antriebswelle
I2 mit der Schaltwalze I in die dem I. Gang entsprechende Schaltstellung bewegt,
wobei die Rolle I9 aus der Rast I8° heraüsgehoben wird und in die benachbarte Rast
I8I einrastet. Damit ist die Schaltwalze I in der I.-Gang-Stellung festgelegt. Der
Schaltzapfen 4I der Schaltstange 44 ist durch die Drehung der Schaltwalze auf die
Anhöhe 55 des kurvenförmigen Teils. der Nut 38 und damit die Schaltstange 44 in
die Stellung des I. Ganges gelangt.
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Danach wird der Schalthebel wieder in seine Nullstellung zurückgeschwenkt,
woben die Schaltklinke 26 wieder auf der Abhebiescheibe 53 aufläuft. Außerdem verhindert
die Abhebescheibe 53, daß die Schaltklinke 27 beim Zurückschwenken die Scheibe I6
mitnimmt.
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Durch nochmaliges Schwenken dies Schalthebels wird auf entsprechende
Weise der 2. Gang geschaltet, wobei Schaltstange 44 in der Nut 38 wieder in Leerlaufstellung
zurückgeht und gleichzeitig die Schaltstange 45 in der Nut 39 in die Stellung des
2. Ganges bewegt wird.
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Beim Schalten in den 3. Gang wandert die Schaltstange mit dem Verlauf
der Nut 39 in der Abb. 4 nach rechts. In. der Stellung dies 4. Ganges geht die Schaltstange
45 in die Nullstellung, und die Schaltstange 44 wird am Ende 52 der Nut 38 nach
links in die Stellung des 4. Ganges ausgelenkt.
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Um vom 4: in den 3. Gang zurückzuschalten, wird der Schalthebel aus,
der Nullage in entgegengesetzter Richtung geschwenkt. Dabei kommt die Klinke 27
des Schaltwerkes zur Wirkung und bewegt die Scheibe I6 und damit die Schaltwalze
I in umgekehrter Richtung, wobei durch wiederholtes Schwenken des Schalthebels nacheinander
der 3., 2. und I. Gang durchgeschaltet werden kann.
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Durch einmaliges Schwenken des Schalthebels aus dem Leerlauf in Richtung
»Abwärts« wird die Schaltstange 46 am Ende 56 der Nut 4o (Abb. 4) nach rechts in
die Stellung für den Rückwärtsgang ausgelenkt. Durch nachfolgendes Schwenken des
Schalthebels in Richtung »Aufwärts« wird der Rückwärtsgang herausgenommen.
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Wenn aus dem 4. Gang unmittelbar auf Leerlauf geschaltet werden, soll,
schwenkt man den Schalthebel etwa um den halben Weg in Richtung »Abwärts.« bis zu
einem an der Schalthebelführung vorhandenen Druckpunkt. Dabei hat die Schaltwalze
I ebenfalls etwa die Hälfte des Drehweges zwischen 4. und 3. Gang zurückgelegt,
wobei der Schaltzapfen der Schaltstange 44 bei Punkt 57 der Schaltnut 38 ihre Leerlaufstellung
erreicht hat. Eine zwischen den beiden Rasten I8Iv und 18II1 (Abb. 6) vorhandene
Rast 58 verhindert zunächst, daß die Schaltwalze I durch die in der Stellung des
4. Ganges am stärksten vorgespannte Feder 25 in Richtung Leerlauf zurückgedreht
wird. Hierauf wird der Schalthebel nach vorn gezogen. Dadurch wird der Schaltbolzen
36 und damit der Stellhebel 37 in Abb. 2 gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht.
Zunächst drückt dabei der Stellhebel 37 den Sperrhebel 7 aus der Eindrehung 6 der
Welle 2 heraus. Dadurch wird die Schaltwalze I mit ihrer Welle 2 in axialer Richtung
freigegeben und durch die Druckfeder Io nach links gegen einen Anschlag gedrückt.
Darauf drückt der Stellhebel 37 den Hebel 2o entgegen dem Druck der Feder 2I in
Abb. 2 gesehen nach unten, die Rolle I9 gibt die Kastenscheibe 17 fnei, und die
Feder 25 (Abb. i) dreht die Schaltwalze i über die Welle 12 und das Kegelräderpaar
4, 11 in ihre Nullage zurück.
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Danach wird der Schalthebel wieder zurückgedrückt. Der Stellhebel
37 dreht sich im Uhrzeigersinn (Abb. 2) in, die Nullstellung. Die Feder 21 drückt
den Hebel 2o zurück, wodurch die Rolle i9
in die Leerlaufrast 180
der Scheäbe I7 einrastet. Die Rolle 3o befindet sich noch vor dem Nocken 29 und
liegt auf dem Außenrand der Scheibe 14 auf.
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Wird jetzt der Schalthebel in Richtung »Aufwärts.« in die Nullstellung
zurückgeschwenkt, so wird damit gleichzeitig die Scheibe 14 in die in Abb.2 gezeichnete
Leerlaufstellung gedreht. Die Rolle 30 läuft auf den Nocken 29 auf, und die Schaltwalze
i wird durch den Winkelhebel 3i, die Stange 34 und den Stellhebel 8 in die Ausgangsstellung
nach rechts (Abb. i) zurückgedrückt, worauf der Sperrhebel 7 in die Eindrehung 6
der Welle 2 einrastet und die Schaltwalze i in der Ausgangsstellung festhält, wenn
von neuem geschaltet wird.
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Die Quernuten zwischen den. Schaltnuten und. Leerlaufnuten können
außer zwischen dem 4. und 3. Gang auch zwischen dem 3. und 2. Gang und dem 2. und
i. Gang angeordnet sein. Auf diese Weise ist es auch möglich, aus denn 3. und aus
dem 2. Gang unmittelbar auf Leerlauf zu schalten.