DE973382C

DE973382C - Vorrichtung zur gleichzeitigen Bedienung einer Getriebeschaltung und einer mit dem Getriebe in Reihe geschalteten Kupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE973382C
Application number: DED18903A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr-Ing Foerster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1954-10-19
Filing date: 1954-10-19
Publication date: 1960-02-11

Description

Vorrichtung zur gleichzeitigen Bedienung einer Getriebeschaltung und einer mit dem Getriebe in Reihe geschalteten Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Bedienung einer Getriebeschaltung und einer mit dem Getriebe in Reihe geschalteten Kupplung, bei der im Leerlauf zwischen zwei Gängen das Getriebe mit dem Motor gekuppelt wird, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Bei den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art, und zwar insbesondere bei solchen mit Kupplungsautomaten, ist der Schalter zum Trennen und Wiedereinrücken der servobetätigten Hauptkupplung im Schalthebel untergebracht, und zwar so, daß bei der Bewegung des Schalthebels die Kupplung zuerst gelöst und beim Loslassen des Schalthebels wieder zum Fassen gebracht wird. Abgesehen davon, daß in dem Schalthebel ein besonderer elektrischer Mechanismus unterzubringen ist, haben diese bekannten Einrichtungen den Nachteil, daß man am Ende der Schaltung den Schalthebel unbedingt loslassen muß, damit das Aggregat wieder einkuppelt.
Es ist ferner eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der Fliehkraftkupplungen nach Erreichen einer bestimmten Motordrehzahl die Verbindung zwischen treibender und getriebener Welle herstellen, wobei jedoch beim Schalten von der einen auf die andere Gangstufe ein Zwischenkuppeln in Leerlauf nicht vorgesehen ist.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung ist der Schalthebel gegenüber seinem Drehpunkt mit einem Hebelarm verbunden. Dieser Hebelarm gleitet über elektrische Schleifkontakte und schließt dadurch Stromkreise, welche die Kupplung betätigen. Dabei bleibt in der Leergangstellung des Schalthebels zwischen den beiden Gängen einer Ganggruppe die Kupplung ausgerückt.
Es ist weiterhin eine Einrichtung mit elektromagnetischer Kupplung bekannt, bei der im axial verschiebbaren Kupplungsteil ein elektrischer Stromfluß erzeugt wird, welcher die Anpressung der einzelnen Kupplungsteile auf elektromagnetischem Wege hervorruft. Da der erzeugte Strom von der Drehzahl abhängt, ist auch der Kupplungsvorgang drehzahlabhängig. Die Schaltung der einzelnen Gangstufen selbst erfolgt ebenfalls elektromagnetisch, wobei in der Leerlaufstellung des Getriebes die Kupplung eingerückt ist.
Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß im Schaltgestänge in an sich bekannter Weise ein federnd nachgiebiges Glied angeordnet ist, welches den an das Bedienungsglied angeschlossenen Gestängeteil mit dem die Getriebeschaltung bewirkenden Gestänge verbindet, wobei die Nachgiebigkeit derart bemessen und das' nachgiebige Glied derart beweglich angeordnet ist, daß im ersten Teil des Hubes des Bedienungsgliedes vor der Gangumschaltung das nachgiebige Glied relativ zu dem die Getriebeschaltung bewirkenden Gestängeteil unter Vorspannung eines federnden Elementes bewegt wird und dadurch das Ausrücken der Kupplung bewirkt, hierauf im weiteren Hub des Bedienungsgliedes nach dem Ausrücken des einen und vor dem Einrücken des anderen Ganges, also in Leerlaufstellung des Schaltbedienungsgliedes das nachgiebige Glied zwischen den erwähnten Gestängeteilen durch Entspannung des federnden Elementes in seine Ruhestellung zurückkehrt und dadurch das Einrücken der Kupplung bewirkt, im weiteren Hub des Bedienungsgliedes beim Einrücken des anderen Ganges in gleicher Weise wie beim Ausrücken des einen Ganges die Kupplung nochmals ausrückt und den anderen Gang einschaltet und am Schluß des Hubes das nachgiebige Glied wieder in seine Ruhelage zurückkehrt und dadurch die Kupplung einrückt. Das nachgiebige Glied kann hierbei an jeder beliebigen Stelle des Gestänges, z. B. auch am Bedienungshebel oder an dem die Getriebeschaltung bewirkenden Schaltglied selbst, angeordnet sein.
Durch einfaches übliches Verstellen des Schalthebels in Richtung auf den einzuschaltenden Gang kann dadurch ohne Betätigung irgendeines zusätzlichen Bedienungsgliedes zuerst die Kupplung ausgeschaltet, der Gang gewechselt und hierauf die Kupplung wieder eingerückt werden. Es kann bei einem Ruhenlassen der Hand am Schalthebel nach vollzogenem Gangwechsel mit Druck in der Einschaltrichtung kein Schleifen oder Ausrücken der Kupplung eintreten.
Das Aus- und Einkuppeln erfolgt vollkommen automatisch und unabhängig von Drehzahlen, nur in Abhängigkeit von der Bedienung des Schalthebels, ohne daß bei Änderung einer Drehzahl der Kupplungsvorgang verhindert wird. Die Erfindung ermöglicht eine besonders vorteilhafte Konstruktion, da im wesentlichen nur ein einfaches, federndes Schaltglied im Schaltgestänge erforderlich ist, durch welches mit dem gleichen Kontakt die Kupplung beim Schalten ausgerückt und in der Leergangstellung wieder eingerückt wird.
Während die Betätigung des Bedienungsgliedes zum Zwecke des Auslösens der Kupplung in der Regel durch die Verstellung des Handhebels direkt erfolgt, ist zur Zurückverstellung des nachgiebigen Gliedes ein Anschlag vorgesehen, gegen welchen dasselbe am Ende des Hubes des Bedienungsgliedes geführt wird. Das nachgiebige Glied ist zweckmäßig als ein durch Federwirkung in einer Ruhe-Lage gehaltener, insbesondere doppelarmiger Hebel ausgebildet, welcher in an sich bekannter Weise zur Steuerung einer Servokraft für die Kupplung dient. Die Impulsgabe erfolgt dadurch, daß das nachgiebige Glied mittels eines oder mehrerer Kontakte einen elektrischen Stromkreis für die Bedienung der Kupplung steuert. Dieser Stromkreis kann entweder eine elektromagnetische Kupplung direkt mit Strom versorgen oder über ein Relais den Kupplungsstromkreis oder eine sonstige geeignete Servokraft für die Kupplungsbetätigung einschalten.
Konstruktiv ist der als nachgiebiges Glied dienende Hebel an einem z. B. auf der Schaltwelle angeordneten weiteren Hebelarm angelenkt und gegen diesen durch Federwirkung abgestützt.
Durch die federnde Einstellung des Hebels auf seine Mittelstellung wird zugleich der Vorteil erzielt, daß die Kupplung bei auf Leerlauf eingestelltem Getriebe normalerweise eingekuppelt ist und nicht in unerwünschter Weise schleift. Der den erstgenannten Hebel tragende zweitgenannte Hebel kann gehäuseförmig ausgebildet sein und den z. B. einen elektrischen Kontakt betätigenden Hebelarm des als nachgiebiges Glied wirkenden erstgenannten Hebels zusammen mit den denselben abstützenden Federelementen umschließen. Der an das Bedienungsglied angeschlossene Hebelarm des Tals nachgiebiges Glied dienenden Hebels ist mit einem Ansatz versehen, .durch den er am Schluß des Hubes des Bedienungsgliedes gegen den ihn zurückverstellernden Anschlag stößt.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigen Fig. i bis 5 eine schematische Darstellung der Vorrichtung in verschiedenen Schaltphasen und Fig. 6 einen Längsschnitt durch -die Vorrichtung in etwas konstruktiverer Darstellung und in größerem Maß.stabe.
In den Figuren ist io der Schalthebel, welcher über die Schaltstange i i mit :der nachgiebigen Vorrichturig I2 verbunden ist. Letztere ist an ihrem oberen Ende schwenkbar gelagert, wobei sie z. B. mit der Schaltwelle 13 des Getriebes 14 fest verbunden ist. Die Vorrichtung I2 besteht aus einem Gehäuse 15 und einem von diesem getragenen, aus den Armen I6 und I7 bestehenden und durch die Welle I8 miteinander verbundenen doppelarmigen Hebel, welcher schwenkbar im Gehäuse I5 gelagert ist und als nachgiebiges Schaltglied dient.
Der Arm I6 wird im Gehäuse I5 durch Federn I9a und I9b in Mittelstellung gehalten. Im oberen Teil des Gehäuses I5 befindet sich ein durch die Leitung 2I mit den zu betätigenden Kupplungsorganen verbundener Schalter 2o, welcher in Ruhestellung durch das obere Ende des Armes I6 geschlossen ist. Am Arm I7 ist das eine Ende der Schaltstange II im Gelenk 22 angeschlossen. Das Ende des Armes I7 läuft in einen Anschlagsansatz 23 aus, welcher wechselweise an den Wänden oder Anschlägen 24a bzw. 24b zum Anliegen kommt.
Fig. 6 zeigt eine etwas konstruktivere Darstellung der nachgiebigen Schaltvorrichtung. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Fig. I: Es ist angenommen, daß ein beliebiger Gang, beispielsweise der 4. Gang, voll eingeschaltet und die Kupplung ganz eingerückt ist. Der Schalthebel Io befindet sich in der äußersten linken Stellung A. Infolgedessen befindet sich die Vorrichtung I2 ebenfalls in ihrer äußersten linken Stellung, da unter dem Einfluß der im Gelenkpunkt 22 angreifenden Schaltstange II einerseits der Arm I7 des nachgiebigen Gliedes I6, I7 mit seinem unteren Ende 23 im Punkt 23a und andererseits das Gehäuse 15 im Punkt 25a sich gegen die Wand oder den Anschlag 24a legen. Dadurch befindet sich der Hebel I6, I7 in seiner Mittellage innerhalb des Gehäuses I5 und schließt demzufolge mit seinem oberen Ende den Sehalter 2o, wodurch der Kupplungsstromkreis über die Leitungen 21 geschlossen und die Kupplung eingerückt ist. Durch die mit dem Gehäuse 15 fest verbundene Schaltwelle 13 ist das Getriebe auf den betreffenden Gang, beispielsweise den 4. Gang, eingestellt.
Fig. 2: Der Schalthebel Io befindet sich in der linken Zwischenstellung B und hat über die Schaltstange II den Arm I7 des nachgiebigen Gliedes nach rechts und damit den mit ihm verbundenen Arm I6 gegen die Wirkung der Feder 19b nach links geschwenkt, wodurch der Schalter 2o geöffnet und der Kupplungsstromkreis unterbrochen, die Kupplung also ausgerückt wurde. Gleichzeitig kommt das obere Ende des Armes I6 mit dem Gehäuse I5 im Punkt 26 in Berührung. Ein weiteres Schwenken des unteren Armes I7 relativ zum Gehäuse I5 ist nicht mehr möglich, so daß bei weiterer Bewegung des Armes I7 das Gehäuse I5 mitgenommen wird. Infolgedessen wird - bei ausgerückter Kupplung -die mit dem Gehäuse 15 verbundene Schaltwelle I3 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht, und das Ausrückendes Ganges beginnt.
Fig. 3: In der Mittelstellung C des Schalthebels Io befindet sich auch das Gehäuse I5 der Vorrichtung I2 in Mittelstellung. Damit ist die Schaltwelle I3 auf Leerlaufstellung eingestellt und der Gang ausgerückt. Unter der Wirkung der Federn I9a, I9b spielt sich auch das nachgiebige Glied I7 wieder in die Mittelstellung ein und schließt damit über den Schalter 2o wieder den Kupplungsstromkreis; die Kupplung ist eingerückt.
Fig. 4: Bei weiterem Verschieben des Schalthebels Io in die rechte Zwischenstellung D (Fig. 4) wird zunächst infolge des Innenwiderstandes des Getriebes, welches z. B. durch Arretierfedern der Schaltgabel, durch eine Synchronisiervorrichtung od. dgl. ausgeübt wird, über den Arm I7 der Arm 16 gegen die Wirkung der Feder I9b nach links mit dem Gehäuse I5 im Punkt 26 zum Anschlag gebracht. Damit wird wieder der Schalter 2o geöffnet, der Kupplungsstromkreis unterbrochen und die Kupplung ausgerückt. Da der Arm I7 nun in bezug auf das Gehäuse I5 nicht mehr weiter geschwenkt werden kann, wird das Gehäuse 15 mitgenommen und beginnt über die mit ihr fest verbundene Schaltwelle I3 mit dem Einrücken des neuen Ganges, beispielsweise des 3. oder 5. Ganges.
Fig. 5: In Fig. 5 ist die äußerste rechte Stellung E des Schalthebels erreicht. Unter Einwirkung des Druckes der Schaltstange II legt sich der Arm I7 und das Gehäuse 15 in den Punkten 23b und 25b gegen die Wand oder den Anschlag 24b. Der mit dem Arm I7 verbundene Arm I6 des nachgiebigen Gliedes nimmt nun wieder seine Mittelstellung ein; der Schalter 2o für den Kupplungsstromkreis wird durch das obere Ende des Armes 16 geschlossen und dadurch die Kupplung wieder eingerückt. Gleichzeitig bzw. noch vor dem Eingreifen der Kupplung wird die mit --dem Gehäuse 15 verbundene Schaltwelle 13 in ihre Stellung nach Fig. i entgegengesetzte Endstellung gebracht und damit der neue Gang, beispielsweise der 3. Gang, voll eingeschaltet.
Die besondere konstruktive Ausbildung der Schaltvorrichtung kann gegebenenfalls auch für andere Zwecke, z. B. bei Bremsen sowie in Verbindung mit einer Leistungsregelung des Motors vorgesehen sein. Auch kann gegebenenfalls in Kombination mit der Getriebeschaltung und der Kupplungsbetätigung zugleich auch eine Motorregelung (durch »Gasgehen« od. ägl.) in ähnlicher Weise vorgesehen sein.
Statt als Hebel kann das nachgiebige Glied auch in anderer Weise, z. B. als Schieber, ausgebildet sein.
Die Ansprüche 2 bis 4 sind reine Unteransprüche und gelten nur in Verbindung mit Anspruch i.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur gleichzeitigen Bedienung einer Getriebescha=ltung und einer mit dem Getriebe in Reihe geschalteten Kupplung, bei der im Leerlauf zwischen zwei Gängen das Getriebe mit dem Motor gekuppelt wird, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltgestänge in an sich bekannter Weise ein federnd nachgiebiges Glied angeordnet ist, welches den an das Bedienungsglied angeschlossenen Gestängeteil mit dem die Getriebeschaltung bewirkenden Gestängeteil verbindet, wobei die Nachgiebigkeit derart bemessen und das nachgiebige Glied derart beweglich angeordnet ist, daß im ersten Teil des Hubes des Bedienungsgliedes vor der Gang umschaltung das nachgiebige Glied relativ zu dem die Getriebeschaltung bewirkenden Gestängeteil unter Vorspannung eines federnden Elementes bewegt wird und dadurch das Ausrücken der Kupplung bewirkt, hierauf im weiteren Hub des Bedienungsgliedes nach dem Ausrücken des einen und vor dem Einrücken des anderen Ganges, also in Leerlaufstellung des Schaltbedienungsgliedes das nachgiebige Glied zwischen den erwähnten Gestängeteilen durch Entspannung des federnden Elementes in seine Ruhestellung zurückkehrt und dadurch das Einrücken der Kupplung bewirkt, im weiteren Hub des Bedienungsgliedes beim Einrücken des anderen Ganges in gleicher Weise wie beim Ausrücken des einen Ganges die Kupplung nochmals ausrückt und den anderen Gang einschaltet und am Schluß des Hubes das nachgiebige Glied wieder in seine Ruhelage zurückkehrt und dadurch die Kupplung einrückt.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zurückverstellung des nachgiebigen Gliedes ein Anschlag vorgesehen ist, gegen den das nachgiebige Glied am Ende des Hubes des Bedienungsgliedes geführt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der das nachgiebige Glied tragende Teil in der Endstellung des Schaltbedienungsgliedes sich gegen einen Anschlag legt, so daß eine Verstellung des nachgiebigen Gliedes über die Mittelstellung hinaus verhindert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Glied als durch Federwirkung in einer Ruhelage gehaltener Hebel, insbesondere doppelarmiger Hebel, ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Glied in an sich bekannter Weise zur Steuerung einer Servokraft für die Kupplung dient.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Glied in an sich bekannter Weise mittels eines oder mehrerer Kontakte einen elektrischen Stromkreis für die Bedienung der Kupplung steuert.
7. Vorrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das an das Bedienungsglied mittels Gestänges angeschlossene nachgiebige Glied als Hebel an einem z. B. auf der Schaltwelle angeordneten weiteren Hebel angelenkt und gegen diesen durch Federwirkung abgestützt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der den erstgenannten Hebel tragende zweitgenannte Hebel gehäuseförmig ausgebildet ist und den einen elektrischen Kontakt betätigenden Hebelarm des erstgenannten Hebels zusammen mit den denselben abstützenden Federelementen umschließt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der an das Bedienungsglied angeschlossene Hebelarm des als nachgiebiges Glied dienenden Hebels mit einem Ansatz versehen ist, durch den er am Schluß des Hubes des Bedienungsgliedes gegen den ihn zurückverstellenden Anschlag stößt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 5,58 204, 831507, 88:2801, 894 357, 894358; schweizerische Patentschrift Nr. 285971; französische Patentschrift Nr. 744 io4; britische Patentschrift Nr. 442843; USA.-Patentschrift Nr. :2341756; Zeitschrift »Schweizer Automobil Revue« vom 12. 3. 1g51, S. 20.