-
Gangschaltsidherung, insbesondere für Zweiradfahrzeuge Bei kleineren
Zweiradfahrzeugen wird seit einigen .fahren die Gangschaltung von einem Drehgriff
aus bevorzugt. Eine solche Gangschaltung weist den Vorteil auf, daß der Fahrer auch
während des Schaltens beide Hände am Lenker belassen kann. Jedoch steht im Handgelenk
des Fahrers lediglich eine recht begrenzte Kraft zur Verfügung, die überdies wegen
des im Handgriff sich ergebenden geringen Drehmomentes nicht voll zum Einsatz kommen
kann.
-
Im modernen Verkehr muß häufig geschaltet werden. Um eine Übermüdung
des Handgelenkes zu vermeiden, ist es deswegen erforderlich, daß die Drehgriffschaltung
sehr leicht arbeitet. Je müheloser die Schaltung betätigt werden kann, desto leichter
erfolgt allerdings auch eine nicht gewollte Überschaltung der Gänge und desto bedenklicher
wird das Risiko des Ausspringens aus dem Gang während der Fahrt.
-
Ferner verlangen die Anforderungen des heutigen Verkehrs gebieterisch
nach einer Schaltanordnung, die aus jedem Gang heraus eine sofortige und sichere
Einstellung des Leerlaufs ermöglicht.
-
Bei kleineren Zweiradfahrzeugen wird seit einigen Jahren die Gangschaltung
von einem Drehgriff aus bevorzugt. Es fehlt heute nicht an Vorschlägen, wie man
den eingeschalteten Gang verriegelt, eine ungewollte Überschaltung verhindert und
aus jedem Gang heraus sofort die Leerlaufstellung einschalten kann. 1::, ist z.
B. bekannt, ein Kraftradschaltgetriebe aus ständi,- im Eingriff bleibenden Zahnrädern
zu gestalten 1111c', mit einer als Ziehkeilwelle ausgebildeten Schaltwelle auszurüsten.
Hierbei kann eine Sperrklinke in die mit Einstichen versehene Schaltwelle einrasten.
um diese bei Ausführung eines Schaltvorganges zii verriegeln.
-
Eine andere bekannte Problemlösung weist einen vorn Kupplungszug betätigten
und mit Rasten versehenen Hebel auf, in dessen Rasten ein mit der Gangschaltung
verbundener Riegel einrastet. Wenn der Kupplungshebel betätigt wird, schwenkt dieser
zweite Hebel aus und gibt den Riegel frei. Sobald der Kupplungshebel wieder losgelassen
wird, faßt der Riegel in eine der Rasten hinein.
-
Eine weitere bekannte Erfindung betrifft ein Kulissensystem, in welches
ein Rasterfinger eingreift; mehrere bekannte Problemlösungen beziehen sich auf solche
Rasterelemente, die Gangeinraster oder Sperrschitiibel aufnehmen.
-
Im Verkehr ist es wichtig, daß der Fahrer aus jedem Gang sofort und
mit Sicherheit in die Leerlaufstellung schalten kann. Eine Reihe von bekannten Konstruktionen
lösen diese Aufgabe. Eine bekannte Leerlaufschaltvorrichtung für Mehrganggetriebe
besteht aus einer mehrspurigen Schaltwalze, die von einem Schaltsegment gedreht
wird. Das Schaltsegment wird über einen Stift durch die Schenkel einer Haarnadelfeder
in die Leerlaufstellung gedrückt, wenn die Spreizung der Feder durch Drehung eines
Nockens vorübergehend aufgehoben wird. Eine weitere bekannte Leerlaufschalteinrichtung
für Zahnräderwechselgetriehe weist eine mit Rasten versehene und nur in einer Spurebene
bewegbare Kulisse auf, die sich zwischen je zwei benachbarten Gangrasten befindet.
So#.vohl in die Gangrasten als auch in die Leerlaufraste rastet ein Riegel ein.
Schließlich ist es bekannt, (1e11 Fiißschalthel)el mit der Schaltwelle zii verschieben,
wobei der Fußschalthebel durch das Versch@ebe@ zunächst von dein Ratschen- oder
Klinkenschaltwerk der Schaltvorrichtung gelöst wird und alsdaun mit der Rastenscheibe
in der Leerlaufstellung unmittelbar in Eingriff kommt.
-
Die oben bezeichneten, bereits bekannten Erfindung°n lösen zweifelsohne
das Problem der sicheren Verriegelung und des sofortigen Auffindens der Leerlatifstellung.
Sie beanspruchen jedoch sämtlich eine nicht unerhebliche Kraftentfaltung am Drehgriff,
wohei der im modernen Verkehr unerläßlichen Forderung nach einer leichten Betätigung
nicht entsprochen wird. Ferner setzen die bereits bekannten Ausführungen eine fast
uhrwerksmäßige Genauigkeit in bezug auf Herstellung voraus und verursachen deshalb
hohe Werkskosten. Diese große Genauigkeit war erforderlich, weil die Verriegelung
mittels Sperrelemente kleirien Ausmaßes erfolgte; ebenso waren die Betätigungswege
der Elemente entsprechend kurz, wodurch große Ansprüche an die genaue Einstellung
der Seilzüge gestellt werden mußten.
-
Die in der Folge beschriebene Erfindung gewährleistet eine federleichte
Betätigung. Die einzelnen Bauelemente
sind einfach und robust;
die erfindungsgemäße Gangschaltsicherung erfordert keine besondere Aufmerksamkeit
seitens des Fahrers. Da die Anordnung unmittelbar im oder am Motorgehäuse untergebracht
ist, können die einzelnen Bauelemente in einer der Beanspruchung gemäßen Größe ausgeführt
werden. Die Einstellung der Seilzüge hat keinen Einfluß auf die Funktionierung.
Mithin sind durch diese Erfindung die Nachteile der oben beschriebenen Problemlösungen
überwunden worden.
-
Eine Gangschaltsicherung gemäß der Erfindung besteht aus einem sonst
bekannten, durch die Kupplung zii betätigenden Gangsperrer, der in eine vom Drehgriff
aus schwenkbare, ebenfalls bekannte segmentförmige Sperrkulisse eingreift, wobei
die Sperrkulisse zwei Gruppen von Rasten bzw. Sperrnuten aufweist. Das -Neue an
der Erfindung ist, daß die Sperrkulisse als ein mehrstufiges, in an sich bekannter
Weise annähernd halbkreisförmiges Segment ausgebildet ist, dessen Zentriwinkel mehr
als 180° beträgt und das in bogenseitig auf einer der drei Sperrkulissenstufen befindlichen
Raste einen Gangeinraster und in einer auf einer anderen Sperrkulissenstufe ebenfalls
bogenseitig befindlichen Sperrnut einen Sperrschnabel aufnimmt, w iihretid a an
der Sehnenseite der gesamten Sperrkulisse ein Steuerhebel angeordnet ist, der über
Steuermittel den Einrast- und Auslösevorgang der Vorwärtsgänge steuert, wobei die
Leerlaufstellung mittels eines an der dritten Sperrkulissenstufe angeordneten Sperrnockens
dargestellt wird.
-
Der Steuerhebel ist vorzugsweise auf einem mit der Kupplungsanordnung
verbundenen Kupplungshebel exzentrisch drehbar gelagert, derart, daß der Steuerhebel
in der zweiten Gangstellung auf der Bogensehne der Sperrkulisse aufliegt und an
diese mittels einer am Gehäuse befestigten Zugfeder angepreßt wird, wobei der Steuerhebel
bei Betätigung der Kupplung an der Bogensehne der Sperrkulisse entlang gleitet,
während er bei einer Ausschwenkung der Sperrkulisse von deren Kanten ebenfalls zum
Ausschwenken veranlaßt wird. Ein als zweiarmiger Hebel ausgebildeter Sperrhebel
kann vorgesehen werden, der auf dem einen Hebelarm den in die der Sperrkulisse zugeordneten
Sperrnut einrastenden Sperrschnabel trägt und auf dessen zweitem Hebelarm eine Leitnase
ausgebildet ist, die sich an ein-en auf dem Steuerhebel exzentrisch zur Drehachse
befestigten Mitnahmebolzen abstützt. Ferner kann eine auf dem Kupplungshebel befestigte
Mitnahmefeder gegen Ende des bei der Auskupplung veranlaßten Ausschwenkens des Kupplungshebels
in eine entsprechende Aussparung des Gangeinrasters eingreifen und dadurch eine
einiastende Nase aus der jeweiligen Raste der Sperrkulisse herausheben.
-
Der Gangeinraster und der Sperrhebel werden vorzugsweise mittels eines
mit einem Fußhebel verbundenen Seilzuges ausgerastet, indem der Gangeinraster unmittelbar
vom Seilzug erfaßt und bis zu einem Anschlag ausgeschwenkt wird, während der Sperrhebel
von einem am Gangeinraster angeordneten Mitnahmeholzen mitgeführt wird. Drehbar
um eine an der Nase des Gangeinrasters befestigte Achse kann ein Sperrkopf angeordnet
werden, der von einer Zugfeder an einen starr am Gehäuse befestigten Anlenkbolzen
angedrückt wird in der Weise, daß der Sperrkopf bei Betätigung des Seilzuges an
dem Anlenkbolzen entlang gleitet, dadurch nach unten gedrückt wird und somit als
Anschlag für den an der dritten Sperrkulissenstufe ausgebildeten Sperrnocken dient,
der die Sperrkulisse in der Leerlaufstellung festhält. In der Zeichnung wird ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und erläutert. Das Beispiel bezieht
sich auf Eine Ausführung für einen Motorroller mit drei Gängen und Leerlaufeinstellung.
Die Gänge werden mittels Drehgriff geschaltet. Die Leerlaufeinstellung kann wahlweise
aus dem 1. oder aus dem 2. Gang heraus mittels Drehgriff oder aus jedem Gang heraus
mit einem besonderen Fußhebel eingeschaltet werden.
-
Es zeigen schematisch Fig. 1 eine Gangschaltsicherung, auf den 2.
Gang eingestellt und eingekuppelt, Fig. 2 eine Gangschaltsicherung, auf den 2. Gang
eingestellt und ausgekuppelt, Drehgriff noch nicht betätigt, Fig.3 eine Gangschaltsicherung,
auf den 3. Gang eingestellt und noch ausgekuppelt, und Fig. 4 eine Gangschaltsicherung
mit Leerlauffinder. Die zum Leerlauffinder gehörenden Einzelheiten sind aus Gründen
der übersichtlichkeit nicht in den Fig. 1 bis 3 gezeigt worden.
-
Die dreifache Sperrkulisse 1, 2, 3 (3 ist nur in Fig. 4 sichtbar)
ist mit der Seilscheibe 4 fest verbunden und wird vom Drehgriff (nicht gezeichnet)
über Bowdenseile 5 urn Achse 6 gedreht.
-
Die Sperrkulisse 1 ist halbkreisförmig ausgebildet und weist Gangrasten
7 bis 10 auf, dem 1. Gang bzw. der Leerlaufeinstellung, dem 2. und dem 3. Gang entsprechend.
Die Sperrkulisse 2 ist ebenfalls halbkreisförmig ausgebildet, jedoch mit abgeplatteten
Flanken Sie besitzt eine etwa U-förmige Sperrnut 11. Die Sperrkulisse 3 (Fig. 4)
ist halbkreisförmig und wist an der Kante einen Anschlag 3 a auf. Der Zentriwinkel
aller drei Sperrkulissen 1, 2, 3 mißt etwas über 180°.
-
An der Sehnenseite der dreifachen Sperrkulisse 1, 2, 3 entlang gleitet
ein Steuerhebel 12, der sich um eine auf einem Kupplungshebel 13 angeordnete Achse
14 dreht und von einer starr am Gehäuse befestigten Zugfeder 15 an die Sperrkulisse
herangehalten wird, Der Steuerhebel 12 besitzt einen exzentrisch gelagerten Mitnahmebolzen
16. Der Kupplungshebel 13 dreht sich um eine am Gehäuse befestigte Achse 17 und
wird mittels Bowdensei118 von einem Kupplungsgriff am Lenkhandgriff (nicht gezeichnet)
betätigt.
-
Koaxial mit dem Kupplungshebel 13 ist ein Gangeinraster 19 angeordnet,
der eine Rasternase 20 besitzt und mittels eines am Gehäuse befestigten Federzuges
21 an die Sperrkulisse 1 herangeführt wird. Ferner weist der Gangeinraster 19 eine
Aussparung 21 für einen Leerlaufschaltzug 22 (Fig. 4), eine halbkreisförmige Ausbuchtung
23 und einen nach unten gerichteten Mitnahmebolzen 24 auf. Es wird bemerkt, daß
die Begriffe »unten« und »oben« sich lediglich auf die Zeichnung beziehen.
-
Unmittelbar unter dem Gangeinraster 19 und im Verhältnis zu diesem
frei drehbar um eine im Gehäuse befestigte Achse 25 ist ein Sperrhebel 26 angeordnet,
der einen Sperrschnabel 27 (Fig.2), eine Aussparung 28 und eine Leitnase
29 aufweist. Die Leitnase 29 liegt bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten stellungen
auf dem Mitnahmebolzen 16 an. Der Sperrhebel 26 wird von einem fest am Gehäuse angebrachten
Federzug 30 an die Sperrkulisse 2 herangeführt. In einer Abänderung des Ausführungsbeispiels
kann der Nlitnahmebolzen 16 auf einen in Kulissen gegen Federdruck quer zur Längsrichtung
des Hebelarms gleitenden Schlitten (nicht gezeichnet) angeordnet sein, wodurch er
bei einem gewissen Gegendruck der Leitnase 29 ausweichen kann.
Nabe
der Achse 17 ist der Gangeinraster 19 mit einer Aussparung 31 versehen. Eine auf
dem Kupplungshebel 13 angeordnete Mitnahrnefeder 32 ist derart ausgebildet, da ß
sie nach einer gewissen Ausschwenkung des Kupplungshebels 13 in die Aussparung 31
hineingreift und den. Gangeinraster einen kleinen Weg mitnimmt.
-
Von einem in der Aussparung 21 angeordneten Seilbolzen führt der Leerlaufschaltzug
22 (Fig. 4) zu einem Fußhebel 33. Auf dem Gangeinraster 19 ist eine Achse aufgesetzt,
um die sich ein Sperrkopf 34 drehen kann. Der Sperrkopf 34 stützt auf einen starr
am Gehäuse befestigten Anlenkbolzen 35 auf und wird ton einem ebenfalls am Gehäuse
befestigten Federzug 36 an diesen bierangeführt. Bei Betätigung des Leerlaufschaltzuges
22 wird der Gangeinraster 19 bis zum Anschlag auf einen starr arn Gehäuse angeordneten
Anschlagbolzen 37 zurückgeschwenkt. Bei dieser Bewegung faßt der Mitnahmebolzen
24 die Kante des Sperrhebels 26 an und bewirkt somit ein gleichzeitiges Ausschwenken
des Sperrhebels.
-
Bei der in Fig. 1 dargestellten Lage fährt das Fahrzeug im 2. Gang.
Eine Bewegung des Drehgriffes ist nicht möglich, da außer der Rasternase 20 auch
der Sperrschnabel 27 einger«stet ist und die Sperrkulisse 1. 2, 3 zudem durch die
Auflage des Steuerhebels 12 am Ausschwenken verhindert ist.
-
Will der Fahrer nun in den 3. Gang schalten, betätigt er den Kupplungsgriff
und kuppelt aus. Damit tritt die in Fig. 2 aufgezeichnete Lage ein. Der Kupplungshebel
13 wird nach oben ausgeschwenkt und veranlaßt den Steuerhebel 12, an der Sperrkulisse
1, 2, 3 entlang ebenfalls nach oben zu gleiten. Der Ilitnahmebolzen 16 drückt dabei
auf die Leitnase 29 des Sperrhebels 26. Der Sperrhebel 26 schwenkt aus, und der
Sperrschnabel 27 gibt die Sperrkulisse frei.
-
Durch Schwenkung des Kupplungshebels 13 wird die hlitnahmefeder 32
während des letzten Teils der Schwenkbewegung an den Anschlag der Aussparung 31
herangeführt und veranlaßt dadurch den Gangeinraster 19 zu einer geringen Ausschwenkung,
gerade genug, um die Rasternase 20 etwa halbwegs aus der Raste 9 herauszuziehen.
Hierbei wird die Drehung der Sperrkulissen 1, 2, 3 und damit die Betätigung des
Drehgriffes außerordentlich erleichtert.
-
Nunmehr ist der Weg offen für die Schaltbewegung. Der Fahrer dreht
den Drehgriff bis zum Anschlag, wobei die gesamte Sperrkulisse sich im Uhrsinn mitdreht.
Der Sperrschnabel 27 gleitet an der Kante der Sperrkulisse 2 hinweg. Der Steuerhebel
12 schwenkt aus und gibt die Leitnase 29 frei. Diese Lage ist in der Fig. 3 dargestellt.
-
Der Fahrer gibt alsdann den Kupplungsgriff frei. Der Kupplungshebel
13 bewegt sich in seine Ausgangsstellung zurück, wobei die '@-litnahmefeder
32 den Gangeinraster 19 freiläßt. Die Rasternase 20 schnappt in die Raste 10 ein
und verriegelt die Schaltung.
-
Wenn nun der Fahrer in den 2. Gang zurückschalten möchte, kuppelt
er nochmals aus und dreht den Drehgriff zurück, bis der Sperrschnabel
27 in die Sperrnut 11 einrastet. Da die Einrastbewegung des Sperrschnabels
unabhängig von dem Verhalten des durch die Mitrrahmefeder 32 halbwegs ausgehobenen
Gangeinrasters 19 vor sich geht und vielmehr unter der vollen Belastung des Federzuges
30 steht, ist eine Überschaltung des 2. Ganges nicht möglich, obgleich die Schaltbewegung
selbst durch das vorherige Ausheben der Rasternase 20 außerordentlich leicht und
weich erfolgt. Eine Schaltung aus dem 3. Gang unmittelbar in den 1. Gang ist mithin
nicht möglich. Durch diese Tatsache sind im Verkehr wesentliche Gefahrenmöglichkeiten
ausgeschlossen worden. Die Leerlaufstellung wird von jedem Gang heraus sofort und
sicher eingeschaltet, indem man einfach den Fußhebel 33 betätigt. Hierbei wird der
Gangeinraster 19 bis zum Anschlag auf den Anschlagbolzen 37 zurückgeschwenkt. Der
Anlenkbolzen 35 zwingt gegen den Federzug 36 den Sperrkopf 34 in dessen unterste
Stellung. Die Rasternase 20 gibt die Sperrkulisse 1 frei. Der Mitnahm-ebolzen 24
faßt die Kante des Sperrhebels 26 an und zwingt den Sperrhebel zurück, wobei der
Sperrschnabel 27 aus der Sperrnut 11 heraustritt. Die gesamte Sperrkulisse 1, 2,
3 kann mithin frei gedreht werden, bis der Anschlag 3a auf den Sperrkopf 34 aufliegt,
d. h. aus jeder bisherigen Stellung genau bis zur Leerlaufstellung.