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Vorwählschaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen
ohne Kupplungspedal Die Erfindung betrifft eine Vorwählschaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe
von Kraftfahrzeugen ohne Kupplungspedal, bei der das Bremspedal mittels einer zusätzlichen
hydraulischen Servoeinrichtung zugleich zum Auslösen des vorgewählten Schaltvorganges
dient.
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Solche Vorwählschaltvorrichtungen arbeiten im allgemeinen so, daß
vor der Pedalbetätigung lediglich ein der gewünschten Getriebestufe entsprechender
Druckknopf betätigt werden muß, damit bei der anschließenden Pedalbetätigung der
gewünschte Gang eingeschaltet wird. Nachteilig ist jedoch die Empfindlichkeit solcher
Schaltvorrichtungen, da das Fahrzeug schon durch den Ausfall der zusätzlichen Servoeinrichtung
gänzlich fahrunfähig und unter Umständen nicht einmal angelassen werden kann. Schäden
des Servosystems können z. B. durch Fressen der Druckölpumpe des Servokreislaufs,
durch Verstopfen eines Filters oder .durch Undichtheiten dieses Kreislaufs entstehen,
die sich beim längeren Abstellen des Fahrzeuges z. B. in einem unzulässig großen
Verlust an Drucköl des zusätzlichen Servokreislaufs auswirken können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Mangel
zu beheben und die eingangs genannte Schaltvorrichtung so zu verbessern, daß sie
auch bei schadhaft gewordener Servoeinrichtung noch durch einfach und zuverlässig
wirkende weitere hydraulische Mittel wirksam bleibt.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß dem Bremspedal außerdem in an sich bekannter Weise eine hydraulische,
durch den Betriebsdruck in der Servoeinrichtung gesteuerte und von diesem normalerweise
in ihrer Ausschaltstellung gehaltene Hilfsschaltvorrichtung zugeordnet ist, durch
die bei fehlendem oder ungenügendem Betriebsdruck in der Servoeinrichtung eine von
dieser ausgehende Zweigleitung freigegeben und an eine Pumpvorrichtung angeschlossen
wird, die beim Niedertreten des Bremspedals betätigt wird und vor dem Eintreten
einer Bremswirkung Arbeitsflüssigkeit in die Zweigleitung zum Durchführen der jeweils
vorgewählten Getriebeumschaltung einführt.
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Treten bei einer solchen Schaltvorrichtung Schäden an der Servoeinrichtung
ein, so wird automatisch die , Hilfsschaltvorrichtung eingeschaltet, deren Pumpsystem
nunmehr die gewünschten Schaltvorgänge ermöglicht. Um Verluste an Flüssigkeit des
hydraulischen Systems der Hilfsschaltvorrichtung zu vermeiden, weist ein T-Stück
in der den Betriebsdruck ; zu den Schaltservos führenden Leitung, von dem der Steuerdruck
für die Hilfsschaltvorrichtung abgezweigt ist, auf der den Schaltservos abgelegenen
Seite der Abzweigung ein Rückschlagventil auf, das nach der Abzweigung hin öffnet.
Dadurch können sich z. B. Undichtheiten an den Schaltservos nicht nachteilig auf
das hydraulische System der Hilfsschaltvorrichtung auswirken.
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Weitere Ausgestaltungen betreffen konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. An sich ist es bereits bekannt, mit einem Pedal hilfsweise ein hydraulisches
Gestänge eines normalerweise nicht von diesem Pedal betätigten Systems zu betätigen
und weiterhin auch, zwei an sich unabhängig voneinander arbeitende Betätigungshebel
durch eine Hilfsvorrichtung dann miteinander zu kuppeln, wenn der Druck des zum
einen Hebel gehörigen hydraulischen Gestänges unzulässig abfallen sollte. Beide
bereits seit langem bekannte Anordnungen betreffen jedoch nur zusätzliche Bremsbetätigungsvorrichtungen,
wobei im erstgenannten Fall die Hilfsbetätigung erst im Anschluß an die normale
Betätigung des zur Kupplung dienenden Pedals erfolgt und im anderen Fall lediglich
ein normalerweise auf ein hydraulisches Gestänge arbeitendes Pedal mit dem Handhebel
einer mechanischen Bremse gekuppelt wird. Beide bekannte Anordnungen konnten somit
die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung nicht nahelegen,
bei der
die normalerweise durch eine Servoeinrichtung erfolgende Betätigung ein und desselben
hydraulischen Systems der Schaltvorrichtung im Schadensfall selbsttätig auf die
Betätigung durch ein hydraulisches Gestänge umgeschaltet wird.
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In der Zeichnung, die eine mit einer vorbekannten Servoeinrichtung
kombinierte Hilfsschaltvorrichtung in einem schematisch gehaltenen Längsschnitt
zeigt, ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
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Die dargestellte Hilfsschaltvorrichtung ist unterhalb eines Bremspedals
1 eines im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeugs angeordnet und besteht im
wesentlichen aus einem mit der zu den Schaltservos 2 des Schaltgetriebes führenden
Leitung 3 der hydraulischen Servoeinrichtung über eine Abzweigleitung 4 verbundenen
Gehäuse 5 mit zwei axial untereinander angeordneten Zylindern 6 und 7, deren einander
zugekehrte Zylinderräume 6' und 7' durch öffnungen 8, 8' einer Trennwand 9 des Gehäuses
5 miteinander verbunden sind.
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Innerhalb der Trennwand 9 des Gehäuses 5 befindet sich ein mit der
Abzweigleitung 4 in Verbindung stehender zylindrischer Raum 10, innerhalb dem ein
mit zwei Teilkolben 11, 12 versehener Schieber 13 verschiebbar ist, der bei betriebsbereiter
Servoeinrichtung und entsprechend unter Druck stehender Leitung 3 entgegen der Kraft
einer Feder 14 in der dargestellten Stellung gehalten wird, bei der die beiden Zylinderräume
6' und 7' über die Öffnungen 8, 8' miteinander in Verbindung stehen und eine vom
Raum 10 des Gehäuses 5 nach den Schaltservos 2 führende weitere Zweigleitung 15
durch den Teilkolben 11 des Schiebers 13 vom Raum 10 abgeriegelt wird.
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Der Zylinderraum 6' des oberen Zylinders 6 ist nach dem Bremspedall
hin durch einen mit einer Dichtmanschette 16 versehenen Kolben 17 abgeschlossen,
von dem aus eine Gelenkstange 18 zu einer an der Unterseite des Bremspedals 1 befestigten
Lagerstelle 19 führt. Der Zylinderraum 7' ist nach unten durch einen ebenfalls mit
einer Dichtmanschette 16 versehenen Kolben 20 begrenzt, der durch eine im dortigen
Teil des unteren Zylinders 7 befindliche Druckfeder 21 nachgiebig nach oben gegen
die Trennwand 9 vorgespannt ist. Dabei ist der die Druckfeder 21 aufnehmende Raum
des Zylinders 7 an der unteren Stirnseite des Zylinders mit einer Entlüftungsöffnung
22 versehen.
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Bei der dargestellten Stellung des Schiebers 13 sind die beiden Öffnungen
8, 8' über den um die - zwischen den beiden Teilkolben 11 und 12 befindliche -Schieberstange
des Schiebers 13 herum befindlichen Ringraum miteinander verbunden, während der
(in der Zeichnung) rechts des Teilkolbens 12 befindliche, die Feder 14 aufnehmende
Raum des Gehäuses 5 über eine weitere Öffnung 23 mit dem Zylinderraum 7' in Verbindung
steht, der ebenso wie der Zylinderraum 6' und die die Zylinderräume miteinander
verbindenden Öffnungen mit Öl angefüllt ist. Da- i bei ist diese Ölmenge so bemessen,
daß bei nichtbetätigtem Bremspedal 1 und dementsprechend in seiner oberen Endstellung
befindlichem Kolben 17 der untere Kolben 20 sich in seiner dargestellten oberen
Endstellung befindet.
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Die Abzweigleitung 4 ist mit der Leitung 3 der Servoeinrichtung über
ein T-Stück 24 verbunden, in welchem ein Rückschlagventi125 angeordnet ist. Dieses
Rückschlagventil25 wird durch eine Druckfeder 26 geschlossen, sobald die Zuströmung
von Drucköl zu den Schaltservos 2 - z. B. durch einen ungenügend hohen Öldruck -
unterbrochen wird. Dadurch wird erreicht, daß auch bei Undichtheiten des vor dem
Rückschlagventi125 befindlichen Teiles der Leitung 3 ein Ölverlust aus dem anderseits
dieses Ventils befindlichen Teil der Servoeinrichtung und damit auch aus der Hilfsschaltvorrichtung
vermieden wird.
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Der Zylinder 6 ist im Bereich seines oberen Endes noch mit einer in
üblicher Weise verschließbaren Einfüllöffnung 27 und das Gehäuse 5 an der der Abzweigleitung
4 gegenüberliegenden Stirnseite des Raumes 10 mit einer Entlüftungsöffnung 28 versehen,
die durch eine Schraube 29 verschließbar ist. An die Schraube 29 schließt ein Anschlußnippel
30 zum Anschluß eines (nicht dargestellten) Entlüftungsschlauches an.
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Die beschriebene Hilfsschaltvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Solange
die normale Servoeinrichtung einwandfrei arbeitet und dementsprechend das in der
Leitung 3 befindliche Öl einen genügend hohen Druck aufweist, wird der Schieber
13 entgegen der Kraft der Feder 14 in der dargestellten inneren Endstellung gehalten,
bei der die Zweigleitung 15 durch den Teilkolben 11 gegenüber dem Raum
10 abgesperrt ist. Wird dabei das Bremspedal l niedergetreten, so erfolgt
lediglich die übliche normale Betätigung des Bremskreises über einen mit dem Bremspedal
1 zusammenwirkenden Stößell'. Die vom Bremspedal l außerdem hervorgerufene Arbeitsbewegung
des Kolbens 17 führt lediglich zu einer Verdrängung des voher im Zylinderraum 6'
befindlichen Öles in den Zylinderraum 7', dessen Kolben 20 dementsprechend entgegen
der Kraft der Druckfeder 21 nach unten bewegt wird.
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Weist die Servoeinrichtung - z. B. infolge eines Schadens an ihrem
Leitungssystem oder an der Druckölpumpe ihres hydraulischen Kreislaufs - keinen
zur Betätigung der Schaltservos.2 ausreichenden Druck auf, so verschiebt die Feder
14 den Schieber 13 (gemäß der Zeichnung) nach links, wodurch die Öffnung 8' zum
unteren Zylinderraum 7' von der oberen Öffnung 8 durch den Kolben 12 abgesperrt
wird, während zugleich die obere Öffnung 8 nunmehr mit der Zweigleitung 15 in Verbindung
gebracht wird. Wird bei dieser Einstellung des Schiebers 13 das Bremspedal l niedergetreten,
so kann das aus dem Zylinderraum 6' verdrängte Öl nicht mehr in den Zylinderraum
7' gelangen, sondern wird jetzt der Zweigleitung 15 zugeführt und bewirkt an den
Schaltservos 2 dieselbe Schaltung, wie sie sonst -bei einwandfreier Servoeinrichtung
- über die Leitung 3 dieser Einrichtung erfolgen würde. An der normalen hydraulischen
Betätigung der Schaltservos hat sich also lediglich geändert, daß die Förderung
des Drucköls nicht mehr von der Druckölpumpe der Servoeinrichtung, sondern von der
mit den Zylindern 6, 7 ein zusätzliches Pumpsystem bildenden Hilfsschaltvorrichtung
her durch den Pedaldruck erfolgt.
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Selbstverständlich unterliegt das Bremspedal 1 einer üblichen (nicht
dargestellten) Rückstellkraft, die es nach der Freigabe selbsttätig wieder in seine
dargestellte angehobene Stellung zurückschwenkt, wodurch auch der Kolben 17 wieder
in seine obere Endstellung zurückgezogen wird.
Schließlich arbeitet
das Bremspedal so, daß die Hilfsschaltvorrichtung bereits durch einen kleinen ersten
Betätigungsweg des Pedals betätigt wird, in dem das Bremssystem noch nicht wirksam
wird.
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Die Erfindung ist nicht an die Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispiels
gebunden und könnte verschiedene Ausgestaltungen erfahren, ohne daß dadurch der
Schutzbereich des in den nachstehenden Ansprüchen niedergelegten Erfindungsgegenstandes
verlassen werden würde. So kann z. B. am Instrumentenbrett des Fahrzeugs noch eine
Kontrolllampe vorgesehen sein, die den Ausfall der normalen Servoeinrichtung anzeigt,
damit der Lenker des Fahrzeugs auf den Schaden aufmerksam gemacht wird und ihn baldmöglich
beheben kann.
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Die beschriebene Hilfsschaltvorrichtung läßt sich auch an allen üblichen
Fahrzeugtypen, die mit der hier zugrunde gelegten Servoeinrichtung versehen sind,
verwenden, z. B. auch bei solchen Fahrzeugen mit im Heck des Fahrzeugaufbaus angeordnetem
Antriebsaggregat und unabhängig davon, ob es sich um einen Personen- oder Lastkraftwagen
handelt. Dabei kann bei den letztgenannten Fahrzeugen das beschriebene T-Stück der
Servoeinrichtung bei den im Heckteil angeordneten Schaltservos angeordnet sein,
2 während bei Fahrzeugen mit vorn befindlichem Antriebsaggregat das T-Stück sich
auch unmittelbar neben der Hilfsschaltvorrichtung unter dem Bremspedal befinden
kann.