DE1240409B

DE1240409B - Gear shifting device working with pressure medium for change gears of motor vehicles

Info

Publication number: DE1240409B
Application number: DEH41184A
Authority: DE
Inventors: Thorvald G Granryd
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1959-12-11
Filing date: 1960-12-10
Publication date: 1967-05-11

Description

Mit Druckmittel arbeitende Getriebeschaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine mit Druckmittel arbeitende Getriebeschaltvorrichtung für ein mehrgängiges, unter Last schaltbares Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen, bei dem durch das mit dem vom Handschalthebel weiterführenden Schaltgestänge verbundene Pedal für die Regelung der Kraftstoffzufuhr zur Antriebsmaschine bei Betätigung über die 'Volllaststellung hinaus das Wechselgetriebe in mindestens zwei Gängen ohne Veränderung der Stellung des Handschalthebels um eine Gangstufe herunterschaltbar ist.Gear shifting device working with pressure medium for change gears of motor vehicles The invention relates to a gear shift device operating with pressure medium for a multi-speed change gear of motor vehicles that can be shifted under load, with the one connected by the shift linkage that continues from the manual shift lever Pedal for regulating the fuel supply to the prime mover when actuated beyond the 'full load position, the gearbox in at least two gears Can be downshifted by one gear without changing the position of the manual shift lever is.

Vielfach kann z. B. bei Frontladern die Ladearbeit in allen drei Gängen vorgenommen werden. Manchmal ist es jedoch erforderlich, bei der Arbeit kurzzeitig vom 3. in den 2. Gang oder vom 2. in den 1. Gang zurückzuschalten. Besonders der 1. Gang wird oft benutzt. um das Ladewerkzeug in das aufzunehmende Material hineinzustoßen. Bei Straßenkraftfahrzeugen sind vorübergehende Zurückschaltungen um einen Gang beim überholen von Vorteil.Often z. B. with front loaders, the loading work can be carried out in all three aisles. Sometimes, however, it is necessary to briefly shift from 3rd to 2nd gear or from 2nd to 1st gear while working . First gear in particular is often used. to push the loading tool into the material to be picked up. In road vehicles, it is advantageous to temporarily downshift one gear when overtaking.

Zur Erleichterung nur kurzzeitig notwendiger Zurückschaltungen um eine Gangstufe ist durch die britische Patentschrift 619 204 eine Getriebeschaltvorrichtung der eingangs genannten Art bekanntgeworden, durch die es möglich ist, über das Pedal für die Regelung der Kraftstoffzufuhr eine Schaltung vom 3. in den 2. Gang oder vom 2. Gang in den 1. Gang zu bewirken.To make it easier to downshifts by one gear stage that are only necessary for a short time, a gear shifting device of the type mentioned above has become known through British patent specification 619 204, by means of which it is possible to switch from 3rd to 2nd gear via the pedal for regulating the fuel supply 2nd gear to effect 1st gear.

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die zu der Getriebeschaltvorrichtung gehörenden Teile, nämlich der Handschalthebel und eip aus Schaltventil und Servon-.otor bestehendes Aggregat, die getrennt und entfernt voneinander anaeordnet sind, funktionsmäßig durch einen Bowdenzug verbunden, dessen Hüllenabstützung mit dem Pedal für die Regelung der Kraftstoffzufuhr und dessen Kabel mit dem Handschalthebel und dem Schieber des Schaltventils verbunden ist. Die Wirkung ist von der Relativb-ewegung zwischen Kabel und Hülle des Bowdenzuges abhängig. Während des Betriebes entstehen aber unvermeidlich Bewegungen zwischen den Einzelteilen, wodurch sich die Kurvenlaae und die Län-e der Hülle ändern könneu. Dies kann zur Folge haben, daß das Wechselgetriebe unbeabsichtigt um eine Gangstufe heruntergeschaltet wird.In this known device, the gear shifting device belonging parts, namely the manual shift lever and eip from the switching valve and servon motor existing aggregate, which are arranged separately and remotely from each other, functional connected by a Bowden cable, its cover support with the pedal for the regulation the fuel supply and its cable with the manual lever and the slide of the Switching valve is connected. The effect is from the relative movement between cables and sheath of the Bowden cable. However, they inevitably occur during operation Movements between the individual parts, whereby the curve laae and the length the cover can change. This can have the consequence that the change gear is unintentional is downshifted by one gear.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Getriebeschaltvorrichtung so auszubilden, daß unbeabsichtigte Umschaltungen ausgeschlossen sind. Zur Lösung dieser Aufgabe erfolgt die Verbindung zwischen dem Handschalthebel und dein Schaltventil über einen beim Schalten mitgenommenen, schwenkbar am Handschalthebel gelagerten zweiarmigen Hebel, gegen des-C & sen freies Ende ein Hebel anlegbar ist, der über ein Hebelgestänge mit dem Pedal verbunden ist und unabhängig vom Handschalthebel auf das Schaltventil zwecks Herabschaltung einer Gangstufe einwirkt, wenn das Pedal über die Vollaststellunc, hinaus betätiat wird. Auf diese Weise wird eine stabile Gestängeverbindung vom Pedal zum Schaltventil geschaffen, deren Lage von Verdrehungsbeanspruchungen u. dgl. unabhängig ist und das sich daher durch zuverlässiae Wirkung auszeichnet.The object of the invention is to design the gear shifting device in such a way that unintentional shifting is ruled out. The connection between the hand lever and your switching valve is carried out to achieve this object a entrained during switching, pivotally mounted on the manual shift lever mounted two-armed lever, to the-C & sen free end of a lever can be applied is connected via a lever linkage to the pedal and independently acts from the manual shift lever on the shift valve for the purpose of downshifting a gear when the pedal is actuated beyond the full load position. In this way, a stable linkage connection from the pedal to the switching valve is created, the position of which is independent of torsional loads and the like and which is therefore characterized by its reliable effect.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der untere Teil des Handschalthebels als Gabel ausgebildet, zwischen deren Schenkeln der zweiarmige Hebel in solcher Höhe schwenkbar angeordnet ist, daß an seinem freien Ende vorgesehene einseitige Anschläge gegen die Schwenkzapfen für den Handschalthebel zur Anlage kommen. Auch steht das das Pedal mit dem zweiarmigen Hebel verbindende Gestänge unter dem Einfluß einer an sich bekannten federbelasteten Zweigangverbindung, die eine Verstellung des Pedals über die Vollaststellung hinaus ermöglicht.In a further embodiment of the invention is the lower part of the manual shift lever designed as a fork, between the legs of the two-armed lever in such Height is arranged pivotably that provided at its free end one-sided The stops against the pivot pin for the manual shift lever come to rest. Even the linkage connecting the pedal with the two-armed lever is under the influence a spring-loaded two-speed connection known per se, which allows adjustment of the pedal beyond the full load position.

Eine bevorzugte und besonders zweckmäßige Ausführungsform wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert.A preferred and particularly expedient embodiment is in the following explained with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt in vereinfachter Form eine schematisierte Darstellung der Gesamtanordnung, wobei die einzelnen Schlepperteile zur besseren Veranschaulichung nicht im gleichen Maßstab dargestellt sind; F i g. 2 zeigt eine Ansicht der Gestängeanordnung nach der Linie 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 zeigt eine Ansicht des unteren Teiles des Handschalthebels in der Stellung zur Schaltung des 3. oder höchsten Ganges; F i g. 4 zeigt die gleiche Ansicht wie F i g. 3, je- doch in der Stellung des Handschalthebels zur Schaltung des 2. Ganges und bei Betätigung des Pedals für die Regelung der Kraftstoffzufuhr über die Volllaststellung hinaus.F i g. 1 shows, in simplified form, a schematic representation of the overall arrangement, the individual tractor parts not being shown on the same scale for better illustration; F i g. FIG. 2 shows a view of the linkage arrangement along line 2-2 in FIG. 1; F i g. 3 shows a view of the lower part of the manual shift lever in the position for shifting the 3rd or highest gear; F i g. 4 shows the same view as FIG. 3, but in the position of the manual gearshift lever to switch to 2nd gear and when the pedal is operated to regulate the fuel supply beyond the full load position.

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein hydraulisch geschaltetes Wechselgetriebe, das drei Vorwärtsgänge besitzt. Die Schaltung wird über ein als Längsschieberventil aus-ebildetes Schaltventil bewirkt, das drei verschiedene Stellungen für die verschiedenen Gänge besitzt.The embodiment shows a hydraulically switched gearbox, that has three forward gears. The circuit is operated as a longitudinal slide valve A trained switching valve causes three different positions for the different Owns aisles.

Zur Vereinfachung der Darstellung sind von den Teilen des Fahrzeuges nur diejenigen gezeigt, die zur Befestigung der verschiedenen Gestängeteile dienen. Das sind die Bodenplatte 10 des Fahrerstandes, das Teil 11, das ein Rahmenteil oder ein Teil des Vergasergehäuses sein kann, und das Teil 12, das ein beliebiges anderes Rahmenteil des Fahrzeuges sein kann. Das Schaltventil 13 ist fest mit dem Fahrzeug verbunden. Ebenso sind der Leerlaufanschlao, 14 und der Vollastanschlag 15 sowie der Drehzapfen 16 fest am Fahrzeug angebracht. Weiterhin ist die Einstellkulisse 17 für den Handschalthebel 18 am Fahrerstand in einer bestimmten Stellung festgelegt, und zwar so, daß das Schaltventil 13 in seinen drei Schaltstellungen festgestellt werden kann.To simplify the illustration, only those parts of the vehicle are shown which are used to attach the various linkage parts. These are the floor plate 10 of the driver's cab, the part 11, which can be a frame part or a part of the carburetor housing, and the part 12, which can be any other frame part of the vehicle. The switching valve 13 is firmly connected to the vehicle. Likewise, the idle stop 14 and the full load stop 15 and the pivot pin 16 are firmly attached to the vehicle. Furthermore, the setting gate 17 for the manual shift lever 18 is fixed in a certain position on the driver's cab, in such a way that the switching valve 13 can be determined in its three switching positions.

Das Schaltventil 13 besitzt einen Schieber 19, der mechanisch und hydraulisch völlig entlastet ist und dessen Steuerbohrungen und Nuten zur Schaltung des Getriebes so angeordnet sind, daß in der äußersten Stellung, in der Zeichnung nach rechts, der 1. oder langsamste Gang geschaltet ist. Wird der Schieber 19 um einen bestimmten Weg nach links bewegt, so wird der 2. Gang eingeschaltet und in der Stellung ganz nach links der 3. oder schnellste Gang. Da der Schieber 19 völlig entlastet ist, ist er zwischen diesen Schaltstellungen frei beweglich.The switching valve 13 has a slide 19 which is mechanically and hydraulically completely relieved and whose control bores and grooves for switching the transmission are arranged so that in the extreme position, to the right in the drawing, the 1st or slowest gear is engaged. If the slide 19 is moved a certain distance to the left, the 2nd gear is switched on and, in the position all the way to the left, the 3rd or fastest gear. Since the slide 19 is completely relieved, it can move freely between these switching positions.

Der Handschalthebel 18 besteht aus einem Schaltknopf 22, einem federnden Teil 23 und einer aus Schenkeln 24 gebildeten Gabel. Letztere sind mittels der Lager 25 auf den Schwenkzapfen 26 frei beweglich gelagert. Die Schwenkzapfen 26 sind an den Flanschen 27 befestigt und sind achsgleich angeordnet. Die Flansche 27 sind in einem gewissen Abstand auf einem Zwischenstück 28 befestigt, das mit dem Rahmenteil 12 des Schleppers fest verbunden ist. Das federnde Teil 23 des Handschalthebels 18 ermöglicht dessen Einstellung in die verschiedenen Aussparungen der Kulisse 17, die den drei Schaltstellungen für das Schaltventil 13 und damit den drei Gängen entsprechen.The manual shift lever 18 consists of a switch button 22, a resilient part 23 and a fork formed from legs 24. The latter are mounted so that they can move freely on the pivot pin 26 by means of the bearings 25. The pivot pins 26 are attached to the flanges 27 and are coaxially arranged. The flanges 27 are fastened at a certain distance on an intermediate piece 28 which is firmly connected to the frame part 12 of the tractor. The resilient part 23 of the manual shift lever 18 enables it to be set in the various recesses of the gate 17, which correspond to the three switching positions for the switching valve 13 and thus the three gears.

Der Handschalthebel 18 ist mit dem Schaltventil 13 indirekt über einen zweiarmigen Hebel 30 verbunden. Dieser ist erheblich kürzer als der Handschalthebel 18 und in seiner Mitte auf einem Bolzen 31 zwischen den Schenkeln 24 des Handschalthebels 18 gelagert. Abstandstücke 32 stellen die Mittellage des Hebels 30 zwischen den Schenkeln 24 sicher. Das obere Ende des Hebels 30 ist schwenkbar über den Bolzen 35 mit dem Gabelstück 34 der Stange 36 verbunden, die über das Gabelstück 37 den Schieber 19 des Schaltventils 13 betätigt. Zwischen dem Gehäuse des Schaltventils 13 und dem Gestänge 36 ist eine Rückholfeder 38 angeordnet, die den Schieber 19 in die äußerste Stellung nach links zu ziehen bemüht ist. Der 1-1.andschalthebel 18, sein Drehpunkt an den Schwenkzapfen 26 und die Einstellkulisse 17 sind so zueinander angeordnet, daß bei gleichzeitiger Mitbewegung des Hebels 30 die gestrichelte Stellung 18 a der Schaltung des 1.. Ganges, die ausgezogen in F i g. 1 dargestellte Stellung der Schaltung des 2. Ganges und die -estrichelte Stellung 18 b der Schaltung des 3. Ganges entspricht.The manual shift lever 18 is indirectly connected to the shift valve 13 via a two-armed lever 30 . This is considerably shorter than the manual shift lever 18 and is mounted in its center on a bolt 31 between the legs 24 of the manual shift lever 18. Spacers 32 ensure the central position of the lever 30 between the legs 24. The upper end of the lever 30 is pivotably connected via the bolt 35 to the fork piece 34 of the rod 36 , which actuates the slide 19 of the switching valve 13 via the fork piece 37 . Between the housing of the switching valve 13 and the linkage 36 , a return spring 38 is arranged, which tries to pull the slide 19 into the extreme position to the left. The 1-1.and shift lever 18, its fulcrum on the pivot pin 26 and the setting gate 17 are arranged to each other that with simultaneous movement of the lever 30, the dashed position 18 a of the circuit of the 1st gear, which is drawn in F i g. 1 position of the circuit of the 2nd gear and the dashed position 18 b corresponds to the circuit of the 3rd gear.

Das untere Ende des Hebels 30 ist so schmal ausgebildet, daß es sich zwischen den inneren Enden der Schwenkzapfen 26 frei bewegen kann. Zwei einseitig der Form der Schwenkzapfen 26 angepaßte Anschläge 41 sind mit dem Hebel 30 auf der Seite verbunden, auf der das Gestänge 36 und das Schaltventil 13 liegen. Die Rückholfeder 38 hält durch diese Anordnung die Anschläge 41 gegen die Schwenkzapfen 26. Es ist ersichtlich, daß durch die Bewegung des Handschalthebels 18 die Gänge geschaltet werden können, wobei sich der Handschalthebel 18 und Hebel 30 um die Achse der Schwenkzapfen 25 drehen und die Bewegung beim Schalten vom 3. bis zum 1. Gang gegen die Kraft der Rückholfeder 38 erfolgt, während die Schaltung vom 1. bis zum 3. Gang durch die Wirkung der Rückholfeder 38 (reschieht.The lower end of the lever 30 is so narrow that it can move freely between the inner ends of the pivot pin 26. Two stops 41 adapted on one side to the shape of the pivot pin 26 are connected to the lever 30 on the side on which the linkage 36 and the switching valve 13 are located. The return spring 38 maintains this arrangement, the stops 41 against the pivot pin 26. It is seen that the gears can be shifted by the movement of the manual shift lever 18, wherein the hand lever 18 and lever 30 to rotate about the axis of the pivot pin 25 and the movement when shifting from 3rd to 1st gear takes place against the force of return spring 38 , while shifting from 1st to 3rd gear is effected by the action of return spring 38 (reschicht.

Um den Hebel 30 auch relativ zum Handschalthebel 18 bewegen zu können, ist ein Verbindungsgestänge zum Pedal 54 für die Regelung der Kraftstoffzufuhr vorgesehen. Ein Hebel 44 ist so angeordnet, daß er zwischen den Enden der Schwenkzapfen 26 durchschwingen kann und gegen das untere Ende des zweiarinigen Hebels 30 zur Anlage kommt. Der Hebel 44 sitzt auf einer Büchse 45, die auf der Welle 46 durch den Stift 47 gesichert ist. Die Welle 46 ist in den Flanschen 27 gelagert, und an ihrem einen Ende ist der Hebel 48 befestigt. Das andere Ende des Hebels 48 ist durch den Stift 50 gelenkig mit der Stange 49 verbunden. Durch Bewegung der Stange 49 verschwenkt der Hebel 44 den Hebel 30 relativ zum Handschalthebel 18, so daß das Schaltventil 13 um eine Schaltstufe niedriger geschaltet ist, als an sich der Stellung des Handschalthebels 18 entspricht.In order to be able to move the lever 30 also relative to the manual shift lever 18 , a connecting linkage to the pedal 54 is provided for regulating the fuel supply. A lever 44 is arranged so that it can swing through between the ends of the pivot pin 26 and comes to rest against the lower end of the two-in-one lever 30. The lever 44 sits on a sleeve 45 which is secured on the shaft 46 by the pin 47. The shaft 46 is mounted in the flanges 27 and the lever 48 is attached to one end thereof. The other end of the lever 48 is articulated to the rod 49 by the pin 50. By moving the rod 49, the lever 44 pivots the lever 30 relative to the hand lever 18, so that the switching valve is switched to lower a switching stage 13, as corresponds to the position of the manual shift lever 18th

Das obere Ende der Stange 49 ist gelenkig am Hebelarm 51 angeschlossen, der mit dem Hebelarm 52 einen zweiarmigen Hebel bildet und mittels des Drehzapfens am Schlepperrahmen schwenkbar gelagert ist. Der Hebelarm 52 ist über eine Stange 53 mit dem Pedal 54 verbunden, das bei 55 schwenkbar am Boden des Fahrerstandes angelenkt ist.The upper end of the rod 49 is connected in an articulated manner to the lever arm 51 , which forms a two-armed lever with the lever arm 52 and is pivotably mounted on the tractor frame by means of the pivot pin. The lever arm 52 is connected via a rod 53 to the pedal 54, which is pivotably articulated at 55 on the floor of the driver's cab.

Der Hebel 56 regelt über den Bolzen 57 die Kraftstoffzufuhr und ist mit dem Hebelarm 51 über ein Freiganggestänge verbunden, das sich aus einem Kolben 59, einem Federgehäuse mit Verbindungsstange 60 und einer Feder 61 zusammensetzt. Die Anordnung ist so getroffen, daß die wirksame Länge der Verbindung zwischen den Hebeln 56 und 51 gegen die Kraft der Feder 61 vergrößert werden kann, wenn der Hebel 56 gegen den Vollastanschlag 15 anliegt. Die verstellbaren Anschläge 14 und 15 bestimmen die Leerlaufstellung und die Vollaststellung. In F i g. 1 ist das Pedal 54 in der Vollaststellung gezeigt. Eine weitere Betätigung des Pedals 54 bewirkt ein Zusammendrücken der Feder 61 und die Bewegung der Stange 49 zur Betätigung des zweiarmigen Hebels 30 über den Hebel 44, wie in F i g. 4 gezeigt. Bei Entlastung des Pedals 54 kehrt dieses selbsttätig in die gestrichelte Stellung nach F i g. 1 zurück, die der Leerlaufstellung des Vergasers oder der Einspritzvorrichtung entspricht.The lever 56 regulates the fuel supply via the bolt 57 and is connected to the lever arm 51 via a free linkage which is composed of a piston 59, a spring housing with a connecting rod 60 and a spring 61 . The arrangement is such that the effective length of the connection between the levers 56 and 51 can be increased against the force of the spring 61 when the lever 56 rests against the full-load stop 15 . The adjustable stops 14 and 15 determine the idle position and the full load position. In Fig. 1 shows the pedal 54 in the full load position. Further actuation of the pedal 54 causes compression of the spring 61 and the movement of the rod 49 for actuation of the two-armed lever 30 via the lever 44, as in FIG. 4 shown. When the pedal 54 is relieved of pressure, it automatically returns to the position shown in dashed lines according to FIG. 1 , which corresponds to the idle position of the carburetor or the injector.

Es ist ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung der Fahrer die Möglichkeit besitzt, drei Gänge zu schalten und beim 2. und 3. Gang lediglich durch Betätigung des Gaspedals das Wechselgetriebe um eine Schaltstufe herunterzuschalten, wenn dies bei der Arbeit notwendig werden sollte.It can be seen that the arrangement according to the invention gives the driver the option of shifting three gears and, in the case of 2nd and 3rd gear, simply by pressing the accelerator pedal to downshift the gearbox by one gear, if this should be necessary during work.

Claims

Claims: 1. Gear shifting device working with pressure medium for a multi-gear, shiftable under load change gear of motor vehicles, in which the change gear in at least two gears by the pedal connected to the shift linkage leading from the manual shift lever for regulating the fuel supply to the drive machine when actuated beyond the full load position without changing the position of the manual shift lever is herunterschaltbar by one speed, d a d u rch g e k hen -zeichnet that the connection between the hand lever (18) and the switching valve (13) entrained on a link switching, pivotably mounted on the manual gearshift lever two-armed lever (30) if the free end of which a lever (44) can be placed, which is connected to the pedal (54) via a lever linkage (49, 51, 52, 53) and acts independently of the manual shift lever (18) on the switching valve ( 13) acts to downshift a gear when the pedal (54) is over full load position is operated.

2. Gear shift device according to claim 1, characterized in that the manual shift lever (18) is designed in the lower part as a fork, between the legs (24) of the two-armed lever (30) is pivotably arranged at such a height that provided at its free end one-sided The stops (41) come to rest against the pivot pin (26) for the manual shift lever (18) . 3. Gear shifting device according to claim 1 and 2, characterized in that the linkage (44, 49, 51, 52, 53) connecting the pedal (54) to the two-armed lever (30 ) under the influence of a spring-loaded free-motion connection (59 , 60, 61) , which allows adjustment of the pedal (54) beyond the full load position.

Documents considered: German Patent No. 732 541, German Auslegeschrift No. 1070 467; British Patent No. 619 234, U.S. Patent No. 1993 015.