DE1575008A1

DE1575008A1 - Schalteinrichtung fuer Triebwerke,insbesondere fuer Triebwerke landwirtschaftlicher Nutzfahrzeuge

Info

Publication number: DE1575008A1
Application number: DE19661575008
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Arnegger; Egon Mann; Willi Pfeiffer; August Winter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1966-08-19
Filing date: 1966-08-19
Publication date: 1969-12-18
Also published as: US3433087A

Description

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAi¹EN Aktiengesellschaft Friedrichshafen

Schalteinrichtung für Triebwerke, insbesondere für Triebwerke landwirtschaftlicher

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für Triebwerke, insbesondere für Triebwerke landwirtschaftlicher N'itzfahrzeuge, die jeweils aus einem schaltbaren Zahnräderwechselgetriebe und einem stufenlos regelbaren Getriebe, vorzugsweise einem Kettenwandler oder einem hydrostatischen Wandler, gebildet sind, und betrifft Maßnahmen zur vereinfachten Ausgestaltung derartiger Schalteinrichtungen.

Bei Triebwerken der vorgenannten Art ist es erforderlich, das Sahnräderwechselgetriebe und/oder das stufenlos regel~ bare Getriebe jeweils ^_n Abhängigkeit voneinander zu betätigen. Da2.1 wurden bisher zwei getrennte, beispielsweise als Schalthebel ausgebildete Betätigungsglieder verwendet, mittels denen die Umschaltung des Zahnräderwechselgetriebes und die Regelung des stufenlos verstellbaren Getriebes bewerkstelligt wurde. Diese Art der Betätigung eines Triebwerkes hat sich jedoch in der Praxis nicht bewährt, da der Fahrer, insbesondere in kritischen FahrSituationen durch die Betätigung von zwei Schalthebeln überfordert wurde, so daß oftmals Fehlschaltungen, die wiederum zu Betriebsstörungen führten, vorgenommen wurden.

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Außerdem ist der Bauaufwand dieser Schalteinrichtungen erheblich, da hierbei zwei teilweise aufwendig ausgestaltete Schaltgestänge erforderlich sind

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schalteinrichtung für Triebwerke, insbesondere für Triebwerke landwirtschaftlicher Nutζfahrzeuge, die jeweils aus einem schaltbaren Zahnräderwechselgetriebe und einem stufenlos regelbaren Getriebe, vorzugsweise einem Kettenwandler oder einem hydrostatischen Wandler gebildet sind, zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau und vor allem ohne Schwierigkeiten zu handhaben ist und durch die stets eine einwandfreie Funktion des Triebwerkes gewährleistet wird

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zur " Betätigung des Zannräderwechselgetriebes und des stufenlos regelbaren Getriebes ein einziger Schalthebel vorgesehen ist, der, in einer Schaltkulisse geführt, m zwei Ebenen verstellbar ist, wobei eine Schaltebene dem Zahnräderwechselgetriebe und die andere Schaltebene dem stufenlos regelbaren Getriebe zugeordnet ist ο

Vorteilhaft ist es hierbei, die Schaltkulisse für jeden Fahrbereich mit je zwei parallel zueinander verlaufenden,

co axial symmetrisch angeordneten Schaltgassen zu versehen, ii' ο

to untereinander zum Ausschwenken des Schd^aebels verbunden sind, oo

^ wobei zweckmäßigerweise die von der Neutral stellung des _> Schalthebels ausgehenden Schaltgassen der Schaltung des

ο Zannräderwechselgetriebes und die in einer anderen Ebene verlaufenden weiteren Schaltgassen der Steuereinrichtung

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des stufenlos regelbaren Getriebes zuzuordnen sind.

Zur Verbindung des Schalthebels mit der Schaltwelle des Zahnräderwechselgetriebes kann in vorteilhafter Weise ein drehfest auf der Schaltwelle gelagerter Mitnehmer öd,dgl» vorgesehen werden, der an seinem freien Ende eine Ausnehmung aufweist, in die der Schalthebel bei Verstellung in den dem Zahnräderwechselgetriebe zugeordneten Schaltgassen eingreift, während zur Verbindung des Schalthebels mit der Steuereinrichtung des stufenlos regelbaren Getriebes hierbei ein auf der Schaltwelle des Zahnräderwechselgetriebes drehbar gelagerter Hebel dient, der mit dem vorzugsweise gabelförmig ausgebildeten Schalthebel drehfest und in Richtung der Schaltwelle schwenkbar verbunden ist.

Um das Verschwenken des Schalthebels von einer in die andere Schaltebene zu erleichtern, ist es des weiteren zweckmäßig, zwischen dem Schalthebel und dem auf der Schaltwelle drehbar gelagerten, der Steuereinrichtung des stufenlos regelbaren Getriebes zugeordneten Hebel eine oder mehrere in Richtung der Schaltwelle wirkende Druck- oder Zugfedern ο d.dgl ο anzuordnen _t

Zum Ausgleich der dem Zahnräderwechselgetriebe zugeordneten Verstellwege des Schalthebels kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung das freie Ende des drehbar auf der Schaltwelle gelagerten Verstellhebels in einer mit einem zu der

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Steuereinrichtung führenden weiteren Hebel verbundenen Hülse od.dgl. geführt und zur Mitnahme mit Anschlägen versehen werden, wobei zwischen diesen Hebeln eine oder mehrere vorgespannte Federn eingesetzt sindo In Neutralstellung des Schalthebels wird hierbei zwischen den Anschlägen des Verstellhebels und der Hülse ein Abstand gewählt, der dem Hub des Verstellhebels entspricht, der durch den dem Zahnraderwechselgetriebe zugeordneten Verstellweg des Schalthebels verursacht wird.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schalteinrichtung zeichnet sich vor allem durch einen einfachen Aufbau und eine betriebssichere Handhabung aus. Dadurch, daß nämlich zur Betätigung des Zahnräderwechselgetriebes und des stufenlos verstellbaren Getriebes lediglich ein in zwei Ebenen verstellbarer, in einer Schaltkulisse geführter Schalthebel, der in griffgünstiger Lage angeordnet ist, vorgesehen wird, kann nicht nur eine Änderung der Fahrgeschwindigkeit, sondern auch der Fahrtrichtung des Fahrzeuges auf einfache Weise durch Verstellen dieses einzigen Schalthebels vorgenommen werden. Der Fahrer muß somit nur einen Schalthebel verstellen, um den Betriebszustand des Fahrzeuges zu verändern.

Dadurch wird aber nicht nur die Bedienbarkeit des Triebwerkes günstig beeinflußt, auch das Betriebsverhalten kann wesentlich verbessert werden. Werden nämlich die von der Neutralstellung des Schalthebels ausgehenden Schaltgassen der Schaltung des Zahnräderwechselgetriebes und die in einer

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anderen Ebene verlaufenden weiteren Schaltgassen der Steuereinrichtung des stufenlos regelbaren Getriebes zugeordnet, so wird die Umschaltung von einer !Fahrtrichtung auf die ,andere zwangläufig jeweils bei der geringsten Drehzahl des stufenlos regelbaren Getriebes vorgenommen, da ein Verschwenken des Schalthebels nur in diesem Regelbereich möglich ist. Die Fahrkupplung und die Synchronisiereinrichtung des Schaltgetriebes werden dadurch entlastet, da die Belastung, insbesondere das Abbremsen und Beschleunigen der Fahrzeugmassen, und somit auch der Verschleiß erheblich geringer als bei den vorbekannten Erfindungen mit zwei Schalthebeln sind ο Eine Fehlschaltung ist dabei nahezu ausgeschlossen, da durch den Schalthebel stets eine gute Fahrtrichtungsanzeige gegeben ist.

Weitere Einzelheiten einer gemäß der Erfindung ausgebildten Schalteinrichtung für ein aus einem Zahnräderwechselgetriebe und einem stufenlos regelbaren Getriebe zusammengesetztes Triebwerk sind einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen. Hierbei zeigen;

Fig. 1:den Schalthebel eines Triebwerkes mit den Verbindungsgliedern zu der Steuereinrichtung des stufenlos verstellbaren Getriebes in Ansicht;

cd Fig. 2:den Schalthebel nach Figo 1 mit den Verbindungs-

to gliedern zu der Schaltmuffe des Zahnräderwechsel-

getriebes im Axialschnitt;

Fig» 3:die Draufsicht auf die Schaltkulisse des Schalthebels und
Fig. 4: einen Ausschnitt der zwischen den der'Steuer-

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einrichtung zugeordneten Bebein eingesetzten Ausgleichshulse

Die in den Figuren 1 und 2 darges^h'e \na mi: 1 bezeichnete Schalteinrichtung besteh" aus pinem Sonaitnebel 2, der in einer Schaltkulisse 3 gefuhrt und über Zwischenglieder mit einem schaltbaren Zahnrad erweck se Ige⁴· riebe und einem stufenlos regelbaren Getriebe verbunden ist. Zur Verbindung des Schalthebels 2 mit' dem "ahnräderwe·:.ιΒβ!getriebe dient eine Schaltwelle 4 und em .irehies* aif α leser gelagerter Mitnehmer 6, in dessen Ausnehmung 15 ¹I^r Sonaithebel 2 eingreift, sowie eine mit der S.tia.fweile 4 feat verbundene Schaltgabel 5, durch die eine entsprechend ausgebildete Schaltmuffe verschoben werden kann, so daii das Zahnräderwechselgetriebe durch diese betätigbar is+-, ^!m die Übersetzung des ebenfalls nicht dargestellten stufenlos regelbaren Getriebes durch den Schalthebel 2 zu verändern, sind Hebel 7, 8 und 9 vorgesehen, über die in Abhängigkeit von der Stellung des Schalthebels 2 die Steuereinrichtung 10 des stufenlos regelbaren Getriebes beeinflußbar ist. Der Schalthebel 2 ist hierbei durch die Schraubverbindungen 14 drehfest, aber in Richtung der Schaltwelle 4 schwenkbar, mit dem Hebel 7 verbundene

Wie insbesondere der Fig. 3 zu entnehmen ist, ist die Schaltkulisse 3, ausgehend von der O-Stelluiig des Schalthebels 2, beiderseits mit je zwei Schaltgassen 11 und 12 bzw» 11' und 12¹ versehen, durch die der Schalthebel 2 m den Schalt ebenen I und Il gemäß Fig» 2 verschwenkbar ist, Tn dem dar-

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gestellten Ausführungsbeispiel ist die Zuordnung der Shaltgassen 11 und 11*, 12 und 12 derart gewählt, daß, wie es noch zu erläutern ist, "bei einer Verstellung des Schalthebels 2 in den inneren Schaltgassen 11 und 11' das Zahnraderwechselgetriebe und bei einer Verstellung in den äußeren Scba.ltgassen 12 und 12' das stufenlos regelbare Getriebe betätigt wird,

TJm bei einer Verstellung des Schalthebels 2 die dem Zahnräderwechselgetriebe zugeordneten Verstellwege gegenüber dem stufenlos regelbaren Getriebe ausgleichen zu Können, ist zwischen den Hebel 7 und 8 eine Hülse 16 eingesetzt, die mit dem Hebel 8 fest verbunden ist, während die Verbindung mi+ dem Hebel 7, wie es in Figo 4 gezeigt ist, über die Anschläge 17 und 19 erfolgte Der Abstand zwischen den Anschlägen 17 und 19 entspricht hierbei dem Hub , der durch den Verstellweg des Hebel 7 in der Endlage A bzw- A der Schaltgaseen 11 und 11' verursacht wird« Zur Stabilisierung des Gestänges dient eine zwischen den Hebeln 7 und 8 mit Vorspannung eingesetzte und durch die Hülse 16 geführte Feder 18„

Wird der Schalthebel 2 von der O-Stellung in der Schaltebene I nach rechts oder links in die strichpunktiert eingezeichneten Schaltstellungen A bzw* A verschwenkt, wobei eine der Schwenkrichtungen der Vorwärts- und die andere der Rückwährtsfahrt zugeordnet ist, wird, da der Schalthebel i. xn die Ausnehmung 13 des Mitnehmers 3 eingreift, die SchaltweJIe 4. verdreht und somit das Zahnräderwechselgeiriebe durch die Schaitgabel 5 betätigt. Der Hebel 7, der

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durch das gabelförmig ausgebildete Ende des Schalthebels mit diesem fest verbunden ist, wird dabei ebenfalls ausgeschwenkt«, Eine Verstellung des Hebels 9 und damit der Steuereinrichtung 10 des stufenlos regelbaren Getriebes erfolgt dabei jedoch nicht, da die Anschläge 17 und 19 erst in den Endlagen nach Überwindung des gewählten Abstandes zur Anlage kommen und somit der Schwenkbereich von 0 nach A bzw. A¹ durch die Hülse 16 ausgeglichen wird.

In den Endetellungen A bzw. A¹ kann sodann entgegen der Kraft oder durch Unterstützung der zwischen Hebel 7 und dem Schalthebel 2 eingesetzten Feder, je nachdem ob eine Zug- oder Druckfeder verwendet wird, der Schalthebel 2 in die Schaltebene II verschwenkt werden. Dabei schwenkt auch der Schalthebel 2 aus der Ausnehmung 13 des Mitnehmers aus, so daß die Verbindung zwischen dem Zahnräderwechselgetriebe und dem Schalthebel 2 unterbrochen ist und bei dessen weiteren Verstellung das Zahnräderwechselgetriebe unbeeinflußbar bleibt.

Wird der Schalthebel 2 in den in der Schaltebene II angeordneten Schaltgassen 12 und 12' verschwenkt, wird über die Hebel 7, 8 und 9 die Steuereinrichtung 10 des stufenlos regelbaren Getriebes verstellt, und zwar in der Art, daß das Fahrzeug in den Endlagen B bzw. B¹ die größte Vorwärtsoder Rückwärtsfahrt ausführt. Durch Verstellen des Hebels in den Schaltgassen 12 und 12* kann somit die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges stufenlos auf einfache Weise geändert

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und den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden_o Dadurch., daß bei einer Änderung der Fahrtrichtung der Schalthebel 2 wiederum in die Schaltebene I zurückgeschwenkt werden muß, um in die gegenüberliegende Schaltgasse zu gelangen, wird eine Umschaltung des Zahnräderwechselgetriebes jeweils bei der kleinsten Übersetzung des stufenlos regelbaren Getriebes vorgenommen, so daß die Belastungen der Synchronisiereinrichtungen, da die Fahrzeugmassen durch das stufenlos regelbare Getriebe abgebremst werden, äußerst gering sind,

E/G Ij Akte 4753

18.8.1066

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Claims

?_a_t _e _η_ t _a_ n g_p_r _u_c _h_e

1„ Schalteinrichtung fur Triebwerke, insbesondere fur Triebwerke landwirtschaftlicher Nut?fahrzeuge, aie jeweils aus einem schaltbaren Zahnräderwechselge'rieDe und einem stufenlos regelbaren Getriebe, vorzugsweise einem Kettenwandler oder einem hydrostatischen Wandler, gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,, daß zur Betätigung des Zahnräderwechselgetriebes · Schal tmufi'e 5) und des stufenlos regelbaren Getriebes .Steuereinrichtung 10) ein einziger Schalthebel _V2) vorgesehen ist-, der, in einer Schaltkulisse >3) geführt, in zwei Ebenen ·I, II)

ι Ii verstellbar ist, wobei eine Schaltebene/dem "afcnräierwechselgetriebe ^f.5) und die andere Schaltebene ,TI.) dem stufenlos regelbaren Getriebe (10) zugeordnet ist»

2, Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkulisse (.3) für jeden Fahrbereicn mit je zwei parallel zueinander verlaufenden, axial symmetrisch angeordneten Schaltgassen (11, 12 bzw, 11 ^:, ' I '■) versehen ist, die untereinander zum Ausschwenken des Schalthebels (2) verbunden sindc

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Neutralstellung (O) des Schalthebeis (2) ausgehenden Schaltgassen (11, 11') der Schaltung des Zahnräderwechselgetriebes (5) und die in einer anderen Ebene (II) verlaufenden weiteren Schaltgassen '12,. 12') der Steuereinrichtung des stufenlos regelbaren Getriebes

(10) zugeordnet sind. < *BAD ORIGINAL

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Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Schalthebels (2) mit der Schaltwelle (4) des Zahnräderwechselgetriebes (5) ein drehfest auf dieser gelagerter Mitnehmer (.6) od.dgl = vorgesehen ist, der an seinem freien Ende (b*.) eine Ausnehmung (13) aufweist, in die der Schalthebel (2) bei Verstellung in den dem Zahnräderwechselgetriebe (5) zugeordneten Schaltgassen (11, 11') eingreift-,

5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Schalthebels (2) mit der Steuereinrichtung (10) des stufenlos regelbaren Getriebes ein auf der Schaltwelle (4) des Zahnräderwechselgetriebes (5) drehbar gelagerter Hebel (7) vorgesehen ist, mit dem der vorzugsweise gabelförmig ausgebildete Schalthebel (2) drehfest und in Richtung der Schaltwelle (4) schwenkbar verbunden ist»

ο Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5« dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schalthebel (2) und dem auf der Schaltwelle (4) drehbar gelagerten, der Steuereinrichtung (10) des stufenlos regelbaren Getriebes zugeordneten Hebel (7) eine oder mehrere in Richtung der Schaltwelle (4) wirkende Druck- oder Zugfedern (15) od.dgl. angeordnet sind.

ο Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der dem Zahnräderwechselgetriebe (5) zugeordneten Verstellwege

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(0-A, 0-A») dee Schalthebels (2) das fr·!· End· (7') des drehbar auf d«r Schaltwell· (4) gelagerten Yerstellhebels (7) In einer mit ein·» su der Steuereinrichtung führenden weiteren Hebel (8) verbundenen Hüls· (16) . od.dgl. geführt und zur Mitnahme mit Anschlägen (17) rersehen ist, wobei zwischen diesen Hebeln (7 und 8) eine oder mehrere vorgespannte federn (18) eingesetzt sind.

8. Schalteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Neutraletellung des Schalthebels (2) zwischen den Anschlagen (17« 19) des Yerstellhebels (7) und der Hülse (16) ein Abstand gewählt ist, dem der.Hub des Terstellhebels (7) entspricht, der durch den dem Zahnräderwechselgetriebe (5) zugeordneten Verstellweg (0-A, 0-A¹) des Schalthebels (2) verursacht wird.

B/G/ Akte 4753

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