DE757966C

DE757966C - Schaltvorrichtung fuer Geschwindigkeitswechselgetriebe an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE757966C
Application number: DEG99804D
Authority: DE
Inventors: Earl A Thompson
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1938-04-01
Filing date: 1939-03-30
Publication date: 1952-06-30
Also published as: GB522881A; US2204872A

Description

Die- Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe an Kraftfahrzeugen, bei der die Getriebe für die verschiedenen Gangstufen durch Flüssigkeitsdruck umgestellt werden. Hierbei werden Steuerventile benutzt, die teils von Hand durch, den Fahrer, teils selbsttätig durch die vereinigte Wirkung der Motorregelung mittels der Drosselklappe und der Motordrehzahl eingestellt werden. Die bisher

übliche Übertragung· dieser Wirkung vom Gasfußhebel einerseits und von einem durch den Motor angetriebenen Fliehkraftregler andererseits auf ein Steuerventil mit Hilfe rein mechanischer Mittel, etwa durch einen beiden Verstellkräften ausgesetzten Ausgleichshebel bedingte die Benutzung eines Steuergestänges verwickelter Bauart, in das Übertragungsfedern, Anschläge und toter Gang eingefügt werden mußten, um den ver-

schiedenen Anforderungen des Betriebes entsprechen zu können, und war daher leicht Störungen ausgesetzt.

Mit der Erfindung wird bezweckt, die Betriebssicherheit zu erhöhen und die Anordzu vereinfachen. Dies wird durch Einführung der Druckmittelsteuerung für die Umstellung der Steuerventile selbst erreicht; der dabei wirksame, ein Steuerventil mittels eines oder

ίο mehrerer Druckkolben bewegende Druck muß dann die Resultierende aus den verschiedenen von der durch den Fahrer willkürlich vorgenommenen Einstellung der Drosselklappe und der jeweiligen Motordrehzahl herrührenden Einflüssen und aus Vorspannungskräften sein, die eine bestimmte Grundstellung des * betreitenden Ventils herl>eizuführen suchen. Durch geeignete Abstimmung der verschiedenen auf den Verstellkolben eines Ventils wirkenden Druckkräfte läßt sich erreichen, daß hei Änderung des Übersetzungsverhältnisses keine neutrale Zwischenperiode, während welcher der Gang geschaltet wird, besteht, sondern eine Überlappung stattfindet

as derart, daß der neu eingeschaltete Antriebsteil seine Tätigkeit bereits aufnimmt, während derjenige Teil, der ausgeschaltet werden soll, noch wirksam ist und erst dann mit seiner Antriebstätigkeit aufhört, wenn das Drehmoment genügend gesichert ist.

Auf diese Weise findet kein Drehmomentstoß in den Getrieben zwischen dem Motor und der Belastung und nur ein geringer Verlust an Antrieb und Kraft statt, während der Verlust bei den gewöhnlichen, in Stufen zu schaltenden Wechselgetrieben, bei denen eine Schaltpause oder Xichtantriebsperiode eingeschoben werden muß, stets erheblich ist. Das Getriebe l>esteht- vorzugsweise aus zwei Umlaufrädergetrieben, die in Reihe geschaltet sind. Dann können bei zwei Übersetzungsverhältnissen in jeder Einheit im ganzen vier Gangstufen erzielt werden. Die eine Einheit ist dabei bis zu einem gewissen Grade der von Hand aus bewirkten Steuerung unterworfen, während die zweite Einheit ausschließlich unter der gemeinsamen Wirkung des Reglers und des Gashebels selbsttätig umgeschaltet wird.

Zur Umschaltung der Getriebe dient der von einer Pumpe, die vom Motor angetrieben wird, erzeugte Flüssigkeitsdruck, der erfindungsgemäß für den Zweck der Steuerung der Ventile einerseits durch eine vom Gasfußhebel bewegte Vorrichtung· mehr oder weniger gedrosselt und anderseits in einer von der Umdrehungszahl des Motors abhängigen Vorrichtung, z. B. einem hydraulischen, den Flieh- I kräften unterworfenen Druckregler, geändert j wird. Die so erhaltenen beiden, abgeleiteten j Drücke wirken dann gegebenenfalls gemeinsam mit dem unveränderten Pumpendruck auf die durch Federn oder auf andere geeignete Weise vorgespannten Ventilverstellkolben und bringen so die den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechenden Getriebeschaltungen zustande. Der von der Motorr· regelung also durch die Stellung der Drossel l>edingte Druck, der das Einsetzen der Kupplungen in den Umlaufrädergetrieben beeinflußt, kann gemäß der Erfindung gleichzeitig als Ausgleichsdruck für die Umstellkolben der Steuerventile dienen. Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden durch den hydraulischen Regler zwei abgeleitete Drücke erzeugt und diese mit den anderen die Umschaltung der Getriebe bestimmenden Kräften und Drücken den mit den Steuerventilen je in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Druckkolben mit verschiedener wirksamer Fläche zugeführt. Dies führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Steuereinrichtung.

Weitere Einzelheiten, insbesondere hinsichtlich der Einrichtung unter den verschiedenen Betriebsverhältnissen und des Einflusses, den hierbei der Fahrer durch Bedienung des Handstellhebels und des Gasfußhelx'ls ausüben kann, gehen aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung hervor. In den Zeichnungen stellt dar

Fig. ι einen Längsschnitt durch ein Geschwindigkeitswechselgetriebe,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 und 3 a Querschnitte gemäß den Linien 3-3 bzw. 3,_Γ3_α der Fig. 1.

' Fig. 4 ein Steuerschema für das Ül>ertra-

100 gungsaggregat,

Fig. 4a eine Einzelheit der Fig. 4;

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine l>esondere Ausführungsform des hydraulischen Reglers,

Fig. 6 das zugehörige Steuerschema,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des von dem Fahrer zu bedienenden Gestänges für die Steuerungssysteme nach Fig. 4 und 6.

Gemäß Fig. 1 trägt die mit dem Zahnrad 7 verbundene, im Gehäuse 2 gelagerte Antriebswelle 5 eine Zwiscnenwelle 8. Das andere Ende der Welle 8 ist mit der Trommel 11 verbunden und enthält ein Lager für die Zwischenwelle 21. Auf dem genuteten Teil 9 der Welle 8 befindet sich ein durch die Hand des Fahrers mittels der Kurbel 109 der Welle 103 (Fig. 2) verschiebbares Zahnrad 19, das entweder mit der Innenverzahnung 7' des Rades 7 oder mit dem Leerlauf rad 18 für den Rückwärtsgang zu kämmen vermag. Eine zwischen der Endwand des Gehäuses 2 und der Zwischenwand 4 angeordnete Vorlege-

welle 15 trägt einen Getriebeteil 20. Das ■ Rad 16 des Teiles 20 kämmt mit dem Rad 7. Das Rad 17 des Teiles 20 kämmt mit dem ; Leerlaufrad 18. Befindet sich das Rad 19 im i Eingriff mit der Verzahnung 7' des Rades 7, j so läuft die Welle 8 zusammen mit der j Welle 5 um. Steht das Rad 19 im Eingriff ι mit dem Rad 18, so läuft die Welle 8 um- j gekehrt zur Welle 5.

Die an dem Teil 20 und die an der Welle 8 sitzenden Zahnräder 173 und 174 treiben über die Querwellen 176 und 178 mit Zahnrad 175 die Läufer 171, 182 und 172, 183 der Druckpumpe 199, die die Flüssigkeit durch Rohr 191 aus dem Sumpf ansaugt. Die normale Umdrehungsrichtung der beiden Läufer 172 und 171 ist gleich, so daß die beiden Pumpendrücke sich addieren. Läuft jedoch der Motor im Rückwärtsgang, so wird der Läufer 172 der -kleineren Einheit ebenfalls rückwärts laufen und der Druck dieser Einheit wird von demjenigen der größeren Einheit subtrahiert. Der verminderte Druck genügt für die Schaltungen im Rückwärts-S^anS-

Die in dem Gehäuse 2 gelagerte Ausgangswelle 50 trägt das Lager für das hintere Ende der Welle 21.

Die Verzahnung 12 der Trommel 11 kämmt mit Planetenrädern 24 auf Spindeln 23, die in dem zusammen mit der Welle 21 drehbaren Träger 22 sitzen. Das Sonnenrad 25, das ebenfalls mit den Planetenrädern 24 kämmt, besteht aus einem Stück mit der auf der Nabe des Trägers 22 gelagerten Hülse 26 sowie mit der Trommel 28. Ein Ansatz 34 des Trägers 22 ist bei 40 mit Nuten zur Mitnahme von Kupplungsscheiben 33 versehen, welche mit Kupplungsscheiben 36 zusammenwirken, die durch Mitnehmer mit der Trommel 28 verbunden sind und mit ihr umlaufen. Im Innern der Trommel 28 befinden sich Sitze 30 für Kupplungsauslösefedern 88, die sich gegen eine mit der Trommel 28 zusammen umlau-

45- fende Druckplatte 74 stützen. Der Boden 29 der Trommel 28 ist bei 71 zu Zylindern für Kupplungskolben J2 ausgebildet, deren Stangen 73 auf die Druckplatte 74 wirken. Eine Bohrung 79 ermöglicht 'die Zuführung von Druckflüssigkeit zu den Zylindern Ji.

Wirkt Flüssigkeitsdruck auf die Kolben 72, so werden die Federn 88 zusammengepreßt, die Kupplungsscheiben 33, 36 belastet und die Teile 12, 24, 25 als Einheit zur Drehung mit .den obenerwähnten anschließenden Teilen gezwungen. Dies stellt den direkten Gang dar. Bei Aufhebung des Flüssigkeitsdruckes in den Zylindern 71 entspannen sich die Federn 88, und die Scheiben 33, 36 übermitteln keinen Antrieb. Eine die Trommel 28 umgebende Bremse 80 hält dann die Trommel gegen Drehung fest, so daß ein Antrieb mit Übersetzung ins Langsame über Träger 22 und Planetenräder 24 zustande kommt. Auf diese Weise stehen zwischen den Wellen 8 und 21 zwei Geschwindigkeitsstufen zur Verfügung.

Das beschriebene Getriebe stellt die vordere Einheit der Vorrichtung dar. Die Zwischenwelle 21 bildet die Ausgangs welle dieser vorderen Einheit und gleichzeitig auch die Antriebswelle für die hintere Einheit, welche auf folgende Weise ausgebildet ist. SonnenrädeT 37 und 38 auf der Welle 21 kämmen mit Planeten rädern 43 bzw. 44. Eine Trommel 59, die auf der Welle 21 aufgekeilt ist, trägt am Umfang bei 67 Gleitnuten für Kupplungsscheiben 60 ähnlich den Kupplungsscheiben 33 der vorderen Einheit. Auf der auf der Hülse der Nabe 59 drehbaren Trommel 39 liegt das Bremsband 90. Die Trommel 39 ist mit einem Zahnkranz 42 verbunden, dessen Körper die Widerlager für die Kupplungsauslösefedern 89 enthält. Auf eine Druckplatte 78, die mit der Trommel 39 umläuft, wirken über die Kolbenstangen "JJ die Kolben 76 in den Zylindern 75, um die Kupplungsscheiben 60 und 55 unter dem Druck der durch Leitung 79' zugeführten Flüssigkeit gegeneinanderzupressen. Der Kranz 42 kämmt mit den Planetenrädern 44, deren q₀ Träger 54 mit der Trommel 52 verbunden ist, die eine mit den Planetenrädern 43 kämmende Innem'erzahnung 51 hat. Der Träger 46 für die Planetenräder 43 besteht aus einem Stück mit der Ausgangswelle 50. Bei Einwirkung der Bremse 90 auf die Trommel 39 wird der Kranz 42 festgehalten, und es findet unter Umlaufen der Planetenräder 44 eine Drehung des Trägers 54 mit Zahnkranz 51 statt. Gleichzeitig wird durch das Sonnenrad 37 ein Drehmoment über die Planetenräder 43 auf den Träger 46 übertragen, so daß. statt eines Übersetzungsverhältnisses, das nur durch die Räder 37, 43, 51 erhalten würde, sich die Übersetzung zwischen Welle 50 und Welle 21 als die Resultante aus der Verbindung der vom Sonnenrad 38 veranlagten- Bewegungen des Kranzes 51 und des Sonnenrades 37 durch die auf dem Träger 46 befindlichen Planetenräder 43 darstellt. Im vorliegenden Falle ist dies eine Übersetzung ins Langsame für den Vorwärtsgang. Im anderen Falle, d. h. bei gelöster Bremse und angezogener Kupplung, drehen sich die Welle 21 und der Kranz 42 als eine Einheit. Dies stelle den direkten Antrieb der hinteren Einheit dar.

In dem Bremszylinder 292 (Fig. 3) gleitet der Kolben 291 mit der Stange 290. Federn 97> 97« ^lind 97& drücken den Kolben nach oben und versuchen dadurch, über den Hebel 193 das bewegliche Ende des Bremsbandes 90 anzuziehen. Verschiebbar in dem engeren Teil 295

des Zylinders 292 ist ein Ausgleichskolben 294, der auf der Stange 290 gleitet. Eine Ausgleichsdruckleitung 276 führt in den Zylinderraum 295 und eine Hauptdruckleitung 279 in den Zylinder 292 oberhalb des Kolbens 291. Ein von der inneren Feder 97^. gehaltener und auf einer im Federhaltebecher befestigten Führungsstange 274 verschiebbarer Anschlag ist so angeordnet, daß er von dem an dem Kolben 294 befestigten, aber durch eine Bohrung des Kolljens 291 frei hindurch gehenden Stift 297 getroffen werden kann. Flüssigkeitsdruck im Zylinder 295 wird zusätzlich auf den Kolben 294 ausgeübt, um den Widerstand der Federn 97, 97,, und 97_& bei einem niedrigeren Druck in der Hauptleitung 279 zu überwinden, damit während einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses aus später erläuterten Gründen ein konstantes Mindestdrehmoment zwischen der Antriebs- und der Ausgangswelle erhalten bleibt.

Fig. 3 a stellt einen Querschnitt durch die Bremse der vorderen Einheit dar. Die Bremstrommel 28 wird von dem Bremsband 80 umgeben, dessen bewegbares Ende durch die Kolbenstange 280 mittels des Schwingarmes 183 bewegt wird. In dem Bremszylinder 282 gleitet auf der Stange 280 ein Kolben 281, der auf den auf der Stange angeordneten Anschlag 286 wirken kann. Er wird durch die Federn 87 und 87_a nach oben gedrückt, die hierdurch versuchen, die Bremse 80 der vorderen Einheit anzuziehen. Ein auf einer Führungsstange verschiebbarer Anschlag 288 wird von der Feder 87_& gehalten und tritt mit dem Anschlag 286 in Eingriff, wenn der Kolben 281 sich in die unterste Stellung bewegt. Ein Ausgleichskolben 285 ist in dem j Zylinderraum 285' des Hauptzylinders 282 gleitbar, er ist mit der Stange 280 fest verbunden. Zwischen den beiden Kolben 281 und 285 befindet sich eine Feder 284. Druck aus der Ausgleichsleitung 277 wird in dem Zylinderraum 285' zur Einwirkung gebracht, um den Widerstand der Federn 87 und 87,, bei einem niedrigeren Druck in der mit dem Zylinder 282 verbundenen Leitung 278 zu überwinden, wie später beschrieben.

In jeder Getriebeeinheit können das Bremsband und die Kupplung wahlweise in Eingriff gebracht werden, um einen Antrieb mit Übersetzung oder den direkten Antrieb zu erzielen, da der Flüssigkeitsdruck, der die Kupplung zum Eingriff bringt, gleichzeitig dazu dient, die Bremse zu lösen und umgekehrt. Auf diese Weise werden in jeder Einheit zwei Übersetzungsverhältnisse erhalten, so daß im ganzen vier Vorwärtsgänge zur Verfügung stehen.

Folgende Tabelle gibt als Beispiel eine go mögliche Kombination von Übersetzungsverhältnissen wieder.

Vordere Einheit

Heran terscha Itu" g

direkt H erunt erschaltu ng

direkt

Erster Gang
Zweiter Gang
Dritter Gang
Vierter Gang

Zur Durchführung dieser Umschaltungen dient die in Fig. 4 schematisch dargestellte Anordnung. Sie enthält außer den Steuerventilen für die Getriebeeinheiten nebst Zubehör und einer Druckpumpe ein in Abhängigkeit von dem Grade des Öffnens der Drosselklappe den Pumpendruck P auf einen Wert C drosselndes Ventil sowie einen hydraulischen Regler, der einen von der Motorgeschwindig-

keit abhängigen Flüssigkeitsdruck G liefert. Der Antrieb des Reglers ergibt sich aus Fig. 2.

Das kleine Rad 175, das die Pumpenwelle 176 antreibt, treibt auch eine Welle 110. die mit dem Flansch in des hydraulischen Reglers durch einen Stift gekuppelt ist. Durch Einrücken des Rades 19 in die Verzahnung 7' wird der Regler mittels des beschriebenen Zwischengetriebes in Umdrehung versetzt.

Der mit dem Flansch 111 verbundene Reglerkörper 112 ist mit einem Gegengewicht 113 Hintere Einheit

Herunterschaltung
Herunterschaltung

direkt

Verhältnis

3,17 2,23 1,24 1,00

versehen und an seinem äußeren Ende in der feststehenden Hülse 114 drehbar gelagert.

Der Regler enthält zwei Kanäle 122 und 124, von denen der erste über Leitung 123 und Hauptdruckleitung 200 mit der Druckpumpe 199 in Verbindung steht, während an den zweiten die Reglerausgangs leitung 220 anschließt. Der Körper 112 hat eine Bohrung 116 zur Aufnahme des Ventils 115, welches normalerweise von einer in der geschlitzten Schraubenkappe 126 sitzenden Feder 125 gehalten wird. Die radial aufeinander folgenden Räume in Gehäuse sind: Der Einlaßraum 119, der Ausgleichsdruckraum 118, die Auslaßöffnung 120 und der Steuerraum 117. Der Einlaßraum 119 ist mit dem Kanal 122 verbunden. Der Druckraum 118 besitzt zwei Auslässe, von denen der eine zur Leitung 220 führt, während der andere, die Bohrung· 121, zum Steuerraum 117 führt. Der Auslaß 120 öffnet sich bei übergroßem Druck. Das

zylindrische Ende des Reglerkörpers 112 hat bei 131 und 132 radiale Bohrungen, um die Verbindung von den Kanälen 122 und 124 mit Ringkanälen herzustellen, in welche die Leitungen 123 bzw. 220 münden.

Das Ventil 115 hat verschiedene nach unten kleiner werdende Kolbenansätze H5_&, ii5_e, ii5_c (Fig. 4) und an seinem oberen Ende einen Ansehlagkopf 128.

Die Endfläche des unteren Kolbens H5_a, die dem Druck der Pumpenleitung ausgesetzt ist, ist kleiner als die Fläche des oberen Kolbens ii5_&, so daß, wenn sich die Welle mit niedriger Geschwindigkeit dreht und der Pumpendruck gerade im Begriff ist, sich aufzubauen, die anfängliche Bewegung des Ventils 115 radial nach außen schneller ist als in der unmittelbar darauffolgenden Stufe, in der zwar der Druck auf eine größereFläche wirkt, aber auch der Widerstand der Feder 125 größer ist. Wenn der Druck im Kanal 122 über Raum 119 infolge Hebung des Ventils 115 in die Öffnung 118 tritt, so wird bei bestimmten Geschwindigkeits- und Druckbedingungen dadurch, daß der obere Teil des Ventils dem Druck über Kanal 121 im Raum 117 aus- ; gesetzt ist, das Ventil 115 in einer bestimmten radialen Entfernung von der Mitte der Welle gehalten.

Der beschriebene hydraulische Regler liefert verschiedene mit der Geschwindigkeit ansteigende Werte des im Ausgangskanal 124 und der Leitung 220 sich einstellenden Druckes G. Durch geeignete Wahl der maßgebenden Verhältnisse beim Regler können die verschiedenen Drücke, bei denen Änderungen in der Übersetzung stattfinden sollen, in einfacher Weise erhalten werden. Folgende Tabelle gibt Beispiele von Drücken an, die die vorbestimmten Schaltungen herbeiführen, und zwar bei geöffneter oder bei -.. zurückgestellter Drosselklappe.

Regler-	Motor	Drossel	Zugshörige Schaltungen	hintere Einheit	—
Drücke kg/cm²	drehzahl	einstellung	vordere Einheit	(Herunterschaltung unterhalb 200 Umdrehungen pro Minute)	—
0,4	200	beliebig	Herunterschaltung	Heraufschaltung
0,6	680	zurückgestellt	Heraufschaltung	keine von Hand aus be wirkte Herunterschal tung vom dritten oder vierten auf zweiten oder dritten Gang
1,0	1150	zurückgestellt	—	—
1,1	1330	zurückgestellt		Heraufschaltung
2,6	2420	beliebig	Heraufsehaltung	—
3.4	2800	geöffnet	—
4.1 '.	3100	geöffnet	Heraufschaltung
5,6	3700	beliebig

Der von der Pumpe 199 in die Hauptleitung 200 (Fig. 4) gelieferte Druck wird durch die Leitungen 238, 232 an die öffnung 324 des Steuerventils 168 der hinteren Einheit und an die Einlaßöffnung 243 des Druckabstufungsvenitils 240, ferner durch Leitung 123 an die Einlaßöffnung des hydraulischen Reglers und durch die Leitung 234 an die Einlaßöffnung 266 des Steuerungsventils 150 für die vordere Einheit abgegeben. Die Pumpe liefert den Flüssigkeitsdruck an diese Stellen, wenn 'deir Motor oder das Fahrzeug oder auch beide zusammen in Tätigkeit sind. Der Druck wird am Ausgang der Pumpe 199

für den gewünschten S teuer bereich der Ven-' tile durch ein selbsttätiges Auslaßventil 350 no begrenzt, das unter dem durch eine Schraube einstellbaren Druck einer Feder 358 steht.

Der Ausgangsdruck des Reglers wird durch Leitungen 220, 220_a und 220_& an zwei Steuerzylinder 300 und 400 für die beiden Getriebeeinheiten und durch Leitung 222 auf die Öffnung 218 übertragen, welche mit einem Kolben 214, 215 in Verbindung steht, der einen Teil der Ventilsteuerung für die hintere Getriebeeinheit bildet. Diese Steuerungseinrichtung umfaßt ein Ventil 168, das durch einen Winkelhebel 320 in die eine oder die

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andere von zwei Stellungen verschoben wird, in welchen entweder die Räume 324 und 325 oder 325 und 326 verbunden werden. Der Winkelhebel 320 ist um einen Stift 321 drehbar und wird durch den an ihm sitzenden Stift 211 bewegt, welcher in den Schlitz 213 einer Nockenscheibe 212 greift (Fig· 4 und 4a). Diese Nockenscheibekann von dem Fahrer in vier verschiedene Stellungen R, N, L, H bewegt werden, und zwar mittels der Schaltvorrichtung in Fig. 7, in welcher eine abgeänderte Form von Nockenscheibe 212' gezeigt ist. Der Fahrer stellt einen auf einer drehbaren Welle 153 angeordneten Handhebel 151 über einem Tragsegment 152 ein. Am 'unteren Ende der Welle 153 sitzt ein Hebel 154. Dieser greift mittels eines Lenkers 155 an dem Hebel 109 an, der auf Welle 103 befestigt ist, welche an Hand der Fig. 1 und 2 ao beschrieben, auf das verschiebbare Rad 19 wirkt. Mit dem Hebel 109 ist durch einen Lenker 310 ein Hebel 3io_e auf der Welle 31O₀ verbunden, auf der die Nockenscheibe 212' sitzt. Die Scheibe 212' steht in Berührung mit einem Stift 211 auf dem Hebel 320. Durch Verstellen des Handhebels 151 wird die Nockenscheibe 212 bzw. 212' bewegt und von dieser das Steuerventil 168 der hinteren Getriebeeinheit eingestellt. Wird die Scheibe 212 entweder in die Rückwärtsgang-Stellung R oder Erste-Gang-Stellung L (Fig. 4 a) gebracht, so wird der Stift 211 in dem Schlitz 213 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Zapfen 321 geschwenkt, wodurch das Ventil 168 in die in Fig. 4 dargestellte, untere Stellung kommt. Der Druck in Leitung 272 wird dabei über die Öffnung 326 abgelassen. Wird die Scheibe 212 in die neutrale Stellung Λ^Γ gebracht, so verschiebt sich der Hebel 320 infolge der Form des Schlitzes 213 im Uhrzeigersinn, wodurch das Ventil 168 in die obere Stellung kommt und die Räume 324 und 325 verbindet, so daß Flüssigkeitsdruck dem Zylinder 292 der hinteren Getriebeeinheit über die Leitungen 272, 279 sowie der ' Kupplung über Leitung 79' zugeführt wird. Um zu verhindern, daß der Fahrer oberhalb einer bestimmten Moto>rgeschwindigkeit von dem direkten Gang herunterschaltet, d. h. die Bremse 90 auf der Trommel 39 festziehen kann, stößt die Stange 214 des in der Bohrung 216 geführten Kolbens 215, der von einer Feder 217 gehalten wird, gegen den Hebel 320. Wenn der Flüssigkeitsdruck des hydraulischen Reglers über Leitung 222 und Öffnung 218 in Verbindung mit dem auf den Kolben 219 wirkenden Flüssigkeitsdruck in der an die Bremszylinderleitung 272 der hinteren Getriebeeinheit angeschlossenen Leitung 272' stark genug ist, die Feder 217 zu überwinden, so hält die Stange 214 den Winkelhebel 320 in der oberen dargestellten Stellung und verhindert seine Bewegung nach unten. Dies findet jedoch nur bei Drücken statt, welche Reglergeschwindigkeiten von etwa 2000 Umdrehungen pro Minute oder noch mehr entsprechen; somit kann der Fahrer dem Motor durch eine von Hand bei so hoher Geschwindigkeit des Motors versuchte Herunterschaltung von dem direkten Gang keinen Schaden zufügen.

In Verbindung mit dem Steuerungsventil 168 ist das erwähnte Ausgleichs ventil oder Druckabstufungsventil 240 vorgesehen, welches den von der Pumpenleitung 238 gelieferten Druck in denjenigen für eine Ausgleichsleitung 277 umwandelt, die durch Leitung 277' mit den Ausgleichszylindern 285' und 295 der beiden Getriebeeinheiten verbunden ist. Die Leitung 277 ist auch mit den Steuerzylindern 400 und 300 über Abzweige 228 bzw. 229 verbunden. Das Ausgleichsventil 240 ist von dem Gashebel 141 über Stange 361 und Hebel 145 gesteuert, dessen Ausschlag durch einen in ein Auge des Hebels ragenden Anschlagstift begrenzt wird. Der Hebel 145 stößt gegen eine unter Federdruck stehende Hülse 323 auf der Verlängerung 321 des Ventils 240. Die Hülse 323 drückt das Ventil 240 bei ihrer Aufwärtsbewegung zuerst allein mit Hilfe der Feder nach oben und darauf drückt das Ende des Hebels 145 unmittelbar auf die Verlängerung 321 des Ventils 240. Hierdurch wird der Pumpendruck in der Leitung 238 und damit der Druck in der Leitung 277 der Ausgleichszylinder je nach Stellung des Gashebels 141 mehr oder weniger gedrosselt und herabgesetzt.

Der Steuerzylinder 300 für die hintere Getriebeeinheit ist über eine Öffnung 430, Leitungen 431 und 432 mit dem Steuerzylinder 400 für die vordere Getriebeeinheit verbunden; von der Leitung 431 führt ein Abzweig 279 zu dem Bremszylinder 292 und den Kupplungszylindern 75 für die hintere Getriebeeinheit.

Der Steuerzylinder 300 regelt die Bewegung des Ventils 168; er enthält einen Kolben 301, der in einer Bohrung 302 verschiebbar ist, die an eine Bohrung größeren Durchmessers grenzt. Die mit dem Kolben 301 starr verbundene Kolbenstange 303 greift bei 306 an dem Kniehebel 304 an. Für gewöhnlich drückt eine Feder 307 den Kolben 301 nach rechts, und eine Feder 309 drückt den .-erschiebbaren Anschlag 310 gegen die Schulter 311 des Zylinders 300. Auf der rechten Seite schließt sich an die Zwischenwand 308 des Zylinders 300 ein zweiter Raum 312, in welchem der Kolben 313 arbeitet.

Die Enden der an dem Zylinder bei 315 an-

gelenkten Kniehebel 305 und 304 verbindet eine Schnappfeder 316. Das Ende des Hebels 305 ist durch einen Lenker 317 mit dem einen - Arm des Winkelhebels 320 verbunden, dessen anderer Arm bei 321'- an dem Steuerungsventil 168 für die hintere Getriebeeinheit angreift. Somit bringt eine durch die Kolbenstange 303 am Kniehebel 304 wirkende Kraft das Ventil 168 in eine von zwei Stellungen, und zwar in eine obere Stellung, in welcher Flüssigkeitsdruck von der Leitung 238 über Öffnungen 324 und Leitung 272 zu dem Bremszylinder 292 und den Kupplungszylindern 75 gelangt und in eine untere Stellung, in welcher die Zylinder 75 und 292 über die Öffnungen 325; 326 von Druck entlastet sind.

Eine ähnliche Steuereinrichtung für die

■ vordere Einheit besteht aus dem Zylinder 400 mit zwei Bohrungen 401 und 402, in welchen die Kolben 403 und 404 verschiebbar sind. Der Kolben 403 ist fest an der Stange 405 befestigt; der Kolben404 besteht aus einem Stück mit dem Hilfskolben 406, der in dem Nebenzylinder' 407 verschiebbar ist. Die Feder 409 dient für gewöhnlich dazu, den Kolben 403 nach links zu halten, und die Feder 411 wirkt auf den verschiebbaren Anschlag 410 ein, um diesen gegen die Schulter 412 des Zylinders 400 zu legen. Wie bereits beschrieben, wird Druck von dem Regler auf die eine Seite des Kolbens 403 durch die Öffnung 22Oj geliefert. Dieser Druck ist bestrebt, den Kolben 403 und die Stange 405 und dadurch das Ventil 150 nach rechts zu bewegen, um "Druck in die Leitung 278 der vorderen Einheit einzulassen und diese in den Zustand des direkten Antriebes zu bringen. Äusgleichsdruck aus der Leitung 277 wird durch die Leitung 228 vor den Kolben 404 geführt, und der auf diesen Kolben einwirkende Druck entspricht dem Grade der Senkung des Gashebels 141; denn er ist durch die Stellung des Druckabstufungsventils 240 bestimmt. Druck in dem Nebenzylinder 407 wird stets wirksam, wenn Druck in der Leitung 272 der hinteren Einheit besteht. ' Mit anderen Worten: Bei der Aufwärtsbewegung des Ventils 168 wird Druck in die Leitungen 272 und 432 eingelassen und dieser versucht den Kolben 406 nach links zu bewegen.

Auf diese Weise ist die Stellung des Ventils 150, welches den der vorderen Einheit zugeführten Druck steuert, abhängig von dem Flüssigkeitsdruck des Reglers, und zwar der-.

art, daß erhöhte Geschwindigkeiten zu einer Heraufschaltunjg drängen, weiterhin abhängig von dem Herunterdrücken des Gashebels, und zwar derart, " daß stärkeres Niederdrücken dieses Hebels eine Heiunterschaltung herbeizuführen sucht, weil dann wegen Wegfallens de_s Gegendruckes aus' Leitung 2,77 ein größerer Druck von dem Kolben 404 auf den Kolben 403 übertragen wird und ihn nach links bewegen kann. Das Ventil 150 ist endlich auch abhängig von dem Übersetzungsverhältnis in der hinteren Getriebeeinheit, weil ein Druck in der Leitung 431, wie er bei direktem Antrieb dieser Einheit auftritt, sich einem rechtsgerichteten Druck auf den Kolben 404 entgegenstellt, da er den Kolben 406 nach links drückt.

Bei der niedrigsten Geschwindigkeit von beispielsweise 200 Umdrehungen pro* Minute ist der Druck der Pumpe auf einen Wert gefallen, unter dem sowohl die vordere als auch die hintere Einheit auf Übersetzung stehen müssen, d. h. mit gelösten Kupplungen und angezogenen Bremsbändern. Bei Vorwärtsbeschleunigung des Fahrzeuges durch öffnung der Drosselklappe steigt der Ausgangsdruck des Reglers bis auf beispielsweise 1 kg/cm² bei 1150 Umdrehungen pro Minute. Bei diesem Druck bewegt sich der Kolben 403 gegen die Feder 409. In leicht geöffneten Stellungen der Drossel gestattet das Ventil das Eintreten des vollen Ausgleichsdruckes in der Leitung 277, so daß der Kolben 404 eine Bewegung der Stange 405 nicht hindert, somit schnappt der Kniehebelmechanismus 41 s, 416 mit dem Ventil 150 nach rechts, wodurch den Kupp-Iungszylindern7i und dem Bremszylinder282 der vorderen Einheit Druck zugeführt wird. Dies stellt den direkten Antrieb in der vorderen Einheit her, was dem zweiten Gang entspricht.

Bei 2800 Umdrehungen pro Minute und einem Druck von 3,5 kg/cm² und mit vollem Ausschlag des Gashebels, wodurch das Ventil 240 in die Abschlußstellung gebracht wird, herrscht in den Leitungen 277 und 228 kein Druck, der auf denKo«lben4O4 wirken könnte. Der Druck in der Leitung 220 genügt aber,, um die Federn 409 und 411 zu überwinden und den Kolben 404 mit zu verschieben. Der Hub der Feder 411 ist derartig, daß sie den *°5 Kolben 403 nicht so weit nach links bewegen kann, um eine Herunterschaltung zu bewirken. Bei dieser Druckhöhe 'wird die vordere Einheit in den Zustand des direkten Antriebes bzw. des zweiten Ganges versetzt, auch wenn der Gashebel voll niedergedrückt wird. Zwischen diesen beiden Druck- und Geschwindijgkeitszuständen arbeiten die Verstellung der Drosselklappe und die Geschwindigkeit des Motors derart zusammen, daß eine Herauf- ¹¹S schaltung je nach der Einstellung des Gashebels an unzähligen Zwischenstellungen stattzufinden vermag.

- Nachdem die Umschaltung in den zweiten Gang erfolgt ist, befindet sich die vordere Einheit in dem Zustand des direkten Antriebes. Um den dritten Gang zu erhalten, muß

gemäß der oben angeführten Tabelle die hintere Getriebeeinheit auf direkten Antrieb gebracht werden mit gleichzeitiger Herunterschaltung der vorderen Einheit. Wenn; der Regler genügend Druck hinter den Kolben 301 liefert, wie beispielsweise bei 1330 Umdrehungen pro Minute, dann überwindet der Kolben 301 unterstütz durch den Ausgleichsdruck auf den Kolben 313 den Widerstand der Federn 307, 309, so daß die Kniehebel 3°5, 3°4 nach links bewegt werden und das Ventil 168 nach oben geht, wodurch der direkte Antrieb in der hinteren Getriebeeinheit zustande kommt, und zwar bei leichter OfF-¹S nung der Drosselklappe. Falls nach dieser Schaltung die Geschwindigkeit des Motors unterhalb des Herunterschaltungspunktes (680 Umdrehungen pro Minute) für die vordere Einheit steht, wird diese Einheit dadurch ^ao auf Übersetzung umgestellt, daß die Feder 409 den vom Regler gelieferten Druck überwindet und den dritten Gang herbeiführt. Ist anderenfalls die Motorgeschwindigkeit nach der Schaltung in der hinteren Einheit ^a5 höher als 680 Umdrehungen pro Minute und genügt daher der Flüssigkeitsdruck des Reglers, um die Feder 409 zu überwinden, so findet die Umschaltung mit leicht geöffneter Drossel in den vierten Gang statt. Eine Schaltung von dem zweiten auf den dritten Gang bei voll geöffneter Drossel erfolgt bei 3100 Umdrehungen pro Minute, wenn der Druck des Reglers genügt, um die Federn 307 und 309 ohne Unterstützung durch den Ausgleichsdruck auf den Kolben 313 zu überwinden, da dieser Druck durch das Ventil 240 abgestellt ist. Bei einer Schaltung der hinteren Einheit wirkt der Druck in den Leitungen 279 und 432 auf den Kolben 406 der Steuerung der vorderen Einheit und genügt, um die Feder 409 zu unterstützen und dadurch eine Herunterschaltung der vorderen Einheit herbeizuführen, daß der Kolben 403 und das Ventil 150 nach links bewegt werden. Der Antrieb bleibt bei voll geöffneter Drossel im dritten Gang, bis eine Reglergeschwindigkeit von 3700 Umdrehungen pro> Minute erreicht wird, denn dann genügt der Druck des Reglers, um die Federn 409, 411 und den von dem Zustand der hinteren Einheit bedingten Druck auf Kolben 406 zu überwinden. Dadurch wird eine rechtsgerichtete Bewegung des Kolbens 403 und des Ventils 150 und die Einführung von Druck in die Leitungen 278, 79 herbeigeführt.

Kurz zusammengefaßt verhält sich die beschriebene Steuerung wie folgt: Die Umschaltungen zwischen dem ersten und zweiten Gang finden zwischen Motorgeschwindigkeiten von 1150 bis 2800 und 800 bis i960 Umdrehungen statt. Die Umschaltungen zwischen dem zweiten und dritten Gang liegen zwischen den Grenzzahlen von 1330 bis 3100 bzw. 840 bis 1900 Umdrehungen pro Minute. Mit anderen Worten, je nach öffnung der Drossel stellt sich eine Schaltung vom zweiten auf den dritten Gang zwischen 1330 und 3100 Umdrehungen ein. Zwischen dritten Gang und direktem Gang wird eine Aufschaltung unabhängig von der Drosselstellung bei 3700 Umdrehungen erzwungen, während von der niedrigeren Geschwindigkeit von 1150 Umdrehungen pro Minute an eine Heraufschaltung in der vorderen Einheit stattfinden kann. Bei 680 und 2360 Umdrehungen im direkten Gang wird die Herunterschaltung auf den dritten Gang erzwungen. Bei 2420 Umdrehungen und mehr pro Minute besteht eine Sperrung gegen Herunterschaltung in der hinteren Einheit, welche Sperrung, wie oben beschrieben, durch die Ventilstange 214 in Fig. 4 veranlaßt wird.

Eine andere Form des Steuerungssystems für das in Fig. 1 bis 3 a dargestellte Getriebe ist in Fig. 6 gezeigt. Diese Figur enthält verschiedene Teile, die bereits dargestellt und an Hand der Fig. 4 beschrieben worden sind; solche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen oder mit gleichen Bezugszeichen mit Index (') versehen. Das in Fig. 6 dargestellte System unterscheidet sich hauptsächlich von demjenigen der Fig. 4 durch die Form des Reglers sowie dadurch, daß das Steuerventil jeder Getriebeeinheit statt durch von den verschiedenen Steuerfaktoren bewegte Gestänge unmittelbar mit Hilfe von Druckkolben verstellt wird, auf die die von den Steuerfaktoren abhängigen Drücke wirken. Den zugehörigen hydraulischen Regler zeigt in vergrößertem Maßstabe die Fig. 5. Der Regler besteht aus einem drehbaren Ventilkörper 112.', welcher an einer Welle 1 io' befestigt ist, die von dem Getriebe 175 der Fig. 1 und 2 angetrieben wird und in der Hülse 114' gelagert ist. Zwei Ventile 115' und in' befinden sich in Bohrungen 116' bzw. 113', die an ihren äußeren Enden mit Auslässen in Verbindung gebracht werden können. Das Ventil 115' hat Kolbenansätze 121' und 122'; der Kolben 121' spielt in einem erweiterten Teil der Bohrung 116'. Auf den Kolben 122' nach außen hin folgt ein Gewicht 123' vom Werte W-. Das Ventil in' hat ähnliche Kolben 125' und 126', der Kolben 125' spielt in einem erweiterten Teil der Bohrung 113'. Außerhalb des Kolbens 126' sitzt ein Gewicht 124' vom Werte W¹.

Ein mittlerer Raum 120' zwischen den Kolben I2i' und 125' steht mit einer öffnung 127' in Verbindung, die zum Sumpf oder zur Saugseite der Pumpe 199 führt. Der unterste Raum 117' ist mittels eines Kanals 118' mit

dem Raum nc/ verbunden, der zwischen der oberen Fläche des Kolbens 115' und der unteren Fläche des Kolbens 121' liegt; beide Räume stehen mit dem Kanal 124' und dem Rinigkanal 128' auf der Verlängerung des Gehäuses 112' in Verbindung. Der oberste Raum 129' ist über den Kanal 131' mit dem Raum 130' zwischen der" oberen Fläche des Kolbens 125' und der unteren Fläche von 126' verbunden; vom Kanal 131' führt ein Kanal 132' zu dem Ringkanal 133' in der Verlängerung des Gehäuses 112'. Pumpendruckführende Kanäle 134' und 135' für jedes der Ventile in' und 115' sind durch einen Kanal 136' verbunden, der zu dem Ringkanal 137' in der Gehäuseverlängerung 112' führt. An den Ringkanal 128' schließt die Ausgangsleitung 138' an. Der Ringkanal 133' ist in Verbindung mit der Auslaß leitung 139', und an den Ringkanal 137' ist die Einlaß leitung 140' angeschlossen. Diese Leitungen führen von der festen Hülse 114' zu den Steuerungsteilen, wie in Fig. 6 dargestellt.

Das Gewicht W¹ ist schwerer als W², so daß bei Drehung der Welle 11 o' das Ventil in' bestrebt ist, sich eher als das Ventil 115' aus der dargestellten Stellung radial nach außen zu bewegen. Bei konstantem Pumpendruck in der Leitung 140', damit auch in den Räumen 134' und 135' hat das Öffnen des Raumes 135' durch die untere Kante des Kolbens 126' infolge Verschiebung des Ventils in' unter Schleuderwirkung das Auftreten eines Druckes bestimmter Größe auf die obere Fläche von 125' und die untere Fläche von 126' zur Folge, und wegen des Unterschiedes in den Flächen der beiden Kolben ergibt sich ein auf Ventil in' nach innen gerichteter Druck, welcher gemeinsam mit der Schleuderkraft das Ventil in einer Gleichgewichtslage hält, die einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit des Ventilkörpers 112' entspricht. In dieser Gleichgewichtslage beschränkt die untere Kante von 126' den Durchfluß von 135' nach 130' in einem bestimmten Maße, so daß der sich in dem Kanal 132' und der Leitung 139' einstellende Flüssigkeitsdruck einen bestimmten Steuerfaktor G¹ darstellt. In analoger Weise liefert das untere Ventil 115' einen anderen Druck in dem Kanal 124'. Dieser Druck in der Leitung 138' stellt den Steuerfaktor G² dar.

Es könnten Leckwirkungen im Regler auftreten und den Druck in den Leitungen 138' und 139' beeinflussen. Auf eine durch Absperren der einen oder der anderen Leitung hervorgerufene übermäßige Druckerhöhung sprechen dann die Kolben 121' und 125' selbsttätig an. Da sie größere Flächen als die Gq Kolben 122' und 126' haben, werden die Ventile nach innen auf die Drehachse zu gedrückt, und zwar bis die nach außen führenden Auslässe 141' und 142' den übermäßigen Druck ableiten, worauf der für eine bestimmte Geschwindigkeit vorgeschriebene Druck des Körpers 112' wieder zustande kommt.

Wie aus der schematischen Darstellung in Fig. 6 ersichtlich ist, steht das den Zugang des Pumpendruckes P nach der Bremse und der Kupplung regelnde Ventil 510 der vorderen Getriebeeinheit und das entsprechende Ventil 540 der hinteren Einheit einerseits unter dem Einfluß von Druckkolben 501, 503 (vordere Einheit) und 531, 533 (hintere Einheit), auf die die Reglerdrücke G¹ und G² wirken, und andererseits unter dem Einfluß von Druckkolben 520 und 560, auf die der vom Gashebel mittels des Druckabstufungsventils 240 geänderte, also· von der Stellung der Drosselklappe abhängige Druck C wirkt. Ferner sind noch unter Pumpendruck P stehende zusätzliche Kolben 523, 528 und 560, 565 vorhanden, die die Vorspannungskräfte liefern. Zu gleichem Zwecke ist noch dem Ventil der hinteren Einheit eine Feder 550 zugeordnet. Die Kolben 'sind durch geeignete Übertragungsstifte untereinander und mit dem zugehörigen Steuerventil zu gemeinsamer Wirkung verbunden. Zum Ablassen der Druckflüssigkeit bei Umschaltungen sind an entsprechenden Stellen in den Ventilkörpern nach außen führende Kanäle vorgesehen.

Die Steuerventile 510 und 540 sind in Fijg. 6 in gesenkter Lage gezeichnet, in der beide Getriebeeinheiten mit direktem Antrieb laufen. Von der Hülse 114' des Reglers 112' gehen drei Leitungen ab, von denen die erste 140' über das von Hand verstellbare Steuerventil 168' der hinteren Getriebeeinheit mit der Pumpenhauptleitung 238 verbunden ist, die zweite 139' (Druck G¹) nach den oberen Flächen der Kolben 531 und 501 liefert und die dritte 138' (Druck G²) an die unteren Flächen der Kolben 531 und 501 abgibt.

Die Pumpe 199 liefert ferner Druck durch die Hauptleitung 238 in die Leitungen 332 und 273. Die Leitung 273 führt den Pumpendruck P dem Steuerventil 510 für die vordere Einheit und dem Steuerventil 540 für die hintere Einheit zu. Die Leitung 332 liefert Druck P an das Druckabstufungs- oder Ausleichsventil 240, welches über Leitungen 276 und 276' einerseits die Steuerkolben 520 unter Druck C setzt und andererseits die Ausgleichszylinder 285' und 295 der beiden Einheiten mit Ausgleichsdruck C speist, so daß nach Maßgabe der Einstellung des Gashebels bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses immer ein sanfter stetiger Überang des Drehmoments sich ergibt. Das in der Fig. 6 dargestellte Ausgleichs-

IO

ventil 240 ist in Ausführung und Wirkungsweise das gleiche wie das bereits an Hand der Fig. 4 beschriebene.

Das in Fig. 6 in seiner oberen Stellung gezeichnete Handsteuerungs ventil 168' erhält Pumpendruck P aus der Hauptleitung 238 in den Raum 263 der Bohrung 339 und in den l>enachbarten Raum 262, von dem die Leitung 140' zum Regler abgeht. Wird das Ventil 168' gesenkt, so gibt es auch den Zugang zu dem untersten Raum 340' frei und liefert Druck an die Leitung 341', die zum Raum 563 des Steuerventilsystems für die hintere Getriebeeinheit führt.

Das Ventil 168' hat noch eine dritte und unterste Stellung, in der es den Pumpendurchgang 262 vollständig abschließt und gleichzeitig die Leitungen 140' und 341' über den Durchgang 342 drucklos macht, so daß eine selbsttätige Heraufschaltung beim Rückwärtsgang überhaupt nicht möglich ist. Der Fahrer kann durch Senken des Ventils 168' in seine mittlere Stellung mittels des Handhebels 151 und des von diesem gesteuerten Hebels 320 (Fig. 7) zu jeder Zeit Druck in die Leitung 341' schicken, so daß das Ventil durch den Kolben 565 gehoben und die hintere Getriebeeinhek nach Wunsch heruntergeschaltet wird. Dies ist jedoch oberhalb einer gewissen Geschwindigkeit des Motors von beispielsweise 2400 Umdrehungen pro Minute aus der Vierten- bzw. Direkten-Gang-Stellung heraus mit Rücksicht auf den vorherrschenden Reglerdruck auf die Kolben 531 und 533 nicht möglich.

Die Anordnung nach Fig. 6 wirkt in folgender Weise: Es sei angenommen, daß die Pumpe 199 arbeitet und daß das Ventil 168' sich in der gezeichneten obersten Stel-' 4° lung befindet und daß der hydraulische Regler anfängt, Druck in die Leitungen 138' und 139' abzugeben. Der Regler erzeugt einen aus den Drücken G¹ und G² resultierenden Druck atif die Ventile 510 und 540. Da G¹ größer als G² ist, sucht der resultierende Druck G das Steuerventil 510 der vorderen Einheit nach unten zu verschieben, so daß dessen Steuerkolben 508 Pumpendruck aus Leitung 273 von dem Räume 514 in den Raum 515 und Leitung 278 einläßt, was die Umschaltung der Bremse und Kupplung zur Folge hätte. Bei leicht geöffneter Drosselklappe liefert das Ventil 240 einen erheblichen Ausgleichsdruck C an den Raum 521, also auf - 55 den Kolljen 520, der nach unten geht und so dem Reglerdruck behilflich ist in der Überwindung des als Vorspannung wirkenden Pumpenleitungsdruckes P, der von unten auf den Kolben 523 einwirkt, um das Ventil 510 in der gehobenen Stellung, also die vordere Getriebeeinheit in der Ersten-Gang-Stellung zu halten. Erreicht G einen Wert von beispielsweise 1,4 kg/cm², d. h. kommt die Reglerwelle 110' auf eine Geschwindigkeit von 750 Umdrehungen pro Minute, so wird P von dem zusätzlichen Ausgleichsdruck C gemeinsam mit G überwunden, wodurch das Ventil 510 nach unten verschoben wird, um durch Einlassen von Pumpendruck aus Leitung 273 über 514, 515 und Leitung 278 in den Bremszylinder 282 und die Kupplungszylinder 71 eine Schaltung auf direkten Gang in der vorderen Einheit herbeizuführen. Bei voll geöffneter Drossel jedoch wird der Ausgleichsdruck C bis fast auf Null heruntergesetzt, so daß G erst auf einen Wert von beispielsweise 4,4 kg/cm² steigen muß, was einer Reglergeschwindigkeit von 2600 Umdrehungen pro Minute entspricht. Diese Werte können durch entsprechende ßemessungen der verschiedenen Ventil- und KoIIxminächen geeignet gewählt werden, wie ohne weiteres ersichtlich ist.

Um ein Vibrieren des Ventils 510, nachdem es einmal nach unten bewegt worden ist, zu verhindern, ist der Raum 513 über dem Ventil mit dem Räume 515 verbunden, wodurch ein zusätzlicher Haltedruck nach unten gewonnen wird.

Die Schaltung von dem zweiten auf den dritten Gang wird durch eine Abwärts1>ewegung des Ventils 540 der hinteren Getrielx.*- einheit unter dem Druck G auf die Koll>en 531 und 533 erreicht, welchem Druck die Feder 550 sowie der in demRaume547 auf den Ventilkolben 539 und auf die untere Fläche des Ansatzes 541 wirkende Leitungsdruck P entgegenstehen. Bei der Abwärtsbewegung des Ventils 540 in die dargestellte Stellung wird Druck aus dem Räume 545 zu dem Räume 546 und in die Leitung 272 sowie zu den Kupplungszylindern 75 und dem Bremszylinder 292 zugelassen, wodurch die hintere Getriebeeinheit auf direkten Gang übergeht.

Je nach der Lage des Ventils 240 herrscht in dem Räume 559 ein gewisser Druck, von dem es abhängt, ob sich der Kolben 560 entgegen dem Druck in dem mit der Pumpenleitung 273 verbundenen Räume 561 nach unten bewegen kann. Auf diese Weise kommen zwei Bedingungen zustande. Erstens kann bei leicht geöffneter Drossel voller Ausgleichsdruck C in dem Räume 559 die Wirkung des Druckes P unterhalb des Kolliens 560 aufheben, so daß die Feder 550 in Verbindung mit dem Leitungsdruck P in 547 den entgegenstehenden Druck G überwinden und das Ventil 540 beispielsweise bei einem Reglerdruck G von 3,2 kg/cm², also einer Geschwindigkeit von 1150 Umdrehungen pro Minute, möglicherweise oben halten wird, wodurch der Übergang aus dem zweiten in

den direkten Gang verhindert wird. Beim Fahren im zweiten Gang bei voll geöffneter Drossel dagegen verschwindet der Ausgleichsdruck C, und erst bei einem Pumpendruck von etwa 5,1 kg/cm² bzw. einer Geschwindigkeit von 3300 Umdrehungen pro Minute kann der Reglerdruck G die Feder 550 sowie den Leitungsdruck P in 547 und 561 überwinden, um ein Einschalten der Kupplung der hinteren Einheit zu bewirken. Mit anderen Worten wird der Schaltungspunkt von dem zweiten zu dem direkten Gang durch das Ausmaß der Senkung des Gashebels und daher in umgekehrtem.Verhältnis zu der jeweiligen Größe des Ausgleichsdruckes bestimmt.

Fällt nun die Geschwindigkeit des Motors unter beispielsweise 2400 Umdrehungen pro Minute, so ergibt sich ein veränderter Zustand, denn der Wert G ist bis auf weniger als 4,2 kg/cm² gesunken, und zwar bei vollem Leitungsdruck P auf den für die vordere Getriebeeinheit wirksamen Kolben 523 sowie bei Druck aus Leitung 273' auf den Kolben 53°. während bei voll geöffneter Drossel kein Druck in dem Räume 521 herrscht. Der Druck G auf die Kolben 501, 503 wird dann überwunden, das Ventil 510 gehoben, und die vordere Einheit wird heruntergeschaltet.

Mit der hinteren Einheit nunmehr in direktem Gang und der vorderen Einheit in Übersetzung entspricht das gesamte Übersetzungsverhältnis dem dritten Gang.

Für die Schaltung aus dem dritten in den direkten Gang bei leicht geöffneter Drossel wird, wie bereits angegeben, der auf das Ventil 510 der vorderen Einheit wirkende Druck durch Auftreten von durch die Drossel gesteuertem Druck C in dem Räume 521 unterstützt. Der Widerstand gegen eine solche Aufschaltung wird jedoch andererseits durch den in dem Räume 528 auf den Kolben 530 wirkenden Druck P erhöht, da, wenn die hintere Einheit mit direktem Antrieb läuft, Druck in den Leitungen 279 und 273' herrscht. Hiernach muß der Regler auf eine höhere Geschwindigkeit, wie beispielsweise 1025 Umdrehungen pro Minute, also einen Druck von 2,6 kg/cm² kommen, um das Ventil 510 nach abwärts in die Stellung für den direkten Antrieb in der vorderen Einheit zu bewegen. Bei voll geöffneter Drossel verschwindet jedoch der Druck C in.521, so daß der Leitungsdruck P in 524 unterhalb des Kolbens^ 523 zusammen mit dem Druck auf den Kolben 530 im Räume 528 den Druck G unwirksam macht. Dann kann eine Schaltung auf direkten Gang erst stattfinden, wenn eine Reglergeschwindigkeit von beispielsweise 3670 Umdrehungen pro Minute bzw. ein Druck von 5,57 kg/cm² erreicht worden ist.

Je mehr der Gashebel niedergedrückt wird, desto höher ist die Reglergeschwindigkeit, bei welcher eine Heraufschaltung zustandte kommt.

Beim Fahren im direkten Antrieb unterstützt, wie dargelegt, der Druck in dem Räume 513 den des Reglers, um das Ventil 510 in der gesenkten Stellung zu halten. L^Tm eine Hebung des Ventils, also eine Herunterschaltung bei voll gesenktem Gashebel, d. h. wenn der Druck C auf Null heruntergesetzt ist, zu erreichen, genügt dann die gemeinsam auf die Kolben 530 und 523- ausgeübte Kraft zur Überwindung des Reglerdruckes G und auch des Leitungsdruckes in dem Räume 513, vorausgesetzt, daß der Reglerdruck nicht über beispielsweise 4,2 kg/cm² entsprechend einer Reglergeschwindigkeit von beispielsweise 2400 Umdrehungen hinausgeht. .

Wenn jedoch der Druck in 521 erhöht wird, d. h. bei leicht geöffneter Drossel, sind die zur Herunterschaltung beitragenden Teile die folgenden: Der Kolben 523, welcher unter dem Leitungsdruck im Räume 524 steht, Kolben 530, welcher unter dem bei direktem Gang in der hinteren Einheit vorhandenen Druck im Räume 528 steht, Widerstand des Druckes C in 521 auf den Kolben 520, Leitungsdruck in 513, welcher auf den Ventilkolben 507 wirkt, und Reglerdruck G auf die Kolben 501, 503, wenn er nicht 1,3 kg/cm², entsprechend einer Reglergeschwindigkeit von 700 Umdrehungen pro Minute, übersteigt. Wenn der Druck auf die Kolben 523 und 530 den Druck auf die Kolben 520, 507, 503 und 501 überwindet, so wird das Ventil 510 nach oben bewegt, die obere Einheit heruntergeschaltet und eine Gesamtübersetzung entsprechend dem dritten Gang herbeigeführt.

In diesem dritten Gang mit heruntergeschalteter vorderer Einheit und direkt laufender hinterer Einheit ist es zweckmäßig, diesen Zustand beizubehalten, bis eine niedrigere Geschwindigkeit des Wagens erreicht worden ist. Bei geöffneter Drossel und niedriger Motorgeschwindigkeit verschwindet der Ausgleichsdruck in 559, so daß, wenn der Regler druck G soweit abfällt, daß er von der Feder 550 überwunden wird, das Ventil 540 nach oben bewegt wird, wodurch infolge Herunterschaltung in der hinteren Einheit eine Gesamtschaltung auf langsamen Gang bewirkt wird. Ist jedoch die Drossel nur wenig geöffnet, so steht der Druck in 559 auf Kolben 560 einer aufwärts gerichteten Bewegung des Ventils 540, d. h. einer Herunterschaltung entgegen, bis die Geschwindigkeit des Reglers abgefallen ist.

Die Fläche des Kolbens 554 ist etwas kleiner als diejenige des Kolbens 560, so daß ein kleiner Restdruck verbleibt, der bestrebt

ist, das Ventil 540 bei einem höheren Wert des Reglerdru'ckes bei fehlendem Ausgleichsdruck zu heben. Ist jedoch Ausgleichsdruck .vorhanden, so wird der genannte Restdruck überwunden, und die Herunterschaltung findet bei einem niedrigeren Reglerdruck, wie beispielsweise 0,2 kg/cm² bzw. etwa 300 Umdrehungen pro Minute statt.

Beim Fahren im zweiten Gang wird eine Herunterschaltung der vorderen Einheit bei voll geöffneter Drossel bis auf beispielsweise Soo Umdrehungen pro Minute oder unterhalb eines Druckes von 1,6 kg/cm² durch Druck in dem Räume 524 auf den Kolben 523 erreicht, so daß die restliche Kraft auf den Kolben 523 genügt, um den Druck in dem Durchgang 513 sowie einen Reglerdruck von beispielsweise 0,08 kg/cm² entsprechend einer Geschwindigkeit von 150 Umdrehungen pro Minute zu überwinden.

Es ist selbstverständlich, daß innerhalb der Geschwindigkeits- und Druckbereiche zwischen voll geöffneter und leicht geöffneter Drossel unendlich viele Schaltungspunkte festgesetzt werden können, die die Grenzwerte darstellen, zwischen welchen die Schaltungen stattzufinden vermögen. Die angegebenen Werte sind nur gewählt worden, um an einem Beispiel die Erfindung· zu erklären. Kurz zusammengefaßt sind in jedem der in Fig. 4 und 6 dargestellten Systeme zwei Steuerventile, eines für jede Getriebeeinheit, vorhanden, und die auf jedes Ventil wirkenden Kräfte bestehen aus einer Vorspannungskraft, einer zweiten Kraft, welche der Motorgeschwindigkeit, und einer dritten Kraft, welche dem Grade der Einstellung der Drosselklappe entspricht.

Gemäß Fig. 4 besteht die Vorspannungskraft für die hintere Einheit aus dem Druck der Feder 307 auf den Ventilkolben 301 und bei der vorderen Einheit aus dem Druck der Feder 409 auf den Ventilkolben 403. Nach Fig. 6 wirkt Pumpendruck durch Leitung" 273 auf die untere Seite der Kolben 560 und 539 des Ventils 540 der hinteren Einheit (wobei noch der Druck der Feder 550 hinzukommt), ebenso auf die untere Seite des Kolbens 523 des Ventils 510 der vorderen Einheit. Diese Vorspannungskräfte sind sämtlich bestrebt, ihre zugehörigen Ventile so zu bewegen, daß eine Herunterschaltung in den betreffenden Einheiten eintritt. Den Vorspannungskräften entgegen stehen die zweiten Kräfte, nämlich der von dem hydraulischen Regler erzeugte Flüssigkeitsdruck, der bestrebt ist, den direkten Antrieb in den bet reffen den Einheiten herbeizuführen. Gemäß Fig. 4 wird dieser Reglerdruck durch die Leitungen 220, 220_ß und 22Oj, auf die Kolben 403 für die vordere und 301 für die hintere Einheit übertragen. Nach Fig. 6 gelangt Reglerdruck durch die Leitungen 138' und 139' auf die Kolben 501, 503 für die vordere und 531, 533 für die hintere Einheit zur Wirkung·.

Die dritte Kraft ist die mit Ausgleichs-I druck bezeichnete; ihr Wert ändert sich im ! umgekehrten Verhältnis zu dem Grade der I Einwirkung auf die Regelungsvorrichtung des Motors, d. h. die Drosselklappe. Der Ausgleichsdruck wird verwendet, um den Druck in den Hauptbremsauslöszylindern zu unterstützen mit der Folge, daß l>ei erhöhter Verstellung des Gashebels und daher kleinerem Ausgleichsdruck ein -größerer Leitungsdruck benötigt wird, um die Bremse zu lösen, so daß also ein größerer Leitungsdruck im Augenblick der Bremslösung an die Kupplung übertragen wird. Mit anderen Worten hängt der Kupplungsdruck, wenn er den Antrieb übernimmt, von dem Grade der Einstellung der Drosselklappe durch den Gashebel ab. Dieser Druck wirkt auch gleichzeitig auf die Kolben 313 und 404 der Ventile 300 und 400 in Fig. 4 bzw. durch die Leitungen 276 und 276' und auf die Kolben 560 und 520 der Ventile 540 und 510 in Fig. 6. Diese Kolbenkräfte wirken den Vorspannungsdrücken entgegen, die daher nur in umgekehrtem Verhältnis zu dem Grade der Senkung des Gashebels wirksam werden können.

Für das Zustandekommen der selbsttätigen Umschaltungen gilt, wie aus vorstehendem hervorgeht, allgemein, daß l>ei niedriger Geschwindigkeit des Motors der Gashebel auf die Übersetzung keinen Einfluß hat, da der Regler die Aufschaltung bestimmt. Bei mittleren Geschwindigkeiten arbeitet der Gashebel mit dem Regler zusammen, um das Übersetzungsverhältnis zu bestimmen, wohingegen bei hohen Reglergeschwindigkeiten der Gashebel wiederum von der Mitwirkung ausgeschlossen wird. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß der Motor sowohl bei kleinen als auch bei hohen Geschwindigkeiten des Wagens gegen unzweckmäßige Behandlung geschützt ist, während der mittlere Bereich, in dem eine Motorbeschädigung nicht in Frage kommt, dem Fahrer völlig- zur Verfügung steht. no

Claims

Patentansprüche:

i. Schaltvorrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe an Kraftfahrzeugen, bei der die Getriebe durch Flüssigkeitsdruck unter Benutzung von Ventilen umgeschaltet werden, die durch die vereinigte Wirkung der Regelung der Drosselklappe und eines von der Motordrehzahl abhängigen Gliedes gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (168, 150, 540, 510), die zum

Wechseln der Gangstufen Flüssigkeitsdruck aus einer vom Motor angetriebenen Druckquelle (199) den Umschaltorganen der Getriebe zuleiten oder entziehen, von Servodruckkolben umgestellt werden, die ! ständig unter dem gleichzeitigen Einfluß folgender Kräfte stehen: a) einer Vorspannungskraft (Federn 307, 409, Fig. 4) oder Flüssigkeitsdruck P auf Kolben (560, 523, Fig. 6), die auf Herbeiführung der Übersetzung ins Langsame in den Getrieben hinwirkt, b) eines mit der Drehzahl eines vom Motor angetriebenen Fliehkraftreglers zu- oder a,bnehmenden Flüssigkeitsdruckes (auf Kolben 301, 403, Fig. 4, Druck G¹ auf Kolben 531, 501 und Druck G²'auf Kolben 533) 503· Fig. 6), dessen Einfluß auf die Getriebe dem der Vorspannungskraft entgegengesetzt ist, c) eines auf die Getriebeschaltung im Vergleich zur Vorspannungskraft ebenfalls im entgegengesetzten Sinne wirkenden Ausgleichsdrudceis (auf Kolben 313, 404, Fig. 4), Druck C auf Kolben (560, 520, Fig. 6), der mit der Zunahme der öffnung der Drossel, also mit zunehmendem Niederdrücken des Gasfußhebels (141, 145, 240) abnimmt.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung des von der Motordrehzahl abhängigen Flüssigkeitsdruckes dienende Vorrichtung aus einem mit der Motorwelle umlaufenden Gehäuse (χ 14, Fig. 2) mit einem darin radial zur Drehachse verschiebbaren durch eine Feder belasteten Ventil (115) besteht, das, einerseits unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes (P) der vom Motor angetriebenen Pumpe (199) und andererseits der Fliehkräfte stehend, eine der jeweiligen Drehzahl entsprechende Gleichgewichtslage einnimmt und dadurch den Durchlaß für die Druckflüssigkeit steuert, die mit einem durch die Fliehkraft mit wachsender Drehzahl gesteigerten Druck zur Ausgangsleitung (220) der Vorrichtung gelangt.
3. Schaltvorrichtung nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Motordrehzahl abhängige Vorrichtung (114 Fig. 5 und 6) · statt eines Regelventils zwei radial verschiebbare, unter dem Flüssigkeitsdruck (P) der Pumpe (199) stehende und von den Fliehkräften verschieden beeinflußte Ventile (126', 122', Fig. 5) enthält, so daß zwei verschiedene Steuerdrücke (G¹ ,G²) erzeugt werden, die über getrennte

Ausgangsleitungen (139', 138') auf die Steuerventile zur Einwirkung kommen.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 mit zwei hintereinandergeschalteten Umlaufrädergetrieben, von denen jedes mit einer Kupplungsvorrichtung und einer Bremsvorrichtung zur Herbeiführung gesonderter Übersetzungsverhältnisse ausgerüstet ist, gekennzeichnet durch gleichzeitige Benutzung verschiedener, zu gemeinsamer Wirkung - auf die Steuerventile für die Gangschaltung (168, 150, 540, 510) verbundener Druckkolben mit verschieden großen Druckflächen, die, den veränderlichen Steuerdrucken (C, G, Fig. 4, und C, G¹, G², Fig. 5 und 6) gemeinsam ausgesetzt, in verschiedenen Druckbereichen ansprechen und dabei. Änderungen der Übersetzung in den zugehörigen Getrieben innerhalb verschiedener Geschwindigkeitsbereiche veranlassen.
5. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen ι ■ bis 4, in der die Getriebeschaltungen unter Benutzung von Reibungskupplungen durchgeführt werden und der zum Anziehen der Kupplungen dienende Flüssigkeitsdruck entsprechend dem Grade der Motordrosselung¹ sich ändert, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck C, der durch das mit der Motordrosselung eingestellte Ventil (240) bestimmt ist und den Einschaltdruck der Kupplungen regelt, auch für die zusätzliche Beeinflussung der Steuerkolben für die Steuerventile dient.
6. Schaltvorrichtung nach den An-Sprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den hintereinandergeschalteten Getriebeeinheiten gehörigen Steuerkolben durch Druckleitungen (272, 431, Fig. 4, ²73', ²79> Fig. 6) so· miteinander verbunden sind, daß derjenige Druck, der das eine der Getriebe auf höhere ÜbeTsetzung, ζ. Β. direkten Gang, umschaltet, durch die besagten Leitungen auf den Steuerkolben (403, Fig. 4, 530, Fig. 6) der anderen Getriebeeinheit im Sinne einer Herunterschaltung wirkt.
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der ein handgesteuertes Ventil mit einem Hebel od. dgl. verbunden ist, durch den der Fahrer das Getriebe auf Vorwärtsgang, Stillstand oder Rückwärtsgang schalten kann und durch den unterhalb einer bestimmten Motordrehzahl der Fahrer willkürlich eines der beiden Getriebe auf Übersetzung für kleinere Drehzahl umschalten kann, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte handgesteuerte Ventil (168') in eine dem Rückwärtsgang entsprechende Stellung gebracht werden kann, in der der Flüssigkeitsdruck von den Umschaltorganen des

einen oder beider genannten Getriebe abgesperrt wird, so daß diese Getriebe infolge Einschaltens der Bremse und Ausschaltens der Kupplung nur in die Schaltstellung für langsamen Gang arbeiten.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschrift Nr. 644 675; österreichische Patentschrift Nr. 139893; französische Patentschriften Nr. 798 864, 528939;

L^TSA.-Patentschriften Xr. 2 109 615, ι S18 910.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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