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Schalteinrichtung für Wechselgetriebe von Fahrzeugen, insbesondere
von Motorrädern und Motorrollern Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung
für Wechselgetriebe an Fahrzeugen.
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Bekannt als Schaltautomaten sind Vorrichtungen an Wechselgetrieben
von Fahrzeugen, vorzugsweise von Motorrädern und Motorrollern, bei denen ein aus
seiner Normalstellung in der einen oder anderen Richtung vom Fahrer betätigter Fußschalthebel
die Schaltung der Gänge bewirkt, indem über eine Klinkenvorrichtung bei jeder Betätigung
der jeweils nächste Gang geschaltet wird. Nach erfolgter Betätigung der Vorrichtung
für einen Schaltvorgang kehrt der Fußschalthebel, von Rückholfedern bewegt, in seine
Ursprungsstellung zurück. Es ist üblich, bei Betätigung des Hebels in einer Richtung
die Gänge der nächsthöheren Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu schalten, während
bei Betätigung in der anderen Richtung von der Ursprungsstellung aus die Getriebegänge
für die nächstniedrigeren Geschwindigkeiten geschaltet werden. Die stufenweise Drehbewegung
der Schaltscheibe, Schaltwalze, Schaltgabel oder des Schaltsegmentes erfolgt meistens
vom Hebel aus über zwei federbelastete Klinken, von denen jede in entsprechende
Vertiefungen einer Schaltscheibe eingreift, um eine Schaltung zu tätigen. Die nicht
beanspruchte Klinke muß während dieses Vorganges durch einen Abweisen
angehoben
werden, um während der rückläufigen Bewegung zu verhüten, daß die Schaltvorrichtung
in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird.
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Statt der in bisher bekannter Art verwandten zwei Schaltklinken mit
dem dafür erforderlichen Führungsarm, dem Abweiser und anderen Teilen ist eine einteilige
Doppelhakenklinke, die zur Betätigung einer Schaltbewegung mit den Zapfen der zu
betätigenden Elemente zusammenwirkt, Gegenstand der Erfindung. Die Erfindung sieht
zu diesem Zweck eine Doppelhakenklinke vor, welche vorzugsweise als Flachschiene
an einem Ende an den Schalthebel angelenkt ist und von diesem betätigt wird und
am entgegengesetzten Ende eine schwalbenschwanzförmige Aussparung aufweist, deren
lichte Weite so bemessen ist, daß sie zwei benachbarte Schaltzapfen der Schaltscheibe,
Schaltgabel eines Schaltsegmentes oder einer Schaltwalze aufnehmen kann. Diese Schaltzapfen
sind z. B. auf einem Kreisbogen so angeordnet, daß die Winkelteilung von Zapfenmitte
zu Zapfenmitte dem Schaltweg von einer Getriebestufe zur anderen entspricht. Die
bewegte Doppelhakenklinke zieht oder drückt je nach der Bewegungsrichtung den einen
oder anderen Schaltzapfen aus seiner augenblicklichen Stellung um den Schaltweg
des Schaltelementes weiter, wobei dieser Schaltweg der Entfernung eines Schaltzapfens
vom anderen entspricht. Dadurch wird bewirkt, daß nach Rückkehr der Doppelhakenklinke
in die Ursprungsstellung stets ein oder zwei Schaltzapfen an einer der Druckflächen
der schwalbenschwanzförmigen Aussparung erscheinen, um für die nächste Schaltbewegung
bereitzustehen. Die z. B. auf dem Umfang eines Teilkreises in gleichen Abständen
angeordneten und sich auf dieser Bahn bewegenden Schaltzapfen rücken, soweit sie
durch die Doppelhakenklinke beim Schaltvorgang nicht in Anspruch genommen sind,
aus dem Eingriffsbereich der mehr oder weniger geradlinig bewegten Doppelhakenklinke
heraus und ermöglichen einen Rücklauf der Doppelhakenklinke in die Ausgangsstellung,
ohne daß die getätigte Bewegung rückgängig gemacht wird. Durch eine Feder wird die
Doppelhakenklinke zur Anlage an die Schaltzapfen gebracht, während das stufenweise
betätigte Schaltelement in der jeweils geschalteten Stellung durch eine Rasteneinrichtung
festgehalten wird.
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Eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgedankens ist in Fig.
I dargestellt. Hierin ist die Doppelhakenklinke I am Betätigungshebel 7 angelenkt
und durch die Zugfeder 6 gegen die Schaltzapfen I3 und I4 gezogen, um bei Betätigung
des Schalthebels 7, z. B. durch eine Zug- oder Druckbewegung des Fahrers, am Pedal
Io die auf dem Schaltelement II befestigten Schaltzapfen I3 und I4 mit den Hakenflächen
2 oder 3 zu erfassen und die Schaltscheibe um eine Teilung weiterzuschwenken. Während
dieses Schaltvorganges, z. B. im Uhrzeigersinne, wird der in Fig. I dargestellte
Zapfen I3 in die Stellung gerückt, die in Fig. I der Zapfen I4 einnimmt, während
der Zapfen I2 in die augenblickliche Stellung des Zapfens I3 rückt. Der von der
Rastenhebelfeder I9 in die Rastenkerben I6 eingreifende Rastenhebel I7 sorgt für
die Sicherung der geschalteten Stellung des Schaltelementes II. Dieses Schaltelement
II wiederum sorgt dafür, daß die Zahnräder des Wechselgetriebes in zweckentsprechendem
Sinne geschaltet werden, indem eine Schaltscheibe mit Kurven, eine Schaltwalze,
eine Schaltgabel oder ein Schaltsegment mit dem Schaltelement über die Schaltwelle
2I betätigt wird. Nach jeder Schaltbewegung wird der Betätigungshebel 7 durch eine
der Rückholfedern 8 in die dargestellte Ausgangsstellung zurückgebracht, während
die Anschlage 2o oder andere bekannte Mittel den Ausschlag des Betätigungshebels
7 begrenzen. Die Doppelhakenklinke I gleitet nach Beendigung des Schalthubes mit
dem linken Hakenrücken 4 oder dem rechten Hakenrücken 5 über den jeweils in den
Eingriffsbereich der Doppelhakenklinke neu eingerückten Schaltzapfen zur Ausgangsstellung
zurück. Das beispielsweise dargestellte Schaltelement II ist mit der Schaltwelle
2I verbunden, um die schrittweise getätigte Schaltbewegung auf entsprechende, bekannte
Schaltorgane, wie Schaltscheibe, Schaltgabel, Schaltwelle oder Schaltsegment, zu
übertragen.
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In Fig. II ist beispielsweise eine Anwendung der Doppelhakenklinke
im Sinne der Erfindung in direkter Zusammenwirkung mit einer Schaltgabel 22 dargestellt.
Die sich bei Betätigung durch die Doppelhakenklinke I infolge Schwenkung des Schaltzapfens
I3 in die augenblicklich dargestellte Stellung von Schaltzapfen I4 ergebende Bewegung
entspricht z. B. der Schaltung aus dem zweiten in den dritten Gang. Eine entgegengesetzte
Bewegung, welche den Schaltzapfen I4 in die in Fig. II dargestellte Stellung des
Schaltzapfens I3 bringen würde, kommt einer Schaltung des ersten Ganges gleich.
Die Rastung der Gänge erfolgt auch bei der in Fig. II dargestellten, beispielsweisen
Anwendung mit Hilfe einer Rastvorrichtung in bekannter Weise. Die Rastenkerben I6
für die Gänge sind auf einer Erweiterung der Schaltgabel 22 angeordnet. Eine Rastenkerbe
27 für Leerlauf sichert die Getriebeschaltung zwischen zwei Gängen. Diese Stellung
wird erreicht, indem die Doppelhakenklinke mittels des Betätigungshebels aus der
Stellung für ersten oder zweiten Gang nur um den halben Betrag des üblichen Schaltweges
bewegt wird. Die Schaltgabel 22 betätigt in bekannter Weise über den Zapfen der
Schaltplatte 23 ein Schieberäderpaar des Wechselgetriebes. Der Winkel 24 für die
Schaltung einer Stufe entspricht dem Winkel, den die beiden Schaltzapfen I3 und
I4 mit dem Mittelpunkt der Schaltwelle 2I bilden. Für ein Getriebe mit drei Schaltstellungen
und einer Leerlaufstellung sind, wie aus dem in Fig. II dargestellten Beispiel ersichtlich
ist, nur zwei Schaltzapfen erforderlich.
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Die zur Wirtschaftlichkeit der Fertigung beitragende Eigenart der
Schaltvorrichtung mit Doppelhakenklinke, bei der die Anzahl der Schaltzapfen stets
um i geringer ist als die Anzahl der Gänge, ist ein weiteres Merkmal des Erfindungsgedankens.
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In gleicher Weise ist eine Verbindung der Schaltzapfen mit einer Schaltscheibe,
einer Schaltwalze
oder einem Schaltsegment vorgesehen. Es ist hierbei
nicht von Bedeutung, ob die Verbindung zwischen dem die Schaltzapfen tragenden Element
und dem eigentlichen Schaltelement (Walze, Gabel, Scheibe oder Segment) als Achse
oder Welle ausgeführt wird.
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Ein weiteres Merkmal, das die Erfindung in ihrer Weiterentwicklung
ergibt, ist in Fig. III dargestellt. Die Eigenart der Getriebeanordnung und die
Erfordernisse, den Betätigungshebel 7 mit dem Pedal Io in eine günstige Lage für
den Fahrer zu bringen, stellen die Forderung auf, den Drehpunkt des Betätigungshebels
7 unabhängig von dem Drehpunkt für die Schaltscheibe anzuordnen. Die Erfindung sieht
zu diesem Zweck eine Zugstange 25 vor, welche als Zwischenglied den Betätigungshebel
7 und die Doppelhakenklinke I verbindet. Das den beiden Haken abgekehrte Ende der
Doppelhakenklinke I wird verstärkt ausgeführt und bewegt sich zwischen Führungsflächen
26, um von der Zugstange 25 betätigt zu werden. Diese Lösung ergibt die Möglichkeit,
den Drehpunkt für den Betätigungshebel 7 in jede irgendwie gewünschte Lage zu bringen
und dadurch Ausführungen zu gestatten, die einfach und wirtschaftlich sind, ohne
nach bestimmten Gesetzen in der räumlichen Anordnung zu sehr voneinander abhängig
zu sein.
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Die in Fig. III beispielsweise dargestellte Ausführung des Erfindungsgedankens
zeigt die Anordnung des Drehpunktes für Betätigungshebel 7 auf der gleichen Achse,
auf der auch der Drehpunkt der Schaltscheibe II angeordnet ist. Diese Ausführung
eignet sich vorteilhaft dazu, eine vorhandene Konstruktion, die die Betätigung eines
Wechselgetriebes ohne Schaltautomat als Ausgangspunkt hat, mit einer stufenweisen
Schalteinrichtung im Sinne des Erfindungsgedankens auszurüsten, indem z. B. ein
bisher mit der Schaltscheibe II fest verbundener Schalthebel ersetzt wird durch
den Schaltautomaten nach der Erfindung.
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Fig. IV stellt eine beispielsweise Ausführung des Schaltelementes
dar, bei dem die Schaltzapfen als Teile des Schaltelementes in Gestalt eines Warzensternes
29 ausgebildet sind und in wirtschaftlicher Weise z. B. als Stanzteil ausgeführt
werden.
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Fig. V zeigt eine Darstellung der Ausführung von Fig. IV in der Schnittebene
A-A. Die Doppelhakenklinke I liegt über dem als Warzenstern 29 ausgebildeten Schaltelement
und wird durch die Randscheiben 3o in der gewünschten Ebene gehalten, um nicht aus
dem Eingriff zu kommen. Die Verbindung der Teile 29 und 3o untereinander erfolgt
in bekannter Weise durch Niete, Punktschweißung oder ähnliche Mittel.
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Fig. VI zeigt eine weitere beispielsweise Ausführungsform der Doppelhakenklinke
I in Verbindung mit dem Warzenstern 29, indem die gegenseitige Führung von Teil
I mit Teil 29 durch seitliche Führungsplatten 3I erfolgt, die mit bekannten Mitteln
an der Doppelhakenklinke I befestigt werden.
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Fig. VII ist eine Darstellung der in Fig. VI gezeigten Teile in der
Schnittebene B-B. Die Führungsplatten 3I sind in diesem Ausführungsbeispiel mit
Nieten an dem Teil I befestigt und sichern die Doppelhakenklinke gegen seitliches
Abgleiten vom Warzenstern 29.
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Fig. VIII zeigt ein ausgeführtes Beispiel des Erfindungsgedankens
in der Kombination des Schaltelementes mit einer Schaltscheibe und dem Warzenstern.
Die Doppelhakenklinke I betätigt im Sinne der Erfindung das als Warzenstern 29 ausgebildete
Schaltelement. Die Schaltkurven 32 betätigen bei der stufenweise getätigten Drehung
des Warzensternes 29 die Zapfen 23 von zwei mit diesen Zapfen 23 verbundenen Schaltplatten,
um damit die entsprechenden Schieberäder eines Vierganggetriebes zu betätigen. Der
Warzenstern 29 enthält vier Rastenkerben I6, in welche der Rastenhebel I7 eingreift,
um die jeweils getätigte Schaltstellung oder Leerlaufstellung zu sichern. Die Schaltplatten,
deren Zapfen 23 in den Schaltkurven 32 sichtbar sind, werden mit bekannten Mitteln
in der Richtung C-C geführt, so daß die im Warzenstern 29 vorgesehenen Schaltkurven
32 während der getätigten Drehbewegung eine lineare Bewegung in der Richtung C-C
ausführen.