DE10059973A1

DE10059973A1 - Shift device for toothed wheel gear has compressed air actuating cylinder with main switch off valve divided into function area for switching off air and second function area for switching round air

Info

Publication number: DE10059973A1
Application number: DE2000159973
Authority: DE
Inventors: Gerhard Fuehrer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-12-02
Filing date: 2000-12-02
Publication date: 2002-06-20

Abstract

The toothed wheel gear comprises a main gearing and a group gearing where the latter can be shifted through a compressed air actuating cylinder and a main switch-off valve. This main switch off valve for controlling the cylinders of the group gearing is divided into two functional areas so that one (1) serves to switch off the air through an air switch off valve whilst the other (2) serves to switch round the air through an air switch valve.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrich tung für ein aus einem Hauptgetriebe und aus einem Gruppen getriebe bestehendes Zahnräderwechselgetriebe, wobei das Gruppengetriebe über einen Druckluftbetätigungszylinder mit Hauptabschaltventil schaltbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a switching device device for one from a main gear and from one group existing gear change transmission, the Group gearbox with a compressed air actuation cylinder Main shut-off valve is switchable, according to the preamble of Claim 1.

Eine Schalteinrichtung für ein aus einem Hauptgetriebe und aus einem Gruppengetriebe bestehendes Zahnräderwechsel getriebe ist aus der DE C 11 95 177 bekannt. In dieser Schalteinrichtung erfolgt die Betätigung der Wechselkupp lungen des Hauptgetriebes von einem Handschalthebel aus über eine Schaltwelle und einen Schaltfinger auf Schalt stangen, die derart angeordnet sind, dass der Schaltfinger bei axialem Verschieben der Schaltwelle zweimal, d. h. ein mal je Bereich entsprechend der Gassenstellung mit der gleichen Wechselkupplung des Hauptgetriebes verbunden ist. Über eine Wegeventilanordnung und einen ringnutförmigen Einschnitt an der Schaltwelle wird gleichzeitig beim Über gang in die Gassenstellung eines anderen Gruppenbereiches das Gruppengetriebe umgeschaltet. Die Ventilstößel der We geventile wirken dabei mit dem Durchmesser der Schaltwelle, den kegelförmigen Übergangsflächen und dem ringnutförmigen Einschnitt zusammen. Weiter sind jeweils ein Einlaß- und ein Auslaßventil, die einander diagonal gegenüber angeord net sind, mit jeweils einem Zugang zu dem Stellzylinder, der die Gruppenumschaltung bewirkt, verbunden. Alle Wege ventile müssen dabei untereinander und im Zusammenwirken mit dem ringnutförmigen Einschnitt an der Schaltwelle auf einander abgestimmt werden.A switching device for a from a main gear and gear change consisting of a group gear gear is known from DE C 11 95 177. In this The switching device is used to actuate the interchangeable coupling lungs of the main transmission from a manual shift lever via a selector shaft and a selector finger on selector rods that are arranged so that the shift finger with axial shifting of the selector shaft twice, d. H. a times per area according to the alley position with the same clutch of the main transmission is connected. Via a directional valve arrangement and an annular groove Incision on the selector shaft is made simultaneously when over walk into the alley position of another group area the group transmission switched. The We valves act with the diameter of the selector shaft, the conical transition surfaces and the annular groove Incision together. Next are an inlet and an exhaust valve arranged diagonally opposite each other net, each with access to the actuating cylinder, which causes the group switchover. All ways valves must work with each other and in interaction with the groove on the selector shaft be coordinated.

In einer derartigen Schalteinrichtung wird der Stell motor für die Bereichsumschaltung immer mit Druckmittel beaufschlagt, weil beim Drehen der Schaltwelle in der Gasse die in den beiden Endstellungen einem eingeschaltetem Gang und in der Mitte der Neutralstellung entspricht, sich die Stellung der Wegeventile nicht ändert. Es muß in einer der artigen Schalteinrichtung zusätzlich noch eine von der Drehbewegung der Schaltwelle abhängige Steuereinrichtung und ein Hauptabschaltventil vorgesehen werden, damit bei eingelegtem Gang der Stellmotor nicht immer mit Druckmittel beaufschlagt wird. Darüber hinaus ist diese Einrichtung durch die erforderlichen Wegeventile mit den zugeordneten Abtasteinrichtungen und Federn sehr aufwendig in der Her stellung.In such a switching device, the position Motor for range switching always with pressure medium acted on, because when turning the selector shaft in the alley the one in the two end positions a gear engaged and in the middle of the neutral position, the Position of the directional control valves does not change. It must be in one of the like switching device additionally one of the Rotary movement of the control shaft-dependent control device and a main shut-off valve are provided so that at The gear motor is not always in gear with pressure medium is applied. In addition, this facility through the required directional valves with the assigned Scanning devices and springs are very expensive to manufacture position.

Um eine derartige Schalteinrichtung zu vereinfachen, bei gleichzeitiger Entlastung der das Gruppengetriebe schaltetenden Wegeventile in geschaltetem Zustand des Hauptgetriebes wurde in der DE C 26 55 263 der Anmelderin eine Schalteinrichtung vorgeschlagen, mit einem druckmit telbetätigten Zylinder zur Schaltung des Gruppengetriebes, wobei die Schaltstangen zur Übertragung der Bewegung eines Handschalthebels mehrfach im Einsatz sind, damit trotz der in dem Übersetzungsbereich des Gruppengetriebes an sich in gleicher Weise erfolgenden Schaltungen des Hauptgetriebes jedem Gang des Zahnräderwechselgetriebes eine eigene Stel lung des Handschalthebels zugeordnet werden kann. Nahe der Schaltwelle im Gehäuse sind zwei Wegeventilanordnungen und ihnen zugeordnete Abtastelemente vorgesehen, die die mit der Schaltwelle fest verbundenen sowie mit den den jeweils gewählten Übersetzungsbereich des Gruppenbereiches schal tenden Nockenbahnen zusammenwirken, sodass das Gruppenge triebe beim Übergang in die Gassenstellung eines anderen Gruppenbereiches über den Stellmotor umschaltbar ist. Die im Gehäuse axial und drehbeweglich gelagerte Schaltwelle wird beim Wählen der Gasse in mehreren axialen jeweils ei nem Übersetzungsbereich des Gruppengetriebes zugeordneten Bewegungsbereich axial verschoben und zum Schalten der Gän ge verdreht. Jeder der als Drei-Zwei-Wegeventil ausgebilde ten Wegeventilanordnung ist eine in Umfangs- und Axialrich tung wirkende in axialer Richtung nur über einen Überset zungsbereich sich erstreckende Nockenbahn auf der Schalt welle zugeordnet. Die Nockenbahnen liegen bezogen auf die zugeordneten Drei-Zwei-Wegeventile in der der Neutralstel lung des Hauptgetriebes entsprechenden Drehstellung der Schaltwelle, sodass nur in der Neutralstellung des Hauptge triebes beim Betätigen des Abtastelementes jedes Drei-Zwei- Wegeventil mit der zugeordneten Nockenbahn das jeweilige Wegeventil in der den Zulauf des Druckmittels zum Stellmo tor des Gruppengetriebes zulassenden Stellung geschaltet ist.In order to simplify such a switching device, with simultaneous relief of the group transmission switching directional control valves in the switched state of the The main transmission was in DE C 26 55 263 of the applicant proposed a switching device with a Druckmit tel-actuated cylinder for shifting the group transmission, the shift rods for transmitting the movement of a Hand lever are used several times, so despite the in the translation range of the group transmission itself same circuits of the main transmission each gear of the gear change transmission has its own position tion of the manual shift lever can be assigned. Close to Switching shaft in the housing are two way valve arrangements and assigned to them provided scanning elements that with the shift shaft firmly connected and with the each selected translation area of the group area stale tending cam tracks work together so that the group drives at the transition into the alley position of another Group area is switchable via the servomotor. The Shift shaft mounted axially and rotatably in the housing is selected when selecting the alley in several axial each assigned to the translation range of the group transmission Movement range axially shifted and for switching the goose ge twisted. Everyone who trained as a three-two-way valve The directional valve arrangement is one in the circumferential and axial direction tion acting in the axial direction only via a transmission area extending cam track on the switch wave assigned. The cam tracks are based on the assigned three-two-way valves in the neutral position development of the main gear corresponding rotary position Switching shaft, so that only in the neutral position of the main gear drives every three-two- when actuating the scanning element Directional control valve with the assigned cam track each Directional control valve in the inlet of the pressure medium to the servo gate of the group transmission permitting position switched is.

Mit dem in Axial- und Umfangsrichtung versetzt ange ordneten Nockenbahnen an der Schaltwelle und dem in einer axialen Ebene in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Ab tastelementen der den Nockenbahnen zugeordneten Wegeventile wird erreicht, dass der zur gewählten Gasse zugeordnete Übersetzungsbereich des Gruppengetriebes zwangsläufig ein geschaltet wird bzw. eingeschaltet bleibt und dass bei ein gelegtem Gang keine Druckmittelzufuhr zum Betätigungszylin der der Gruppenumschaltung erfolgt.With the offset in the axial and circumferential directions arranged cam tracks on the selector shaft and in one Axial plane offset from the circumferential direction sensing elements of the directional control valves assigned to the cam tracks it is achieved that the assigned to the selected alley Gear ratio range of the group transmission inevitably is switched on or remains switched on and that at on no gear supply to the actuating cylinder of group switching.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derar tige Schalteinrichtung dahingehend zu verbessern, dass die Umschaltzeit der Planetengruppe reduziert wird, eine Falschbelüftung des Zylinders vermieden wird, die Entlüf tungsgeräusche bei jeder Schaltung vermieden werden und die Querkraft des Ventils auf die Drehwelle drastisch reduziert wird.The object of the present invention is one such to improve the switching device so that the Switching time of the planetary group is reduced, one Incorrect ventilation of the cylinder is avoided, the vent tion noises are avoided with each circuit and the The lateral force of the valve on the rotating shaft is drastically reduced becomes.

Ausgehend von einer Schalteinrichtung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Un teransprüchen beschrieben.Starting from a switching device at the beginning This type of problem is solved with specified in the characterizing part of claim 1 features; advantageous embodiments are in the Un Described claims.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass das Haupt schaltventil für die Zylindersteuerung des Gruppengetriebes in zwei Funktionsbereiche unterteilt ist, wobei der erste Funktionsbereich der Luftabschaltung mittels eines Luftab schaltventils dient und der zweite Funktionsbereich der Luftumschaltung mittels eines Luftumschaltventils dient.According to the invention it is therefore provided that the main switching valve for the cylinder control of the group transmission is divided into two functional areas, the first Functional area of the air cut-off by means of an air cut-off switching valve and the second functional area of the Air switching by means of an air switching valve is used.

Dem Luftabschaltventil ist eine Schleppraste zugeord net, die auf der Drehwelle angeordnet ist und in einer Nut der Drehwelle axial verschiebbar gelagert ist.A drag lock is assigned to the air shut-off valve net, which is arranged on the rotary shaft and in a groove the rotary shaft is axially displaceable.

Die Schleppraste weist eine Aussparung auf, die nach Durchlaufen eines vorgegebenen Wählweges über einen Stößel die Druckluft zum Luftumschaltventil weiterleitet. Vorzugs weise ist ferner zur Steuerung des Zylinders des Gruppenge triebes eine Raste fest mit der Drehwelle verbunden, die mit einem Stößel des Luftumschaltventils zusammenwirkt. The drag latch has a recess that follows Running through a predetermined dialing path via a plunger transfers the compressed air to the air switching valve. virtue is also used to control the cylinder of the group driven a notch firmly connected to the rotary shaft, the interacts with a plunger of the air changeover valve.

Zur definierten Lage der Schleppraste sind auf beiden Seiten in Axialrichtung wirkende Druckfedern zur Zentrie rung der Raste zwischen zwei Schaltgassen, Wegbegrenzungen und Scheiben angeordnet.On the defined position of the tow rest are on both Lateral compression springs in the axial direction to the center detent between two switching lanes, travel limits and discs arranged.

Mit der Erfindung werden die folgenden Vorteile er zielt:
The invention has the following advantages:

- The incorrect ventilation of the cylinder is avoided;
- The switching time of the planetary group is reduced;
- The cylinder is only for an intended group vented pen switchover;
- The sealing elements of the cylinder are protected;
- the valve is protected;
- The ventilation noises with every switching operation avoided that;
- The lateral force of the valve on the rotating shaft becomes dra stisch reduced;
- The selection movement takes place with less friction;
- The switching comfort is increased and
- The interlock can be done with this switching device run independent of time, d. H. that the circuit of the Group transmission can no longer be outwitted.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei in der einzigen Figur ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Schalteinrichtung dargestellt ist.In the following the invention with reference to the drawing explained in more detail, with a section in the single figure represented by the switching device according to the invention is.

Schalteinrichtungen für ein aus einem Hauptgetriebe und aus einem Gruppengetriebe bestehendes Zahnräderwechsel getriebe mit Druckluft, Betätigungszylinder und Hauptab schaltventil sind dem Fachmann gut bekannt, sodass in der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung nur die wesentlichen Bauteile dargestellt sind und erläutert wer den.Switching devices for one from a main gear and gear change consisting of a group gear gearbox with compressed air, actuating cylinder and main switching valve are well known to the expert, so that in the Drawing and in the description below only the essential components are shown and explained the.

Erfindungsgemäß ist das Hauptabschaltventil für die Gruppengetriebe-Zylindersteuerung in zwei Funktionsbereiche unterteilt, nämlich zum einen in die Luftabschaltung 1 und zum anderen in die Luftumschaltung 2. Zur Aktivierung des Luftabschaltventils im Funktionsbereich 1 Luftabschaltung ist eine Schleppraste 3 vorgesehen, die eine Aussparung 4 aufweist, welche nach einem bestimmten Wählweg die Druck luft zum Umschaltventil im Funktionsbereich Luftumschal tung 2 weiterleitet. Mit 5 ist ein Stößel der Luftabschal tung und mit 16 ist ein Stößel der Luftumschaltung bezeich net.According to the invention, the main shut-off valve for the group transmission cylinder control is divided into two functional areas, namely on the one hand in the air shut-off 1 and on the other hand in the air switch-over 2 . To activate the air shut-off valve in the air shutdown functional area 1 , a drag catch 3 is provided which has a recess 4 which, after a specific selection path, forwards the compressed air to the changeover valve in the air changeover functional area 2 . With 5 is a plunger of the air shut-off device and 16 is a plunger of the air switchover designated net.

Die Form und Tiefe der Aussparung 4 wird dabei derart gewählt, dass ab einem bestimmten Gangeinschaltwinkel die Druckluft vom Luftabschaltventil abgeschaltet wird.The shape and depth of the recess 4 is chosen such that the compressed air is switched off by the air cut-off valve from a certain gear engagement angle.

Mit 6, 7 sind zwei beidseits der Schleppraste 3 vorge sehene Druckfedern bezeichnet, die der Zentrierung der Schleppraste zwischen zwei Schaltgassen dienen. Ferner sind neben den Druckfedern 6, 7 Wegbegrenzungen 9 und Schei ben 10 zur definierten Schlepprastenlage vorgesehen.With 6 , 7 two on both sides of the drag lock 3 provided compression springs are designated, which serve to center the drag lock between two shift gates. In addition to the compression springs 6 , 7 travel limits 9 and Schei ben 10 are provided for the defined drag position.

Der Schlepprastenwinkel 11 der Aussparung 4 ist auf die Federn 6, 7 und den Stößel 5 abzustimmen.The drag detent angle 11 of the recess 4 is to be matched to the springs 6 , 7 and the plunger 5 .

Mit 12 ist eine Raste zur Steuerung des Gruppengetrie be-Zylinders bezeichnet, die fest mit der Drehwelle 13 ver bunden ist und mit 8 die Gangrastierung. With 12 a notch for controlling the group transmission be-cylinder is referred to, which is firmly connected to the rotary shaft 13 and with 8 the gear locking.

Mit 14 ist eine Nut zur axialen Verschiebbarkeit der Schleppraste 3 bezeichnet; ein Bolzen 15 dient der verdreh festen Mitnahme der Schleppraste 3 beim Schaltvorgang. A groove for axially displaceability of the drag lock 3 is designated by 14 ; a bolt 15 is used to take the drag lock 3 in a rotationally fixed manner during the switching operation.

reference numeral

11

Funktionsbereich Luftabscheidung
Air separation functional area

22

Funktionsbereich Luftumschaltung
Function area air switching

33

Schleppraste
towing notch

44

Aussparung
recess

55

Stößel
tappet

66

Druckfeder
compression spring

77

Druckfeder
compression spring

88th

Gangrastierung
Gangrastierung

99

Wegbegrenzung
travel limitation

1010

Scheibe
disc

1111

Schlepprastenwinkel
Towing notch angle

1212

Raste
notch

1313

Drehwelle
rotary shaft

1414

Nut
groove

1515

Bolzen
bolt

1616

Stößel
tappet

Claims

1. Switching device for a gear change consisting of a main transmission and a group transmission, the group transmission being actuatable via a compressed air actuating cylinder and a main shut-off valve and wherein the movement of a manual shift lever via a rotary shaft via shift fingers and shift rods can be transmitted to form-locking clutches of the main transmission , characterized in that the main shut-off valve for the cylinder control of the group transmission is divided into two functional areas, the first functional area ( 1 ) serving to shut off the air by means of an air shut-off valve and the second functional area ( 2 ) serving to switch the air using an air-switching valve.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the air cut-off valve is assigned a drag catch ( 3 ) which is arranged on the rotary shaft ( 13 ) and which is axially displaceably mounted in a groove ( 14 ) of the rotary shaft ( 13 ) ,

3. Switching device according to claims 1 and 2, characterized in that the drag detent ( 3 ) has a recess ( 4 ) which passes on the compressed air to the air switching valve after passing through a predetermined selection path via a plunger ( 5 ).

4. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that for controlling the cylinder of the group transmission a detent ( 12 ) with the rotary shaft ( 13 ) is the verbun, which cooperates with a plunger ( 16 ) of the air switching valve ,

5. Switching device according to one or more of before reciprocating claims, characterized net gekennzeich that countries for the defined position of the drag catch (3) of this Druckfe acting on both sides in the axial direction (6, 7) for centering the bolt (3) between two shift gate, Path limits ( 9 ) and disks ( 10 ) are assigned net.

6. Switching device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the drag detent ( 3 ) is connected via a bolt in a rotationally fixed manner to the rotary shaft ( 13 ) during a switching operation.