DE1946152A1

DE1946152A1 - Servo switching device for motor vehicle transmissions

Info

Publication number: DE1946152A1
Application number: DE19691946152
Authority: DE
Inventors: Alfred Magg; Friedrich Schreiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1969-09-12
Filing date: 1969-09-12
Publication date: 1971-03-18

Description

Servos chaltvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe Die Erfindung betrifft eine Servoschaltvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Schaltwelle, die zum Wählen der Schaltgassen durch den Wählhebel mittels einer drehbaren Schaltstange längsverschieblich ist und die zum Schalten der Gänge durch den Wählhebel mittels Axialverschiebung der Schaltstange drehbar ist.Servos switching device for motor vehicle transmissions The invention relates a servo shift device for motor vehicle transmissions with a shift shaft that for selecting the shift gates with the selector lever using a rotatable shift rod Is longitudinally displaceable and the gear shifting by means of the selector lever Axial displacement of the shift rod is rotatable.

Servobetätigte Kraftfahrzeugvorgelege- oder Synchrongetriebe sind bisher wenig bekannt geworden. Im allgemeinen wurde bisher nur eine Gruppenumschaltung mit Hilfskraft betätigt, wobei ein am Wählhebel angebrachter Schalter zu bedienen ist. Da für größere Nutzkraftfahrzeuge teilweise beträchtliche Bedienungskräfte aufzubringen sind, besteht für solche Getriebe ein großer Bedarf an servobetätigten Schalteinrichtungen.Servo-operated motor vehicle countershaft or synchromesh gearboxes are until now little known. In general, only one group changeover has been used so far operated with auxiliary power, a switch attached to the selector lever to be operated is. As there are sometimes considerable operating forces for larger commercial vehicles are to be raised, there is a great need for servo-operated gears for such transmissions Switching devices.

Die vorliegende Erfindung hat eine Servoschaltsorrichtung zum Gegenstand, bei der insbesondere der einfache und kompakte Aufbau hervorzuheben ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Schalten der Gänge ein mittels eines Druckmittels beaufschlagbarer Schaltzylinder, daß zum Steuern des Schaltzylinders auf der Schaltwelle zwei Nockenscheiben angeordnet sind, und daß auf dem Umfang der beiden Nockenscheiben in einem festen Winkelabstand voneinander zwei Schaltventile angeordnet sind. Es ist ein weiteres Kennzeichen der Erfindung, daß die erste der beiden Nockenscheiben einen Nockenwinkel aufweist, der gleich der Summe des Winkelabstandes der Schaltventile plus dem Zweifachen des Mindestschaltwinkels zum Betätigen der Ventile ist, daß die zweite Nockenscheibe einen Nockenwinkel aufweist, der gleich der Summe des Winkelabstandes der Schaltventile plus dem zum Schalten der Ventile erforderlichen Mindestwinkel ist.The subject of the present invention is a servo switching device, in which the simple and compact design is to be emphasized in particular. The invention is characterized in that for shifting the gears by means of a pressure medium loadable shift cylinder that controls the shift cylinder on the shift shaft two cam disks are arranged, and that on the circumference of the two cam disks two switching valves are arranged at a fixed angular distance from one another. It is another feature of the invention that the first of the two cam discs has a cam angle which is equal to the sum of the angular spacing of the switching valves plus twice the minimum switching angle for actuating the valves is that the second cam disk has a cam angle which is equal to the sum of the angular distance of the switching valves plus the minimum angle required to switch the valves is.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist es, daß eine Buchse, die mittels eines Hebels und eines Kugelgelenkes trieblich mit der Schaltstange verbunden ist, hierbei um den Minde*atschalt kel frei drehbar ist, und im Ubrigen drehfest auf der Schaltwelle angeordnet ist, daß auf der Buchse drehfest verschiebbar die erste Nockenscheibe und die zweite Nockenscheibe dreh- und verschiebbar angeordnet sind, und daß beide Nockenscheiben mittels Federkraft reibschlüssig miteinander verbunden sind.Another feature of the invention is that a socket that drivingly connected to the shift rod by means of a lever and a ball joint is, here is freely rotatable around the Minde * atschaltkel, and the rest non-rotatable is arranged on the shift shaft that rotatably displaceable on the socket first cam disk and the second cam disk are arranged rotatably and displaceably are, and that both cams are frictionally engaged with each other by means of spring force are connected.

Ferner istJes noch ein Kennzeichen der Erfindung, daß die erste Nockenscheibe eine mittlere Raste aufweist zur Fixierung der Neutralstellung des Getriebes, daß in der Neutralstellung beide Ventile geöffnet sind, und daß ausschließlich in dieser Stellung die Schaltwelle längsverschiebbar ist.Furthermore, it is still another characteristic of the invention that the first cam disc has a central detent to fix the neutral position of the transmission that in the neutral position both valves are open, and that only in this one Position the shift shaft is longitudinally displaceable.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, anhand der weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung« erläutert werden. Es stellen dar: Fig. 1 eine schematische Gesamtübersicht der Schaltvorrichtung; Fig. 2 eine Einzelheit X in Figur 1; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III/III in Fig. 2. .In the drawing, an embodiment of the invention is shown, on the basis of which further features and advantages of the invention «are explained. Put it 1 shows a schematic overall overview of the switching device; Fig. 2 a Detail X in Figure 1; FIG. 3 shows a section along the line III / III in FIG. 2. .

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Wählhebel der gelenkig mit der Schaltstange 2 verbunden ist. Mit der Schaltstange 2 ist ein Hebel 3 verbunden, an den gelenkig eine AbstUtzstrebe 4 angelenkt ist, über die die Schaltstange gegen das Getriebegehäuse abgestützt wird. Das Ende der Schaltstange ist über eine Gelenkverbindung mit einem Hebel 6 verbunden, der fest mit einer Buchse 7 verbunden ist. Die Buchse 7 ist auf der Schaltwelle 13 angeordnet. Die Buchse 7 ist auf der Schaltwelle 13 in einem Winkel drehbar. Die Begrenzung der Drehbewegung der Buchse 7 auf der Welle 13 erfolgt durch die Anordnung einer Einlegefeder 8. (siehe Fig. 2) Drehfest, aber axial verschiebbar ist eine erste Nockenscheibe 9 durch ein Zahnwellenprofil mit der Buchse 7 verbunden. Diese Nockenscheibe besitzt an ihrem äußeren Umfang Ausneh-.In Fig. 1, 1 denotes the selector lever articulated with the shift rod 2 is connected. With the shift rod 2, a lever 3 is connected to the articulated a support strut 4 is articulated, via which the shift rod against the gearbox housing is supported. The end of the shift rod is hinged to a Lever 6 connected, which is firmly connected to a socket 7. The socket 7 is open the shift shaft 13 is arranged. The socket 7 is on the shift shaft 13 in one Rotatable angle. The rotational movement of the bush 7 on the shaft 13 is limited due to the arrangement of an insert spring 8. (see FIG. 2) rotationally fixed, but axially displaceable a first cam disk 9 is connected to the bush 7 by a toothed shaft profile. This cam disk has Ausneh- on its outer circumference.

mungen 9a, 9b, 9c, in die eine Federraste 19 ein greift, welche also drei definierte Stellungen der Buchse 7 und damit des Kugelgelenkes 5 bestimmt. An der ersten Nockenscheibe 9 befinden sich außerdem die als N.ocke irksamen Anlaufschrägen 21 und 22. Diese Anlaufschrägen können die Stößel der Ventile 14 und 15 bewegen und damit die Ventile schalten. In der gezeichneten Stellung ist die Nockenscheibe 9 in Mittelstellung.mungen 9a, 9b, 9c, in which a spring catch 19 engages, so which three defined positions of the socket 7 and thus the ball joint 5 is determined. On the first cam disk 9 there are also the run-up bevels, which act as the cam 21 and 22. These run-up bevels can move the tappets of valves 14 and 15 and thus switch the valves. The cam disk is in the position shown 9 in the middle position.

Durch diese Nockenscheibe 9 sind die Ventile 14 und 15 geöffnet. Eine zweite Scheibe 10 wird durch Federn 16, die durch eine Schraube 20 unter Spannung gehalten werden, an die erste Nockenscheibe 9 angepreßt. Auf diese Weise kann die erste Nockenscheibe 9 über Reibung die zweite Nockenscheibe 10 mitnehmen. Die zweite Nockenscheibe 10 ist jedoch sektorförmig ausgeschnitten und auf wird ihr Drehweg durch feste Anschläge 17 und 18 den Winkel (?begrenzt, d.h. wenn sich die zweite Nockenscheibe 10 an einem Anschlag befindet, so kann die erste Nockenscheibe 9 unter Reibung jedoch weiterbewegt werden, bis diese ebenfalls, aber später, an einem Anschlag zum Anliegen kommt. Der Winkel t ist so groß gewählt, daß der Weg am Außendurchmesser der zweiten Nockenscheibe 10 gerade dem Schaltweg des Ventilstößels entspricht.The valves 14 and 15 are opened by this cam disk 9. One second disc 10 is tensioned by springs 16, which are tensioned by a screw 20 are held, pressed against the first cam disk 9. In this way, the The first cam disk 9 takes along the second cam disk 10 by means of friction. The second However, the cam disk 10 is cut out in the shape of a sector and its path of rotation is on the angle (? is limited by fixed stops 17 and 18, i.e. when the second Cam disk 10 is located at a stop, so the first cam disk 9 can under Friction, however, continue to move until this also, but later, at a stop comes to the point. The angle t is chosen so large that the path on the outside diameter the second cam disk 10 just corresponds to the switching travel of the valve tappet.

Befinden sich beide Nockenscheiben 9 und 10 in einer Endstellung, z.B. am Anschlag 18, und wird in dieser Stellung die Buchse 7 in Richtung des Anschlages 17 bewegt, dann schaltet nach einer Winkelbewegung Lf die Nockenscheibe 10 das vorher entlastete Ventil 15 ein, während das Ventil 14 ebenfalls noch durch die erste Nockenscheibe.9 eingeschaltet bleibt. Die Anlaufschräge 23 der zweiten Nockenscheibe 10 bewegt sich unter dem Stößel des Ventils 14 weg in Stellung'Ventil-zu.If both cam disks 9 and 10 are in an end position, e.g. at the stop 18, and in this position the bush 7 moves in the direction of the stop 17 moves, then after an angular movement Lf, the cam disk 10 switches the previously relieved valve 15, while valve 14 is also still through the first Cam disk 9 remains switched on. The run-up bevel 23 of the second cam disk 10 moves move under the tappet of the valve 14 to the 'valve closed' position.

Diese Bewegung wird aber durch die erste Nockenscheibe- 9 verhindert, da beide Nockenscheiben 9 und 10 gleichberechtigt an den Ventilstößel angreifen. In dieser Lage erreicht die Einlegefeder 8 gerade Anlage an der Buchse 7.However, this movement is prevented by the first cam disk 9, since both cam disks 9 and 10 attack the valve tappet equally. In this position, the insert spring 8 just comes into contact with the socket 7.

Wird nun die Drehbewegung der Buchse fortgesetzt, so besteht über die Einlegefeder 8 mechanische Verbindung mit der Drehwelle 13 und mit der Buchse 7. Wird nun die erste Nockenscheibe 9, die ja drehfest mit der Buchse 7 verbunden ist, weiterbewegt, so wird die Mittelstellung erreicht, die in Fig. 2 dargestellt ist. Die Anlaufschräge 22 konnte frei unter das Ventil 15 schwenken, also keine Arbeit verrichtent da die zweite Nockenscheibe 10 dies bereits getan hat. Wird die erste Nockenscheibe 9 über die'Mittelstellung hinausbewegt, so gibt die Ånlaufschräge 21 den Stößel des Ventils 14 frei. Das Ventil 14 schließt.If the rotary movement of the socket is continued, there is over the insert spring 8 mechanical connection with the rotary shaft 13 and with the bushing 7. If the first cam disk 9 is now connected to the socket 7 in a rotationally fixed manner is moved further, the middle position shown in Fig. 2 is reached is. The run-up bevel 22 could pivot freely under the valve 15, so none Work done because the second cam 10 has already done so. Will the first cam disk 9 is moved beyond the middle position, so there is the slope 21 the plunger of the valve 14 free. The valve 14 closes.

Durch diese Steuerung ist also errei¢ht, daß beim Schalten aus einer Endstellung in die. andere, beraitshach einem sehr kurzen Weg beide Ventile geöffnet sind, und daß entsprechend dem Winkel y nach der Mittelstellung nur ein Ventil geöffnet bleibt.This control means that when switching from one End position in the. others, beraitshach a very short way both valves open are, and that corresponding to the angle y after the middle position only a valve remains open.

Die Ventile 14 und 15 stehen mit einem Druckbehälter 27 in Verbindung und geben in der beschriebenen Weise Verbindung mit dem Dreistellungszylinder 11, der die über die Buchse 7 eingeleitete Drehbewegung, die nach dem Winkel<f auch die Drehbewegung der Welle 13 ist, über den Hebel 12 auf die Drehwelle 13 fortführt.The valves 14 and 15 are connected to a pressure vessel 27 and give in the manner described connection with the three-position cylinder 11, which is the rotational movement initiated via the socket 7, which also follows the angle <f the rotary movement of the shaft 13 is continued on the rotary shaft 13 via the lever 12.

Es.muB also die Schaltbewegung nur durch eine Bewegung, die dem Schaltwinkel t entspricht, eingeleitet werden.The switching movement must therefore only be carried out by a movement that corresponds to the switching angle t corresponds to be initiated.

Sodann übernimmt der Servomotor 11 die volle Ausführung der Schaltbewegung. Der Servomotor 11 ist dabei auch in der Lage, Kräfte zu überwinden. Der Hebel 6 kann sich um den Winkel frei auf der Schaltwelle 13 bewegen. Danach steht er jeweils in einer Richtung in drehfester Verbindung mit der Schaltwelle 13. Der Schaltwinkel / dient zum Vorsteuern der Ventile 14 und 15.The servomotor 11 then takes over the full execution of the switching movement. The servomotor 11 is also able to overcome forces. The lever 6 can move freely through the angle on the control shaft 13. Then he stands each time in one direction in a non-rotatable connection with the switching shaft 13. The switching angle / is used to pilot valves 14 and 15.

Die beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist für einen Betrieb mit Druckluft vorgesehen, da dieses Druckmittel in jedem modernen Nutzkraftfahrzeug vorhanden ist. Selbstverständlich kann die Vorrichtung auch mit Drucköl betrieben werden, wobei dann noch RUckführleitungen von den Ventilen zum Ölbehälter vorgesehen werden müssen.The device described and shown in the drawing is intended for operation with compressed air, as this pressure medium is used in every modern Commercial vehicle is available. Of course, the device can also with Pressurized oil are operated, with return lines from the valves to the Oil reservoirs must be provided.

Claims

Patent claims:

1. Servo switching device for motor vehicle transmissions with a selector shaft, for selecting the shift gates by means of the selector lever by means of a rotatable shift rod Is longitudinally displaceable and the gear shifting by means of the selector lever Axial displacement of the shift rod is rotatable, characterized in that for Shifting the gear is a shift cylinder that can be acted upon by means of a pressure medium (11), two cam disks to control the switching cylinder on the switching shaft (13) (9, 10) are arranged, and that on the circumference of the two cam disks in one fixed angular distance (α) from each other two switching valves (14,15) arranged are.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the first of the two cam disks (9) has a cam angle which is the same the sum of the angular distance (α) of the switching valves (14,15) plus twice of the minimum switching angle (#) for actuating the valves is that of the second cam plate be (10) has a cam angle9 which is equal to the sum of the angular spacing of the Switching valves plus the minimum angle required to move the valves (#) is.

3. Switching device according to claims 1 and 2, characterized in that that a sleeve (7) with; by means of a lever (6) and a ball joint (5) is drivingly connected to the shift rod (2), in this case by the minimum shift angle (cd) is freely rotatable and is otherwise non-rotatably arranged on the switching shaft (13) is that on the sleeve (7) rotatably displaceable the first cam disk (9) and the second cam disk (1Q) are rotatably and displaceably arranged, and that both The cam disks are frictionally connected to one another by means of spring force (16).

4. Switching device according to claims 1 to 3, characterized in that that the first cam disk (9) has a central catch (9a) for fixing the neutral position of the transmission, that in the neutral position both valves (14,15) are open, and that the shift shaft (13) can only be longitudinally displaced in this position is.