DE3332866A1 - Shifting device for toothed-wheel gearings with helically toothed gears - Google Patents

Abstract

The invention relates to a toothed-wheel gearing with helically toothed gears. It is the object of the invention to develop a shifting device for helically toothed gearings in which only the pair of gears required for transmission of motion is in engagement in each case. The essence of the invention consists in the fact that the toothed-wheel gearing to be shifted is designed in the manner of a known sliding-gear gearing in which the gear block can be shifted hydraulically on a shaft provided with a piston and can be limited in the two shift positions by stops. In this arrangement, the gear block is, after reaching the respective stop, pressed continuously against the latter by a force which is larger than the possible axial counterforce on the gear block and is generated by a pump in conjunction with a pressure relief valve.

Description

Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit schrägverzahntenSwitching device for gear transmissions with helical teeth

Rädern Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit schrägverzahnten Rädern.Wheels Field of application of the invention The invention relates to a Switching device for gear transmissions with helical gears.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen Nach der DE-OS 2819 293 ist es generell bekannt, Zahnräderwechselgetriebe für zwei Drehzahlen mit schrägverzahnten Rädern auszufahren. Dabei stehen die beiden schrägverzahnten Zahnradpaare ständig im Eingriff und die Schaltung erfolgt durch eine Schiebemuffe wahlweise zwischen den Zahnradpaaren.Characteristics of the known technical solutions According to DE-OS 2819 293 it is generally known to have gear change transmissions for two speeds with helical teeth Extend the wheels. The two helical gear pairs are always at a standstill in engagement and the circuit is optionally carried out by a sliding sleeve between the gear pairs.

Nachteilig ist bei dieser Schalteinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, daß, unabhängig von der Schaltstellung und damit Ubertragung der Drehbewegung, beide schrägverzahnte Zahnradpaare ständig im Eingriff sind. Dies ergibt Schwingungen und dadurch bedingte Geräusche.The disadvantage of this switching device for gear change transmissions, that, regardless of the switching position and thus transmission of the rotary movement, both helical gear pairs are constantly in mesh. This results in vibrations and noises caused by it.

Ziel der Erfindung Der Erfindung liegt die Zielstellung zugrunde, eine Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit schrägverzahnten Rädern zu entwickeln, bei der die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden werden.Objective of the invention The invention is based on the objective to develop a switching device for gear transmissions with helical gears, in which the disadvantages of the known devices are avoided.

Darlegung des tesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung für schrägverzahnte Getriebe zu schaffen, die es ermöglicht, daß nur das zur Bewegungsübertragung eingeschaltete Zahnradpaar im Eingriff steht.Statement of the test of the invention The object of the invention is based on creating a switching device for helical gears that it makes it possible that only the gear pair switched on for the transmission of motion is in mesh stands.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das zu schaltende Zahnrädergetriebe wie ein bekanntes Schieberadgetriebe ausgebildet ist, bei dem der Zahnradblock auf einer mit einem Kolben versehenen Welle hydraulisch schaltbar und in den beiden ;3chaltstellungen durch Anschläge begrenzbar ist.This is achieved according to the invention in that the to be switched Gear transmission is designed as a known sliding gear, in which the gear block is hydraulically switchable on a shaft equipped with a piston and can be limited by stops in the two switching positions.

Der Zahnradblock wird dabei nach Erreichen des jeweiligen Anschlages ständig gegen diesen mit einer Kraft gedrückt, die größer als die mögliche axiale Gegenkraft am Zahnradblock ist und von einer Pumpe in Verbindung mit einem Druckbegrenzungsventil erzeugt wird.The gear block is then after reaching the respective stop constantly pressed against this with a force greater than the possible axial Counterforce on the gear block is and from a pump in connection with a pressure relief valve is produced.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann dem Druckbegrenzungsventil ein Rückschlagventil parallel geschaltet werden, wobei deren Ausgänge mit einem zweiten Druckbegrenzungsventil verbunden sind und an diese Verbindungsleitung ein Druckspeicher angeschlossen ist.In a further embodiment of the invention, the pressure relief valve a check valve can be connected in parallel, the outputs of which with a second pressure relief valve are connected and connected to this connecting line Accumulator is connected.

Des weiteren kann die Schrägungsrichtung der Zahnräder des Zahnradblockes gleich sein.Furthermore, the helix direction of the gears of the gear block be equal.

Darüber hinaus kann der Zahnradblock in seinen beiden Schaltstellungen mit äe einer Einrichtung zur Stellungsmeldung in Wirkverbindung stehen.In addition, the gear block can be in both of its switching positions are in operative connection with a device for position reporting.

Zur Umschaltung des Getriebezuges durch den Zahnradblock wird das Wegeventil bei niedriger Drehzahl des Getriebes in seine andere Stellung geschaltet. Dadurch wird der andere Zylinderraum von der Pumpe in Abhängigkeit von dem Druckbegrenzungsventil mit Drucköl beaufschlagt und der Zahnradblock in die andere Richtung verschoben bis der Kolben gegen den Anschlag anliegt, wodurch das andere schrägverzahnte Zahnradpaar zum Eingriff gekommen ist. Um die erforderliche Druck menge klein zu halten, ist es vorteilhaft, die Druckölerzeugung in Verbindung mit einem Druckspeicher zu realisieren.To switch the gear train through the gear block, the Directional valve switched to its other position when the gearbox speed is low. As a result, the other cylinder space of the pump is dependent on the pressure relief valve pressurized with pressure oil and shifted the gear block in the other direction until the piston rests against the stop, causing the other helical gear pair has come to the intervention. To keep the required amount of pressure small, is it is advantageous to realize the pressure oil generation in connection with a pressure accumulator.

Zur Verhinderung des weiteren Pro>'rammablaufes, bei Nichterreichen der Endstellungen durch den Zahnradblock, können Einrichtungen zur Stellungsmeldung vorgesehen werden.To prevent further pro> 'ramming if not achieved of the end positions through the gear block, devices for position reporting can be used are provided.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfahrungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Getriebezug zum 'l'eil im Schnitt.EXEMPLARY EMBODIMENT The invention is intended below using an exemplary embodiment are explained in more detail. The accompanying drawing shows a gear train to the 'l'eil on average.

im Gehäuse 1 eines Zahnrädergetriebes sind eine Antriebswelle 2, eine Zwischenwelle 3 und eine Abtriebswelle 4 drehbar gelagert.in the housing 1 of a gear transmission are a drive shaft 2, a Intermediate shaft 3 and an output shaft 4 are rotatably supported.

Auf der Antriebswelle 2 ist ein breites Zahnrad 5 befestigt, das mit einem Zahnradblock 6, der auf der Zwischenwelle 3 undrehbar, jedoch axial verschiebbar, angeordnet ist, stets im eingriff steht. Innerhalb des als Zylinder ausgebildeten Zahnradblockes 6 ist die Zwischenwelle 3 als Kolben 7 ausgebildet, der mit diesem über eine Paßfeder in Drehverbindung steht. Der Zahnradblock 6 wird beidseitig zu dem Kolben 7 durch Deckel 8;9 auf der Zwischenwelle 3 geführt. Die Deckel 8;9 sind mit Anschlägen 10 versehen, die den Verschiebeweg des Zahnradblockes 6 auf der Zwischenwelle 3 mittels Kolben 7 begrenzen und die beiden Schaltstellungen bestimmen. Der Zahnradblock 6 trägt zwei Zahnräder 11;12, die durch Verschiebung des Zahnradblockes 6 wechselweise mit auf der Abtriebswelle 4 befestigten Zahnrädern 13;14 in Eingriff gebracht werden können. Der gesamte Getriebezug ist mit schrägverzahnten Rädern 5;11;12;13;14- versehen, wobei die Schrägungsrichtung der Zahnräder-11;12 des Zahnradblockes 6 vorzugsweise gleich ist. Damit wird erreicht, daß die Verdrehrichtung des Zahnradblockes 6 während des Schaltvorganges beim Aus- und Eintritt der Verzahnungen gleich ist.On the drive shaft 2, a wide gear 5 is attached, which with a gear block 6, which is non-rotatable on the intermediate shaft 3, but axially displaceable, is arranged, is always in engagement. Within the designed as a cylinder Gear block 6, the intermediate shaft 3 is designed as a piston 7, which with this is in rotary connection via a feather key. The gear block 6 is closed on both sides the piston 7 through cover 8; 9 guided on the intermediate shaft 3. The covers 8; 9 are provided with stops 10, which the displacement of the gear block 6 on the intermediate shaft 3 limit by means of piston 7 and determine the two switching positions. The gear block 6 carries two gears 11; 12, which by shifting the gear block 6 alternately are brought into engagement with gearwheels 13; 14 fastened on the output shaft 4 can. The entire gear train is provided with helical gears 5; 11; 12; 13; 14-, the helix direction of the gears 11; 12 of the gear block 6 preferably is equal to. This ensures that the direction of rotation of the gear block 6 during of the switching process at the exit and entry of the gears is the same.

Darüber hinaus heben sich die Axialkraftkomponenten beider Schrägverzahnungen am Zahnradblock 6 teilweise auf. Die Zahnräder 11;12;13;14 sind in bekannter Weise für den Einschaltvorgang mit Abrundungen bzw. Abschrägungen versehen.In addition, the axial force components of both helical gears increase on the gear block 6 partially. The gears 11; 12; 13; 14 are in a known manner Provided with roundings or bevels for the switch-on process.

Die Zwischenwelle 3 mit dem Kolben 7 und der Zahnradblock 6 mit den Deckeln 8;9 bilden zwei Zylinderräume 15;16, die über Bohrungen 17;18 in der Zwischenwelle 3 und Leitungen 19;20 für das Druckmedium mit den Ausgängen eines egeventiles 21 verbunden sind. An einen Eingang des Wegeventils 21 ist eine Druckleitung 22 angeschlossen, die von einer Pumpe 23 aus einem Ölbehälter 25 gespeist wird. Der andere Eingang des usJegeventils 21 steht über eine Abflußleitung 24 mit dem ulbehälter 25 in Verbindung. An die Druckleitung 22 ist eine Leitung 26 angeschlossen, die über ein Druckbegrenzungsventil 27 mit parallel geschaltetem Rückschlagventil 28 und ein zweites Druckbegrenzungsventil 29 mit dem Olbehälter 25 verbunden ist0 An die Leitung 26 ist zwischen den beiden Druckbegrenzungsventilen 27929 ein Druckspeicher 30 angeschlossen.The intermediate shaft 3 with the piston 7 and the gear block 6 with the Lids 8; 9 form two cylinder spaces 15; 16, which via bores 17; 18 in the intermediate shaft 3 and lines 19; 20 for the pressure medium with the outlets of an egevalve 21 are connected. At an input of the directional control valve 21 is a Pressure line 22 connected, which is fed by a pump 23 from an oil container 25. The other input of the usJegeventils 21 is via a drain line 24 with the ul container 25 in connection. A line 26 is connected to the pressure line 22, via a pressure relief valve 27 with a check valve connected in parallel 28 and a second pressure relief valve 29 is connected to the oil container 25 A pressure accumulator is connected to line 26 between the two pressure relief valves 27929 30 connected.

Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung wird nachstehend beschrieben: In der dargestellten Schaltstellung des Zahnradblockes 6 ist der Zylinderraum 16 über das Wegeventil 21 mit Drucköl beaufschlagt. Der Zahnradblock 6 befindet sich in seiner rechten Schaltstellung, wobei der Kolben 7 gegen den Anschlag 10 des Deckels 8 anliegt. Damit befinden sich die Zahnräder 11;13 im Eingriff.The mode of operation of the switching device is described below: In the illustrated switching position of the gear block 6, the cylinder space 16 is pressurized oil is applied via the directional control valve 21. The gear block 6 is located in its right switching position, the piston 7 against the stop 10 of the cover 8 is present. The gears 11; 13 are thus in engagement.

Zur Umschaltung des Getriebezuges durch den Zahnradblock 6 auf die Zahnräder 12;14 wird das Wegeventil 21 bei niedriger Drehzahl des Getriebes nach rechts geschaltet. Dadurch wird der Zylinderraum 15 von der Pumpe 23 über die Leitung 19 und Bohrung 17 mit Drucköl beaufsehlagt. Der Zahnradblock 6 wird nach links verschoben bis der Kolben 7 am Anschlag 10 des Deckels 9 anliegt, wodurch die Zahnräder 11;13 außer Eingriff und die Zahnräder 12;14 in Eingriff gekommen sind. Da für diese Verschiebung des Zahnradblockes 6 nur ein geringer bldruck erforderlich ist, fließt über das Druckbegrenzungsventil 27 kein 1 Ö1; der Druckspeicher 30 entlädt sich über das Rückschlagventil 28 und beschleunigt damit die Verschiebebewegung.To switch the gear train through the gear block 6 to the Gears 12; 14 the directional control valve 21 at low speed of the transmission switched to the right. As a result, the cylinder space 15 is taken from the pump 23 via the line 19 and hole 17 pressurized oil. The gear block 6 is shifted to the left until the piston 7 rests against the stop 10 of the cover 9, whereby the gears 11; 13 disengaged and the gears 12; 14 have come into engagement. As for this shift of the gear block 6 only a low pressure is required, flows over the Pressure relief valve 27 no 1 Ö1; the pressure accumulator 30 discharges via the Check valve 28 and thus accelerates the displacement movement.

Sobald der Zahnradblock 6 die linke Endstellung erreicht hat, kann kein Drucköl mehr durch die Leitung 19 fließen. Da das Rückschlagventil 28 das Drucköl ebenfalls sperrt, wird das voll der iAunpe 23 geförderte Drucköl nun über das Druckbegrenzungsventil 27 geleitet. In der Leitung 19 ist damit sofurt nach Beendigung des Schaltvorganges der zur Druckbegrenzungsventil 27 eingestellte Druck vorhanden. Mit dem am Druckbegrenzungsventil 29 eingestellten Druck wird der Druckspeicher 30 wieder aufgefüllt. Damit kann die Fördermenge der Pumpe 23 klein gehalten werden. Bei der Auslegung der Hydraulikelemente ist zu beachten, daß die durch die Schrägverzahnung am Zahnradblock 6 auftretenden Axialkräfte sicher aufgenommen werden.As soon as the gear block 6 has reached the left end position, can no more pressurized oil can flow through line 19. Since the check valve 28 is the pressure oil also blocks, the full pressure oil pumped by the iAunpe 23 is now via the pressure relief valve 27 directed. In the line 19 is so immediately after the end of the switching process the pressure set for the pressure relief valve 27 is present. With the one on the pressure relief valve 29 set pressure, the pressure accumulator 30 is refilled. With that, the The delivery rate of the pump 23 can be kept small. When designing the hydraulic elements it should be noted that the helical teeth on the gear block 6 Axial forces are safely absorbed.

Es ist vorteilhaft, für die beiden Endstellungen des Zahnradblockes 6 eine zusätzliche Einrichtung zur Stellungsmeldung vorzusehen. Hierzu könnten beispielsweise in der Zeichnung nicht dargestellte 1iäherungsinitiatoren Verwendung finden, die nur nach Erreichen der jeweiligen Endstellung des Zahnradblockes 6 den weiteren Programmablauf freigeben.It is advantageous for the two end positions of the gear block 6 an additional device for position reporting is to be provided. This could include, for example Find proximity initiators not shown in the drawing use, the only after reaching the respective end position of the gear block 6 the further Enable program sequence.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Gehäuse 2 Antriebswelle 3 Zwischenwelle 4 Abtriebswelle 5 Zahnrad 6 Zahnradblock 7 Kolben 8 Deckel 9 Deckel 10 Anschlage 11 Zahnrad 12 Zahnrad 13 Zahnrad 14 Zahnrad 15 Zylinderraum 16 Zylinderraum 17 Bohrung 18 Bohrung 19 leitung 20 leitung 21 Wegeventil 22 Druckleitung 23 Pwnpe 24 Abfluß leitung 25 ölbehälter 26 Leitung 27 Druckbegrenzungsventil 28 Rückschlagventil 29 Druckbegrenzungsventil 30 Druckspeicher LeerseiteList of the reference symbols used 1 housing 2 drive shaft 3 Intermediate shaft 4 Output shaft 5 Gear 6 Gear block 7 Piston 8 Cover 9 Cover 10 Stop 11 Gear 12 Gear 13 Gear 14 Gear 15 Cylinder space 16 Cylinder space 17 borehole 18 borehole 19 line 20 line 21 directional valve 22 pressure line 23 Pwnpe 24 drain line 25 oil tank 26 line 27 pressure relief valve 28 check valve 29 Pressure relief valve 30 Pressure accumulator Blank page

Claims (4)

Erfindungsanspruch: 1. Schalteinrichtung Sür Zahnrädergetriebe mit schrägverzahnten Rädern, gekennzeichnet dadurch, daß das zu schaltende Zahnrädergetricbe wie ein bekanntes Schieberadgetriebe ausgebildet ist, bei den der Zahnradblock (6) auf einer mit einem Kolben (7) versehenen Welle (3) hydraulisch schaltbar und in den beiden Schaltstellungen durch Anschläge (10) begrenzbar ist und der Zahnradblock (6) nach Erreichen des jeweiligen Anschlages (10) ständig gegen diesen mit einer Kraft gedrückt wird, die größer als die mögliche axiale Gegenkraft am Zahnradblock (6) ist und von einer Pumpe (23) in Verbindung mit einem Druckbegrenzungsventil (27) erzeugt wird.Invention claim: 1. Switching device Sür gear transmission with helical gears, characterized in that the gearwheels to be shifted as a known sliding gear is designed, in which the gear block (6) on a shaft (3) provided with a piston (7) hydraulically switchable and in the two switching positions can be limited by stops (10) and the gear block (6) after reaching the respective stop (10) constantly against it with a Force is pressed that is greater than the possible axial counterforce on the gear block (6) and by a pump (23) in connection with a pressure relief valve (27) is generated. 2. Schalteinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß dem Druckbegrenzungsventil (27) ein IAückschlagventil (28) parallel geschaltet ist und deren Ausgänge mit einem zweiten Druckbegrenzungsventil (29) verbunden sind und an diese Verbindungleitung ein Druckspeicher (30) angeschlossen ist.2. Switching device according to item 1, characterized in that the A check valve (28) is connected in parallel to the pressure relief valve (27) and the outputs of which are connected to a second pressure relief valve (29) and a pressure accumulator (30) is connected to this connecting line. 3. Schalteinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schrägungsrichtung der Zahnräder (11;12) des Zahnradblockes (6) gleich ist.3. Switching device according to item 1, characterized in that the The helical direction of the gears (11; 12) of the gear block (6) is the same. 4. Schalteinrichtung nach Sunkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Zahnradblock (6) in seinen beiden Schaltstellungen mit je einer Einrichtung zur Stellungsmeldungr in Wirkverbindung steht.4. Switching device according to point 1, characterized in that the Gear block (6) in its two switching positions, each with a device for Position reportr is in operative connection.