DE69813714T2

DE69813714T2 - Steuervorrichtung für Fahrzeuggetriebeschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE69813714T2
Application number: DE69813714T
Authority: DE
Inventors: Adriano Giuliani
Original assignee: Iveco Fiat SpA
Current assignee: Iveco SpA
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: EP0907044A1; EP0907044B1; ES2195250T3; IT1295461B1; ATE238507T1; DE69813714D1; ITTO970873A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeuggetriebeschaltvorrichtung, insbesondere für Nutzfahrzeuge.
Wie bekannt, weisen Getriebeschaltvorrichtungen von Nutzfahrzeugen im Allgemeinen eine Haupteinheit und eine Abschwächungseinheit auf, die mit der Haupteinheit selbst verbunden ist und gewöhnlich in zwei unterschiedlichen Betriebskonfigurationen, in einem Direktantrieb (einheitliches bzw. Eins-zu-Eins Untersetzungsverhältnis) bzw. in einer Abschwächung (Untersetzungsverhältnis, das sich von Eins unterscheidet) verfügbar ist.
Es sind gewöhnliche Steuervorrichtungen für Getriebeschaltvorrichtungen des oben erwähnten Typs beispielsweise aus der EP 0 365 033 A bekannt, und sie weisen im Wesentlichen ein Stützelement, das derart ausgelegt ist, starr mit dem Schaltgetriebe verbunden zu sein, und ein Steuerelement auf, das mittels des Stützelements derart getragen wird, dass es sich entlang einer Achse bewegen kann, um eine Auswahl der Gänge vorzunehmen, und derart, dass es sich um die Achse drehen kann, um das Einlegen/Lösen eines Ganges auszuführen; gewöhnlich sind die Getriebeschaltvorrichtugen von dem Typ mit acht oder neun Gängen und von daher ist das Steuerelement ausgelegt, längs seiner Achse drei Auswahlpositionen, nämlich die "abgeschwächte Auswahlpositionen", einzunehmen, die zu der Abschwächungskonfiguration der Abschwächungseinheit gehören, und zwei Auswahlpositionen, nämlich die "Direktauswahlpositionen", einzunehmen, die zu der Direktantriebskonfiguration gehören.
Darüber hinaus weisen die Steuerelemente zum Stabilisieren von jeweils einer der abgeschwächten Auswahlpositionen und einer der Direktauswahlpositionen in der Abschwächungs- und Direktantriebskonfiguration elastische Einrichtungen auf.
Im Einzelnen können in dem Fall, wenn die erste Direktauswahlposition in der Richtung der höheren Gänge stabilisiert ist, aufgrund der Nähe, mit welcher die verschiedenen Auswahlpositionen zueinander angeordnet sind, andere Fehler beim Durchführen des Getriebeschaltvorganges auftreten, wenn beispielsweise beim Hochschalten von einem zur letzten Direkauswahlposition gehörigen Gang zu einem niedrigeren, zu der ersten Position der Direktauswahl gehörigen Gang gegangen wird. In der Tat neigt die elastische Einrichtung während dieser Operation dazu, das Steuerelement in die stabile erste Direktauswahlposition zurückzubringen, und von daher könnte es passieren, dass eine schrittweise Bewegung des Steuerelementes, die durch den Fahrer des Fahrzeuges ausgeführt wird, um den nächsten Gang in Eingriff zu bringen, die Steuereinrichtung selbst in die abgeschwächte Auswahlposition bringen wird, die am nächsten in der Richtung der niedrigeren Gänge liegt, mit dem nachfolgenden Risiko, dass der Motor in schädlicher Weise einer zu hohen Drehzahl unterworfen wird.
Um diesen Nachteil zu verhindern, könnte erwägt werden, das elastische Element derart anzuordnen, um die letzte Direktauswahlposition zu veranlassen, in Richtung der höheren Gänge stabil zu sein; wenn jedoch in diesem Fall ein der zu der letzten abgeschwächten Auswahlposition gehöriger Gang in Richtung der höheren Gänge in Eingriff steht, kann es passieren, dass während der Operation des Lösens des Ganges und des Auswählens und Einlegens eines nachfolgenden höheren Ganges, d. h. eines zu der ersten Direktauswahlposition gehörigigen Ganges, die elastische Einrichtung das Steuerelement in die stabile, letzte Direktauswahlposition zurückbringt, und von daher wird die durch den Fahrer des Fahrzeuges ausgeführte schrittweise Bewegung des Steuerelementes zu dem Einlegen eines wesentlich höheren Ganges führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeuggetriebeschaltvorrichtung zu gestalten, die es möglich macht, die in Verbindung mit den obig erwähnten bekanntem Steuerungsvorrichtungen stehenden Nachteile zu umgehen.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeuggetriebeschaltvorrichtung, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wie im Patentanspruch 1 beansprucht, gelöst.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird eine bevorzugte Ausführungsform nicht einschränkend sondern exemplarisch nachfolgend und unter Hinzunahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein axialer Abschnitt einer Steuervorrichtung für eine Fahrzeuggetriebeschaltvorrichtung, insbesondere für Nutzfahrzeuge, ist, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt und in einer ersten operativen Konfiguration angeordnet ist;
Fig. 2 ein axialer Abschnitt der Vorrichtung in Fig. 1 in einer zweiten operativen Konfiguration ist;
Fig. 3 eine vereinfachte Anschauung der Eingriff- und Auswahlpositionen zeigt, die durch ein Steuerelement der Vorrichtung in den Fig. 1 und 2 eingenommen wird;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung in Fig. 1 ist;
Fig. 5 ein Hydraulikplan einer Steuereinheit der Vorrichtung in den Fig. 1 und 2 ist; und
Fig. 6 bis 10 ein Detail der Vorrichtung in Fig. 1 in verschiedenen operativen Positionen bei einem vergrößerten Maßstab zeigen.
Nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 im Allgemeinen eine Steuervorrichtung für eine Getriebeschaltvorrichtung (bekannt und nicht dargestellt) eines Fahrzeuges (ebenso nicht dargestellt) in dem Fall, wenn, bei einem Nutzfahrzeug das Getriebe von dem Typ mit neun Gängen geschaltet wird, und welches eine Haupteinheit und eine pneumatisch angesteuerte Abschwächungseinheit (bekannt und nicht dargestellt) aufweist, die mit der Haupteinheit selbst gekoppelt ist und in zwei verschiedenen Betriebskonfigurationen zur Verfügung steht, wobei eine von diesen Konfigurationen, oder die Direktantriebskonfiguration, über ein Eins- zu-Eins-Untersetzungsverhältnis definiert wird, wohingegen die andere Konfiguration, nämlich die Abschwächungskonfiguration, durch ein vorbestimmtes Abschwächungsverhältnis definiert wird, welches sich von Eins unterscheidet.
Die Vorrichtung 1 weist ein im Wesentlichen rohrförmig verlängertes Gehäuse 2 auf, das ausgelegt ist, starr mit dem Schaltgetriebe (nicht dargestellt) verbunden zu sein, und welches intern eine kontinuierliche Vertiefung 3 definiert, die folgendes aufweist: eine Achse A, ein Steuerelement 4, das koaxial mit der Vertiefung 3 in Eingriff steht und durch das Gehäuse 2 auf eine axial verschiebbare und im Winkel drehbare Weise gestützt wird und mittels eines Hebels (bekannt und nicht dargestellt) zum manuellen Auswählen der Gangverhältnisse betätigt wird.
Im Einzelnen kann sich das Steuerelement 4 entlang der Achse A derart bewegen, um eine Auswahloperation in dem Bereich der Gänge zu bewirken, und es kann sich um die Achse A drehen, um ein Einlegen/Lösen des ausgewählten Ganges auszuführen; die Bewegungen des Steuerelementes 4 werden zu der Getriebeschaltvorrichtung über Übertragungen bekannter Art (nicht dargestellt) übertragen.
In dem dargestellten Fall kann das Steuerelement 4 fünf axiale Auswahlpositionen der jeweiligen Getriebebereiche einnehmen, die in Fig. 3 mit S1, S2, S3, S4, S5 bezeichnet werden, und für jeden Getriebebereich kann das Steuerelement 4 zwei Winkeleingriffspositionen einnehmen, zu welchen jeweils aufeinanderfolgende Gänge der Getriebeschaltvorrichtung zugeordnet sind. Im Einzelnen und unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist die Auswahlposition S1 dem Rückwärtsgang R und dem Gang I zugewiesen, die Auswahlposition 2 ist den Gängen II und III zugewiesen, die Auswahlposition S3 ist den Gängen IV und V zugewiesen, die Auswahlposition S4 ist den Gängen VI und VII zugewiesen, und die Auswahlposition S5 ist den Gängen VIII und IX zugewiesen.
Die Gänge R, I, II, II, IV und V, die zu den Auswahlpositionen S1, S2, S3 gehören, werden durch Anpassen der Abschwächungseinheit in der Abschwächungskonfiguration erzielt und als "abgeschwächte Gängen" bezeichnet, wohingegen die. Gänge VI, VII, VIII und IX, die zu den Auswahlpositionen S4, S5 gehören, durch Anpassen der Abschwächungseinheit in der Direktantriebskonfiguration erzielt und als "Direktantriebsgänge" (oder Direktgänge) bezeichnet werden.
Die Vorrichtung 1 weist ferner einen pneumatischen Zylinder 5 mit einer Achse A auf, der ein Gehäuse 6 aufweist, das mit dem Gehäuse 2 und einem Kolben 7 fest verbunden ist, welcher befestigt ist, um fluiddicht in dem Gehäuse 6 verschiebbar zu sein, und welcher mit dem Steuerelement 4 zusammenwirkt. Im Einzelnen weist das Gehäuse 6 einen geschlossenen bzw. blinden Endabschnitt 8 und einen gegenüberliegenden offenen Endabschnitt 9 auf, der ein externes bzw. äußerses Schraubengewinde hat und in einen inneren Schraubenendabschnitt 10 des Gehäuses 2 geschraubt ist; der Abschnitt 9 des Gehäuses 6 definiert mit einem Endrand hiervon eine axiale Schulter 11, die in Richtung der Innenseite der Vertiefung 3 des Gehäuses 2 gedreht ist.
Der Kolben 7 weist einen zylindrischen Körper mit einer Achse A auf, der einen im Wesentlichen becherförmigen Endabschnitt 12 aufweist und der mit dem Steuerelement 4 auf einer nachfolgend detailliert beschriebenen Art zusammenwirkt; der Kolben 7 ist normalerweise in einer inoperativen Position angeordnet, in welcher ein Endrand seines Abschnittes 12 axial mit der Schulter 11 ausgerichtet angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 4 weist die Vertiefung 3 einen Zwischenabschnitt 15 eines größeren Abschnittes hinsichtlich des Rests der Vertiefung 3 selbst auf, der durch ein Paar von Wänden 16, 17 axial gebunden ist und mit der Außenseite über eine seitliche Öffnung 18 des Gehäuses 2 kommuniziert, die sich in die Richtung der Achse A erstreckt.
Von den Wänden 16 und 17 ist die Wand 16 ein Teil eines ringförmigen Vorsprunges 19 mit einer Achse A, die radial in die Vertiefung 3 herausragt; der Vorsprung 19 weist ebenso eine gegenüberliegende in Richtung des Zylinders 5 zugekehrte Querseite auf, und die eine weitere axiale Schulter 20 definiert, die der Schulter 11 gegenübersteht, der Zweck hierfür wird nachfolgend beschrieben.
Das Steuerelement 4 weist eine zylindrische Stange 21 mit eine Achse A, wobei die Stange in einer axial versetzbaren und winkelig drehbaren Weise in Eingriff mit der Vertiefung 3 steht, und ein Betätigungselement 22 auf, das an der Stange 21 befestigt und zwischen den Wänden 16 und 17 innerhalb des Abschnittes 15 der Vertiefung 3 bewegbar ist, und welches einen im Wesentlichen gabelförmigen Endabschnitt 23 aufweist, der in der Öffnung 18 mit gewissem Spiel in Eingriff steht, wobei die Öffnung 18 außerhalb des Gehäuses herausragt und ausgelegt ist, um mit Hebeln der bekannten Art (nicht gezeigt) gesteuert durch den Gangauswahlhebel zusammenzuwirken.
Die Stange 21 weist einen Hauptabschnitt 24, an welchem das Betätigungselement 22 befestigt ist, und einen Endabschnitt 25 auf, der an dem Kolben 7 anstösst und einen geringen Durchmesser als der Durchmesser des Abschnittes 24 hat, und der mit dem Abschnitt 24 selbst eine axiale Schulter 27 definiert, die dem Kolben 7 gegenübersteht.
Speziell unter Bezugnahme auf Fig. 4 weist das Betätigungselement 22 eine Seitenwand 30 auf, die in der Gestalt einer Nocke und mit einer Achse A ausgebildet ist, wobei die Nocke gleitend während der Auswahloperation der Gänge mit einer elastischen Kappe 31 zusammenwirkt, die durch eine Seitenwand 32 des Gehäuses 2, welches den Abschnitt 15 der Vertiefung 3 einbindet, getragen wird.
Im Einzelnen weist die Kappe 31 einen hohlzylindrischen Körper 33 auf, der sich in Richtung eines Endes 34 hiervon verjüngt, was im Wesentlichen zu einer abgerundeten Spitzformgebung führt, dabei ist die Kappe 31 befestigt, um in ein Loch 35 in der Wand 32 zu gleiten, die eine radiale. Achse hinsichtlich der Achse A aufweist, die Kappe erstreckt sich in eine Zwischenposition innerhalb des Abschnittes 15 der Vertiefung 3 und wird durch eine zylindrische Spiralfeder 36 gespannt, die koaxial innerhalb des Körpers 33 angeordnet ist und ein mit einer Ausstülpung 37 der Wand 32 verbundenes Ende und ein gegenüberliegendes, mit dem Körper 33 selbst verbundenes Ende aufweist.
Insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 10 weist die Wand 30 ausgehend von einem axialen Ende des Betätigungselementes 22, das der Wand 26 zugewandt ist und sich in Richtung eines gegenüberliegenden axialen Endes erstreckt, folgendes auf: eine gekrümmte Oberfläche 40 von konstantem Radius, die in Kontakt stehend mit der Kappe 31 in der Auswahlposition S1 des Steuerelementes 4 angeordnet ist; eine gekrümmte Oberfläche 41 mit abnehmenden Radius, die mit der Kappe 31 in der Auswahlposition S2 des Steuerelementes 4 zusammenwirkt; eine gekrümmte Oberfläche 42 von konstantem Radius und einen zugespitzten Vorsprung 43, der durch zwei gekrümmte Oberflächen 44, 45 von jeweils zunehmendem und abnehmendem Radius definiert wird. Die Oberflächen 44, 45 stehen in den Auswahlpositionen S3 und S4 jeweils in Kontakt mit der Kappe 31 angeordnet; letztendlich ist in der Auswahlposition S5 das Betätigungselement 22 von der Kappe 31 beabstandet, und das Steuerelement 4 ist angrenzend gegen die Schulter 11 (Fig. 1) angeordnet, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben wird.
Während der Gangauswahloperation und von daher während der Verschiebung des Betätigungselementes 22 entlang der Achse A in beiden Richtungen begründet von daher die Kappe 31 für den Vorsprung 43 ein auslösbares Anschlagelement und definiert einen einzelnen Schaltpunkt für die Abschwächungseinheit zwischen der Abschwächungs- und Direktantriebskonfiguration.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 weist das Steuerelement 4 ferner ein bewegbares Element 46 von im Wesentlichen ringförmiger Gestalt mit einer Achse A auf, welches angebracht ist, um an dem Abschnitt 25 der Stange 21 zwischen der Schulter 26 und einem Kopf 47 einer Schraube 48 zu gleiten, die in einem in dem Abschnitt 25 selbst vorgesehenen Blindgewindeloch mit einer Achse A montiert ist; im Einzelnen weist der Kopf 47 der Schraube 48 einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des Abschnittes 25 auf, und von daher verhindert er das Entfernen des bewegbaren Elementes 46 in Richtung des Zylinders 5.
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine erste zylindrische Spiralfeder 49, die koaxial innerhalb der Aussparung 3 angeordnet und zwischen der Schulter 20 des Gehäuses 2 und dem bewegbaren Element 46 gesetzt ist, und eine zweite zylindrische Spiralfeder 50 mit einer Achse A auf, die um den Abschnitt 25 der Stange 21 gewunden und zwischen der Schulter 26 und dem bewegbaren Element 46 gesetzt ist.
Die Feder 49 ist ausgelegt, um eine Kraft B1 auf das bewegbare Element 46 des Steuerelementes 4 entlang der in Richtung des Zylinders 5 ausgerichteten Achse A auszuüben, und sie sorgt dafür, das bewegbare Element 46 angrenzend gegen die Schulter 11 und von daher das Steuerelement 4 in die Auswahlposition S5 (Fig. 1) zu bringen; statt dessen ist die Feder 50 derart ausgelegt, eine Kraft B2, die der durch die Feder 49 ausgeübte Kraft entgegengesetzt ist, auf das bewegbare Element 46 auszuüben, und die Feder 50 sorgt dafür, die Oberfläche 45 des Vorsprunges 43 des Steuerelementes 4 angrenzend an die Kappe 31 zu bringen (Fig. 9).
In der Abschwächungskonfiguration der Abschwächungseinheit ist der Vorsprung 43 des Betätigungselementes 22 zwischen der Kappe 31 und der Wand 17 angeordnet (Fig. 6 bis 8), und von daher neigt die Kraft B1 der Feder 49 dazu, das bewegbare Element 46 und von daher das Steuerelement 4 in Richtung der Schulter 11 zu bringen, während sie die Oberfläche 44 des Vorsprunges 43 in Angrenzung mit der Kappe 31 bei Abwesenheit von externen Handlungen an dem Gangauswahlhebel stabil hält, und von daher das Steuerelement 4 stabil in der Auswahlposition S3 hält.
In der Direktantriebskonfiguration der Abschwächungseinheit und mit dem in seiner ausgeschalteten bzw. unwirksamen Position angeordneten Kolben. 7 wird der Kraft B2 der Feder 50 dadurch entgegengewirkt, dass der Vorsprung 43 des Betätigungselementes 22 von der Kappe 31 beabstandet ist (Fig. 10), und dass das Steuerelement 4 lediglich der Kraft. B1 der Feder 49 ausgesetzt ist, die das bewegbare Element 46 angrenzend an die Schulter 11 und gegen den Abschnitt 12 des Kolbens 7 bringt.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung kann sich der Kolben 7 von der inoperativen Position in eine operative Position (Fig. 2) bewegen, in welcher sich sein Abschnitt 12 axial in die Vertiefung 3 hinsichtlich der Schulter 11 derart erstreckt, um die Oberfläche 45 des Vorsprunges 43 in Angrenzung mit der Kappe 31 unter der Kraft B2 der Feder 50 zu bringen, wobei der Kraft B1 der Feder 49 entgegengewirkt wird, und um das Steuerelement 4 in der Auswahlposition S4 stabil zu positionieren.
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine zeitlich gesteuerte pneumatische Steuereinheit 55 auf, die ausgelegt ist, um die Verstellung des Kolbens 7 von der inoperativen Position zu der operativem Position zu dem Zeitpunkt zu steuern, wenn die Abschwächungseinheit von der Abschwächungskonfiguration zu der Direktantriebskonfiguration geschaltet wird, und um den Kolben 7 selbst für eine bestimmte Zeitperiode T, in diesem Fall einige Sekunden, in der operativen Position zu halten.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 5 werden die Einheit 55 und mit ihr der Zylinder 5 durch eine Rohrleitung 60 und mit dem Dazwischenschalten eines Verteilerventils 61 durch ein pneumatisches System 62 versorgt, um die Abschwächungseinheit zu betätigen.
Im Einzelnen weist das Ventil 61, welches an sich bekannt und nur schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, folgendes auf: einen Einlass, der über eine Leitung 65 mit einer Druckluftversorgung 63 für das System 62 verbunden ist; eine erste Verbraucherabzweigung 65a, die mit einen. Steuerungsbedienungselement (nicht dargestellt) verbunden ist, um die Abschwächungseinheit über die Rohrleitung 60 in die Direktantriebskonfiguration und zu dem Zylinder 7 zu bringen; eine zweite Verbraucherabzweigung 66b, die mit einem Steuerungsbedienungselement (nicht dargestellt) verbunden ist, um die Abschwächungseinheit in die Abschwächungskonfiguration zu bringen; und einen Auslass, der mit dem Ausfluss verbunden ist. Das Ventil 61 ist zwischen einer ersten operativen Position, in welcher es die Versorgung 63 mit der Verbraucherverteilung 666 und die Verbraucherverteilung 65a mit dem Ausfluss verbindet, und einer zweiten operativen Position bewegbar, in welcher es die Versorgung 63 mit der Verbraucherverteilung 65a (und von daher als Ausweich zu der Leitung 60) und die Verbraucherverteilung 66b mit dem Auslass verbindet.
Die Einheit 55 weist folgendes auf: ein zwischen dem Zylinder 5 selbst und der Kompressorluftversorgung 63 angeordnetes Steuerventil 66 für den Zylinder 5, welches normalerweise geöffnet ist, um den Kolben 7 von der inoperativen Position zur operativen Position zu bewegen, sobald komprimierte Luft in die Leitung 60 eingeführt wird; und ein zeitgesteuertes pneumatisches Steuerventil 67, welches das Ventil 66 steuert zum Verstellen und Beibehalten des Ventils 66 in der geschlossenen Position nach der Zeitperiode T.
Im Einzelnen ist das Ventil 66 ein Ventil vom Dreiwegetyp mit zwei Positionen, und welches folgendes aufweist: einen mit der Versorgung 63 über die Leitungen 60 und 65 verbundenen Einlass 68; einen über eine Verbraucherleitung 72 mit einer in dem Gehäuse 60 des Zylinders 5 vorgesehenen Drossel 73 verbundenen ersten Auslass 71; und einen mit dem Ausfluss verbundenen zweiten Auslass 70; im Einzelnen bringt die Blende 73 die Leitung 72 mit einer Kammer 74 in Verbindung, die in das Gehäuse 6 des Zylinders 5 vorgesehen ist und durch den geschlossenen bzw. blinden Endabschnitt 8 des Gehäuses 6 selbst und durch den Kolben 7 definiert wird.
Das Ventil 66 wird normalerweise mittels einer Feder 75 offengehalten, die bei einem bestimmten äquivalenten Druckwert gehalten wird, und das Ventil wird durch seinen Einlassdruck über eine mit der Leitung 60 über das Ventil 67 verbundenen Steuerleitung 76 zu schließen veranlasst.
Das Ventil 67 vom bekannten Typ ist in Reihe mit der Leitung 67 angeordnet und normalerweise in einer Position angeordnet, die die Verbindung zwischen der Leitung 76 selbst und dem Ventil 66 schließt, und das Ventil wird durch den Versorgungsdruck der Versorgung 63 veranlasst, nach dar Zeitperiode T zu öffnen.
Wie aus den Fig. 1 und 2 offensichtlich, werden letztendlich die Ventile 66, 67 durch eine Abdeckung 77 getragen, die extern an der Seitenwand des Gehäuses 6 angebracht ist, welche einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweist und welche einen Abschnitt 78 hat, der sich innerhalb des Gehäuses 6 erstreckt und mit einem Schlitz 79 in dem Kolben 7 mit Spiel in Eingriff steht der Abschnitt 78 der Abdeckung 77 ist mit dem Kolben 7 über eine Feder 80 verbunden, die ausgelegt ist, einen raschen Versatz des Kolbens 7 von der operativen Position zu der inoperativen Position zu ermöglichen, wenn die Luft von der Kammer 74 des Zylinders 5 entladen wird.
Die Betriebsart der Vorrichtung 1 wird ausgehend von eine Anfangs- Kondition beschrieben, in welcher der Gang V in Eingriff steht und das Ventil 61 in der ersten Betriebsposition angeordnet ist und von daher die Abschwächungseinheit in der Abschwächungskonfiguration hält. Um von dem Gang V zu einem nachfolgenden höheren Gang zu gehen, beispielsweise zum Gang VI oder VII, ist es notwendig, das Steuerelement 4 über die Achse A zu bewegen, bis es die Auswahlposition S3 erreicht, welche eine stabile Position ist und welche durch die Oberfläche 44 des Vorsprungs 43 definiert wird, der unter der Kraft B1 der Feder 49 in Angrenzung an die Kappe 31 kommt (Fig. 8).
Durch die Bewegung des Steuerelementes 4 axial in Richtung des Zylinders 5 läuft der Vorsprung 43 über die Kappe 31, und die Auswahlposition S4 wird erreicht. Gleichzeitig zu dieser Bewegung wird das Ventil 61 in die zweite Betriebsposition geschaltet, und die Abschwächungseinheit wird in die Direktantriebskonfiguration versetzt.
Die von der Versorgung 63 zugeführt Luft wird dann in die Leitung 60 und zu dem Ventil 66 eingespeist, welches sich in der geöffneten Position befindet, das es gestattet, dass Luft in die. Kammer 64 des Zylinders 5 strömt und dadurch die Versetzung des Kolbens 7 von der inoperativen Position zur operastiven Position veranlasst wird, in welcher er eine Angrenzung für das bewegbare Element 64 ausbildet und die Auswahlposition S4 stabil macht. Bei diesem Punkt ist es lediglich notwendig, das Steuerelement 4 über die Achse A zu drehen, um den Gang VI und nachfolgend den zu der Auswahlposition S4 gehörigen Gang VII in Eingriff zu bringen.
Wenn die Zeitperiode T verstrichen ist, die derart ausgewählt wurde, um es möglich zu machen, auf einfache Weise von dem Gang V zu den Gängen VI und VII zu gehen, öffnet das Ventil 67 die Verbindung zwischen der Leitung 76 und dem Ventil 66, und von daher wird das Ventil 66 selbst in die geschlossene Position gebracht, wodurch die Blende 70 geöffnet wird, um derart die Kammer 74 mit dem Ausfluss zu verbinden. Der Kolben 7 kehrt in die inoperative Position zurück, und von daher wird die Auswahlposition S5 stabilisiert, um den nachfolgenden Durchgang in eines oder in beide der dort mit zugehörigen Gänge VIII, IX zu ermöglichen.
Um letztendlich von einem der mit der Auswahlposition S5 in Verbindung stehenden Gänge VIII oder IX zu einem der mit der Auswahlposition S4 in Verbindung stehenden Gänge VI oder VII zu kommen, wird das Betätigungselement 22 in Richtung Wand 17 versetzt; die Bewegung des Betätigungselementes 22 veranlasst den Abschnitt 25 der Stange 21, sich von dem Kolben wegzubewegen, und aufgrund des Kopfes 47 der Schraube 48 und der Feder 50 reißt er das bewegbare Element 74 mit, welches die Feder 49 zusammendrückt; da in dieser Phase die stabile Auswahlposition immer noch die Position S5 ist, besteht keine Gefahr, dass ein zu der Auswahlposition S3 gehöriger. Gang in Eingriff kommt und von daher eine schädliche Überbelastung der Maschine hervorruft, wie es bei bekannten Getriebeschaltvorrichtungen auftreten könnte.
Die Vorteile, welche mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden können, werden anhand der Studie der Eigenschaften der Vorrichtung 1 ersichtlich.
Das Schalten in die zweite Betriebsposition des Verteilerventils 61 (welches die Abschwächungseinheit in die Direktantriebskonfiguration bringt) löst immer einen Betriebszyklus der Ventile 66 und 67 aus, der immer bei einer stabilisierten Auswahlposition (S5) endet, bei der die Abschwächungseinheit in der Direktantriebskonfiguration verbleibt.
Im Einzelnen macht das gemeinsame Zusammenwirken des Zylinders 5 mit den Federn 49, 50 es möglich, eine erste stabile Auswahlposition (S4) des Steuerelementes 4 in der Phase herauszubringen, in der die Gänge von der Abschwächungskonfiguration in die Direktantriebskonfiguration der Abschwächungseinheit aufwärts geschaltet werden, um derart den Eingriff der Gänge zu verhindern, welche zu hoch sind, und nach einer Zeitperiode T macht dies es möglich, eine zweite Auswahlposition (S5) des Steuerelementes 4 zu stabilisieren, um derart in der Phase, wenn die Gänge von der Auswahlposition S5 zu der Auswahlposition S4 heruntergeschaltet werden, das Springen dieser letztgenannten Auswahlposition und den Eingriff der Gänge, die zu niedrig sind, zu vermeiden, was dadurch eine schädliche Überbelastung des Fahrzeugmotors hervorruft.
Des weiteren benötigt der Zylinder 5 kein fest zugeordnetes, pneumatisches System, weil es, wenn es in Phase hinsichtlich der Abschwächungseinheit betrieben werden muss, mit dem Verteilerventil 61 in dem Verbraucheranschluss 65a des letztgenannten verbunden werden kann, der mit dem Steuerungsbedienfeld verbunden ist, um derart die Abschwächungseinheit in die Direktantriebskonfiguration zu bringen.

Claims

1. Steuervorrichtung (1) für Fahrzeuggetriebeschaltvorrichtung, insbesondere für Nutzfahrzeuge, umfassend:

- eine feste Stützeinrichtung (2);

- ein Steuerelement (4), das durch die Stützeinrichtung (2) getragen wird, so dass es sich entlang einer Achse (A) bewegen kann, um eine Auswahl der Gänge vorzunehmen, und so, dass es sich um die Achse (A) drehen kann, um das Einlegen/Lösen eines Gangs auszuführen, wobei das Steuerelement (4) entlang der Achse (A) mindestens zwei Auswahlpositionen (S4, S5) für Gänge einnehmen kann,

dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst

eine erste elastische Einrichtung, die zwischen der Stützeinrichtung (2) und dem Steuerelement (4) liegt und entlang der Achse (A) eine erste Kraft (B1) auf das Steuerelement (4) selbst ausüben kann, so dass es in Berührung mit einer ersten Anschlageinrichtung (11) gebracht werden kann, die eine erste (S5) der Auswahlpositionen (S4, S5) definiert; und

eine zweite elastische Einrichtung (50), die auf das Steuerelement (4) eine zweite Kraft (B2) ausüben kann, die entgegengesetzt zu der ersten Kraft (B1) ist, um das Steuerelement (4) selbst in Richtung auf eine zweite Anschlageinrichtung (31) zu bewegen, die eine zweite (S4) der Auswahlpositionen (S4, S5) definiert;

eine Betätigungseinrichtung (5), die mit der ersten und zweiten elastischen Einrichtung (49, 50) zusammenwirkt, um selektiv der ersten und zweiten Kraft (B1, B2) entgegenzuwirken und auf eine stabile Weise das Steuerelement (4) jeweils in der zweiten Auswahlposition (S4) und der ersten Auswahlposition (S5) anzuordnen; und

eine zeitlich festgelegte Steuereinrichtung (55) zum Steuern der Betätigungseinrichtung (5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (5) ein Ausgabeelement (7) umfasst, das mit dem Steuerelement (4) zusammenwirkt und sich zwischen zwei Positionen bewegen kann, die inoperativ bzw. operativ sind, entsprechend jeweils der ersten und zweiten Auswahlposition (S5, S4) des Steuerelements (4), so dass jeweils der zweiten Kraft (B2) der zweiten elastischen Einrichtung (50) und der ersten Kraft (B1) der ersten elastischen Einrichtung (49) entgegengewirkt wird, wobei die zeitlich festgelegte Steuereinrichtung (55) eine Steuereinrichtung (66) umfasst, die selektiv in einem im voraus bestimmten Moment der Auswahl betätigt werden kann, so dass das Ausgabeelement (7) der Betätigungseinrichtung (5) in die operative Position gebracht wird, und eine Taktgebungseinrichtung (67), die mit der Steuereinrichtung (66) zusammenwirkt, um das Ausgabeelement (7) in die inoperative Position nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer (T) zu bringen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, für die Getriebeschaltung eines Fahrzeugs, umfassend eine Haupteinheit und eine Abschwächungseinheit, die mit der Haupteinheit selbst verbunden ist und gewöhnlich in zwei unterschiedlichen Betriebskonfigurationen verfügbar ist, jeweils dem direkten Antrieb und der Abschwächung, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (4) in der direkten Antriebskonfiguration der Abschwächungseinheit die erste und zweite Auswahlposition (S5, S4) und in der Abschwächungskonfiguration der Abschwächungseinheit selbst mehrere dritte Auswahlpositionen (S3, S2, S1) einnehmen kann, die nacheinander folgend auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Auswahlposition (S4) in bezug auf die erste Auswahlposition (S5) angebracht sind, wobei die Steuereinrichtung (66) betätigt wird, wenn die Abschwächungseinheit aus der Abschwächungskonfiguration in die Direktantriebs-Konfiguration geschaltet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinrichtung ein Gehäuse (2) umfasst, das eine Vertiefung (3) definiert, die koaxial zu der Achse (A) ist, und dass das Steuerelement (4) einen Stab (21) umfasst, der koaxial in der Vertiefung (3) im Eingriff ist und durch das Gehäuse 82) auf eine axial verschiebbare und im Winkel drehbare Weise gestützt wird, und ein bewegbares Element (46), das zum Gleiten auf der Stange (21) zwischen zwei Anschlagelementen (26, 47) montiert ist, die auf der Stange (21) selbst vorgesehen sind, und das auf einer Seite durch das Ausgabeelement (7) der Betätigungseinrichtung (5) und auf der gegenüberliegenden Seite durch die erste und zweite elastische Einrichtung (49, 50) beaufschlagt wird, wobei die erste elastische Einrichtung (49) zwischen dem bewegbaren Element (46) und einer ersten Schulter (20) des Gehäuses (2) liegt und die zweite elastische Einrichtung (50) zwischen dem bewegbaren Element (46) selbst und einer ersten (26) der Anschlageinrichtungen (26, 47) liegt, die auf der gegenüberliegenden Seite der Betätigungseinrichtung (5) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung einen durch Fluid betätigten Zylinder (5) umfasst, der mit einem äußeren Gehäuse (6) versehen ist, das an einem Ende (8) geschlossen ist und in Ausrichtung mit dem gegenüberliegenden Ende (9) offen ist, und der fest mit einem Ende (10) des Gehäuses (2) verbunden ist, und worin das Ausgabeelement (7) verschiebbar und fluiddicht in Eingriff ist, wobei das Gehäuse (6) teilweise im Inneren des Gehäuses (2) montiert ist und mit einem ringförmigen Endrand, der in Richtung auf die erste Schulter (20) des Gehäuses (2) selbst gerichtet ist, eine zweite Schulter (11) definiert, die die erste Anschlageinrichtung bildet.

6, Vorrichtung mach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anschlageinrichtung eine lösbare Anschlageinrichtung ist und eine elastische Kappe (31) umfasst, die durch das Gehäuse (2) getragen wird und beabstandet von der ersten Anschlageinrichtung (11) entlang der Achse (A) angeordnet ist und sich radial in bezug auf die Achse (A) selbst erstreckt, wobei das Steuerelement (4) einen spitzen Vorsprung (43) umfasst, der gegen die Kappe (31) in der zweiten Auswahlposition (S4) und in einer zugehörigen (S3) der dritten Auswahlpositionen (S1, S2, S3) stoßen kann, wobei die Kappe (31) während der Auswahl der Gänge einen einzigen Schaltpunkt der Abschwächungseinheit zwischen der Abschwächungs- und Direktantriebskonfiguration definiert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabeelement (7) der Betätigungseinrichtung (5) in seiner inoperativen Position und zusammen mit der ersten Anschlageinrichtung (11) einen Anschlag für das bewegbare Element (46) definiert, das durch die erste elastische Einrichtung (49) beaufschlagt ist, so dass der zugespitzte Vorsprung (43) beabstandet von der Kappe (31) gehalten wird und um der zweiten Kraft (B2) der zweiten elastischen Einrichtung (50) entgegenzuwirken, wobei das Ausgabeelement (7) in der inoperativen Position so angeordnet ist, dass es teilweise in das Innere der Vertiefung (3) vorsteht, so dass der spitze Vorsprung (43) in Anschlag mit der Kappe (31) unter der Kraft (B2) der zweiten elastischen Einrichtung (50) gebracht wird und um der ersten Kraft (B1) entgegenzuwirken.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabeelement (7) der Betätigungseinrichtung (5) einen becherförmigen Endbereich (12) aufweist, der mit dem bewegbaren Element (46) zusammenwirkt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite elastische Einrichtung jeweils eine zylindrische helixförmige Feder (49, 50) umfasst, die koaxial zu der Achse (A) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (5) ein pneumatisch betätigter Zylinder ist, und dass die Steuereinrichtung eine erste Ventileinrichtung (66) umfasst, die zwischen eine Druckluftzufuhr (63) und den Zylinder (5) geschaltet ist und die sich zwischen einer geschlossenen Position, in der sie den Zylinder (5) mit dem Ablass verbindet, und einer offenen Position, in der sie die Zufuhr (63) mit dem Zylinder (5) verbindet, bewegbar ist, und die normal in der offenen Position angebracht ist, wobei die Taktgebungseinrichtung eine zweite zeitlich gesteuerte Ventileinrichtung (67) umfasst, die die erste Ventileinrichtung (66) steuert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschwächungseinheit eine pneumatisch betätigte Abschwächungseinheit ist und eine dritte Ventileinrichtung (61) umfasst, die sich zwischen einer ersten Position, an der sie die Druckluftzufuhr (63) mit der Abschwächungseinheit in der Abschwächungskonfiguration verbindet und den Zylinder (5) zum Ablass veranlasst, und einer zweiten Position, in der sie die Druckluftzufuhr (63) mit der Abschwächungsseinheit in der Direktantriebs-Konfiguration und mit dem Zylinder (5) verbindet, bewegbar ist.