EP0181897A1 - Servo-shifting multistep gear-box, particularly for motor vehicles - Google Patents

Servo-shifting multistep gear-box, particularly for motor vehicles

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Publication number
EP0181897A1
EP0181897A1 EP19850902513 EP85902513A EP0181897A1 EP 0181897 A1 EP0181897 A1 EP 0181897A1 EP 19850902513 EP19850902513 EP 19850902513 EP 85902513 A EP85902513 A EP 85902513A EP 0181897 A1 EP0181897 A1 EP 0181897A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
servo
shift
movement
rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19850902513
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hermann Klaue
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Klaue Hermann Dr
JM Voith GmbH
Original Assignee
Klaue Hermann Dr
JM Voith GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Klaue Hermann Dr, JM Voith GmbH filed Critical Klaue Hermann Dr
Publication of EP0181897A1 publication Critical patent/EP0181897A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
    • F16H2061/301—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor for power assistance, i.e. servos with follow up action

Definitions

  • the invention relates to a servo-switched multi-step transmission, in particular for motor vehicles, in particular with the features specified in the preamble of claim 1.
  • the force transmission takes place by means of positive shifting elements which require a synchronizing device.
  • Other servo-switched transmissions have friction shift elements instead; these can synchronize themselves, but they cause performance losses when released.
  • a so-called servo switching device is provided, known, for example, from DE-OS 14 80 723.
  • the manual shifting of gears is made easier by the fact that some sliding sleeves are actuated by means of a Koloen-cylinder arrangement.
  • the piston-cylinder arrangement is controlled by means of a control valve which can be actuated by the manual shift lever.
  • the disadvantage here is that the control valve is separated from the piston-cylinder arrangement and that the shift fork is designed as an angle lever. This results in high manufacturing and assembly costs.
  • the invention has for its object to provide a manually switchable, form-fitting switching elements and a friction synchronizer having stepped gearbox, in which a servo switching device is realized with simpler means than previously, which reduces the effort required for switching and the duration of the power flow interruption.
  • the piston-cylinder arrangement is then combined with the control valve used to control it to form a compact assembly.
  • no separate lines need be provided between the control valve and the piston-cylinder arrangement. Rather, only very short servo means channels are required, which are guided from the valve head (which forms the housing of the control valve) through the piston directly into the cylinder spaces.
  • the piston and the valve head could be combined into a one-piece component. In general, however, it is expedient to first manufacture two separate components which are rigidly screwed to one another to facilitate production.
  • the measure specified in claim 2 ensures that the supply of the servo means to the piston to be actuated can be metered particularly sensitively.
  • the speed of closing (engagement) of the friction synchronizer and thus the speed of the The switching process can be determined by the amount of the spring tension force acting between the valve head and the shift rod, this being determined by the amount of the manual force acting on the shift lever.
  • the measure specified in claim 3 enables the following to be achieved: it is only necessary to provide the usual catches or stops on the shift rod in order to determine the stroke of the shift rod.
  • the slight overlap of the control edges located in the shift rod and in the valve head means that the piston follows every movement of the shift rod almost without delay.
  • the stroke of the piston (and thus also the adjustment path of the sliding sleeve) is therefore essentially the same as the stroke of the shift rod.
  • Oil or air is used as the servo.
  • the servo power can be generated by the negative pressure that arises in the intake manifold of the engine.
  • the measures specified in claims 4 and 5 serve to further simplify the construction and to gain a particularly space-saving, compact design. This is because the majority of the force used to close the synchronizing elements when switching is applied in the immediate vicinity of the synchronizing elements. The operating linkage can thus be made simpler and weight can be saved.
  • cables can be used for operation between the manual shift lever and the shift rod which forms the valve body. As a result, linkage deflections, which generate play and thus impair the switching accuracy, are avoided.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section marked AB in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows a cross section marked CD in FIG. 1.
  • FIG. 3 shows an enlarged section from FIG. 1.
  • a four-speed manual transmission for a passenger car is chosen as the exemplary embodiment.
  • the drive shaft 2 which is equipped with five drive wheels 2 1 to 2 5 , is mounted in the housing 1.
  • the drive gears 2, to 2 4 are constantly engaged with the ratchets 3 2 to 3 5 , which are mounted on the output shaft 3. This carries the bevel pinion 3 1 at one end and the driven gear 3 6 of the reverse gear at the other end.
  • the synchronization takes place through cone rings 3 11 .
  • the shift forks 4 and 5 are axially positively connected on their ends opposite the fork extensions to the double pistons 6 and 7 arranged in the cylinder 8.
  • the two double pistons 6 and 7 form four pressure chambers 8 4 to 8 7 in the disks 8 1 , 8 2 and 8 3 delimited cylinder spaces and are supported by springs 8 8 .
  • the shift fork 4 or 5 extends through one, while the other forms the free space for the valve head 9 or 10, which is connected to the double piston 6 or 7 by screws 11.
  • Each of the valve heads 9 and 10 comprises one of the two hollow drilled shift rods 12 and 13, which are connected to the suction line of the engine via bores 15.
  • Another shift rod 14, which is only shown in broken lines, is connected to the intermediate wheel (not shown for the sake of clarity), which engages with the wheels 2 5 and 3 6 when reversing.
  • an outer shift rod 16 is provided, which is connected to the manual shift lever, not shown.
  • the shift finger 16 is pivoted into the groove of the shift rod 12, 13 or 14 to be actuated and shifted in the longitudinal direction of the transmission by turning the shift rod 16 into the relevant shift gate.
  • the locking plate 17 serves as a fuse, which is rotated together with the shift rod 16 and only releases one of the shift rods 12, 13 or 14 for switching.
  • each of the switching rods 12 and 13 has three ring channels 12 3 , 12 4 and 12 5 , of which the middle ring channel 12 4 Servo means leads and in the present example is connected to the intake manifold of the engine.
  • the two outer ring channels 12 3 and 12 5 are always open to the interior 18. This is connected to the atmosphere for the purpose of air exchange via a dust-tight lock (not shown).
  • two ring channels 9 1 and 9 2 are incorporated, of which the channel 9 1 via the bore 6 1 with the pressure chamber 8 4 and the channel 9 2 via the bore 6 2 with the pressure chamber 8 5 in Connection stands.
  • no gear is shifted because the ring channels 9 1 and 9 2 are not connected to one of the ring channels 12 3 -12 5 of the shift rod (see FIG. 3).
  • a helical compression spring 12 1 , 12 2 engages on both sides of the valve head 9 and is supported on the switching rod 12 via an adjusting ring.
  • the shift sleeve 3 9 must be connected to the gear teeth of the gear 3 3 via the synchronizing ring 3 11 .
  • the shift rod 12 must be moved to the right using the outer shift rod 16 and the shift finger 16.
  • the spring 12 1 is tensioned and the right control edge 24 of the ring channel 12 4 carrying vacuum air is moved beyond the left control edge 42 of the ring channel 9 2 .
  • the pressure chamber 8 5 receives negative pressure in accordance with the tension of the spring 12 1 , ie in accordance with the switching force exerted by the driver.
  • the ring channel 12 3 of the switching rod 12 connects the pressure chamber 8 4 to the atmosphere via the ring channel 9 1 in the valve head 9.
  • the double piston 6 moves together with the shift fork 4 to the right, synchronizes and establishes the connection between the gear 3 3 and the output shaft 3, so that the drive in the second gear.
  • the driver can determine the speed of the switching operation by metering the switching force and thus the tension of the spring 12 1 (or 12 2 ). 3, if no gear is shifted, the control edges 24 and 42 only overlap by a small distance a (for example 0.1 to 0.5 mm). In Fig. 3, this distance a is drawn larger than it really is, only for the purpose of illustration. The same coverage is also provided on the other control edge pairs.
  • the space 18 in which the servo control is housed is closed off from the gear oil space.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

Une boîte de vitesses étagée à changement assisté comporte sur au moins deux arbres de transmission à côté l'un de l'autre plusieurs roues dentées qui sont engagées par groupes continuellement. Le passage des vitesses se fait grâce à la formation, respectivement la disparition de liaisons par forme entre diverses roues dentées et l'arbre de transmission respectif au moyen d'un manchon coulissant (39) et d'un dispositif de synchronisation par frottement (311). Un montage de piston et de cylindre (6, 8) sur lequel peut agir un servo milieu sert à déplacer chaque manchon coulissant. La commande de l'amenée du servo milieu est effectuée grâce à une vanne-pilote (9, 12). Cette dernière se compose d'une tige de changement de vitesse (12) parallèle à la direction de déplacement du piston (6) et d'une tête de vanne (9) entourant la tige de changement de vitesse et fixée au piston (6). Les conduites de servo milieu sont disposées de telle manière que le piston (6) suit la direction de déplacement de la tige de changement de vitesse (12).A stepped assisted change gearbox comprises on at least two drive shafts next to each other several toothed wheels which are engaged in groups continuously. The shifting takes place thanks to the formation, respectively the disappearance of connections by shape between various toothed wheels and the respective transmission shaft by means of a sliding sleeve (39) and a friction synchronization device (311 ). A piston and cylinder assembly (6, 8) on which a servo medium can act is used to move each sliding sleeve. The supply of the middle servo is controlled by a pilot valve (9, 12). The latter consists of a speed change rod (12) parallel to the direction of movement of the piston (6) and a valve head (9) surrounding the speed change rod and fixed to the piston (6) . The middle servo lines are arranged in such a way that the piston (6) follows the direction of movement of the speed change rod (12).

Description

Servogeschaltetes Stufenschaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Servo-switched multi-step transmission, in particular for motor vehicles
Die Erfindung betrifft ein servogeschaltetes Stufenschaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, im einzelnen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. In derartigen Getrieben findet die Kraftübertragung mittels formschlüssiger Schaltelemente statt, die eine Synchronisiereinrichtung benötigen. Andere servogeschaltete Getriebe haben stattdessen Reibungsschaltelemente; diese können sich zwar selbst synchronisieren, sie verursachen jedoch im gelösten Zustand Leistungsverluste.The invention relates to a servo-switched multi-step transmission, in particular for motor vehicles, in particular with the features specified in the preamble of claim 1. In transmissions of this type, the force transmission takes place by means of positive shifting elements which require a synchronizing device. Other servo-switched transmissions have friction shift elements instead; these can synchronize themselves, but they cause performance losses when released.
Manuell betätigte Stufenscnaltgetriebe mit formschlüssigen Schaltelementen und mit je einer Reibungs-Synchronisiereinrichtung erfordern beim Schalten der Gänge, besonders bei größeren Fahrzeugen, eine erhebliche Betätigungsarbeit am Hand-Schalthebel. Diese versucht man bisher in der Regel dadurch zu reduzieren, daß durch entsprechende Bemessung der Synchronisierelemente (Reibungskupplungen) die Synchronisierungskräfte herabgesetzt werden. Dies erfordert aber mehr Platz und Herstellungsaufwand für die Synchronisierelemente.Manually operated multi-step transmissions with positive shifting elements and each with a friction synchronizing device require considerable actuation work on the manual gearshift lever when shifting gears, especially in larger vehicles. Up to now, attempts have generally been made to reduce this by reducing the synchronization forces by appropriately dimensioning the synchronization elements (friction clutches). However, this requires more space and manufacturing effort for the synchronizing elements.
Hinzu kommt, daß aus wirkungsgradgründen mehr Schaltstufen erforderlich sind und somit mehr Schaltoperationen durchgeführt werden müssen. Somit entsteht, abgesehen von der Ablenkung des Fahrzeuglenkers, infolge der häufigen und langen Trennung des Motors vom Achsantrieb ein Verlust, welcher sich negativ auf den Brennstoffverbrauch auswirkt. Um diesen Nachteil zu mildern, wird eine sogenannte Servoschalteinrichtung vorgesehen, bekannt z.B. aus der DE-OS 14 80 723. Hier wird das manuelle Schalten der Gänge dadurch erleichtert, daß einige Schiebemuffen mittels je einer Koloen-Zylinder-Anordnung betätigt werden. Die Steuerung der Kolben-Zylinder-Anordnung erfolgt mittels eines Steuerventils, das durch den Handschalthebel betätigbar ist. Nachteilig ist dort, daß das Steuerventil von der Kolben-Zylinder-Anordnung getrennt und daß die Schaltgabel als ein Winkelhebel ausgebildet ist. Daraus resultiert ein hoher Fertigungs- und Montage-Aufwand.In addition, more switching stages are required for reasons of efficiency and therefore more switching operations have to be carried out. Thus, apart from the distraction of the driver, there is a loss due to the frequent and long separation of the engine from the axle drive, which has a negative effect on fuel consumption. In order to alleviate this disadvantage, a so-called servo switching device is provided, known, for example, from DE-OS 14 80 723. Here the manual shifting of gears is made easier by the fact that some sliding sleeves are actuated by means of a Koloen-cylinder arrangement. The piston-cylinder arrangement is controlled by means of a control valve which can be actuated by the manual shift lever. The disadvantage here is that the control valve is separated from the piston-cylinder arrangement and that the shift fork is designed as an angle lever. This results in high manufacturing and assembly costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein von Hand schaltbares, formschlüssige Schaltelemente und je eine Reibungs-Synchronisiereinrichtung aufweisendes Stufenschaltgetriebe anzugeben, in dem mit einfacheren Mitteln als bisher eine Servoschalteinrichtung realisiert ist, die den Kraftaufwand beim Schalten und die Dauer der Kraftflußunterbrechung reduziert.The invention has for its object to provide a manually switchable, form-fitting switching elements and a friction synchronizer having stepped gearbox, in which a servo switching device is realized with simpler means than previously, which reduces the effort required for switching and the duration of the power flow interruption.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach ist die Kolben-Zylinder-Anordnung mit dem zu ihrer Steuerung dienenden Steuerventil zu einer kompakten Baugruppe zusammengefaßt. Insbesondere brauchen zwischen dem Steuerventil und der Kolben-Zylinder-Anordnung keine separaten Leitungen vorgesehen zu werden. Vielmehr sind nur ganz kurze Servomittel-Kanäle erforderlich, die von dem Ventilkopf (der das Gehäuse des Steuerventils bildet) durch den Kolben direkt in die Zylinderräume geführt sind. Der Kolben und der Ventilkopf könnten zu einem einteiligen Bauteil zusammengefaßt werden. Im allgemeinen ist es jedoch zweckmäßig, zur Erleichterung der Fertigung zunächst zwei getrennte Bauteile herzustellen, die starr miteinander verschrauot werden.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1. The piston-cylinder arrangement is then combined with the control valve used to control it to form a compact assembly. In particular, no separate lines need be provided between the control valve and the piston-cylinder arrangement. Rather, only very short servo means channels are required, which are guided from the valve head (which forms the housing of the control valve) through the piston directly into the cylinder spaces. The piston and the valve head could be combined into a one-piece component. In general, however, it is expedient to first manufacture two separate components which are rigidly screwed to one another to facilitate production.
Durch die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme wird erreicht, daß das Zuführen des Servomittels zu dem jeweils zu betätigenden Kolben besonders feinfühlig dosiert werden kann. Mit anderen Worten: Die Geschwindigkeit des Schließens (Einrückens) der Reibungs-Synchronisiereinrichtung und damit die Geschwindigkeit des Schalt-Vorganges kann bestimmt werden durch die Höhe der zwischen dem Ventilkopf und der Schaltstange wirkenden Federspannkraft, wobei diese durch die Höhe der am Schalthebel angreifenden manuellen Kraft bestimmoar ist.The measure specified in claim 2 ensures that the supply of the servo means to the piston to be actuated can be metered particularly sensitively. In other words: the speed of closing (engagement) of the friction synchronizer and thus the speed of the The switching process can be determined by the amount of the spring tension force acting between the valve head and the shift rod, this being determined by the amount of the manual force acting on the shift lever.
Durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme kann folgendes erreicht werden: Man braucht nur an der Schaltstange die üblichen Rasten oder Anschläge vorzusehen, um den Hub der Schaltstange zu bestimmen. Durch die geringe Überdeckung der in der Schaltstange und im Ventilkopf befindlichen Steuerkanten wird erreicht, daß der Kolben jeder Bewegung der Schaltstange nahezu ohne Verzögerung folgt. Somit ist der Hub des Kolbens (und somit auch der Verstellweg der Schiebemuffe) im wesentlichen gleich groß wie der Hub der Schaltstange. Dadurch erübrigt es sich, den Hub des Kolbens durch Anschlagflächen zu begrenzen, die z.B. an den Stirnwänden des Zylinders vorgesehen werden müßten. Dies hat zur Folge, daß das mechanische Bearbeiten derartiger Anschlagflächen am Zylinder und am Kolben entfällt.The measure specified in claim 3 enables the following to be achieved: it is only necessary to provide the usual catches or stops on the shift rod in order to determine the stroke of the shift rod. The slight overlap of the control edges located in the shift rod and in the valve head means that the piston follows every movement of the shift rod almost without delay. The stroke of the piston (and thus also the adjustment path of the sliding sleeve) is therefore essentially the same as the stroke of the shift rod. This makes it unnecessary to limit the stroke of the piston by means of stop surfaces, e.g. should be provided on the end walls of the cylinder. This has the consequence that the mechanical processing of such stop surfaces on the cylinder and on the piston is eliminated.
Als Servomittel dient Öl oder Luft. Bei Personenkraftwagen und bei mit Ottomotoren ausgerüsteten Nutzfahrzeugen kann die Servokraft durch den im Saugrohr des Motors entstehenden Unterdruck erzeugt werden. Die in den Ansprüchen 4 und 5 angegebenen Maßnahmen dienen zur weiteren Vereinfachung der Konstruktion und zum Gewinnen einer besonders platzsparenden, kompakten Bauweise. Denn der Hauptanteil der beim Schalten zum Schließen der Synchronisierelemente dienenden Kraft wird in unmittelbarer Nähe der Synchronisierelemente aufgebracht. Somit kann das Bediengestänge einfacher ausgebildet und Gewicht eingespart werden. Auch können bei Anwendung der Betätigung gemäß vorliegender Erfindung zur Bedienung beispielsweise Seilzüge zwischen dem Hand-Schalthebel und der Schaltstange, die den Ventilkörper bildet, verwendet werden. Hierdurch werden Gestänge-Umlenkungen, die Spiel erzeugen und somit die Schaltgenauigkeit beeinträchtigen, vermieden. Bei Bedarf kann auch ein kleiner Hydraulikzylinder zum Betätigen der Schaltstange vorgesehen werden. In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Die Fig. 1 zeigt einen in Fig. 2 mit A-B gekennzeichneten Längsschnitt. Die Fig. 2 zeigt einen in Fig. 1 mit C-D gekennzeichneten Querschnitt. Die Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1.Oil or air is used as the servo. In passenger cars and in commercial vehicles equipped with gasoline engines, the servo power can be generated by the negative pressure that arises in the intake manifold of the engine. The measures specified in claims 4 and 5 serve to further simplify the construction and to gain a particularly space-saving, compact design. This is because the majority of the force used to close the synchronizing elements when switching is applied in the immediate vicinity of the synchronizing elements. The operating linkage can thus be made simpler and weight can be saved. When using the actuation according to the present invention, for example, cables can be used for operation between the manual shift lever and the shift rod which forms the valve body. As a result, linkage deflections, which generate play and thus impair the switching accuracy, are avoided. If necessary, a small hydraulic cylinder can also be provided to actuate the shift rod. An embodiment of the invention is shown in the figures. 1 shows a longitudinal section marked AB in FIG. 2. FIG. 2 shows a cross section marked CD in FIG. 1. FIG. 3 shows an enlarged section from FIG. 1.
Als Ausführungsbeispiel ist zur Vereinfachung der Darstellung ein nur viergängiges Schaltgetriebe für einen Personenkraftwagen gewählt. Die Erfindung ist jedoch genauso in Nutzfahrzeuggetrieben, die mehr als vier Gänge aufweisen, anwendbar. Im Gehäuse 1 ist die mit fünf Antriebsrädern 21 bis 25 ausgerüstete Antriebswelle 2 gelagert. Die Antriebszahnräder 2 , bis 24 stehen mit den Schalträdern 32 bis 35 ständig im Eingriff, die auf der Abtriebswelle 3 gelagert sind. Diese trägt am einen Ende das Kegelritzel 31 und am anderen Ende das Abtriebsrad 36 des Rückwärtsganges.To simplify the illustration, a four-speed manual transmission for a passenger car is chosen as the exemplary embodiment. However, the invention is equally applicable in commercial vehicle transmissions that have more than four gears. The drive shaft 2, which is equipped with five drive wheels 2 1 to 2 5 , is mounted in the housing 1. The drive gears 2, to 2 4 are constantly engaged with the ratchets 3 2 to 3 5 , which are mounted on the output shaft 3. This carries the bevel pinion 3 1 at one end and the driven gear 3 6 of the reverse gear at the other end.
Mit der Abtriebswelle 3 sind zwischen je zwei der Vorwärts- Schalträder 32 bis 35 die Trägerringe 37 und 38 fest verbunden. Auf diesen Trägerringen 37 und 38 sind die (mittels der Schaltgabeln 4 und 5 axial verschiebbaren) Schaltmuffen 39 und 310 in einer Verzahnung 30 gelagert.With the output shaft 3 between two of the forward ratchets 32 to 3 5, the carrier rings 3 7 and 3 8 are firmly connected. On these carrier rings 3 7 and 3 8 (by means of the shift forks 4 and 5 axially displaceable) shift sleeves 3 9 and 3 10 are mounted in a toothing 30.
Die Synchronisierung erfolgt durch Konusringe 311. Die Schaltgabeln 4 und 5 sind auf ihren, den Gabelfortsätzen gegenüberliegenden Enden axial formschlüssig mit den im Zylinder 8 angeordneten Doppelkolben 6 und 7 verbunden. Die beiden Doppelkolben 6 und 7 bilden in den durcn Scheiben 81, 82 ud 83 begrenzten Zylinderräumen vier Druckräume 84 bis 87 und werden durch Federn 88 abgestützt.The synchronization takes place through cone rings 3 11 . The shift forks 4 and 5 are axially positively connected on their ends opposite the fork extensions to the double pistons 6 and 7 arranged in the cylinder 8. The two double pistons 6 and 7 form four pressure chambers 8 4 to 8 7 in the disks 8 1 , 8 2 and 8 3 delimited cylinder spaces and are supported by springs 8 8 .
Der sich parallel zu den Getrieoewellen 2 und 3 erstreckende und im Gehäuse 1 eingebaute Zylinder 8 weist im mittleren Bereich jedes Doppelkolbens 6 und 7 zwei Aussparungen 89 und 810 auf. Durch die eine erstreckt sich die Schaltgabel 4 bzw. 5, während die andere den Freiraum bildet für den Ventilkopf 9 bzw. 10, der mit dem Doppelkolben 6 bzw. 7 durch Schrauben 11 verbunden ist. Jeder der Ventilköpfe 9 und 10 umfaßt eine der beiden hohl gebohrten Schaltstangen 12 und 13, welche über Bohrungen 15 mit der Saugleitung des Motors in Verbindung stehen. Eine weitere, nur gestrichelt wiedergegebene Schaltstange 14 steht mit dem (der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten) Zwischenrad, welches bei Rückwärtsfahrt in die Räder 25 und 36 eingreift, in Verbindung.The cylinder 8, which extends parallel to the transmission shafts 2 and 3 and is installed in the housing 1, has two cutouts 8 9 and 8 10 in the central region of each double piston 6 and 7. The shift fork 4 or 5 extends through one, while the other forms the free space for the valve head 9 or 10, which is connected to the double piston 6 or 7 by screws 11. Each of the valve heads 9 and 10 comprises one of the two hollow drilled shift rods 12 and 13, which are connected to the suction line of the engine via bores 15. Another shift rod 14, which is only shown in broken lines, is connected to the intermediate wheel (not shown for the sake of clarity), which engages with the wheels 2 5 and 3 6 when reversing.
Zum Verschieben der Schaltstangen 12 bis 14 ist eine äußere Schaltstange 16, vorgesehen, die mit dem nicht dargestellten Handschalthebel verbunden ist. Zum Schalten wird durch Drehen der Schaltstange 16, in die betreffende Schaltgasse der Schaltfinger 16 in die Nut der zu betätigenden Schaltstange 12, 13 oder 14 geschwenkt und in Getriebelängsrichtung verschoben. Als Sicherung dient die Sperrplatte 17, welche zusammen mit der Schaltstange 16, verdreht wird und nur jeweils eine der Schaltstangen 12, 13 oder 14 zum Schalten freigibt.To shift the shift rods 12 to 14, an outer shift rod 16 is provided, which is connected to the manual shift lever, not shown. For shifting, the shift finger 16 is pivoted into the groove of the shift rod 12, 13 or 14 to be actuated and shifted in the longitudinal direction of the transmission by turning the shift rod 16 into the relevant shift gate. The locking plate 17 serves as a fuse, which is rotated together with the shift rod 16 and only releases one of the shift rods 12, 13 or 14 for switching.
Die Steuerung des Servomittels erfolgt durch die Schaltstange 12 oder 13 in Zusammenwirkung mit dem betreffenden Ventilkopf 9 oder 10. Zu diesem Zweck hat jede der Schaltstangen 12 und 13 drei Ringkanäle 123, 124 und 125, von denen der mittlere Ringkanal 124 das Servomittel führt und im vorliegenden Beispiel mit dem Saugrohr des Motors verbunden ist. Die beiden äußeren Ringkanäle 123 und 125 sind ständig zum Innenraum 18 hin offen. Dieser ist zum Zweck des Luftaustausches über eine (nicht dargestellte) staubdichte Schleuse mit der Atmosphäre verbunden. In der die Schaltstange aufnehmenden Bohrung des Ventilkopfes 9 sind zwei Ringkanäle 91 und 92 eingearbeitet, wovon der Kanal 91 über die Bohrung 61 mit dem Druckraum 84 und der Kanal 92 über die Bohrung 62 mit dem Druckraum 85 in Veroindung steht. In der gezeichneten Lage ist kein Gang geschaltet, weil die Ringkanäle 91 und 92 nicht mit einem der Ringkanäle 123-125 der Schaltstange verbunden sind (siehe Fig. 3). An Deiden Seiten des Ventilkopfes 9 greift eine Schraubendruckfeder 121, 122 an, die sich über einen Stellring an der Schaltstange 12 abstützt. Wird beispielsweise beim Beschleunigen des Fahrzeugs aus dem ersten in den zweiten Gang geschaltet, so muß die Schaltmuffe 39 über den Synchronisierring 311 mit der Schaltverzahnung des Zahnrades 33 verbunden werden. Hierzu muß die Schaltstange 12 mit Hilfe der äußeren Schaltstange 16, und des Schaltfingers 16 nach rechts bewegt werden. Hierbei wird die Feder 121 gespannt und die rechte Steuerkante 24 des Unterdruckluft führenden Ringkanals 124 wird über die linke Steuerkante 42 des Ringkanals 92 hinausbewegt. Der Druckraum 85 erhält entsprechend der Spannung der Feder 121, d.h. entsprechend der vom Fahrer ausgeübten Schaltkraft, Unterdruck. Gleichzeitig stellt der Ringkanal 123 der Schaltstange 12 über den Ringkanal 91 im Ventilkopf 9 die Verbindung des Druckraumes 84 mit der Atmospähre her. Der Doppelkolben 6 bewegt sich zusammen mit der Schaltgabel 4 nach rechts, synchronisiert und stellt die Verbindung zwischen dem Zahnrad 33 und der Abtriebswelle 3, damit den Antrieb im zweiten Gang her. Der Fahrer kann durch Dosieren der Schaltkraft und somit der Spannung der Feder 121 (bzw. 122) die Geschwindigkeit des Schaltvorganges bestimmen. Gemäß Fig. 3 überdecken sich, wenn kein Gang geschaltet ist, die Steuerkanten 24 und 42 nur um eine kleine Strecke a (z.B. 0,1 bis 0,5 mm). In der Fig. 3 ist diese Strecke a, nur zum Zwecke der Verdeutlichung, größer gezeichnet als sie in Wirklichkeit ist. Die gleiche Überdeckung ist auch an den anderen Steuerkanten-Paaren vorgesehen.The control of the servo means is carried out by the switching rod 12 or 13 in cooperation with the relevant valve head 9 or 10. For this purpose, each of the switching rods 12 and 13 has three ring channels 12 3 , 12 4 and 12 5 , of which the middle ring channel 12 4 Servo means leads and in the present example is connected to the intake manifold of the engine. The two outer ring channels 12 3 and 12 5 are always open to the interior 18. This is connected to the atmosphere for the purpose of air exchange via a dust-tight lock (not shown). In the bore of the valve head 9 receiving the shift rod, two ring channels 9 1 and 9 2 are incorporated, of which the channel 9 1 via the bore 6 1 with the pressure chamber 8 4 and the channel 9 2 via the bore 6 2 with the pressure chamber 8 5 in Connection stands. In the position shown, no gear is shifted because the ring channels 9 1 and 9 2 are not connected to one of the ring channels 12 3 -12 5 of the shift rod (see FIG. 3). A helical compression spring 12 1 , 12 2 engages on both sides of the valve head 9 and is supported on the switching rod 12 via an adjusting ring. If, for example, when the vehicle is accelerating from first to second gear, the shift sleeve 3 9 must be connected to the gear teeth of the gear 3 3 via the synchronizing ring 3 11 . For this purpose, the shift rod 12 must be moved to the right using the outer shift rod 16 and the shift finger 16. In this case, the spring 12 1 is tensioned and the right control edge 24 of the ring channel 12 4 carrying vacuum air is moved beyond the left control edge 42 of the ring channel 9 2 . The pressure chamber 8 5 receives negative pressure in accordance with the tension of the spring 12 1 , ie in accordance with the switching force exerted by the driver. At the same time, the ring channel 12 3 of the switching rod 12 connects the pressure chamber 8 4 to the atmosphere via the ring channel 9 1 in the valve head 9. The double piston 6 moves together with the shift fork 4 to the right, synchronizes and establishes the connection between the gear 3 3 and the output shaft 3, so that the drive in the second gear. The driver can determine the speed of the switching operation by metering the switching force and thus the tension of the spring 12 1 (or 12 2 ). 3, if no gear is shifted, the control edges 24 and 42 only overlap by a small distance a (for example 0.1 to 0.5 mm). In Fig. 3, this distance a is drawn larger than it really is, only for the purpose of illustration. The same coverage is also provided on the other control edge pairs.
Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist der Raum 18, in welchem die ServoSteuerung untergebracht ist, gegenüber dem Getriebeölraum abgeschlossen. As can be seen in FIG. 2, the space 18 in which the servo control is housed is closed off from the gear oil space.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Servogeschaltetes Stufenschaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit den folgenden Merkmalen: a) auf wenigstens zwei nebeneinander liegenden Getriebewellen (2, 3) sind mehrere gruppenweise dauernd in Eingriff befindliche Zahnräder (z.B. 21, 32) angeordnet; b) die Schaltung der Gänge erfolgt mittels mindestens einer Schiebemuffe (39) und einer Reibungs-Synchronisiereinrichtung (311), wobei durch axiales Verschieben der Schiebemuffe eine formschlüssige Verbindung zwischen einem der Zahnräder und der dazugenörenden Getriebewelle hergestellt oder gelöst wird; c) zum Verschieben jeder Schiebemuffe (39) dient eine Schaltgabel (4), die mittels einer durch ein Servomittel beaufscnlagbaren Koloen-Zylinder-Anordnung (6, 8) betätigbar ist; d) die Steuerung des Servomittels erfolgt mittels eines Steuerventils (9, 12), dessen beweglicher Ventilkörper mittels eines Schaltelementes (16, 161), z.B. mittels eines Hand-Schalthebels, betätigbar ist; gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: e) eine mit dem Schaltelement (16, 161) koppelbare Schaltstange (12) erstreckt sich parallel zur Bewegungsrichtung des Koloens (6) und bildet den beweglichen Ventilkörper des Steuerventils (9, 12); f) mit dem Kolben (6) ist ein das Gehäuse des Steuerventils bildender und die Schaltstange (12) umfassender Ventilkopf (9) starr verbunden; g) die den Ventilkopf (9) mit den Druckräumen (84, 85) des Zylinders (8) verbindenden Servomittel-Leitungen (61, 62) sind derart angeordnet, daß der Kolben (6) der jeweiligen Bewegungsricntung der Schaltstange (12) folgt. 1. Servo-switched multiple-speed transmission, in particular for motor vehicles with the following features: a) on at least two transmission shafts (2, 3) lying next to one another, a plurality of gearwheels (for example 2 1 , 3 2 ) that are permanently engaged in groups are arranged; b) the gears are shifted by means of at least one sliding sleeve (3 9 ) and a friction synchronizing device (3 11 ), whereby a positive connection between one of the gears and the associated transmission shaft is established or released by axially moving the sliding sleeve; c) for shifting each sliding sleeve (3 9 ) is a shift fork (4) which can be actuated by means of a Koloen cylinder arrangement (6, 8) which can be acted upon by a servo; d) the servo means are controlled by means of a control valve (9, 12), the movable valve body of which can be actuated by means of a switching element (16, 16 1 ), for example by means of a manual shift lever; characterized by the following further features: e) a switching rod (12) which can be coupled to the switching element (16, 16 1 ) extends parallel to the direction of movement of the column (6) and forms the movable valve body of the control valve (9, 12); f) with the piston (6) a valve head (9) forming the housing of the control valve and the switching rod (12) is rigidly connected; g) the servo means lines (6 1 , 6 2 ) connecting the valve head (9) to the pressure chambers (8 4 , 8 5 ) of the cylinder (8) are arranged such that the piston (6) of the respective direction of movement of the shift rod ( 12) follows.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkopf (9) und die Schaltstange (12) relativ zueinander in ihrer Bewegungsrichtung nachgiebig zentriert sind, vorzugsweise mittels beidseitig am Ventilkopf (9) angreifender und an der Schaltstange (12) abgestützter Druckfedern (121, 122).2. Transmission according to claim 1, characterized in that the valve head (9) and the shift rod (12) are resiliently centered relative to each other in their direction of movement, preferably by means of pressure springs on both sides of the valve head (9) and on the shift rod (12) supported ( 12 1 , 12 2 ).
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgerücktem Gang die Steuerkanten (24 und 42) im Ventilkopf (9) und in der Schaltstange (12) sich höchstens um eine kleine Strecke (a, z.B. 0,1 bis 0,5 mm) überdecken.3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that when the gear is disengaged, the control edges (24 and 42) in the valve head (9) and in the shift rod (12) are at most a small distance (a, for example 0.1 to 0 , 5 mm).
4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitungsverbindung von einer Servomittel-Quelle zum Steuerventil (9, 12) durch das Innere der Schaltstange (12) hindurchgeführt ist.4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that a line connection from a source of servo means to the control valve (9, 12) is passed through the interior of the shift rod (12).
5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Schaltgabel (4) starr mit dem Kolben (6) verbunden ist, und daß die Bewegungsrichtung des Kolbens 66) parallel zur Bewegungsrichtung der Schiebemuffe (39) verläuft. 5. Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shift fork (4) is rigidly connected to the piston (6) in a manner known per se, and that the direction of movement of the piston 66) parallel to the direction of movement of the sliding sleeve (3rd 9 ) runs.
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