DE102007035291B4 - Device for the hydraulic or pneumatic actuation of a switching element - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum hydraulischen oder pneumatischen Betätigen eines Schaltelements (2), insbesondere einer Schaltgabel, in einem Wechselrädergetriebe, mit mindestens einem Kolben-Zylinder-System (3), das mindestens einen Kolben (4) aufweist, der unter Bildung mindestens zweier Druckräume (5, 6) von mindestens einem Zylinder (7) umgeben ist, wobei der mindestens eine Zylinder (7) auf einer Schaltstange (8) axial beweglich angeordnet ist und mit einem Schaltelement (2) in Wirkverbindung steht, wobei der Kolben (4) an oder auf der Schaltstange (8) fest angeordnet ist und wobei Druckfluid im Inneren der Schaltstange (8) entlang mindestens zweier Fließwege (9, 10) in die mindestens zwei Druckräume (5, 6) geleitet werden kann, wobei die beiden Fließwege (9, 10) entlang einer axialen Erstreckung (11) in der Schaltstange (8) parallel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstange (8) zumindest abschnittsweise als Rohr ausgebildet ist, wobei die beiden Fließwege (9, 10) durch ein in die Schaltstange (8) eingesetztes Trennelement (15) gebildet werden.Device for the hydraulic or pneumatic actuation of a shift element (2), in particular a shift fork, in a change gear transmission, with at least one piston-cylinder system (3) which has at least one piston (4) which, while forming at least two pressure chambers (5, 6) is surrounded by at least one cylinder (7), the at least one cylinder (7) being arranged axially movably on a shift rod (8) and being in operative connection with a shift element (2), the piston (4) on or on the switching rod (8) is fixed and wherein pressure fluid inside the switching rod (8) can be conducted along at least two flow paths (9, 10) into the at least two pressure chambers (5, 6), the two flow paths (9, 10) run parallel along an axial extension (11) in the shift rod (8), characterized in that the shift rod (8) is designed at least in sections as a tube, the two flow paths (9, 10) through a into the Switching rod (8) inserted separating element (15) are formed.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum hydraulischen oder pneumatischen Betätigen eines Schaltelements, insbesondere einer Schaltgabel, in einem Wechselrädergetriebe, mit mindestens einem Kolben-Zylinder-System, das mindestens einen Kolben aufweist, der unter Bildung mindestens zweier Druckräume von mindestens einem Zylinder umgeben ist, wobei der mindestens eine Zylinder auf einer Schaltstange axial beweglich angeordnet ist und mit einem Schaltelement in Wirkverbindung steht, wobei der Kolben an oder auf der Schaltstange fest angeordnet ist und wobei Druckfluid im Inneren der Schaltstange entlang mindestens zweier Fließwege in die mindestens zwei Druckräume geleitet werden kann, wobei die beiden Fließwege entlang einer axialen Erstreckung in der Schaltstange parallel verlaufen.The invention relates to a device for the hydraulic or pneumatic actuation of a shift element, in particular a shift fork, in a change gear transmission, with at least one piston-cylinder system which has at least one piston which is surrounded by at least one cylinder to form at least two pressure chambers, with the at least one cylinder is axially movably arranged on a shift rod and is in operative connection with a shift element, the piston being fixedly arranged on or on the shift rod and wherein pressure fluid inside the shift rod can be conducted along at least two flow paths into the at least two pressure chambers, wherein the two flow paths run parallel along an axial extension in the shift rod.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Zur Betätigung von Schiebemuffen in Wechselrädergetrieben ist es bekannt, hydraulisch betätigte Aktuatoren einzusetzen. Beispielsweise zeigt die
Eine ähnliche Lösung, bei der also ein Fluid (Flüssigkeit oder Gas) zur Betätigung einer Schalteinrichtung eines Wechselrädergetriebes eingesetzt wird, ist auch in der
In
Heute sind vor allem viele automatisierte Schaltgetriebe mit derartigen hydraulischen oder pneumatischen Aktuatoren ausgestattet, um die Schaltelemente, d. h. insbesondere die Schaltgabeln, zu betätigen. Häufig sind die Aktuatoren dabei an einer Getriebewandung angeordnet. Dies hat allerdings insofern Nachteile zur Folge, als dass hierfür ein nicht unerheblicher Bauraum benötigt wird. Dieser verdoppelt sich noch, wenn der Aktuator nur einseitig wirkt.Today, especially many automated manual transmissions are equipped with such hydraulic or pneumatic actuators in order to control the shifting elements, i. H. especially the shift forks to operate. The actuators are often arranged on a transmission wall. However, this has disadvantages insofar as a not inconsiderable installation space is required for this. This is doubled if the actuator only acts on one side.
Zur Reduzierung des Bauraumbedarfs in der Getriebewandung kann der Aktuator - wie der oben genannte Stand der Technik zeigt - an die Schaltgabel versetzt werden. Auch dort muss der Aktuator mit Druckfluid (Hydrauliköl oder Druckluft) versorgt werden. Die Zuführung des Druckfluids kann - wie es auch im genannten Stand der Technik bekannt ist - durch die Schaltstange erfolgen, wobei bei den vorbekannten Lösungen hierbei nur ein Druckraum in der Stange zur Verfügung steht.In order to reduce the installation space required in the transmission wall, the actuator - as the above-mentioned prior art shows - can be moved to the shift fork. There, too, the actuator must be supplied with pressure fluid (hydraulic oil or compressed air). As is also known in the cited prior art, the pressure fluid can be supplied through the switching rod, with the previously known solutions only being available in one pressure space in the rod.
Um zwei gegensinnige Betätigungsrichtungen einer Schaltgabel ausführen zu können, müssen zwei Druckzuleitungen angebracht werden. Um wenigstens zwei Druckleitungen in der Schaltstange zu erzeugen, muss eine bauliche, druckdichte Trennung in der Schaltstange erfolgen. Auch bei Einführung eines Trennelements (z. B. eines Stopfens) in die Schaltstange ist dennoch eine beidseitige Druckfluidzuführung notwendig, was im Getriebe einen erhöhten Aufwand bedeutet.In order to be able to execute two opposite directions of actuation of a shift fork, two pressure lines must be attached. In order to generate at least two pressure lines in the switching rod, a structural, pressure-tight separation must be made in the switching rod. Even if a separating element (e.g. a plug) is introduced into the shift rod, pressure fluid supply on both sides is still necessary, which means increased effort in the transmission.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich wird, in vereinfachter Weise zwei unterschiedliche Druckfluidströme zu einem Kolben-Zylinder-System zu leiten, mit dem ein Schaltelement betätigt werden kann. Dabei soll vor allem die Versorgung des Systems mit Druckfluid in besonders einfacher Weise und bauraumsparend möglich sein.The present invention is therefore based on the object of developing a device of the type mentioned at the outset in such a way that it is possible, in a simplified manner, to conduct two different pressurized fluid flows to a piston-cylinder system with which a switching element can be actuated. Above all, it should be possible to supply the system with pressurized fluid in a particularly simple and space-saving manner.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit sämtlichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fließwege entlang einer axialen Erstreckung in der Schaltstange parallel verlaufen.The object is achieved by a device with all the features of
Diese axiale Erstreckung ist mit Blick auf die gesamte Länge der Schaltstange nicht unerheblich, sondern kann vorzugsweise mindestens 25 % der Länge der Schaltstange betragen.This axial extension is not insignificant with a view to the entire length of the shift rod, but can preferably be at least 25% of the length of the shift rod.
Die Zu- und Abflüsse für Druckfluid können im wesentlichen an derselben axialen Position der Schaltstange angeordnet sein. Dabei können die Zu- und Abflüsse für Druckfluid besonders bevorzugt in einem axialen Endbereich der Schaltstange angeordnet sein.The inflows and outflows for pressure fluid can be arranged essentially at the same axial position of the shift rod. The inflows and outflows for pressure fluid can particularly preferably be in be arranged in an axial end region of the shift rod.
Die Schaltstange ist zumindest abschnittsweise als Rohr ausgebildet, wobei die beiden Fließwege durch ein in die Schaltstange eingesetztes Trennelement gebildet werden. Das Trennelement ist bevorzugt als Rohr ausgebildet, das koaxial in die Schaltstange eingesetzt ist. Hiermit werden zwei druckdichte Strömungsquerschnitte erzeugt. Generell sind jedoch auch beliebige andere Querschnitte möglich.The switching rod is designed at least in sections as a tube, the two flow paths being formed by a separating element inserted into the switching rod. The separating element is preferably designed as a tube which is inserted coaxially into the shift rod. This creates two pressure-tight flow cross-sections. In general, however, any other cross-sections are also possible.
Das Trennelement kann weiterhin an seinem einen axialen Ende zwei axial voneinander beabstandete Sperrelemente aufweisen, die jeweils mit der Schaltstange an deren Innenfläche dicht verbunden sind, wobei das Trennelement zwischen den beiden Sperrelementen mindestens eine Fluidöffnung aufweist.The separating element can furthermore have two axially spaced locking elements at one axial end, each of which is tightly connected to the shift rod on its inner surface, the separating element having at least one fluid opening between the two locking elements.
Das eine Sperrelement ist dabei bevorzugt axial in Höhe des Kolbens angeordnet. Die Sperrelemente sind weiter bevorzugt als zylindrische Körper ausgebildet, die an ihrem Außenumfang mindestens ein Dichtelement aufweisen, das an der Innenfläche der Schaltstange anliegt.The one locking element is preferably arranged axially at the level of the piston. The locking elements are also preferably designed as cylindrical bodies which have at least one sealing element on their outer circumference that rests against the inner surface of the shift rod.
Die Schaltstange kann axial beiderseits des Kolbens mindestens einen Durchfluss für Druckfluid aufweisen.The shift rod can have at least one passage for pressure fluid axially on both sides of the piston.
Das in die Schaltstange eingesetzte und als Rohr ausgebildete Trennelement kann weiterhin im axialen Endbereich der Schaltstange durch ein im Durchmesser erweitertes und am Innenumfang der Schaltstange anliegendes Abschlussstück gehalten und abgedichtet werden.The separating element inserted into the shift rod and designed as a tube can furthermore be held and sealed in the axial end region of the shift rod by a terminating piece with an enlarged diameter and resting on the inner circumference of the shift rod.
Die Sperrelemente und/oder das Abschlussstück sind ferner vorzugsweise mit dem Trennelement einstückig ausgebildet. In diesem Falle kann das aus Trennelement, Sperrelementen und Abschlussstück bestehende Bauteil als in die rohrförmige Schaltstange einschiebbare Einheit ausgebildet sein.The locking elements and / or the terminating piece are also preferably designed in one piece with the separating element. In this case, the component consisting of the separating element, locking elements and end piece can be designed as a unit that can be pushed into the tubular switching rod.
Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung einer Vorrichtung zum hydraulischen oder pneumatischen Betätigen einer Schaltgabel in einem Wechselrädergetriebe ist es möglich, in einfacher Weise eine Trennung zweier Fluidströme zu bewerkstelligen und eine Druckfluidzuführung von einer Seite der Schaltstange her zu ermöglichen. Möglich ist auch die Verwendung zweier Schaltelemente, von denen jedes für sich eine Seite mit Druckfluid versorgt.With the proposed configuration of a device for hydraulically or pneumatically actuating a shift fork in a change gear transmission, it is possible to separate two fluid flows in a simple manner and to enable pressure fluid to be supplied from one side of the shift rod. It is also possible to use two switching elements, each of which supplies one side with pressure fluid.
Damit kann in sehr bauraumsparender Weise eine getrennte Zuführung der beiden Druckfluide zu dem Kolben-Zylinder-System, d. h. zu der Stelle des Aktuators, erfolgen, was durch das in die rohrförmige Schaltstange eingesetzte Inlet ermöglicht wird.This allows a separate supply of the two pressure fluids to the piston-cylinder system, d. H. to the location of the actuator, which is made possible by the inlet inserted into the tubular shift rod.
Die nur einseitige Zuführung beider Druckfluide ermöglicht einen einfachen Aufbau der hydraulischen bzw. pneumatischen Versorgung.The only one-sided supply of both pressure fluids enables a simple construction of the hydraulic or pneumatic supply.
Die Zuleitungen sind druckdicht, was sich mit Blick auf den hydraulischen bzw. pneumatischen Wirkungsgrad positiv bemerkbar macht.The supply lines are pressure-tight, which has a positive effect on the hydraulic or pneumatic efficiency.
Damit kann ein Rohr über eine relativ große Länge fluidisch getrennt aufgebaut werden, ohne auf Trennwände zurückgreifen zu müssen, die über eine größere Länge kaum dicht zu halten sind und die bei einer Druckbelastung sehr anfällig sind.In this way, a pipe can be constructed fluidically separated over a relatively large length without having to resort to partition walls which can hardly be kept tight over a greater length and which are very susceptible to pressure loading.
FigurenlisteFigure list
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch den Schnitt durch eine Vorrichtung zum Betätigen eines Schaltelements in einem Zahnräderwechselgetriebe.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The single figure shows schematically the section through a device for actuating a switching element in a gear change transmission.
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
In der Figur ist eine Vorrichtung
Die axiale Verschiebung (in der Figur in horizontale Richtung) der Schiebemuffe erfolgt vorliegend hydraulisch, d. h. mit einem Kolben-Zylinder-System
Hierfür trägt die rohrförmig ausgebildete Schaltstange
Der Zylinder
Wesentlich ist dabei, dass das Druckfluid im Inneren der Schaltstange
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur ist dies so realisiert, dass in die rohrförmige Schaltstange
Dieses verläuft entlang der axialen Erstreckung
An einer axialen Position
Im von den Zu- und Abflüssen
- Hier befinden sich in axialem Abstand zwei Sperrelemente
17 und18 , die als radiale Erweiterungen des rohrförmigen Trennelements15 ausgestaltet sind.Die Sperrelemente 17 ,18 liegen mit ihrem zylindrischen Außenumfang an der inneren Wand der Schaltstange8 dichtend an,wozu Dichtelemente 20 zwischenden Sperrelementen 17 ,18 und der Schaltstange8 vorgesehen sind. Das in der Figur rechte Sperrelement17 ist dabei in axialer Höhe des Kolbens4 angeordnet. Das linke Sperrelement18 liegt in axialem Abstand links daneben. Es verhindert eine Leckage von Druckfluid in den sich weiter nach links erstreckenden Innenraum derSchaltstange 8 .
- Here there are two locking elements at an axial distance
17th and18th that act as radial extensions of the tubular separating element15th are designed. The locking elements17th ,18th lie with their cylindrical outer circumference on the inner wall of the shift rod8th sealing, including sealing elements20th between the locking elements17th ,18th and the shift rod8th are provided. The locking element on the right in the figure17th is at the axial height of the piston4th arranged. The left locking element18th lies to the left at an axial distance. It prevents leakage of pressure fluid into the interior of the shift rod, which extends further to the left8th .
Bei geeigneter, lokaler Werkstoffwahl des Inlets kann gegebenenfalls auch auf ein separates Dichtelement verzichtet werden. Hier kommt z. B. ein anvulkanisiertes Dichtelement oder ein partiell elastomerartiger Kunststoff in Frage.With a suitable, local choice of material for the inlet, a separate sealing element can optionally also be dispensed with. Here comes z. B. a vulcanized sealing element or a partially elastomer-like plastic in question.
Unmittelbar axial neben dem Kolben
In dem axialen Bereich zwischen den beiden Sperrelementen
Damit kann Druckfluid über den Zu- und Abfluss
Die mechanische Festlegung des Trennelements
Über eine definierte axiale Erstreckung
Zu der doppelt wirkenden Kolbeneinheit mit zwei Druckräumen
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtung zum Betätigen eines SchaltelementsDevice for actuating a switching element
- 22
- Schaltelement (Schaltgabel)Shift element (shift fork)
- 33
- Kolben-Zylinder-SystemPiston-cylinder system
- 44th
- KolbenPistons
- 55
- DruckraumPrinting room
- 66th
- DruckraumPrinting room
- 77th
- Zylindercylinder
- 88th
- SchaltstangeShift rod
- 99
- FließwegFlow path
- 1010
- FließwegFlow path
- 1111th
- axiale Erstreckung der Schaltstangeaxial extension of the shift rod
- 1212th
- Zufluss und AbflussInflow and outflow
- 1313th
- Zufluss und AbflussInflow and outflow
- 1414th
- axiale Positionaxial position
- 1515th
- TrennelementSeparator
- 1616
- axiales Ende des Trennelementsaxial end of the separating element
- 1717th
- SperrelementLocking element
- 1818th
- SperrelementLocking element
- 1919th
- FluidöffnungFluid opening
- 2020th
- DichtelementSealing element
- 2121
- DurchflussFlow
- 2222nd
- DurchflussFlow
- 2323
- AbschlussstückEnd piece
Claims (11)
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