DE102010043563A1

DE102010043563A1 - Switching device for synchronizing device of winding transmission, has two switching elements and switching gates, where latter switching element has switch finger for switching direction

Info

Publication number: DE102010043563A1
Application number: DE102010043563A
Authority: DE
Inventors: Michael Drabek
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2012-05-10

Abstract

The switching device has two switching elements and switching gates. The latter switching element has a switch finger for a switching direction and another switch finger for another switching direction opposite to the former switching direction. The former switching element has an axially displaceably mounted switching shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine Synchronisiervorrichtung eines Windungsgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a switching device for a synchronizing device of a winding gear according to the preamble of patent claim 1.

Bei einem Windungsgetriebe verläuft der Kraftfluss eines oder mehrerer Gänge bekanntermaßen im Wechsel über mehrere Zahnrad- bzw. Radsatzebenen zwischen einer Hauptwelle und einer oder mehreren parallelen Nebenwellen. Der Kraftfluss „windet” sich also durch das Getriebe, wobei bei einem reinen Windungsgetriebe, bei dem alle Zahnräder als Losräder auf Wellen drehbar und schaltbar gelagert sind, bei r Zahnradebenen theoretisch eine Gangzahl von z = 2^r-1 möglich ist. Es können jedoch auch nur einzelne Gänge als Windungsgänge in einer Getriebestruktur konzipiert sein, wobei bestimmte Übersetzungen bzw. Radsätze mehrfach genutzt werden. Üblicherweise sind bei einem Windungsgetriebe, wie bei den meisten Stufengetrieben, soweit dies möglich ist, jeweils zwei Synchronisiervorrichtungen bzw. Schaltkupplungen zum Schalten der Losräder in Synchronebenen mit doppelseitig betätigbaren Synchronschaltpaketen zusammengefasst.In a Windungsgetriebe the power flow of one or more gears is known to alternate over several gear or Radsatzebenen between a main shaft and one or more parallel spurs. The power flow thus "winds" through the transmission, wherein in a pure winding gear in which all gears are rotatably and switchably mounted as loose wheels on shafts, at r gear levels theoretically a number of turns of z = 2 ^{r-1 is} possible. However, it is also possible for only individual gears to be designed as winding gears in a transmission structure, with certain gear ratios or wheel sets being used repeatedly. Usually, in a winding gear, as in most multi-step gearboxes, as far as possible, two synchronizing devices or clutches for switching the idler gears are combined in synchronous planes with double-acting synchronous switching packages.

Windungsgetriebe haben grundsätzlich den Vorteil, dass sie gegenüber herkömmlichen Getrieben mit weniger Zahnradpaaren auskommen können. Dadurch lassen sich bei einer vorgegebenen Anzahl von Gängen eine oder mehrere komplette Übersetzungs- und Synchronebenen einsparen und damit sowohl der Bauraumbedarf als auch der Kostenaufwand verringern, oder mit einer bestimmten Anzahl von Zahnradpaaren vergleichsweise mehr Gänge als bei herkömmlichen Getrieben realisieren und damit eine höhere Effizienz sowie einen höheren Komfort ermöglichen.Winding gears basically have the advantage that they can make do with less gear pairs compared to conventional transmissions. As a result, one or more complete translation and synchronization levels can be saved for a given number of gears and thus reduce both the space requirement and the cost, or with a certain number of gear pairs comparatively more gears than conventional transmissions and thus achieve greater efficiency to allow a higher comfort.

Bei einem derartigen Windungsgetriebe werden zum Schalten eines Ganges zwei oder mehr Synchronisier- bzw. Gangschaltvorrichtungen gleichzeitig betätigt, wobei in der Regel zwei innerhalb einer Schaltgasse aufeinander folgende Gänge jeweils eine gleiche Synchronisiervorrichtung mit einer oder mehreren anderen Synchronisiervorrichtungen kombinieren. Beispielsweise sind für den ersten Gang eine erste sowie eine fünfte Synchronisiervorrichtung und für den zweiten Gang eine zweite sowie die fünfte Synchronisiervorrichtung zu schalten. Dies führt dazu, dass für zwei Gänge innerhalb einer Schaltgasse an der einen, für beide Gänge jeweils betätigten Synchronisiervorrichtung, die gleiche Richtung des Schaltelementes, respektive einer Schaltgabel, geschaltet werden muss, während die Richtung des schaltenden Elementes, respektive der Schaltfinger, unterschiedlich ist. Die bisherigen Windungsgetriebe besitzen daher keine mechanisch linear aktuierte Schaltung und lassen sich daher mit einer mechanischen Handschalteinrichtung nicht in einem logischen Schaltbild im Sinne einer H-Schaltkulisse schalten.In such a Windungsgetriebe two or more synchronizing or gear shift devices are operated simultaneously for shifting a gear, usually two successive gears within a shift gate each combine a same synchronizer with one or more other synchronizers. For example, for the first gear, a first and a fifth synchronizing device and for the second gear, a second and the fifth synchronizing device to be switched. This means that for two gears within a shift gate on the one, for both gears each operated synchronizer, the same direction of the switching element, respectively a shift fork, must be switched while the direction of the switching element, respectively the shift finger, is different. The previous Windungsgetriebe therefore have no mechanically linear actuated circuit and can therefore not switch with a mechanical manual switching device in a logical diagram in terms of a H-shift gate.

Aus der DE 101 37 356 A1 ist eine Kombination eines Gruppengetriebes mit einem Windungsgetriebe bekannt. Darin ist ein Zweigruppen-Vorgelege-Getriebe mit einer Hauptgruppe in Windungsbauweise und einer nachgeschalteten Bereichsgruppe in herkömmlicher Stufenbauweise beschrieben. Die Hauptgruppe umfasst drei Radsätze für Vorwärtsgänge sowie einen Wenderadsatz für einen Rückwärtsgang. Das Bereichsgetriebe weist zwei weitere Radsätze für Vorwärtsgänge auf. Im Hauptgetriebe ist der erste Radsatz einer Antriebswelle zugeordnet. Die beiden weiteren Radsätze sowie der Wenderadsatz sind einer Zwischenwelle zugeordnet, welche über Schaltkupplungen einerseits mit der Antriebswelle und andererseits mit einer Abtriebswelle des Bereichsgetriebes verbindbar ist. Die Vorgelegewelle ist in zwei Abschnitte aufgeteilt, die im Bereich des Hauptgetriebes über eine Schaltkupplung verbindbar sind. Dadurch ergeben sich verschiedene Schaltkombinationen, bei denen sich der Kraftfluss über mehrere Zahnradebenen windet. Die ersten vier durch das Windungs-Hauptgetriebe gebildeten Gänge werden über den ersten Radsatz des Bereichsgetriebes zur Abtriebswelle geführt, vier weitere Gänge werden über den zweiten Radsatz des Bereichsgetriebes realisiert. Zudem ist ein neunter Gang als ein Direktgang ausgeführt, bei dem die Abtriebswelle über die Zwischenwelle mit der Antriebswelle gekoppelt ist.From the DE 101 37 356 A1 is a combination of a group transmission with a winding gear known. Therein is described a two-group countershaft transmission with a main group in winding construction and a downstream area group in conventional stage construction. The main group comprises three wheelsets for forward gears and a reversing gear wheel. The area gearbox has two additional wheelsets for forward gears. In the main gearbox, the first gearset is assigned to a drive shaft. The two other wheelsets and the Wenderadsatz are associated with an intermediate shaft, which is connectable via clutches on the one hand to the drive shaft and on the other hand to an output shaft of the range gearbox. The countershaft is divided into two sections, which are connectable in the region of the main transmission via a clutch. This results in various switching combinations, in which the power flow winds over several gear levels. The first four gears formed by the winding main gear are guided via the first gearset of the range gearbox to the output shaft, four more gears are realized via the second gearset of the range gearbox. In addition, a ninth gear is designed as a direct gear, in which the output shaft is coupled via the intermediate shaft to the drive shaft.

Durch die Mehrfachnutzung einiger Radsätze sind bei dem bekannten Windungsgetriebe somit mit insgesamt sechs Radsätzen und acht Schaltkupplungen neun Vorwärtsgänge schaltbar. Diese können allerdings nicht mechanisch linear aktuiert werden, sondern müssen über eine Steuerung und geeignete Aktuatoren fremdkraftgeschaltet werden.Due to the multiple use of some wheelsets nine forward gears are thus switchable with a total of six wheelsets and eight clutches in the known Windungsgetriebe. However, these can not be mechanically linearly actuated, but must be switched on by means of a control and suitable actuators.

Aus der EP 1 521 928 B1 ist eine Schaltvorrichtung für ein Stufengetriebe bekannt, bei der wenigstens einem Synchronschaltpaket, bestehend aus zwei wechselseitig betätigbaren Synchronisierungen, zwei nicht aufeinander folgende Übersetzungsstufen zugeordnet sind. Die Synchronschaltpakete sind über einen Schalthebel betätigbar, dem ein Schaltbild zugeordnet ist, bei dem sich die Schaltstellungen je zwei aufeinanderfolgender Gänge in Schaltgassen gegenüberliegen, wobei die innerhalb einer Schaltgasse wählbaren Gänge unterschiedlichen Synchronschaltpaketen zugeordnet sind. Zwischen dem Schalthebel und den Synchronschaltpaketen ist eine handgesteuerte Konvertierungsvorrichtung, beispielsweise ein geeignet ausgebildetes Schaltgestänge, angeordnet, die bei der Betätigung des Schalthebels eine Bewegung eines Schaltmittels erzeugt, welches die Übersetzungsstufe des geschalteten Ganges einlegt. Die Konvertierungsvorrichtung setzt die Bewegung des Schalthebels in eine von der Bewegung des Schalthebels entkoppelte Bewegungsrichtung der Schaltmittel um.From the EP 1 521 928 B1 a switching device for a stepped transmission is known in which at least one synchronous switching package, consisting of two mutually operable synchronizers, two non-consecutive translation stages are assigned. The synchronous switching packets can be actuated via a shift lever, which is associated with a circuit diagram in which the shift positions are opposite to two successive gears in shift lanes, wherein the selectable within a shift gate gears are assigned to different synchronous switching packets. Between the shift lever and the synchronizer shift packages, a hand-controlled conversion device, such as a suitably designed shift linkage, is arranged, which generates a movement of a switching means upon actuation of the shift lever, which the translation stage of switched gear. The conversion device converts the movement of the shift lever into a direction of movement of the shift means decoupled from the movement of the shift lever.

Bei der bekannten Schaltvorrichtung werden dadurch, dass die einem Synchronschaltpaket zugeordneten Gänge nicht aufeinander folgende Gänge sind, beim Schalten von Gängen innerhalb einer Schaltgasse überschneidende Betätigungen von Synchronschaltpaketen ermöglicht, wodurch sich eine Schaltzeitverkürzung erreichen lässt. Die Konvertierungsvorrichtung der bekannten Schaltvorrichtung ermöglicht das Schalten der Gänge eines solchen Stufengetriebes mittels einer herkömmlichen mechanischen H-Schaltung. Allerdings kann dadurch nicht ohne weiteres das Problem gelöst werden, ein Windungsgetriebe, bei dem zum einen im Gegensatz zu der bekannten Schaltvorrichtung die Synchronschaltpakete zumindest überwiegend aufeinanderfolgenden Gängen zugeordnet sind, und zum anderen beim Wechseln der Gänge innerhalb einer Schaltgasse die beiden Synchronisierungen des zugehörigen Synchronschaltpaketes wechselseitig und zusätzlich in beiden Gängen die gleiche Synchronisierung eines weiteren Synchronschaltpaketes zu betätigen sind, mechanisch linear im Sinne eines logischen Schaltbildes zu schalten.In the known switching device, the fact that the gears associated with a synchronous shift package are not consecutive gears makes it possible, when shifting gears within a shift gate, to perform overlapping actuations of synchronous shift packets, whereby a shift time reduction can be achieved. The conversion device of the known switching device enables the shifting of the gears of such a stepped transmission by means of a conventional mechanical H-circuit. However, this can not readily solve the problem, a winding gear, in which, on the one hand, in contrast to the known switching device, the synchronous switching packets are at least predominantly associated with successive courses, and on the other hand when changing the gears within a shift gate, the two synchronizations of the associated synchronizer circuit alternately and in addition to operate in both courses the same synchronization of another synchronous switching packet to switch mechanically linear in terms of a logical circuit diagram.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache, mechanisch linear aktuierbare Schaltvorrichtung für eine Synchronisiervorrichtung eines Windungsgetriebes zu schaffen.Against this background, the invention has for its object to provide a simple, mechanically linear actuatable switching device for a synchronizer of a winding gear.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution of this problem arises from the features of the main claim, while advantageous embodiments and further developments of the invention are the dependent claims can be removed.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit einem einfachen Umlenkmechanismus die Bewegungsrichtung eines Schaltfingers als ein schaltendes Element von der Bewegungsrichtung einer durch den Schaltfinger bewegten Schaltgabel als ein Schaltelement entkoppelt werden kann. Zwei gegensinnig bewegte schaltende Elemente können somit ein Schaltelement jeweils in die gleiche Richtung bewegen. Dies soll in einem Windungsgetriebe ausgenutzt werden, um die gleiche Gangschaltkupplung bzw. Synchronisierung an zwei innerhalb einer Schaltgasse gegenüberliegenden wählbaren Gängen mechanisch linear zu betätigen, damit eine für Windungsgetriebe charakteristische Schaltlogik wahlweise ohne Fremdkraft in einer logischen mechanischen Handschaltung realisiert werden kann.The invention is based on the finding that with a simple deflection mechanism, the direction of movement of a shift finger can be decoupled as a switching element from the direction of movement of a shift fork moved by the shift finger as a switching element. Two opposing moving switching elements can thus move a switching element in each case in the same direction. This is to be exploited in a Windungsgetriebe to mechanically linearly actuate the same gearshift or synchronization on two opposite gears within a shift gate selectable gears, so that a typical for Windungsgetriebe switching logic can be implemented without external force in a logical mechanical manual circuit.

Demnach geht die Erfindung aus von einer Schaltvorrichtung für eine Synchronisiervorrichtung eines Windungsgetriebes, wobei das Windungsgetriebe eine Getriebeeingangswelle, eine Getriebeausgangswelle, eine Vorgelegewelle und mehrere in Radsatzebenen angeordnete Übersetzungen sowie den Übersetzungen zugeordnete Synchronisiervorrichtungen zum Bilden von Gängen aufweist, mit einem Schaltelement und einem schaltenden Element, sowie mit Schaltgassen, wobei jeweils zwei innerhalb einer Schaltgasse wählbare gegenüberliegende Gänge aufeinander folgende Gänge sind, bei der für die beiden Gänge innerhalb der Schaltgasse an der zugeordneten Synchronisiervorrichtung die Stellrichtung des Schaltelementes gleich ist, während die Schaltrichtung des schaltenden Elementes unterschiedlich ist.Accordingly, the invention is based on a switching device for a synchronizing device of a winding gear, wherein the winding gear has a transmission input shaft, a transmission output shaft, a countershaft and a plurality arranged in Radsatzebenen translations and the translation associated with synchronizing devices for forming gears, with a switching element and a switching element, as well as with shift gates, two each within a shift gate selectable opposing gears are successive courses in which the direction of the switching element is the same for the two gears within the shift gate on the associated synchronizer, while the switching direction of the switching element is different.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass das schaltende Element einen ersten Schaltfinger für eine erste Schaltrichtung und einen zweiten Schaltfinger für eine zu der ersten Schaltrichtung gegensinnige zweite Schaltrichtung aufweist, dass das Schaltelement eine axial verschiebbar gelagerte Schaltwelle mit einer Schaltgabel, einen ersten Mitnehmer für die erste Schaltrichtung und einen zweiten Mitnehmer für die zweite Schaltrichtung sowie einen Umlenkmechanismus aufweist, und dass das Schaltelement und das schaltende Element derart zusammenwirken, dass zum Schalten der ersten Schaltrichtung der erste Mitnehmer durch den ersten Schaltfinger betätigt wird, so dass das Schaltelement in einer Stellrichtung verschoben wird, und dass zum Schalten der zweiten Schaltrichtung der zweite Mitnehmer durch den zweiten Schaltfinger betätigt wird, so dass mittels des Umlenkmechanismus das Schaltelement in die gleiche Stellrichtung verschoben wird.To achieve the object, the invention provides that the switching element has a first shift finger for a first shift direction and a second shift finger for a direction opposite to the first shift direction second shift direction that the shift element axially displaceably mounted shift shaft with a shift fork, a first Driver for the first switching direction and a second driver for the second switching direction and a deflection mechanism, and that the switching element and the switching element cooperate such that for switching the first switching direction of the first driver is actuated by the first shift finger, so that the switching element in a positioning direction is shifted, and that for switching the second switching direction of the second driver is actuated by the second shift finger, so that by means of the deflection mechanism, the switching element is moved in the same direction of adjustment.

Als Synchronisiervorrichtungen werden synchronisierte Gangkupplungen, kurz Synchronisierungen, in bekannter Bauweise verstanden, mittels derer als Losräder ausgebildete, drehbar auf Wellen gelagerte Zahnräder des Windungsgetriebes drehfest mit den Wellen verbindbar und dabei die Drehzahlen der zu schaltenden Komponenten mechanisch aneinander angleichbar sind. Grundsätzlich ist die Schaltvorrichtung jedoch auch für unsynchronisierte Gangkupplungen, beispielsweise Klauenkupplungen, im Sinne der Erfindung geeignet.As synchronizing synchronized gear clutches, short synchronizers, understood in a known construction, by means of which formed as idler gears, rotatably mounted on shafts gears of the winding gear rotatably connected to the waves while the rotational speeds of the components to be switched are mechanically equal to each other. In principle, however, the switching device is also suitable for unsynchronized gear clutches, for example jaw clutches, in the sense of the invention.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist ein einfaches Schaltsystem geschaffen, mit dem die Übersetzungen in einem Windungsgetriebe so geschaltet werden können, dass jeweils innerhalb einer Schaltgasse und von Gasse zu Gasse die richtigen Synchronisiervorrichtungen zur Darstellung der Gänge, entsprechend einer vorgegebenen Schaltlogik, zusammen betätigt werden können. Bei einem realen Windungsgetriebe werden dementsprechend vorteilhaft mehrere solche Schaltvorrichtungen verbaut sein, um ein vollständig in einem logischen Schaltbild durchschaltbares Getriebe darzustellen. Die Synchronisiervorrichtungen, denen die Schaltvorrichtungen zugeordnet sind, können Bauraum sparend und kostengünstig paarweise als doppelseitig betätigbare Synchronschaltpakete ausgebildet sein, die Synchronebenen bilden.The inventive arrangement a simple switching system is provided with which the translations can be switched in a winding gear so that each within a shift gate and alley to alley the right synchronizers for displaying the gears, according to a predetermined switching logic can be operated together. In a real Windungsgetriebe several such switching devices are accordingly advantageously be installed to represent a completely durchschaltbares in a logical diagram transmission. The Synchronizing, which are associated with the switching devices can be designed to save space and cost in pairs as double-sided operable synchronous switching packages that form synchronous levels.

Demnach ist für die Betätigung der gleichen Synchronisiervorrichtung in einer Synchronebene aus den beiden Bewegungsrichtungen eines Schalthebels innerhalb einer Schaltgasse oder eines anderen Aktuators heraus, jeweils ein Schaltfinger mit einem zugeordneten Mitnehmer ausgebildet. Der eine Schaltfinger bewegt den einen Mitnehmer in die eine der beiden möglichen Schaltrichtungen. Der andere Schaltfinger bewegt den ihm zugeordneten anderen Mitnehmer entsprechend in die andere Schaltrichtung.Accordingly, for the actuation of the same synchronizer in a synchronous plane from the two directions of movement of a shift lever within a shift gate or other actuator out, each formed a shift finger with an associated driver. The one shift finger moves the one driver into one of the two possible switching directions. The other shift finger moves its associated other driver according to the other direction of switching.

Durch den Umlenkmechanismus sind die Mitnehmer und die Schaltwelle/Schaltgabel wirkverbunden. Der Umlenkmechanismus bewirkt dabei, dass die Schaltwelle mit der Schaltgabel zur Betätigung der Synchronisiervorrichtung bzw. einer Schaltmuffe der Synchronisierung, jeweils in die gleiche Richtung verschoben wird. In der Folge wird bei einem Gangwechsel zweier aufeinanderfolgender Gänge die im Ursprungsgang geschaltete Synchronisierung zunächst geöffnet und im Zielgang die gleiche Synchronisierung wieder geschlossen. Dies erfolgt mittels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung somit mechanisch linear aktuiert. Das Öffnen und Schließen der Synchronisierung folgt dabei der Notwendigkeit, eine freie Gangwahl zu ermöglichen, also auch Gänge überspringen zu können, d. h. nach dem Auslegen des Ganges nicht in den gegenüberliegenden Gang, sondern von der Schaltgasse in die Wählgasse und von dort in eine andere Schaltgasse, der andere Synchronisierungen zugeordnet sind, wechseln zu können.By the deflection mechanism, the driver and the shift shaft / shift fork are operatively connected. The deflection mechanism thereby causes the shift shaft with the shift fork for actuating the synchronizer or a shift sleeve synchronization, respectively, is moved in the same direction. As a result, in the case of a gear change of two successive gears, the synchronization switched in the original gear is first opened and the same synchronization is closed again in the target gear. This is done by means of the switching device according to the invention thus mechanically linearly actuated. The opening and closing of the synchronization follows the need to allow a free gear selection, so to be able to skip gears, d. H. after laying the gear not in the opposite gear, but from the shift gate in the selector gate and from there into another shift gate, the other synchronizations are assigned to change.

Daneben wird, entsprechend einer üblichen Schaltlogik eines Windungsgetriebes, bei dem Gangwechsel eine im Ursprungsgang geschlossene zweite Synchronisierung einer zweiten Synchronebene geöffnet und im Zielgang eine dritte Synchronisierung einer dritten Synchronebene geschlossen. Dazu ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung mit dem Umlenkmechanismus jedoch nicht zwingend erforderlich. Dies ist daher nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.In addition, according to a conventional switching logic of a winding gear, in the gear change a closed in the original gear second synchronization of a second synchronous level is opened and closed in the target gear, a third synchronization of a third synchronous level. For this purpose, however, the switching device according to the invention with the deflection mechanism is not absolutely necessary. This is therefore not the subject of the present invention.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass die beiden Mitnehmer jeweils als ein wechselseitig beaufschlagbares Mitnehmerpaar in einer Synchronebene ausgebildet sind. Dadurch kann der jeweilige Schaltfinger die Schaltwelle einfach aus ihrer verschobenen Position zurückholen und weiter in die entgegengesetzte Stellrichtung verschieben. Mit zwei Mitnehmerpaaren und zwei Schaltfingern kann über den Umlenkmechanismus ein Synchronisierungspaar in einem Synchronschaltpaket in einer Synchronebene wechselseitig im richtigen Schaltsinn betätigt werden.In addition, it can be provided that the two drivers are each formed as a mutually acted upon driver pair in a synchronous plane. This allows the respective shift finger simply retrieve the shift shaft from its shifted position and move further in the opposite direction of adjustment. With two driver pairs and two shift fingers, a synchronization pair in a synchronous shift packet in a synchronous plane can be actuated alternately in the correct shift sense via the deflection mechanism.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Umlenkmechanismus zwei Umlenkhebel mit jeweils einem Umlenkpunkt aufweist, die als ein zusammengehöriges Bauteil ausgebildet sind. Dadurch wird eine kostengünstige und konstruktiv besonders einfache Anordnung geschaffen. Der Umlenkmechanismus kann beispielsweise als ein zusammenhängendes, winkelverstellbares, parallelogrammartiges Bauteil ausgebildet sein, bei dem die beiden Umlenkhebel seitlich von außen rahmenartig an den beiden Mitnehmern des einen Mitnehmerpaares angreifen. Die beiden Mitnehmer des anderen Mitnehmerpaares sind innerhalb dieses Rahmens miteinander verbunden. Beide Mitnehmerpaare sind über eine Querverbindung miteinander und mit der Schaltwelle/Schaltgabel gekoppelt, so dass sie sich bei einer Betätigung durch einen Schaltfinger um die Umlenkpunkte gegensinnig verstellen und die Schaltwelle/Schaltgabel mitnehmen.Furthermore, it can be provided that the deflection mechanism comprises two deflection levers, each having a deflection point, which are formed as a mating component. As a result, a cost-effective and structurally particularly simple arrangement is created. The deflection mechanism may be formed, for example, as a contiguous, angle-adjustable, parallelogram-like component in which the two deflection levers laterally engage from the outside in the manner of a frame on the two carriers of the one carrier pair. The two drivers of the other driver pair are connected within this framework. Both driver pairs are coupled via a cross-connection with each other and with the shift shaft / shift fork, so that they move in opposite directions when actuated by a shift finger around the deflection and take the shift shaft / shift fork.

Außerdem können geometrisch wirksame Steuermittel angeordnet sein, über die der jeweils nicht aktive Schaltfinger, vorzugsweise entlang einer vorgegebenen Steuerkurve, aus einer Betätigungsebene herausbewegbar ist. Demnach wird bei der Betätigung des Mitnehmers durch den Schaltfinger, der jeweils andere Schaltfinger aus der Betätigungsebene herausgezogen, um eine Kollision dieses nicht aktiven Schaltfingers mit dem ihm zugeordneten Mitnehmer, der über den Umlenkmechanismus mitbewegt wird, sicher auszuschließen. Dies geschieht vorteilhaft entlang einer geeigneten Steuerkurve.In addition, geometrically effective control means can be arranged, via which the respective non-active shift finger, preferably along a predetermined control curve, can be moved out of an actuation plane. Accordingly, in the operation of the driver by the shift finger, which pulls out each other shift finger from the operating plane to safely exclude a collision of this non-active shift finger with its associated driver, which is moved over the deflection mechanism. This is done advantageously along a suitable cam.

Die Schaltung kann manuell mit einem Handschalthebelmechanismus in einer logischen Schaltkulisse erfolgen. Gleichwohl ist auch eine elektromotorische, elektrohydraulische oder elektropneumatische Aktuierung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung möglich. Die Schaltkupplungen eines Windungsgetriebes sind durch die Erfindung jedenfalls nicht mehr auf eine Betätigung unter Aufbringung einer Fremdkraft (elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch) begrenzt.The shift can be done manually with a manual shift lever mechanism in a logic shift gate. Nevertheless, an electromotive, electro-hydraulic or electropneumatic actuation of the switching device according to the invention is also possible. The clutches of a winding gear are no longer limited by the invention to an operation under application of an external force (electric, hydraulic or pneumatic).

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigtTo clarify the invention, the description is accompanied by a drawing of an embodiment. In this shows

1 eine schematische Darstellung einer Getriebestruktur eines Windungsgetriebes, 1 a schematic representation of a transmission structure of a winding gear,

2 eine Schaltlogik des Getriebes in Tabellenform, und 2 a switching logic of the transmission in tabular form, and

3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung. 3 a schematic representation of a switching device according to the invention.

Demnach umfasst eine Getriebestruktur eines Windungsgetriebes 1 nach 1 eine Getriebeeingangswelle 4, die über eine Anfahrkupplung 3 mit der Antriebswelle eines Verbrennungsmotors 2 verbindbar ist, eine axial hinter der Getriebeeingangswelle 4 angeordnete Getriebeausgangswelle 5, sowie eine achsparallel dazu angeordnete Vorgelegewelle 6. Insgesamt sind fünf in Radsatzebenen angeordnete Übersetzungen i1 bis i5 vorgesehen. Diese sind durch Zahnradpaare gebildet, mit auf der Getriebeeingangswelle 4 oder der Getriebeausgangswelle 5 drehbar und mit diesen Wellen 4, 5 durch Synchronisiervorrichtungen A bis F drehfest verbindbar gelagerten Losrädern sowie mit auf der Vorgelegewelle 6 drehfest angeordneten Festrädern. Auf der Getriebeeingangswelle 4 und der Getriebeausgangswelle 5 sind demnach nur Losräder und auf der Vorgelegewelle 6 nur Festräder angeordnet. Die Synchronisiervorrichtungen A bis F werden im Folgenden verkürzt als Synchronisierungen bezeichnet. Accordingly, a transmission structure comprises a winding gear 1 to 1 a transmission input shaft 4 that have a starting clutch 3 with the drive shaft of an internal combustion engine 2 is connectable, one axially behind the transmission input shaft 4 arranged transmission output shaft 5 , As well as an axially parallel arranged countershaft 6 , A total of five arranged in Radsatzebenen translations i1 to i5 are provided. These are formed by gear pairs, with on the transmission input shaft 4 or the transmission output shaft 5 rotatable and with these waves 4 . 5 by synchronizing A to F rotatably connected mounted loose wheels and with on the countershaft 6 rotatably mounted fixed wheels. On the transmission input shaft 4 and the transmission output shaft 5 are therefore only loose wheels and on the countershaft 6 only fixed wheels arranged. The synchronizing devices A to F are referred to below as synchronizations.

Die erste Übersetzung i1 umfasst ein Losrad z11, welches auf der Getriebeeingangswelle 4 drehbar gelagert ist und über eine erste Synchronisierung A drehfest mit dieser Welle 4 verbindbar ist, sowie ein mit dem Losrad z11 kämmendes Festrad z12, welches drehfest mit der Vorgelegewelle 6 verbunden ist.The first ratio i1 comprises a idler gear z11, which is on the transmission input shaft 4 is rotatably mounted and a first synchronization A rotatably with this shaft 4 is connectable, as well as with the idler gear z11 meshing fixed wheel z12, which rotatably with the countershaft 6 connected is.

Die zweite Übersetzung i2 umfasst ein Losrad z21, welches auf der Getriebeausgangswelle 5 drehbar gelagert ist und ein mit dem Losrad z21 kämmendes Festrad z22, welches drehfest mit der Vorgelegewelle 6 verbunden ist. Das Losrad z21 der zweiten Übersetzung i2 ist wahlweise mittels einer zweiten Synchronisierung B drehfest mit der Getriebeeingangswelle 4 oder mittels einer dritten Synchronisierung C drehfest mit der Getriebeausgangswelle 5 verbindbar. Die erste Synchronisierung A und die zweite Synchronisierung B sind als ein erstes doppelseitig betätigbares Synchronschaltpaket S1 ausgebildet und in einer Synchronebene A–B zwischen den ersten beiden Radsatzebenen bzw. Übersetzungen i1, i2 angeordnet.The second ratio i2 comprises a idler gear z21, which is on the transmission output shaft 5 is rotatably mounted and a meshing with the idler gear z21 fixed gear z22, which rotatably with the countershaft 6 connected is. The idler gear z21 of the second ratio i2 is optionally non-rotatably by means of a second synchronization B with the transmission input shaft 4 or by means of a third synchronization C rotationally fixed to the transmission output shaft 5 connectable. The first synchronization A and the second synchronization B are designed as a first double-acting synchronous switching package S1 and arranged in a synchronous plane A-B between the first two Radsatzebenen or translations i1, i2.

Die dritte Übersetzung i3 umfasst ein Losrad z31, welches auf der Getriebeausgangswelle 5 drehbar gelagert ist und über eine vierte Synchronisierung D drehfest mit dieser Welle 5 verbindbar ist, sowie ein mit dem Losrad z31 kämmendes Festrad z32, welches drehfest mit der Vorgelegewelle 6 verbunden ist. Die dritte und die vierte Synchronisierung C, D sind als ein zweites doppelseitig betätigbares Synchronschaltpaket S2 ausgebildet und in einer Synchronebene C–D zwischen der zweiten und der dritten Übersetzung i2, i3 angeordnet.The third ratio i3 comprises a loose wheel z31, which is on the transmission output shaft 5 is rotatably mounted and a fourth synchronization D rotatably with this shaft 5 is connectable, as well as with the idler gear z31 meshing fixed wheel z32, which rotatably with the countershaft 6 connected is. The third and the fourth synchronization C, D are formed as a second double-acting synchronous switching package S2 and arranged in a synchronizing plane C-D between the second and the third translation i2, i3.

Die vierte Übersetzung i4 umfasst ein Losrad z41, welches mittels einer fünften Synchronisierung E mit der Getriebeausgangswelle 5 drehfest verbindbar ist und im Zahneingriff mit einem zugeordneten Festrad z42 auf der Vorgelegewelle 6 ist. Die fünfte Übersetzung i5 ist als ein Wenderadsatz für eine Rückwärtsübersetzung ausgebildet. Sie umfasst ein Losrad z51, welches mittels einer sechsten Synchronisierung F mit der Getriebeausgangswelle 5 drehfest verbindbar ist, ein Festrad z52 auf der Vorgelegewelle 6, sowie ein nicht dargestelltes drehbar gelagertes Zwischenrad zur Drehrichtungsumkehr.The fourth gear ratio i4 comprises a idler gear z41 which is connected to the transmission output shaft by means of a fifth synchronization E 5 rotatably connected and meshing with an associated fixed gear z42 on the countershaft 6 is. The fifth translation i5 is designed as a reverse link translation pointer. It comprises a loose wheel z51, which by means of a sixth synchronization F with the transmission output shaft 5 rotatably connected, a fixed gear z52 on the countershaft 6 , As well as an unillustrated rotatably mounted intermediate wheel to reverse the direction of rotation.

Die fünfte Synchronisierung E und die sechste Synchronisierung F sind als ein drittes doppelseitig betätigbares Synchronschaltpaket S3 ausgebildet und in einer Synchronebene E–F zwischen der vierten und der fünften Übersetzung i4, i5 angeordnet. Zwischen der dritten und der vierten Übersetzung i3, i4 ist keine Synchronisierung angeordnet, so dass der freibleibende Zwischenraum beispielsweise für ein Stützlager für die Wellen 5, 6 genutzt werden kann.The fifth synchronization E and the sixth synchronization F are formed as a third double-acting synchronous switching packet S3 and arranged in a synchronous plane E-F between the fourth and the fifth gear ratio i4, i5. No synchronization is arranged between the third and the fourth gear ratios i3, i4, so that the free gap, for example, for a support bearing for the shafts 5 . 6 can be used.

Die Getriebestruktur 1 erlaubt eine Windungs-Schaltlogik nach 2. Demnach sind mit den fünf Übersetzungen i1 bis i5 sechs Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge möglich. Von den Rückwärtsgängen ist jedoch nur einer dargestellt. In jedem Gang sind zwei der Synchronisierungen A–F geschaltet. Dabei ist jeweils eine der Synchronisierungen A–F bei den innerhalb einer Schaltgasse wählbaren aufeinanderfolgenden Gängen, zum Beispiel die Gänge G1–G2, G3–G4, G5–G6, in beiden Gängen geschaltet. Dies kann erfindungsgemäß durch eine mechanisch linear aktuierte Schaltvorrichtung erfolgen.The transmission structure 1 allows a winding switching logic after 2 , Thus, with the five ratios i1 to i5 six forward gears and two reverse gears are possible. Of the reverse gears, however, only one is shown. In each gear two of the synchronizers A-F are connected. In this case, in each case one of the synchronizers A-F is connected in both gears in the successive gears which can be selected within a shift gate, for example the gears G1-G2, G3-G4, G5-G6. This can be done according to the invention by a mechanically linear actuated switching device.

3 veranschaulicht den Gegenstand der Erfindung anhand eines Gangwechsels vom ersten Gang in den zweiten Gang, ausgehend von der Neutral-Stellung des Getriebes. Dabei ist jeweils die Synchronisierung E des dritten Synchronschaltpaketes S3 in der Synchronebene E–F zu schalten. Im ersten Gang ist zusätzlich die Synchronisierung A und im zweiten Gang die Synchronisierung B durch wechselseitiges Betätigen des ersten Synchronschaltpaketes S1 in der Synchronebene A–B zu schalten, was jedoch hier nicht weiter erläutert ist. 3 illustrates the subject matter of the invention by means of a gear change from the first gear to the second gear, starting from the neutral position of the transmission. In each case, the synchronization E of the third synchronous switching packet S3 is to be switched in the synchronous plane E-F. In first gear, the synchronization A and in the second gear, the synchronization B by alternately pressing the first synchronous switching packet S1 in the synchronous plane A-B is additionally to switch, which is not further explained here.

Die 3 zeigt die Schaltvorrichtung für die Synchronebene E–F in drei Schaltstellungen, erstens in einer Neutralposition, zweitens im ersten Gang und drittens im zweiten Gang. Die Schaltvorrichtung besteht aus einem Schaltelement 15 und einem schaltenden Element 16. Das Schaltelement 15 umfasst eine Schaltgabel 7, die auf einer axial verschiebbar gelagerten Schaltwelle 8 angeordnet ist, ein erstes Mitnehmerpaar 9–9 für eine erste Schaltrichtung e, einen Umlenkmechanismus 17, welcher über zwei Umlenkhebel 10 mit zwei Umlenkpunkten 11 in einem parallelogrammartigen, winkelverstellbaren Bauteil zusammenführt ist, und ein zweites Mitnehmerpaar 12–12 für eine entgegengesetzte Schaltrichtung e'.The 3 shows the switching device for the synchronizing plane E-F in three positions, firstly in a neutral position, second in first gear and third in second gear. The switching device consists of a switching element 15 and a switching element 16 , The switching element 15 includes a shift fork 7 , which are mounted on an axially displaceably mounted switching shaft 8th is arranged, a first pair of carriers 9 - 9 for a first switching direction e, a deflection mechanism 17 , which has two levers 10 with two deflection points 11 is brought together in a parallelogram, angle-adjustable component, and a second driver pair 12 - 12 for an opposite switching direction e '.

Das schaltende Element 16 weist einen ersten Schaltfinger 13 auf, welcher dem ersten Mitnehmerpaar 9–9 zugeordnet ist, sowie einen zweiten Schaltfinger 14, welcher dem zweiten Mitnehmerpaar 12–12 zugeordnet ist. Die beiden Mitnehmerpaare 9–9 und 12–12 sind über den Umlenkmechanismus 17 miteinander und mit der Schaltwelle 8 und der Schaltgabel 7 gekoppelt. Die Schaltgabel 7 dient zur Betätigung einer mit der Schaltgabel 7 wirkverbundenen, nicht dargestellten Synchronschaltmuffe der Synchronisierung E. Nicht dargestellt ist ein Steuermittel, welches bei einer Verschiebung der Mitnehmer 9, 12 den jeweils nicht aktiven Schaltfinger 13 oder 14 entlang einer Steuerkurve aus einer Betätigungsebene, d. h. in 3 aus der Blattebene, heraus bewegt. The switching element 16 has a first shift finger 13 on which the first pair of dogs 9 - 9 is assigned, and a second shift finger 14 , which the second driver pair 12 - 12 assigned. The two driver pairs 9 - 9 and 12 - 12 are over the deflection mechanism 17 with each other and with the switching shaft 8th and the shift fork 7 coupled. The shift fork 7 used to operate one with the shift fork 7 operatively connected, not shown Synchronschaltmuffe the synchronization E. Not shown is a control means, which in a displacement of the driver 9 . 12 the respective non-active shift finger 13 or 14 along a control cam from an operating plane, ie in 3 out of the sheet, moved out.

In der in 3 oben dargestellten Neutralstellung fluchten einerseits die beiden Schaltfinger 13, 14 und andererseits die beiden Mitnehmerpaare 9–9, 12–12 miteinander in einer Ausgangsposition. Zum Schalten der Schaltrichtung e für den ersten Gang wird das erste Mitnehmerpaar 9–9 durch den ersten Schaltfinger 13, mittels einer Aktuatorbewegung, beispielsweise eines Schalthebels in einer Schaltkulisse, betätigt. Gleichzeitig bewegt sich das andere, zweite Mitnehmerpaar 12–12 durch den Umlenkmechanismus 17 in die entgegengesetzte Richtung. Der zweite Schaltfinger 14 wird dabei aus der Betätigungsebene herausgezogen, damit das zweite Mitnehmerpaar 12–12 nicht mit ihm kollidiert.In the in 3 The neutral position shown above, on the one hand, aligns the two shift fingers 13 . 14 and on the other hand, the two driver pairs 9 - 9 . 12 - 12 together in a starting position. For switching the switching direction e for the first gear is the first pair of carriers 9 - 9 through the first shift finger 13 , actuated by means of an actuator movement, for example a shift lever in a shift gate. At the same time moves the other, second pair of carriers 12 - 12 through the deflection mechanism 17 in the opposite direction. The second shift finger 14 is pulled out of the operating plane, so that the second pair of dogs 12 - 12 not collided with him.

Das Schaltelement 15 wird somit durch das Betätigen des schaltenden Elementes 16 in die Schaltrichtung e in eine Stellrichtung x_E zum Schalten der Synchronisierungsvorrichtung E für den ersten Gang (in der 3 nach links) verschoben. Durch eine entgegengesetzte Bewegung des ersten Schaltfingers 13 bzw. des Schalthebels wird zunächst wieder eine Neutralstellung angefahren.The switching element 15 is thus by pressing the switching element 16 in the switching direction e in a setting direction x_E for switching the synchronization device E for the first gear (in the 3 to the left). By an opposite movement of the first shift finger 13 or the shift lever is first approached again a neutral position.

Zum Schalten der entgegengesetzten Schaltrichtung e' für den zweiten Gang, also der entgegengesetzten Richtung in der Schaltkulisse, wird nun gemäß der unteren Darstellung in 3 das zweite Mitnehmerpaar 12–12 durch den zweiten Schaltfinger 14, betätigt. Gleichzeitig bewegt sich das andere, erste Mitnehmerpaar 9–9 durch den Umlenkmechanismus 17 wiederum gegensinnig. Der erste Schaltfinger 13 wird dabei aus der Betätigungsebene heraus bewegt, damit das erste Mitnehmerpaar 9–9 nicht mit ihm kollidiert.To switch the opposite switching direction e 'for the second gear, so the opposite direction in the shift gate, is now in accordance with the lower illustration in 3 the second driver pair 12 - 12 through the second shift finger 14 , pressed. At the same time moves the other, first pair of dogs 9 - 9 through the deflection mechanism 17 again in opposite directions. The first shift finger 13 is thereby moved out of the operating plane, so that the first pair of carriers 9 - 9 not collided with him.

Das Schaltelement 15 wird somit durch das Betätigen des schaltenden Elementes 16 in die Schaltrichtung e' mittels des Umlenkmechanismus 17 ebenfalls in die Stellrichtung x_E verschoben, wodurch das Schalten der Synchronisierung E für den zweiten Gang abgeschlossen ist. Die Schaltvorrichtung könnte in analoger Weise die Synchronisierung F betätigen, wobei dann die Schaltfinger 13, 14 die zu den Schaltrichtungen e bzw. e' entgegengesetzten Schaltrichtungen f bzw. f' anfahren würden.The switching element 15 is thus by pressing the switching element 16 in the switching direction e 'by means of the deflection mechanism 17 also shifted in the direction of adjustment x_E, whereby the switching of the synchronization E for the second gear is completed. The switching device could actuate the synchronization F in an analogous manner, in which case the shift fingers 13 . 14 would approach the switching directions e and e 'opposite switching directions f and f' would.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Windungsgetriebewinding transmission
22: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
33: Anfahrkupplungclutch
44: GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
55: GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
66: VorgelegewelleCountershaft
77: Schaltgabelshift fork
88th: Schaltwelleshift shaft
99: Mitnehmertakeaway
1010: UmlenkhebelUmlenkhebel
1111: Umlenkpunktturning point
1212: Mitnehmertakeaway
1313: Schaltfingershift finger
1414: Schaltfingershift finger
1515: Schaltelementswitching element
1616: Schaltendes ElementSwitching element
1717: Umlenkmechanismusdeflecting mechanism
A–FA-F: Synchronisiervorrichtungsynchronizing
S1–S3S1-S3: SynchronschaltpaketSynchronous switching package
ee: Schaltrichtungswitching direction
e'e ': Schaltrichtungswitching direction
ff: Schaltrichtungswitching direction
f'f ': Schaltrichtungswitching direction
i1–i5i1-i5: Übersetzungtranslation
x_Ex_E: Stellrichtungsetting direction
z11–z51z11-z51: Zahnradgear
z12–z52z12-z52: Zahnradgear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10137356 A1 [0005]
EP 1521928 B1 [0007]

Claims

Switching device for a synchronizing device of a winding gear, wherein the winding gear ( 1 ) a transmission input shaft ( 4 ), a transmission output shaft ( 5 ), a countershaft ( 6 ) and a plurality of gear ratios (i1-i5) arranged in wheelset planes, as well as gears (A-F) associated with the transmissions (i1-i5) for forming gears, with a shift element ( 15 ) and a switching element ( 16 ), as well as with shift gates, wherein in each case two selectable within a shift gate opposite gears are successive courses, in which for the two gears within the shift gate on the associated synchronizer (A-F) the direction of adjustment (x_E) of the switching element ( 15 ), while the switching direction (e, e ') of the switching element ( 16 ) is different, characterized in that the switching element ( 16 ) a first shift finger ( 13 ) for a first switching direction (e) and a second shift finger ( 14 ) for a second switching direction (e '), which opposes the first switching direction (e), that the switching element ( 15 ) an axially displaceably mounted switching shaft ( 8th ) with a shift fork ( 7 ), a first driver ( 9 ) for the first switching direction (e) and a second driver ( 12 ) for the second switching direction (e ') and a deflection mechanism ( 17 ), and that the switching element ( 15 ) and the switching element ( 16 ) cooperate such that for switching the first switching direction (e) of the first driver ( 9 ) by the first shift finger ( 13 ) is actuated, so that the switching element ( 15 ) is displaced in a setting direction (x_E), and that for switching the second switching direction (e ') of the second driver ( 12 ) by the second shift finger ( 14 ) is actuated, so that by means of the deflection mechanism ( 17 ) the switching element ( 15 ) is shifted in the same adjustment direction (x_E).

Switching device according to claim 1, characterized in that a plurality of switching devices for actuating a plurality of synchronizing devices (A-F) of the winding gear ( 1 ) are provided.

Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the switching device is associated with a synchronizing device (E), which is part of a two-sided synchronizing devices (E, F) existing double-acting synchronous switching packet (S3) in a synchronous plane (E-F), or the switching device is associated with both synchronizing devices (E, F) of such a synchronous switching packet (S3).

Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two drivers ( 9 . 12 ) each as a driver pair ( 9 - 9 . 12 - 12 ) are formed.

Switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the deflection mechanism ( 17 ) two levers ( 10 ) each having a deflection point ( 11 ) having.

Switching device according to claim 5, characterized in that the two lever ( 10 ) and the associated deflection points ( 11 ) are formed as an angle-adjustable, parallelogram-like component, via which the drivers ( 9 . 12 ) with each other and with the switching shaft ( 8th ) / Shift fork ( 7 ) are operatively connected.

Switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that geometrically effective control means are arranged, via which the respective non-active shift finger ( 13 . 14 ) is moved out of an operating plane.

Switching device according to claim 7, characterized in that the respective non-active shift finger ( 13 . 14 ) is moved out of the plane of actuation along a predetermined cam.

Switching device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is designed for actuation by means of a hand.

Switching device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is designed for actuation by means of an electric motor or a hydraulic actuator or a pneumatic actuator.