DE102022125322A1 - Shift force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission - Google Patents

Shift force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission Download PDF

Info

Publication number
DE102022125322A1
DE102022125322A1 DE102022125322.8A DE102022125322A DE102022125322A1 DE 102022125322 A1 DE102022125322 A1 DE 102022125322A1 DE 102022125322 A DE102022125322 A DE 102022125322A DE 102022125322 A1 DE102022125322 A1 DE 102022125322A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston rod
force
stop elements
shifting
shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022125322.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael HOECHTL
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.)
Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Original Assignee
Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH filed Critical Hoerbiger Antriebstechnik Holding GmbH
Priority to DE102022125322.8A priority Critical patent/DE102022125322A1/en
Publication of DE102022125322A1 publication Critical patent/DE102022125322A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • 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

Abstract

Eine Schaltkraftunterstützungseinrichtung einer Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, umfasst zwei pneumatisch in entgegengesetzte Richtungen verschiebliche Arbeitskolben (14, 16), die mit einer Ventilanordnung (18) so gekoppelt sind, dass durch eine manuelle Verschiebung einer mit dem Schalthebel verbundenen Kolbenstange (12) jeweils einer der Arbeitskolben (14, 16) mit Druckluft beaufschlagt wird. An der Kolbenstange (12) sind zwei axial beabstandete, entlang der Kolbenstange (12) um ein vorgegebenes Maß verschiebliche Anschlagselemente (22, 22) angeordnet, die in zwei definierten Kraftübertragungsstellungen der Kolbenstange (12) jeweils mit einer Anlagefläche (58, 60) eines der Arbeitskolben (14, 16) so zusammenwirken, dass eine direkte Kraftübertragung von der Kolbenstange (12) auf den jeweiligen Arbeitskolben (14, 16) erfolgt. Wenigstens ein starres Abstandselement (36) zwischen den Anschlagselementen (20, 22) gibt einen definierten Hub (24) der Kolbenstange (12) zwischen einer Ausgangsstellung und einer der Kraftübertragungsstellungen vor.A shift force assistance device for a shifting mechanism of a motor vehicle transmission comprises two working pistons (14, 16) which can be moved pneumatically in opposite directions and which are coupled to a valve arrangement (18) in such a way that one of the working pistons (14, 16) is pressurized with compressed air by manually moving a piston rod (12) connected to the shift lever. Two axially spaced stop elements (22, 22) which can be moved along the piston rod (12) by a predetermined amount are arranged on the piston rod (12), which in two defined force transmission positions of the piston rod (12) each interact with a contact surface (58, 60) of one of the working pistons (14, 16) in such a way that a direct force transmission from the piston rod (12) to the respective working piston (14, 16) takes place. At least one rigid spacer element (36) between the stop elements (20, 22) specifies a defined stroke (24) of the piston rod (12) between an initial position and one of the force transmission positions.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltkraftunterstützungseinrichtung einer Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes.The invention relates to a shift force assistance device of a shifting device of a motor vehicle transmission.

Bei Nutzfahrzeugen wie Omnibussen und Lastkraftwagen ist durch die räumlichen Gegebenheiten das Getriebe weit vom Fahrersitz entfernt. Die axiale Längsbewegung des Schalthebels, die zum Einlegen des gewünschten Ganges dient, erfordert daher relativ große Handkräfte zum Bewegen des Schalthebels.In commercial vehicles such as buses and trucks, the spatial conditions mean that the transmission is far away from the driver's seat. The axial longitudinal movement of the shift lever, which is used to select the desired gear, therefore requires relatively large manual forces to move the shift lever.

Zur Reduzierung der Handschaltkräfte sind deshalb Schaltkraftunterstützungseinrichtungen für Schaltgetriebe vor allem bei Nutzfahrzeugen verbreitet im Einsatz, typischerweise in Form einer pneumatischen Kraftverstärkung. Zur Bereitstellung des pneumatischen Drucks wird das Druckluftsystem des Fahrzeugs verwendet. Eine Beaufschlagung der Arbeitskolben mit Druckluft führt zu einer Kraftübertragung an ein Schaltgestänge des Getriebes und zumindest zu einer Unterstützung beim Schalten des jeweiligen Ganges.To reduce manual shifting forces, shifting force support devices for manual transmissions are therefore widely used, especially in commercial vehicles, typically in the form of a pneumatic force booster. The vehicle's compressed air system is used to provide the pneumatic pressure. Applying compressed air to the working pistons leads to a power transmission to a shift linkage of the transmission and at least to support when shifting the respective gear.

Beim Ausfall der Druckluftversorgung oder bei sehr schnellen manuellen Schaltvorgängen, bei denen kein ausreichend schneller Druckaufbau in den Arbeitskammern der Schaltkraftunterstützungseinrichtung erfolgt, muss eine mechanische Schaltfunktion den Gangwechsel ermöglichen bzw. unterstützen. Diese Aufgabe übernimmt in der Regel ein Schaltausleger, der die Verbindung zwischen der pneumatischen Schaltkraftunterstützungseinrichtung und den Getriebeschaltgabeln für den Gangwechsel bewirkt und der mechanisch mit dem Schalthebel verbunden ist.If the compressed air supply fails or if manual gear shifting is carried out very quickly and the pressure in the working chambers of the gearshift force assistance device is not built up quickly enough, a mechanical gearshift function must enable or support gear changing. This task is usually performed by a gearshift arm, which creates the connection between the pneumatic gearshift force assistance device and the gearbox shift forks for gear changing and which is mechanically connected to the gearshift lever.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Schaltkraftunterstützung anzubieten.The object of the invention is to offer improved switching force assistance.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaltkraftunterstützungseinrichtung einer Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes gelöst, wobei die Schaltkraftunterstützungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine manuell über einen Schalthebel der Schaltvorrichtung aufgebrachte Schaltkraft um eine zusätzliche Verstärkungskraft zu verstärken, und wobei die Schaltkraftunterstützungseinrichtung zwei pneumatisch in entgegengesetzte Richtungen verschiebliche Arbeitskolben umfasst, die mit einer Ventilanordnung so gekoppelt sind, dass durch eine manuelle Verschiebung einer mit dem Schalthebel verbundenen Kolbenstange jeweils einer der Arbeitskolben mit Druckluft beaufschlagt wird. An der Kolbenstange sind zwei axial beabstandete, entlang der Kolbenstange um ein vorgegebenes Maß verschiebliche Anschlagselemente angeordnet, die in zwei definierten Kraftübertragungsstellungen der Kolbenstange jeweils mit einer Anlagefläche eines der Arbeitskolben so zusammenwirken, dass eine direkte Kraftübertragung von der Kolbenstange auf den jeweiligen Arbeitskolben erfolgt. Wenigstens ein starres Abstandselement ist zwischen den Anschlagselementen angeordnet, das einen definierten Hub der Kolbenstange zwischen einer Ausgangsstellung und einer der Kraftübertragungsstellungen vorgibt.This object is achieved by a switching force support device of a switching device of a motor vehicle transmission, wherein the switching force support device is designed to amplify a switching force applied manually via a switching lever of the switching device by an additional amplification force, and wherein the switching force support device comprises two working pistons which are pneumatically displaceable in opposite directions and which with a valve arrangement are coupled in such a way that one of the working pistons is supplied with compressed air by manually moving a piston rod connected to the switching lever. Arranged on the piston rod are two axially spaced stop elements which can be moved along the piston rod by a predetermined amount and which, in two defined force transmission positions of the piston rod, each interact with a contact surface of one of the working pistons in such a way that force is transmitted directly from the piston rod to the respective working piston. At least one rigid spacer element is arranged between the stop elements, which specifies a defined stroke of the piston rod between a starting position and one of the force transmission positions.

Durch diese Gestaltung wird eine Notschaltfunktion in die pneumatische Schaltkraftunterstützung integriert.This design integrates an emergency switching function into the pneumatic switching force support.

Bei der Verschiebung der Kolbenstange kommt das Abstandselement nach dem definierten Hub in Kontakt mit jeweils einem der Anschlagselemente und stellt so einen direkten Kraftfluss von der Kolbenstange zum jeweiligen Arbeitskolben her. Die Anschlagselemente sorgen damit in der jeweiligen Kraftübertragungsstellung als Zusatzfunktion zur pneumatischen Unterstützung für eine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Schalthebel und dem jeweiligen Arbeitskolben. Der Arbeitskolben kann daher zusätzlich oder alternativ zur durch die Pneumatik aufgebrachten Kraft auch durch die Handkraft des Fahrzeugführers verschoben werden. Die über den Schalthebel aufgebrachte Eingangskraft wird dann direkt auf die innere Aktorik der Schaltkraftunterstützungseinrichtung übertragen. Über diesen Kraftschluss und die resultierende direkte Wirkung auf den Arbeitskolben kann der Fahrzeugführer entweder die Pneumatik unterstützen oder, bei einem vollständigen Ausfall der Pneumatik, die notwendige Schaltkraft für die Schaltbewegung im Getriebe und der Gangwechsel komplett von Hand aufbringen.When the piston rod is moved, the spacer element comes into contact with one of the stop elements after the defined stroke, thus establishing a direct flow of force from the piston rod to the respective working piston. The stop elements thus ensure a direct mechanical connection between the gearshift lever and the respective working piston in the respective power transmission position as an additional function to the pneumatic support. The working piston can therefore be moved by the driver's hand force in addition to or as an alternative to the force applied by the pneumatics. The input force applied via the gearshift lever is then transferred directly to the internal actuators of the shift force support device. Using this force connection and the resulting direct effect on the working piston, the driver can either support the pneumatics or, in the event of a complete failure of the pneumatics, apply the necessary shift force for the shifting movement in the transmission and the gear change entirely by hand.

Der einfache Aufbau mit den Anschlagselementen und dem Abstandselement ergibt eine robuste Auslegung, die sowohl einer häufigen unterstützenden Betätigung als auch den im Notschaltbetrieb wirkenden Kräften gerecht wird.The simple structure with the stop elements and the spacer element results in a robust design that can cope with both frequent supporting operation and the forces acting in emergency switching mode.

Das Öffnen der Ventile der Ventilanordnung durch die lineare Verschiebung der Kolbenstange erfolgt vorzugsweise bei einem kleineren Verschiebeweg als das Erreichen der Kraftübertragungsstellungen nach dem definierten Hub, sodass die Schaltkraft im normalen Fahrzeugbetrieb hauptsächlich oder ausschließlich durch die Schaltkraftunterstützungseinrichtung aufgebracht werden kann. Die Kraftübertragung durch die Anschlagselemente ist somit bei normal funktionierender Pneumatik immer nur unterstützend. Bei einer reduzierten Funktion oder einem kompletten Ausfall der Pneumatik wird hingegen ein größerer Anteil oder die gesamte Schaltkraft durch die Handkraft am Schalthebel aufgebracht.The opening of the valves of the valve arrangement by the linear displacement of the piston rod preferably takes place over a smaller displacement path than reaching the power transmission positions after the defined stroke, so that the switching force can be applied mainly or exclusively by the switching force support device during normal vehicle operation. The force transmission through the stop elements is therefore always only supportive when the pneumatics are functioning normally. However, if the pneumatics function less effectively or fail completely, a larger proportion or the entire switching force is applied by the hand force on the gear lever.

Vorzugsweise sind die Anschlagselemente durch ein zwischen ihnen angeordnetes Federelement vorgespannt, um eine definierte Ausgangsposition zu schaffen. Auch eine unerwünschte Geräuschentwicklung wird so unterbunden. Das Federelement ist z.B. durch eine oder mehrere Schraubenfedern, Druckfedern, Tellerfedern oder Elastomerfedern gebildet. Es sorgt auch für die mechanische Rückstellung der Anschlagselemente in die Ausgangsposition.Preferably, the stop elements are prestressed by a spring element arranged between them in order to create a defined starting position. This also prevents unwanted noise development. The spring element is formed, for example, by one or more coil springs, compression springs, disc springs or elastomer springs. It also ensures the mechanical return of the stop elements to the starting position.

Das Federelement kann radial außerhalb des Abstandselements und ohne Kontakt zu diesem positioniert sein, sollte aber an beiden Anschlagselementen anliegen.The spring element can be positioned radially outside the spacer element and without contact with it, but should rest against both stop elements.

In einer bevorzugten Variante sind die Anschlagselemente durch jeweils eine Arretierung an der Kolbenstange einseitig in einer Bewegung entlang der Kolbenstange gehindert. Die Arretierung ist vorteilhaft an der vom Federelement abgewandten Seite des jeweiligen Anschlagselements angeordnet. So verhindert die Arretierung eine Bewegung des jeweiligen Anschlagselements über das vorgegebene Maß hinaus. Das Federelement hält insbesondere in jeder Schaltstellung zumindest ein Anschlagselement in Kontakt mit der zugeordneten Arretierung. Der Bewegungsspielraum der Anschlagselemente ist insbesondere grundsätzlich auf den axialen Bereich zwischen der jeweiligen Arretierung und dem Abstandselement begrenzt.In a preferred variant, the stop elements are prevented from moving along the piston rod on one side by a locking mechanism on the piston rod. The locking mechanism is advantageously arranged on the side of the respective stop element facing away from the spring element. The locking mechanism thus prevents the respective stop element from moving beyond the predetermined amount. In particular, the spring element holds at least one stop element in contact with the associated locking mechanism in each switching position. The range of movement of the stop elements is in particular fundamentally limited to the axial area between the respective locking mechanism and the spacer element.

Die Arretierung ist beispielsweise auf einfache Weise durch einen in einer umfangsmäßig umlaufenden Nut der Kolbenstange eingesetzten Sprengring realisiert. Bei der Fertigung der Schaltkraftunterstützungseinrichtung können die Anschlagselemente einfach auf die Kolbenstange aufgesteckt werden, bevor die Sprengringe montiert werden.The locking is implemented in a simple manner, for example, by a snap ring inserted in a circumferential groove in the piston rod. When manufacturing the switching force support device, the stop elements can simply be attached to the piston rod before the snap rings are installed.

In der Ausgangsstellung kann das Federelement die Anschlagselemente gegen die Arretierung und gegen die Anschlagsfläche an den beiden Arbeitskolben drücken. Die Ausgangsstellung entspricht z.B. einer Neutralstellung der Schaltkraftunterstützungseinrichtung ohne einen aktiven Schaltvorgang.In the initial position, the spring element can press the stop elements against the locking mechanism and against the stop surface on the two working pistons. The initial position corresponds, for example, to a neutral position of the shift force assistance device without an active shifting process.

Der Hub in Richtung eines Arbeitskolbens ist vorzugsweise durch einen maximalen Verschiebeweg zwischen dem Abstandselement und dem jeweiligen Anschlagselement vorgegeben. Dieser maximale Verschiebeweg ist beispielsweise durch einen Abstand zwischen dem Abstandselement und dem jeweiligen Anschlagselement in der Ausgangsstellung definiert.The stroke in the direction of a working piston is preferably predetermined by a maximum displacement path between the spacer element and the respective stop element. This maximum displacement path is defined, for example, by a distance between the spacer element and the respective stop element in the starting position.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Abstandselement wenigstens eine die Kolbenstange umgebende Hülse mit einer kürzeren Länge als ein axialer Abstand der Anschlagselemente in der Ausgangsstellung der Kolbenstange. Auf diese Weise lässt sich das Abstandselement mit einer herkömmlichen Kolbenstange verwenden. Bestehende Systeme sind so einfach anzupassen.In a preferred embodiment, the spacer element is at least one sleeve surrounding the piston rod with a shorter length than an axial distance of the stop elements in the starting position of the piston rod. In this way, the spacer element can be used with a conventional piston rod. Existing systems can thus be easily adapted.

Es kann genau eine Hülse vorhanden sein. Es sind aber auch Varianten mit zwei Hülsen möglich, um beispielsweise Material einzusparen.There can be exactly one sleeve. However, variants with two sleeves are also possible, for example to save material.

Die Hülse kann an der Kolbenstange fest fixiert und somit an dieser arretiert sein. Vorzugsweise ist hierzu der Querschnitt der Kolbenstange abschnittsweise geeignet verändert.The sleeve can be firmly fixed to the piston rod and thus locked there. For this purpose, the cross section of the piston rod is preferably changed in sections.

Beispielsweise lässt sich die Hülse in eine Vertiefung im Außenumfang der Kolbenstange einpressen. Dies erlaubt eine einfache und schnelle Montage.For example, the sleeve can be pressed into a recess in the outer circumference of the piston rod. This allows for easy and quick assembly.

Alternativ ist es auch möglich, die Hülse axial zwischen den Anschlagselementen verschieblich anzuordnen.Alternatively, it is also possible to arrange the sleeve so that it can move axially between the stop elements.

Die Anschlagselemente sind für eine kostengünstige und schnelle Montage vorzugsweise scheibenförmig und auf die Kolbenstange aufgesteckt.For cost-effective and quick installation, the stop elements are preferably disc-shaped and are attached to the piston rod.

Es ist auch denkbar, jeweils ein Anschlagselement und ein Abstandselement einstückig miteinander auszubilden. In diesem Fall ist der Hub durch den Abstand der zueinander weisenden axialen Enden der beiden Abstandselemente definiert. Diese Baugruppe lässt sich beispielsweise einfach als Tiefziehteil realisieren.It is also conceivable to form a stop element and a spacer element in one piece with each other. In this case, the stroke is defined by the distance between the mutually facing axial ends of the two spacer elements. This assembly can, for example, be easily realized as a deep-drawn part.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

  • - 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Schaltkraftunterstützungseinrichtung in einer Ausgangsstellung;
  • - 2 eine erfindungsgemäße Schaltkraftunterstützungseinrichtung mit einer einteiligen Hülse;
  • - 3 eine erfindungsgemäße Schaltkraftunterstützungseinrichtung, bei der jedes Anschlagselement einstückig mit einem Abstandselement ausgebildet sind;
  • - 4 eine erfindungsgemäße Schaltkraftunterstützungseinrichtung, bei der das Abstandselement eine verschiebbare Hülse ist;
  • - 5 eine vergrößerte Darstellung aus 1;
  • - 6 die Schaltkraftunterstützungseinrichtung aus 5 in einer der beiden Kraftübertragungsstellungen; und
  • - 7 die Schaltkraftunterstützungseinrichtung aus 5 in der anderen Kraftübertragungsstellung.
The invention is described in more detail below based on the description of several exemplary embodiments with reference to the attached figures. Shown in the drawings:
  • - 1 a schematic sectional view of a switching force assistance device according to the invention in an initial position;
  • - 2 a switching force support device according to the invention with a one-piece sleeve;
  • - 3 a switching force support device according to the invention, in which each stop element is formed in one piece with a spacer element;
  • - 4 a switching force support device according to the invention, in which the spacer element is a displaceable sleeve;
  • - 5 an enlarged view 1 ;
  • - 6 the shift force support device 5 in one of the two power transmission positions; and
  • - 7 the shift force support device 5 in the other power transmission position.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht immer alle identischen Komponenten mit Bezugszeichen versehen. Gleiche Bezugszeichen benennen in unterschiedlichen Ausführungsformen identische oder im Wesentlichen identische oder gleichwirkende Komponenten und Bauteile.For reasons of clarity, not all identical components are always provided with reference symbols. The same reference symbols designate identical or essentially identical or equivalent components and parts in different embodiments.

1 zeigt eine Schaltkraftunterstützungseinrichtung 10 einer nicht näher dargestellten Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, gemäß einer ersten Ausführungsform. 1 shows a shift force assistance device 10 of a shifting device of a motor vehicle transmission (not shown in detail), according to a first embodiment.

Die Schaltkraftunterstützungseinrichtung 10 umfasst eine Eingangseinheit, von der hier nur eine linear verschiebliche Kolbenstange 12 gezeigt ist. Die Kolbenstange 12 ist mechanisch mit einem Schalthebel in der Fahrerkabine verbunden (nicht dargestellt).The shift force assistance device 10 comprises an input unit, of which only a linearly displaceable piston rod 12 is shown here. The piston rod 12 is mechanically connected to a shift lever in the driver's cab (not shown).

Außerdem umfasst die Schaltkraftunterstützungseinrichtung 10 eine Ausgangseinheit, die mechanisch mit einem (nicht dargestellten) Schaltgetriebe des Fahrzeugs gekoppelt ist. Von der Ausgangseinheit sind hier im Wesentlichen nur zwei Arbeitskolben 14, 16 dargestellt, die pneumatisch parallel zur Kolbenstange 12 verschiebbar sind.In addition, the shift force assistance device 10 comprises an output unit which is mechanically coupled to a manual transmission of the vehicle (not shown). Essentially only two working pistons 14, 16 of the output unit are shown here, which can be moved pneumatically parallel to the piston rod 12.

Eine pneumatische Ventilanordnung 18 (in 1 angedeutet) ist funktional zwischen der Eingangseinheit und der Ausgangseinheit angeordnet.A pneumatic valve arrangement 18 (in 1 indicated) is functionally arranged between the input unit and the output unit.

Die Ventilanordnung 18 wird über eine Verschiebung der Kolbenstange 12 nach einem (nicht dargestellten) Verschiebeweg betätigt, sodass Druckluft den jeweiligen Arbeitskolben 14, 16 in Verschieberichtung beaufschlagt.The valve arrangement 18 is actuated by a displacement of the piston rod 12 along a displacement path (not shown), so that compressed air acts on the respective working piston 14, 16 in the displacement direction.

An der Kolbenstange 12 sind zwei hier scheibenförmige Anschlagselemente 20, 22 angeordnet. In den hier gezeigten Ausführungsformen sind die Anschlagselemente 20, 22 auf die Kolbenstange 12 aufgesteckt. Jedes der Anschlagselemente 20, 22 ist um ein gewisses Maß, das einen Hub 24 definiert, entlang der Kolbenstange 12 verschiebbar.Two disc-shaped stop elements 20, 22 are arranged on the piston rod 12. In the embodiments shown here, the stop elements 20, 22 are plugged onto the piston rod 12. Each of the stop elements 20, 22 can be displaced along the piston rod 12 by a certain amount, which defines a stroke 24.

Zwischen den beiden Anschlagselementen 20, 22 ist ein Federelement 26 angeordnet, das die beiden Anschlagselemente 20, 22 jeweils axial nach außen beaufschlagt und so bestrebt ist, diese voneinander zu entfernen. Das Federelement 26 ist hier eine Schraubenfeder, könnte aber auch anders realisiert sein.A spring element 26 is arranged between the two stop elements 20, 22, which acts on the two stop elements 20, 22 axially outwards and thus strives to remove them from one another. The spring element 26 here is a coil spring, but could also be implemented differently.

An seiner dem Federelement 26 abgewandten Seite ist jedes Anschlagselement 20, 22 durch eine Arretierung 28, 30 einseitig gegen eine weitere Verschiebung entlang der Kolbenstange 12 gesichert. Die Anschlagselemente 20, 22 sind also generell nur zwischen den beiden Arretierungen 28, 30 verschiebbar.On its side facing away from the spring element 26, each stop element 20, 22 is secured on one side by a locking mechanism 28, 30 against further displacement along the piston rod 12. The stop elements 20, 22 can therefore generally only be moved between the two locking mechanisms 28, 30.

In einer Ausgangsstellung (siehe 1 und 5) liegen die beiden Anschlagselemente 20, 22 vorgespannt durch das Federelement 26 jeweils an ihren zugeordneten Arretierungen 28, 30 an. Diese Ausgangsstellung entspricht einer Neutralstellung der Schaltvorrichtung ohne aktiven Schaltvorgang.In a starting position (see 1 and 5 ), the two stop elements 20, 22 are pre-tensioned by the spring element 26 and rest against their associated locking devices 28, 30. This initial position corresponds to a neutral position of the switching device without an active switching process.

Die Arretierungen 28, 30 sind hier z.B. in jeweils eine umlaufende Nut 32, 34 am Außenumfang der Kolbenstange 12 eingesetzte Sprengringe. Selbstverständlich könnte die Arretierung 28, 30 auch auf andere geeignete Weise gebildet sein.The locks 28, 30 are here, for example, snap rings inserted into a circumferential groove 32, 34 on the outer circumference of the piston rod 12. Of course, the lock 28, 30 could also be formed in another suitable manner.

Zwischen den beiden Anschlagselementen 20, 22 ist ein starres Abstandselement 36 an der Kolbenstange 12 angeordnet. Das Abstandselement 36 begrenzt die Verschiebebewegung jeder der Anschlagselemente 20, 22 auf den Hub 24, der hier der maximalen Strecke zwischen einem axialen Ende 38 des Abstandselements 36 und dem jeweiligen Anschlagselement 20, 22 entspricht, wenn dieses an der zugeordneten Arretierung 28, 30 anliegt (siehe auch 5 bis 7).A rigid spacer element 36 is arranged on the piston rod 12 between the two stop elements 20, 22. The spacer element 36 limits the displacement movement of each of the stop elements 20, 22 to the stroke 24, which here corresponds to the maximum distance between an axial end 38 of the spacer element 36 and the respective stop element 20, 22 when the latter rests against the associated locking device 28, 30 (see also 5 to 7 ).

Das Abstandselement 36 kann auf jede geeignete Weise ausgelegt sein.The spacer 36 may be designed in any suitable manner.

1 zeigt eine Variante, in der das Abstandselement 36 zweiteilig gestaltet ist. Zwei voneinander separate Hülsen 40, 42 sind in jeweils eine Vertiefung 44, 46 am Außenumfang der Kolbenstange 12 eingepresst und auf diese Weise ortsfest an der Kolbenstange 12 fixiert. Die Vertiefungen 44, 46 sind axial voneinander getrennt. 1 shows a variant in which the spacer element 36 is designed in two parts. Two separate sleeves 40, 42 are each pressed into a recess 44, 46 on the outer circumference of the piston rod 12 and in this way fixed in place on the piston rod 12. The depressions 44, 46 are axially separated from one another.

Die Länge I zwischen den beiden axialen Enden 38 des Abstandselements 36 ist um den doppelten Hub 24 kürzer als der axiale Abstand a zwischen den beiden Anschlagselementen 20, 22 in der Ausgangsstellung.The length I between the two axial ends 38 of the spacer element 36 is twice the stroke 24 shorter than the axial distance a between the two stop elements 20, 22 in the starting position.

2 zeigt eine weitere Variante, bei der eine einzige Hülse 50 in eine Vertiefung 52 am Umfang der Kolbenstange 12 eingepresst und so an dieser fest fixiert ist. Die Länge I zwischen den beiden axialen Enden 38 des Abstandselements 36 ist genauso gewählt wie in 1. 2 shows a further variant in which a single sleeve 50 is pressed into a recess 52 on the circumference of the piston rod 12 and is thus firmly fixed to it. The length I between the two axial ends 38 of the spacer element 36 is selected in the same way as in 1 .

3 zeigt eine Variante, bei der jeweils ein Anschlagselement 20, 22 mit einem Abstandselement 36 in Form eines axialen Fortsatzes 54, 56 einstückig verbunden ist. In diesem Fall bewegt sich das jeweilige Anschlagselement 20, 22 stets nur zusammen mit dem zugehörigen Abstandselement 36. Diese Bauteile sind beispielsweise als Tiefziehteile gefertigt. 3 shows a variant in which a stop element 20, 22 is connected in one piece with a spacer element 36 in the form of an axial extension 54, 56. In this case, the respective stop element 20, 22 always only moves together with the associated spacer element 36. These components are manufactured, for example, as deep-drawn parts.

Die Länge der Fortsätze 54, 56 ist so gewählt, dass der Abstand zwischen den axialen Enden 38 der beiden Abstandselemente 36 dem gewünschten Hub 24 entspricht.The length of the extensions 54, 56 is selected so that the distance between the axial ends 38 of the two spacer elements 36 corresponds to the desired stroke 24.

4 schließlich zeigt eine weitere Variante, in der das Abstandselement 36 durch eine einzige Hülse 57 gebildet ist, die entlang der Kolbenstange 12 zwischen den beiden Anschlagselementen 20, 22 verschiebbar ist. 4 Finally, FIG. 5 shows a further variant in which the spacer element 36 is formed by a single sleeve 57 which is displaceable along the piston rod 12 between the two stop elements 20, 22.

Der Abstand a der Anschlagselemente 20, 22 und die Länge I des Abstandelements 36 ist dann so gewählt, dass der Gesamtabstand d1 + d2 zwischen den axialen Enden 38 des Abstandselements 36 und dem jeweiligen Anschlagselement 20, 22 auf beiden Seiten des Abstandselements 36 den Hub 24 ergibt.The distance a of the stop elements 20, 22 and the length I of the spacer element 36 is then selected so that the total distance d 1 + d 2 between the axial ends 38 of the spacer element 36 and the respective stop element 20, 22 on both sides of the spacer element 36 Hub 24 results.

Die Anschlagselemente 20, 22 sowie das Abstandselement 36 sind hier in allen Varianten vor der Montage der Kolbenstange 12 in der Schaltkraftunterstützungseinrichtung 10 auf die Kolbenstange 12 aufgeschoben.In all variants, the stop elements 20, 22 and the spacer element 36 are pushed onto the piston rod 12 before the piston rod 12 is mounted in the switching force assistance device 10.

Jeder Arbeitskolben 14, 16 weist eine zu einem der Anschlagselemente 20, 22 gerichtete Anlagefläche 58, 60 auf.Each working piston 14, 16 has a contact surface 58, 60 directed towards one of the stop elements 20, 22.

Die 1 und 5 zeigen die Schaltkraftunterstützungseinrichtung 10 in der Ausgangsstellung.The 1 and 5 show the shift force assistance device 10 in the starting position.

Um einen Schaltvorgang durchzuführen wird über den Schalthebel durch eine Handkraft des Fahrers eine Eingangskraft FE (6 und 7) auf die Kolbenstange 12 übertragen. Die Eingangskraft FE ist in Richtung und Betrag von der Betätigung des Schalthebels abhängig. Genauer gesagt bezeichnet die Eingangskraft FE hier die Kraftkomponente der Handkraft, die auf die Kolbenstange 12 wirkt. Ein entsprechender Korrekturfaktor gegenüber der auf den Schalthebel aufgebrachten Kraft ist gegebenenfalls zu berücksichtigen.In order to carry out a gear change, an input force F E ( 6 and 7 ) is transferred to the piston rod 12. The input force F E depends in direction and magnitude on the actuation of the gear lever. More precisely, the input force F E here refers to the force component of the hand force acting on the piston rod 12. A corresponding correction factor compared to the force applied to the gear lever must be taken into account if necessary.

In der Ausgangsstellung liegen die Anschlagselementen 20, 22 an den Anlageflächen 58, 60 an den Arbeitskolben 14, 16 an. Durch die Wirkung des Federelements 26 sind die Anschlagselemente 20, 22 damit klapperfrei zwischen den Arretierungen 28, 30 und den Arbeitskolben 14, 16 verspannt.In the initial position, the stop elements 20, 22 rest on the contact surfaces 58, 60 on the working pistons 14, 16. Due to the effect of the spring element 26, the stop elements 20, 22 are clamped rattling-free between the locking devices 28, 30 and the working pistons 14, 16.

Die Anschlagselemente 20, 22 sind jeweils um den Hub 24 von den axialen Enden 38 des Abstandselements 36 beabstandet.The stop elements 20, 22 are each spaced by the stroke 24 from the axial ends 38 of the spacer element 36.

Wird der Schalthebel betätigt und die Kolbenstange 12 linear entlang ihrer Längsrichtung L verschoben, so wird das in Verschieberichtung vordere Anschlagselement 20, 22 an der Anlagefläche 58, 60 des zugehörigen Arbeitskolbens 14, 16 zurückgehalten. 6 zeigt dies für eine nach rechts weisende Eingangskraft FE. Die Kolbenstange 12 verschiebt sich somit relativ zum Anschlagselement 22 nach rechts. Das Federelement 26 hält das zweite Anschlagselement 20 in Kontakt mit dessen Arretierung 28.If the switching lever is actuated and the piston rod 12 is displaced linearly along its longitudinal direction L, the front stop element 20, 22 in the direction of displacement is retained on the contact surface 58, 60 of the associated working piston 14, 16. 6 shows this for an input force F E pointing to the right. The piston rod 12 thus moves relative to the stop element 22 to the right. The spring element 26 holds the second stop element 20 in contact with its locking device 28.

Während dieser Bewegung wird durch die Bewegung der Kolbenstange 12 die Ventilanordnung 18 betätigt, sodass der Arbeitskolben 16 im Normalbetrieb mit Druckluft beaufschlagt wird. In diesem Fall wird der Arbeitskolben 16 pneumatisch nach rechts bewegt und überträgt eine Ausgangskraft an die Schaltvorrichtung (nicht dargestellt).During this movement, the valve arrangement 18 is actuated by the movement of the piston rod 12, so that the working piston 16 is pressurized with compressed air during normal operation. In this case, the working piston 16 is moved pneumatically to the right and transmits an output force to the switching device (not shown).

Wird nur ungenügend oder gar keine Druckluft durch die Ventilanordnung 18 bereitgestellt, so gerät durch die Bewegung der Kolbenstange 12 nach Verschiebung um den Hub 24 das dem Anschlagselement 22 zugewandte axiale Ende 38 des Abstandselements 36 in Kontakt mit dem Anschlagselement 22 und schließt so einen Kraftfluss FK zwischen der Kolbenstange 12 und dem Arbeitskolben 16. Ab dieser Kraftübertragungsstellung überträgt die Kolbenstange 12 die Eingangskraft FE unmittelbar mechanisch auf den Arbeitskolben 16 und verschiebt diesen parallel zur Kolbenstange 12. Die Schaltvorrichtung wird nun mechanisch direkt durch den Fahrzeugführer geschaltet.If only insufficient or no compressed air is provided by the valve arrangement 18, the movement of the piston rod 12 after displacement by the stroke 24 causes the axial end 38 of the spacer element 36 facing the stop element 22 to come into contact with the stop element 22 and thus closes a force flow F K between the piston rod 12 and the working piston 16. From this force transmission position, the piston rod 12 transfers the input force F E directly mechanically to the working piston 16 and moves it parallel to the piston rod 12. The switching device is now switched mechanically directly by the vehicle driver.

In den hier gezeigten Ausführungsformen wirkt das Abstandselement 36 jeweils direkt auf eines der Anschlagselemente 20, 22 (oder in der Variante nach 4 über das zweite Abstandselement 36). Eine indirekte Kopplung, z.B. durch ein zwischen diesen Bauteilen angeordnetes Federelement wäre bei gleicher Funktionsweise auch denkbar.In the embodiments shown here, the spacer element 36 acts directly on one of the stop elements 20, 22 (or in the variant 4 via the second spacer element 36). An indirect coupling, for example through a spring element arranged between these components, would also be conceivable with the same functionality.

Nach Beendigung des Schaltvorgangs stellt das Federelement 26 die beiden Anschlagselemente 20, 22 wieder in die Ausgangsstellung zurück.After the switching process has ended, the spring element 26 returns the two stop elements 20, 22 back to the starting position.

7 stellt den oben beschriebenen Vorgang für eine Eingangskraft FE in die entgegengesetzte Richtung (in der Figur nach links) und eine direkte mechanische Verschiebung des Arbeitskolbens 14 dar. 7 represents the process described above for an input force F E in the opposite direction (to the left in the figure) and a direct mechanical displacement of the working piston 14.

Sämtliche Merkmale der einzelnen Ausführungsformen und Varianten lassen sich im Ermessen des Fachmanns frei gegeneinander austauschen oder miteinander kombinieren.All features of the individual embodiments and variants can be freely exchanged or combined with one another at the discretion of the expert.

Claims (10)

Schaltkraftunterstützungseinrichtung einer Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes, wobei die Schaltkraftunterstützungseinrichtung (10) dazu ausgelegt ist, eine manuell über einen Schalthebel der Schaltvorrichtung aufgebrachte Schaltkraft um eine zusätzliche Verstärkungskraft zu verstärken, und wobei die Schaltkraftunterstützungseinrichtung (10) zwei pneumatisch in entgegengesetzte Richtungen verschiebliche Arbeitskolben (14, 16) umfasst, die mit einer Ventilanordnung (18) so gekoppelt sind, dass durch eine manuelle Verschiebung einer mit dem Schalthebel verbundenen Kolbenstange (12) jeweils einer der Arbeitskolben (14, 16) mit Druckluft beaufschlagt wird, wobei an der Kolbenstange (12) zwei axial beabstandete, entlang der Kolbenstange (12) um ein vorgegebenes Maß verschiebliche Anschlagselemente (22, 22) angeordnet sind, die in zwei definierten Kraftübertragungsstellungen der Kolbenstange (12) jeweils mit einer Anlagefläche (58, 60) eines der Arbeitskolben (14, 16) so zusammenwirken, dass eine direkte Kraftübertragung von der Kolbenstange (12) auf den jeweiligen Arbeitskolben (14, 16) erfolgt, und wobei wenigstens ein starres Abstandselement (36) zwischen den Anschlagselementen (20, 22) angeordnet ist, das einen definierten Hub (24) der Kolbenstange (12) zwischen einer Ausgangsstellung und einer der Kraftübertragungsstellungen vorgibt.Shifting force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission, wherein the shifting force support device (10) is designed to amplify a shifting force applied manually via a shift lever of the shifting device by an additional amplification force, and wherein the shifting force support device (10) comprises two working pistons (14, 16) which can be moved pneumatically in opposite directions and which are coupled to a valve arrangement (18) in such a way that one of the working pistons (14, 16) is pressurized with compressed air by manually moving a piston rod (12) connected to the shift lever, wherein two axially spaced stop elements (22, 22) which can be moved along the piston rod (12) by a predetermined amount are arranged on the piston rod (12), which in two defined force transmission positions of the piston rod (12) each interact with a contact surface (58, 60) of one of the working pistons (14, 16) in such a way that a direct force transmission from the piston rod (12) on the respective working piston (14, 16), and wherein at least one rigid spacer element (36) is arranged between the stop elements (20, 22), which predetermines a defined stroke (24) of the piston rod (12) between an initial position and one of the force transmission positions. Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anschlagselemente (20, 22) durch ein zwischen ihnen angeordnetes Federelement (26) vorgespannt sind.Shift force support device Claim 1 , wherein the stop elements (20, 22) are prestressed by a spring element (26) arranged between them. Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Anschlagselemente (20, 22) durch jeweils eine Arretierung (28, 30) an der Kolbenstange (12) einseitig in einer Bewegung entlang der Kolbenstange (12) gehindert sind.Shift force support device Claim 2 , wherein the stop elements (20, 22) are prevented from moving along the piston rod (12) on one side by a lock (28, 30) on the piston rod (12). Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abstandselement (36) wenigstens eine die Kolbenstange (12) umgebende Hülse (40, 42; 50; 57) mit einer kürzeren Länge (I) als ein axialer Abstand (a) der Anschlagselemente (20, 22) in der Ausgangsstellung der Kolbenstange (12) ist.Shifting force assistance device according to one of the preceding claims, wherein the spacer element (36) is at least one sleeve (40, 42; 50; 57) surrounding the piston rod (12) with a shorter length (I) than an axial distance (a) of the stop elements (20, 22) in the starting position of the piston rod (12). Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei genau eine Hülse (40; 50) vorhanden ist.Shift force support device Claim 4 , whereby exactly one sleeve (40; 50) is present. Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Hülse (40, 42; 50) an der Kolbenstange (12) fest fixiert ist.Shift force assistance device according to Claim 4 or Claim 5 , wherein the sleeve (40, 42; 50) is firmly fixed to the piston rod (12). Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Hülse (40, 42; 50) in eine Vertiefung (44, 46; 52) am Außenumfang der Kolbenstange (12) eingepresst ist.Shifting force assistance device according to one of the Claims 4 until 6 , wherein the sleeve (40, 42; 50) is pressed into a recess (44, 46; 52) on the outer circumference of the piston rod (12). Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, wobei die Hülse (40) axial zwischen den Anschlagselementen (20, 22) verschieblich angeordnet ist.Shifting force assistance device according to one of the Claims 3 and 4 , wherein the sleeve (40) is arranged axially displaceably between the stop elements (20, 22). Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlagselemente (20, 22) scheibenförmig und auf die Kolbenstange (12) aufgesteckt sind.Shifting force assistance device according to one of the preceding claims, wherein the stop elements (20, 22) are disc-shaped and are plugged onto the piston rod (12). Schaltkraftunterstützungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils ein Anschlagselement (20, 22) und ein Abstandselement (36) einstückig miteinander ausgebildet sind.Shifting force assistance device according to one of the preceding claims, wherein a stop element (20, 22) and a spacer element (36) are formed integrally with one another.
DE102022125322.8A 2022-09-30 2022-09-30 Shift force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission Pending DE102022125322A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022125322.8A DE102022125322A1 (en) 2022-09-30 2022-09-30 Shift force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022125322.8A DE102022125322A1 (en) 2022-09-30 2022-09-30 Shift force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022125322A1 true DE102022125322A1 (en) 2024-04-04

Family

ID=90246449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022125322.8A Pending DE102022125322A1 (en) 2022-09-30 2022-09-30 Shift force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022125322A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2220404B1 (en) Servo-assisted device for motor vehicle switching gearbox
EP2153089B1 (en) Shifting device for a variable speed motor vehicle transmission
WO2004027282A1 (en) Hydraulic vehicle brake
EP1759131A1 (en) Actuator device for actuating a locking mechanism
DE19543698C1 (en) Brake rod between pedal and master cylinder
DE102008062180A1 (en) Combined vehicle brake i.e. floating caliper disc brake, has two-stage transmission with projection fitted with groove such that stopper is formed in circumferential direction to prevent blocking of threaded spindle and threaded screw
DE10101584A1 (en) Pressure accumulator for pressurizing a hydraulic device, with which a gas exchange valve of an internal combustion engine is preferably actuated
EP2076695B1 (en) Servo assistance device for motor vehicle variable-speed transmission
EP0362592A2 (en) Hydraulic power steering for motor vehicles
EP2156059B1 (en) Power boosting device
DE3842722C1 (en) Actuating device for a friction clutch arranged in the drive train of a motor vehicle
EP2068044B1 (en) Servo assistance device for motor vehicle variable-speed transmission
DE102014208374A1 (en) Parking lock actuator for a hydraulically operated parking lock of an automatic transmission
DE2508771C2 (en) Automatic adjustment device for disc brakes
DE19630219A1 (en) Master brake cylinder
DE102012102577A1 (en) Wear adjuster of a disc brake and corresponding disc brake
DE102020109453A1 (en) Electrically controllable actuation unit for a motor vehicle brake system, brake booster with such an electrically controllable actuation unit and motor vehicle brake system with such a brake booster
DE102022125322A1 (en) Shift force support device of a shifting device of a motor vehicle transmission
EP1882120B1 (en) Mechanism for reversibly locking a shifting device for a transmission
DE3007532C2 (en)
DE102008012847A1 (en) Brake force generator for a hydraulic motor vehicle brake system and motor vehicle brake system
EP1322510B1 (en) Brake booster comprising variable response force ratio
DE102021132821B3 (en) Coupling with piston that can be pressurized on both sides and axially elastic end stop disc for sliding sleeve
DE102022204460B3 (en) Actuating device for the actuation of a transmission element
DE102021132819B3 (en) Coupling with piston that can be pressurized on both sides and stop disc