DE10308040A1

DE10308040A1 - Mechanical-pneumatic speed changer used in manual vehicle gearbox, has adjusters that move along hollow shaft in axial direction to move piston rod in pneumatic cylinder and move couple fitting for switching gears in manual vehicle gearbox

Info

Publication number: DE10308040A1
Application number: DE2003108040
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Fischer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-30

Abstract

The speed changer has adjusters (12) that move along a hollow shaft (11) in axial direction. The axial movement of the adjusters moves the piston rod (14) in a pneumatic cylinder (13) which, in turn, moves a couple fitting (21). The movement of the couple fitting actuates pilot valves (28,29) to shift the gears included in a manual vehicle gearbox. The couple fitting is arranged below and joined to the piston rod in the pneumatic cylinder. The piston rod moves within the pneumatic cylinder in axial direction. An independent claim is included for the gear switching process using the mechanical-pneumatic switch unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanisch-pneumatische Schalteinheit für ein vielgängiges Fahrzeug-Schaltgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.The invention relates to a mechanical-pneumatic Switch unit for a multi-course Vehicle manual transmission according to the preamble of the claim 1 and a method for switching according to the preamble of the claim 10th

In Nutzfahrzeugen werden häufig vielgängige Schaltgetriebe eingebaut, die nach einem Mehrfach-H- oder einem Doppel-H-Schaltschema geschaltet werden. Je nach Zahl der Gänge ergibt sich dann eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Schaltgassen, z. B. bei einem achtgängigen Getriebe sind dies prinzipiell vier Schaltgassen. Dies bedeutet für den Fahrer einen erheblichen ergonomischen Aufwand beim Schalten. Man hat daher in der EP-B 272 167 ein sogenanntes Einfach-H-Schaltschema für ein achtgängiges Getriebe vorgeschlagen. Dabei werden die acht Gänge in nur zwei Schaltgassen geschaltet, wobei nach den ersten vier Gängen beim Hochschalten eine Umschaltung ins Schnelle, das heißt ein Wechsel auf eine schnelle Übersetzung in einem Gruppengetriebe vorgenommen wird. Umgekehrt erfolgt beim Herunterschalten von 5. auf den 4. Gang ebenfalls ein Wechsel auf eine langsame Übersetzung des Gruppengetriebes. Die Umschaltung von schnell auf langsam bzw. von langsam auf schnell erfolgt über einen zusätzlichen pneumatischen Steuerzylinder und einen Umlenkhebel, der einen Fixpunkt im Schaltgestänge, d. h. in der kinematischen Kette zwischen Schalthebel und Schaltstange bzw. Schaltwelle verändert. Auf der Schaltwelle ist ein Wählteil bzw. ein Schaltnocken befestigt, der die verschiedenen Gänge schaltet und somit die Anzahl von Positionen einnehmen muß, die der Anzahl der Gänge entspricht, bei einem achtgängigen Getriebe also acht verschiedene Positionen. Dies bedeutet einen erheblichen räumlichen, gewichtsmäßigen und damit auch kostenmäßigen Aufwand für das Getriebe. Die Schaltwege für den Fahrer werden zwar durch Reduktion auf das Einfach-H-Schema kürzer, allerdings wird im Getriebe der gleiche Weg wie bei einer Doppel-H-Schaltung mit acht Gängen gemacht.Multi-speed manual transmissions are often installed in commercial vehicles, which are shifted according to a multiple H or a double H shift pattern. Depending on the number of gears, there is a large number of shift gates located next to each other, e.g. B. in the case of an eight-speed transmission, these are basically four shift gates. For the driver, this means a considerable ergonomic effort when shifting. One therefore has in the EP-B 272 167 proposed a so-called single-H shift pattern for an eight-speed transmission. The eight gears are shifted in just two shift gates, and after the first four gears, when shifting up, the gearshift is switched to fast, i.e. a change to fast gear ratio in a group transmission. Conversely, when you switch down from 5 , on the 4 , Gear also changed to a slow gear ratio of the group transmission. Switching from fast to slow or from slow to fast takes place via an additional pneumatic control cylinder and a deflection lever, which changes a fixed point in the shift linkage, ie in the kinematic chain between shift lever and shift rod or shift shaft. A selector part or a switching cam is fastened to the selector shaft, which switches the different gears and thus has to assume the number of positions that correspond to the number of gears, ie eight different positions in the case of an eight-speed transmission. This means a considerable amount of space, weight and thus also cost for the transmission. The gearshift paths for the driver are shortened by reducing to the single-H pattern, but the same path is used in the transmission as for a double-H gearshift with eight gears.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass eine Schalteinheit der eingangs genannten Art bezüglich der Schaltwege im Getriebe kürzer, leichter und damit kostengünstiger ausgeführt werden kann und dass hierfür ein einfaches und sicheres Verfahren zum Schalten der Gänge bereitgestellt wird.It is an object of the present invention that a switching unit of the type mentioned with respect to Switching paths in the transmission are shorter, lighter and therefore cheaper accomplished can be and that for this provided a simple and safe method of shifting gears becomes.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Mitnehmer, der einem Schaltnocken auf einer Schaltwelle entspricht, auf einer Hohlwelle gelagert und elastisch mit einem Pneumatikzylinder bzw. dessen Kolben über ein Koppelstück gekoppelt, wobei das Koppelstück gleichzeitig Ventile zur Verschiebung des Pneumatikzylinders bzw. Kolbens ansteuert. Durch die erfindungsgemäße Schalteinheit nimmt der Mitnehmer nur drei axiale Positionen ein, die den Schaltgassen 1/2 und 3/4 und der Gasse für den Rückwärtsgang für den vom Fahrer betätigten Handschalthebel entsprechen. Dadurch ergibt sich eine kurze und raumsparende Bauweise für das Getriebe bzw. den am Getriebe befestigten Schaltausleger, der den Mitnehmer und die Hohlwelle aufnimmt. Ein Umlenkhebel, wie aus dem Stand der Technik bekannt, entfällt. Der Weg des Mitnehmers im Schaltausleger entspricht somit dem der „Einfach-H-Schaltung", wodurch sich eine kürzere, leichtere und damit kostengünstigere Bauweise ergibt.This object is solved by the features of claim 1. According to the invention, a driver which corresponds to a switching cam on a switching shaft is mounted on a hollow shaft and is elastically coupled to a pneumatic cylinder or its piston via a coupling piece, the coupling piece simultaneously controlling valves for displacing the pneumatic cylinder or piston. Due to the switching unit according to the invention, the driver only occupies three axial positions, which are the switching lanes 1.2 and 3.4 and correspond to the alley for the reverse gear for the manual shift lever operated by the driver. This results in a short and space-saving design for the transmission or the shift arm attached to the transmission, which receives the driver and the hollow shaft. A bell crank, as is known from the prior art, is omitted. The path of the driver in the shift arm thus corresponds to that of the "simple H-shift", which results in a shorter, lighter and therefore more cost-effective design.

Vorteilhaftere Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist das Koppelstück zwischen zwei gefesselten Federpaketen eingespannt, die auf der Kolbenstange angeordnet sind. Dadurch wird eine elastische bzw. nachgiebige Koppelung zwischen Mitnehmer und Pneumatikzylinder bzw. Kolben erreicht, d. h. zwischen Mitnehmer und Pneumatikzylinder bzw. Kolben ist eine axiale Relativbewegung möglich.Advantageous further developments of Invention result from the subclaims. After a first advantageous Further training is the link clamped between two tied spring packs on the Piston rod are arranged. As a result, an elastic or flexible coupling between driver and pneumatic cylinder or Piston reached, d. H. between driver and pneumatic cylinder or piston an axial relative movement is possible.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt zwischen Mitnehmer und Koppelstück eine formschlüssige Verbindung durch eine Umfangsnut, in welche ein Stift eingreift. Dadurch ist einerseits eine axiale Mitnahme des Koppelstückes durch den Mitnehmer gewährleistet, andererseits kann dieser eine Drehbewegung auf der Hohlwelle zur Schaltung der Gänge ausführen.In a further embodiment of the invention there is a positive connection between the driver and the coupling piece through a circumferential groove in which a pin engages. This is on the one hand, an axial entrainment of the coupling piece by the entrainer, on the other hand, this can be a rotary movement on the hollow shaft Shifting gears To run.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Pneumatikzylinder stirnseitig auf beiden Seiten druckbeaufschlagt. Dadurch kann der Pneumatikzylinder oder der Kolben auf einfache Weise nach rechts oder links axial verschoben werden, um den Mitnehmer und damit den Schalthebel in die gewünschte Schaltgasse zurückzuführen.According to an advantageous embodiment the invention of the pneumatic cylinder is on both ends Pages pressurized. This allows the pneumatic cylinder or the piston is simply axially displaced to the right or left to the driver and thus the gear lever in the desired shift gate due.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Koppelstück eine Ansteuerkontur mit Steuernocken auf, welche die Ventile zur Steuerung des Pneumatik-Zylinders und zur Steuerung eines Schaltzylinders für die Umsteuerung ins Schnelle oder Langsame betätigen. Damit wird der Vorteil erreicht, das synchron der Pneumatikzylinder und damit der Schalthebel verschoben sowie das Gruppen getriebe beim Wechsel ins Schnelle oder Langsame zu- oder abgeschaltet werden.In a further advantageous embodiment the coupling piece of the invention a control contour with control cams, which the valves for Control of the pneumatic cylinder and to control a switching cylinder for the changeover in the fast or press slow. This achieves the advantage that the pneumatic cylinder and so that the shift lever is shifted and the group transmission at Switching on or off quickly or slowly.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich ein an die Bewegung des Koppelstückes gekoppeltes Auslöseventil vorgesehen, welches Druckluft für den Pneumatikzylinder und den Schaltzylinder erst dann freigibt, wenn sich der Schalthebel in der Neutralstellung befindet. Damit wird ein Verschalten vermieden.After an advantageous further education the invention is additional one to the movement of the coupling piece coupled trigger valve provided which compressed air for only then releases the pneumatic cylinder and the switching cylinder, when the shift lever is in the neutral position. In order to interconnection is avoided.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Pneumatikzylinder mit Koppelstück sowie die Ventile Teil eines pneumatischen Schaltkreises und in ein Schaltmodul integriert. Dieses Schaltmodul kann als Baueinheit vorgefertigt und am Getriebe befestigt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the pneumatic cylinder is included Coupling piece and the valves part of a pneumatic circuit and integrated in a switching module. This switching module can be prefabricated as a structural unit and attached to the gearbox.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale der Patentansprüche 10 und 11 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Schaltung eines vielgängigen Getriebes ist insbesondere für die erfindungsgemäße Schalteinheit geeignet und vorteilhaft. Beim Wechsel ins Schnelle, d. h. beim Hochschalten vom 4. auf den 5. Gang drückt der Fahrer den Schalthebel nach rechts, wodurch die schnelle Übersetzung im Gruppengetriebe geschaltet wird. Gleichzeitig werden der Schalthebel und damit die Hand des Fahrers wieder nach links in die Schaltgasse 1/2 zur Schaltung des 5. oder 6. Ganges zurückgeführt. Die Hand des Fahrers braucht also den Schaltknauf nicht zu verlassen und wird automatisch in die richtige Schaltgasse geführt, sodass eine Fehlschaltung ausgeschlossen ist. Analog erfolgt das Herunterschalten vom Schnellen ins Langsame durch Drücken des Schalthebels nach links, wodurch die langsame Gruppe geschaltet und der Schalthebel wieder zurück in die Schaltgasse 3/4 geführt wird, sodass der 3. oder 4. Gang geschaltet werden kann. Der Fahrer ist also durch das Einfach-H-Schaltschema von übermäßiger Schaltarbeit entlastet, durch die einfache Querbewegung des Schalthebels beim Wechsel ins Schnelle oder Langsame nicht abgelenkt und wird vor Fehlschaltungen bewahrt.The object of the invention is also achieved by the features of claims 10 and 11. The method according to the invention for shifting a multi-speed transmission is particularly suitable and advantageous for the shift unit according to the invention. When switching to fast, ie when shifting from 4 , on the 5 , In gear, the driver pushes the gear lever to the right, which switches the fast gear ratio in the group transmission. At the same time, the gear lever and thus the driver's hand are turned left again into the shift gate 1.2 to switch the 5 , or 6 , Ganges returned. The driver's hand does not need to leave the shift knob and is automatically guided into the correct shift gate, so that a wrong shift is impossible. Similarly, the downshift from fast to slow occurs by pressing the shift lever to the left, which shifts the slow group and the shift lever back into the shift gate 3.4 is led so that the 3 , or 4 , Gear can be switched. The driver is therefore relieved of excessive shifting work by the simple-H shift pattern, is not distracted by the simple transverse movement of the shift lever when changing over to the fast or slow, and is prevented from switching incorrectly.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Darstellung eines Schaltgetriebes mit Schaltausleger und Schaltmodul, 1 a perspective view of a gearbox with shift arm and switching module,

2 eine pneumatische Schalteinheit in Ausgangsstellung, 2 a pneumatic switching unit in the starting position,

3 die pneumatische Schalteinheit gemäß 2 bei einer Schaltung ins Schnelle, 3 the pneumatic switching unit according to 2 when switching quickly,

4 die Schalteinheit gemäß 2 bei einer Schaltung ins Langsame und 4 the switching unit according to 2 when switching to slow and

5 ein Einfach-H-Schaltschema. 5 a simple H shift pattern.

Die 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Schaltgetriebe bzw. sein Gehäuse 1 mit einer Antriebsseite 2 und einem Abtriebsflansch 3. Auf dem Getriebegehäuse 1 ist ein kastenförmiger Schaltausleger 4 befestigt, aus welchem eine Schaltwelle 5 mit einem daran befestigten Schalthebel 6 herausragt. An diesen Schalthebel 6 wird ein nicht dargestelltes, bekanntes Schaltgestänge angeschlossen, welches eine kinematische Kette zwischen einem nicht dargestellten Handschalthebel, der vom Fahrer des Fahrzeuges betätigt wird, und der Schaltwelle 5 bildet. Das nicht dar gestellte Schaltgestänge überträgt Schub- und Drehbewegungen, die in Axial- und Drehbewegungen der Schaltwelle 5 umgesetzt werden. Derartige Schaltgestänge sind aus der eingangs genannten EP-B 272 167 oder der DE-A 30 19 967 bekannt. Unmittelbar neben dem Schaltausleger 4 ist – schematisch dargestellt – ein Schaltmodul 7 angeordnet. Etwas unterhalb des Schaltauslegers 4 ist eine Schalt-Servoeinheit 8 angeordnet, die die Schalt- bzw. Drehbewegung der Schaltwelle 5 über den Schalthebel 6 unterstützt und damit die Schaltkraft für den Fahrer reduziert. Im abtriebsseitigen Teil des Getriebes 1 befindet sich ein so genanntes, nicht sichtbares Gruppengetriebe, welches über einen Schaltzylinder 9 geschaltet wird.The 1 shows a perspective view of a manual transmission or its housing 1 with a drive side 2 and an output flange 3 , On the gearbox 1 is a box-shaped switch arm 4 attached, from which a selector shaft 5 with a shift lever attached to it 6 protrudes. On this gear lever 6 a not shown, known shift linkage is connected, which has a kinematic chain between a not shown manual shift lever, which is operated by the driver of the vehicle, and the shift shaft 5 forms. The shift linkage, not shown, transmits thrust and rotary movements in the axial and rotary movements of the shift shaft 5 be implemented. Such shift linkage are from the above EP-B 272 167 or the DE-A 30 19 967 known. Immediately next to the shift arm 4 is - shown schematically - a switching module 7 arranged. A little below the shift arm 4 is a switching servo unit 8th arranged, the switching or rotary movement of the control shaft 5 via the gear lever 6 supports and thus reduces the shifting force for the driver. In the output part of the gearbox 1 there is a so-called, invisible group transmission, which has a shift cylinder 9 is switched.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer pneumatischen Schalteinheit 10, die in das durch gestrichelte Linien dargestellte Schaltmodul 7 integriert ist. Der Schaltausleger 4, der hier ebenfalls mit gestrichelten Linien dargestellt ist, nimmt eine Hohlwelle 11 in sich auf, auf welcher ein Mitnehmer 12 axial verschiebbar und drehbar angeordnet ist. Der Mitnehmer 12 entspricht einem Wählteil bzw. Schaltnocken aus dem Stand der Technik und hat innerhalb des Getriebes die Funktion, die einzelnen Gänge zu schalten – was jedoch hier nicht dargestellt ist. Der Mitnehmer 12 ist – auf nicht dargestellte Weise – über eine kinematische Kette mit dem nicht dargestellten Handschalthebel verbunden. Den Positionen des Handschalthebels in den Schaltgassen 1/2 oder 3/4 entsprechen axiale Positionen des Mitnehmers 12 auf der Hohlwelle 11, die durch Markierungen 3/4, 1/2 und R angedeutet sind. Diese Positionen werden über das nicht dargestellte Schaltgestänge und die schematisch dargestellte Schaltwelle 5 mit Schalthebel 6 in den Schaltausleger 4 eingeleitet und auf den Mitnehmer 12 übertragen, wobei die hier nicht dargestellte Servoeinheit 8 (vergleiche 1) entlastend eingreifen kann. Innerhalb des Schaltmoduls 7 befindet sich ein Pneumatikzylinder 13 mit einer Kolbenstange 14. Der Pneumatikzylinder 13 weist stirnseitig je eine Druckluftkammer 15, 16 auf, innerhalb welcher jeweils ein Kolben 17, 18 gleitend aufgenommen ist. Die beiden stirnseitig angeordneten Kolben 17, 18 und die zwischen beiden angeordnete Kolbenstange 14 bilden einen Körper, der in Axialrichtung innerhalb des Pneumatikzylinders 13 verschiebbar ist. Auf der Kolbenstange 14 sind zwei gefesselte Federpakete 19, 20 angeordnet, die zwischen sich ein Koppelstück 21 aufnehmen. Das Koppelstück 21 weist einen mittleren Bereich mit einer Bohrung 22 auf, innerhalb welcher die Kolbenstange 14 im Bereich des Federweges der Federpakete 19, 20 gleitet. Das Koppelstück 21 weist ferner einen über die Federpakete 19, 20 hinausragenden Stift 23 auf, der in eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 24 des Mitnehmers 12 eingreift. Somit sind der Mitnehmer 12 und das Koppelstück 21 formschlüssig miteinander verbunden, wobei eine Drehbewegung des Mitnehmers 12 um die Achse der Hohlwelle 11 möglich ist. Das Koppelstück 21 ist mit der Kolbenstange 14 auf Grund der gefesselten, d. h. axial auf der Kolbenstange 14 fixierten Federpakete 19, 20 elastisch verbunden. Das Koppelstück 21 weist in seinem unteren Bereich eine Ansteuerkontur 25 mit Steuernocken 26 und 27 auf. Das Koppelstück 21 steht mit seiner Ansteuerkontur 25 in Eingriff mit drei Pneumatikventilen (3/2-Wegeventile), nämlich einem ersten Ventil 28 zur Schaltung ins Schnelle, einem zweiten Ventil 29 zur Schaltung ins Langsame und einem Auslöseventil 30 zur Freigabe der Druckluftversorgung von einer Druckluftquelle 31. Die Ventile 28, 29 weisen jeweils einen Stößel 32, 33 mit je einer Rastvorrichtung 34, 35 auf. Außerhalb des Schaltmoduls 7 ist der Schaltzylinder 9 (vgl. 1) angeordnet, der das Gruppengetriebe beim Wechsel ins Schnelle oder Langsame schaltet. Das Auslöseventil 30 ist durch Druckluftleitungen L1, L3 sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Ventil 28, 29 verbunden, die ihrerseits über Druckluftleitungen L2, L4 mit den stirnseitigen Druckluftkammern 15, 16 des Pneumatikzylinders 13 verbunden sind. 2 shows a schematic representation of a pneumatic switching unit 10 that in the switching module shown by dashed lines 7 is integrated. The shift boom 4 , which is also shown here with dashed lines, takes a hollow shaft 11 in on which a carrier 12 is axially displaceable and rotatable. The driver 12 corresponds to a selector part or switching cams from the prior art and has the function within the transmission to shift the individual gears - but this is not shown here. The driver 12 is - in a manner not shown - connected via a kinematic chain to the manual shift lever, not shown. The positions of the manual shift lever in the shift lanes 1.2 or 3.4 correspond to axial positions of the driver 12 on the hollow shaft 11 by marks 3.4 . 1.2 and R are indicated. These positions are via the shift linkage, not shown, and the shift shaft shown schematically 5 with gear lever 6 in the switch arm 4 initiated and on the carrier 12 transferred, the servo unit, not shown here 8th (see 1 ) can intervene. Inside the switching module 7 there is a pneumatic cylinder 13 with a piston rod 14 , The pneumatic cylinder 13 has a compressed air chamber on each end 15 . 16 on, within which a piston 17 . 18 is slidably included. The two pistons arranged on the front 17 . 18 and the piston rod arranged between the two 14 form a body in the axial direction inside the pneumatic cylinder 13 is movable. On the piston rod 14 are two tied spring packages 19 . 20 arranged, a coupling piece between them 21 take up. The coupling piece 21 has a central area with a hole 22 on inside of which the piston rod 14 in the range of spring travel of the spring assemblies 19 . 20 slides. The coupling piece 21 also has one on the spring assemblies 19 . 20 protruding pen 23 on, in a circumferential groove 24 of the driver 12 intervenes. Thus, the driver 12 and the coupling piece 21 positively connected to each other, with a rotational movement of the driver 12 around the axis of the hollow shaft 11 is possible. The coupling piece 21 is with the piston rod 14 due to the bound, ie axially the piston rod 14 fixed spring assemblies 19 . 20 elastically connected. The coupling piece 21 has a control contour in its lower area 25 with control cam 26 and 27 on. The coupling piece 21 stands with its control contour 25 in engagement with three pneumatic valves ( 2.3 -Way valves), namely a first valve 28 for switching to fast, a second valve 29 for switching to slow and a trigger valve 30 to release the compressed air supply from a compressed air source 31 , The valves 28 . 29 each have a plunger 32 . 33 each with a locking device 34 . 35 on. Outside the switching module 7 is the shift cylinder 9 (see. 1 ) arranged, which switches the group transmission when changing to fast or slow. The release valve 30 is through compressed air lines L1, L3 with both the first and the second valve 28 . 29 connected, which in turn via compressed air lines L2, L4 to the front compressed air chambers 15 . 16 of the pneumatic cylinder 13 are connected.

Die Ventile 28 und 29 sind ebenfalls verbunden mit Druckluftleitungen L7 und L8, die wiederum mit den Druckluftleitungen L2 und L4 in Verbindung stehen. Über die Druckluftleitungen L7 und L8 können die Ventile 28 und 29 ebenfalls betätigt werden in die entgegengesetzte Richtung wie über ihre Stößel 32 und 33. Dadurch wird bei Betätigung eines der beiden Ventile 28 oder 29 durch das Koppelstück 21 das jeweils andere Ventil 29 oder 28 über die Druckluftleitungen L2 und L8 bzw. L4 und L7 in seine Entlüftungsposition betätigt.The valves 28 and 29 are also connected to compressed air lines L7 and L8, which in turn are connected to compressed air lines L2 and L4. The valves can be connected via compressed air lines L7 and L8 28 and 29 are also operated in the opposite direction as via their plungers 32 and 33 , This will activate one of the two valves 28 or 29 through the coupling piece 21 the other valve 29 or 28 actuated to its venting position via the compressed air lines L2 and L8 or L4 and L7.

Der Schaltzylinder 9 ist ebenfalls über Druckluftleitungen L5, L6 an die Ventile 28, 29 angeschlossen, und zwar parallel zu den Druckluftkammern 15, 16. Sämtliche Druckluftleitungen L1 bis L6 bilden in Verbindung mit den einzelnen Komponenten den pneumatischen Schaltkreis 10.The shift cylinder 9 is also via compressed air lines L5, L6 to the valves 28 . 29 connected, in parallel to the compressed air chambers 15 . 16 , All compressed air lines L1 to L6 form the pneumatic circuit in connection with the individual components 10 ,

In der Darstellung von 2 befinden sich der Mitnehmer 12 und die Kolbenstange 14 in einer Ausgangsstellung, d. h. der nicht dargestellte Schalthebel steht in Neutralstellung der Schaltgasse 3/4. Das Auslöseventil 30 ist durch den Kontakt seines Stößels mit der Ansteuerkontur 25 aktiviert, d. h. es gibt die Druckluftzufuhr aus der Druckluftquelle 31 in den Schaltkreis 10 frei. Die Ventile 28 und 29 befinden sich in Entlüftungsstellung, d. h. die Druckkammern 15, 16 des Pneumatikzylinders 13 sind entlüftet, d. h. die Kolbenstange 14 ist über den Mitnehmer 12 axial verschiebbar. Der Schaltzylinder 9 bzw. sein Kolben befindet sich in der Position „Langsam", die durch ein L gekennzeichnet ist. Das nicht dargestellte Gruppengetriebe ist in die langsame Übersetzung geschaltet.In the representation of 2 are the carrier 12 and the piston rod 14 in a starting position, ie the shift lever, not shown, is in the neutral position of the shift gate 3.4 , The release valve 30 is due to the contact of its plunger with the control contour 25 activated, ie there is compressed air supply from the compressed air source 31 in the circuit 10 free. The valves 28 and 29 are in the venting position, ie the pressure chambers 15 . 16 of the pneumatic cylinder 13 are vented, ie the piston rod 14 is about the driver 12 axially displaceable. The shift cylinder 9 or its piston is in the "slow" position, which is identified by an L. The group transmission, not shown, is switched to the slow ratio.

3 zeigt den Schaltkreis 10 unmittelbar vor der Schaltung ins Schnelle. Gleiche Teile sind hier mit gleichen Bezugszeichen wie zuvor versehen. Die Schaltung ins Schnelle wird dadurch eingeleitet, dass der Fahrer den Schalthebel aus der Neutralstellung über die Gasse 3/4 hinaus, also nach rechts drückt. Dadurch wird der Mitnehmer 12 auf der Hohlwelle 11 und mit ihm das Koppelstück 21 nach links bewegt, sodass der Schaltnocken 26 den Stößel 32 des Ventils 28 niederdrückt, die Rastvorrichtung 34 einrasten lässt und damit das Ventil 28 auslöst. Die Druckkammer 15 wird somit von der Druckluftquelle 31 über die Leitungsabschnitte L1, L2 belüftet, während die gegenüberliegende Druckkammer 16 über den Leitungsabschnitt L4 und das Ventil 29 entlüftet ist. Die Kolbenstange 14 wird somit nach rechts bewegt und mit ihr der Mitnehmer 12 sowie die Hand des Fahrers am Schalthebel, der in die Schaltgasse 5/6, die der Schaltgasse 1/2 entspricht, zurückgeführt wird. Der Fahrer kann nun den Gang 5 oder 6 schalten – nachdem der Schaltzylinder 9 infolge Belüftung durch das erste Ventil 28 über den Leitungsabschnitt L5 das Gruppengetriebe in die schnelle Übersetzung geschaltet hat. 3 shows the circuit 10 immediately before switching to the fast. The same parts are provided with the same reference numerals as before. The shift into high speed is initiated by the driver moving the shift lever out of the neutral position across the alley 3.4 pushes out to the right. This will make the driver 12 on the hollow shaft 11 and with it the coupling piece 21 moved to the left so that the switch cam 26 the pestle 32 of the valve 28 depresses the locking device 34 and the valve 28 triggers. The pressure chamber 15 is thus from the compressed air source 31 vented via line sections L1, L2, while the opposite pressure chamber 16 via line section L4 and the valve 29 is vented. The piston rod 14 is thus moved to the right and with it the driver 12 as well as the driver’s hand on the gear lever that goes into the shift gate 5.6 that the Schaltgasse 1.2 corresponds, is returned. The driver can now change the gear 5 or 6 switch - after the shift cylinder 9 due to ventilation through the first valve 28 via the line section L5 the group transmission has switched to the fast translation.

4 zeigt den Schaltkreis 10 unmittelbar vor der Schaltung ins Langsame. Die Bezugszeichen entsprechen denen aus 2 und 3. Die Schaltung ins Langsame wird dadurch eingeleitet, dass der Fahrer den Schalthebel in sei ner Neutralstellung über die Schaltgasse 5/6 (gleich Schaltgasse 1/2) hinaus nach links drückt; der Mitnehmer 12 bewegt sich dadurch zusammen mit dem Koppelstück 21 und der Kolbenstange 14 in die äußerste rechte Position, d. h. auf Anschlag. Wegen der Neutralstellung hat das Auslöseventil 30 ausgelöst und Druckluft aus der Druckluftquelle 31 freigegeben. Der Schaltnocken 27 drückt damit den Stößel 33 des zweiten Ventils 29 nach unten, wo er durch die Rastvorrichtung 35 in seiner Position gehalten wird. Das Ventil 29 für die Schaltung ins Langsame löst damit aus und belüftet den Schaltzylinder 9, dessen Kolben aus der Position S in die Position L verschoben wird. Damit wird das Gruppengetriebe abgekoppelt. Das erste Ventil 28 für die Schaltung ins Schnelle wird über den Druck in Leitung L8 aus der rastierten Position in seine Entlüftungsposition geschaltet, sodass auch der Druckraum 15 entlüftet ist. Infolge der Belüftung des Druckraumes 16 wird der Kolben 18 und damit die Kolbenstange 14 zusammen mit dem Mitnehmer 12 nach links verschoben. Gleichzeitig wird der nicht dargestellte Schalthebel aus der Schaltgasse 5/6 in die Schaltgasse 3/4 mit der Hand des Fahrers zurückgeführt. Der Fahrer kann nun den Gang 3 bzw. 4 schalten. 4 shows the circuit 10 immediately before switching to slow. The reference numerals correspond to those from 2 and 3 , The shift into slow speed is initiated by the driver moving the shift lever in his neutral position via the shift gate 5.6 (equal to Schaltgasse 1.2 ) pushes out to the left; the driver 12 moves together with the coupling piece 21 and the piston rod 14 to the extreme right position, ie to the stop. Because of the neutral position, the release valve has 30 triggered and compressed air from the compressed air source 31 Approved. The switch cam 27 presses the plunger 33 of the second valve 29 down where it through the locking device 35 is held in position. The valve 29 for slow switching triggers and ventilates the shift cylinder 9 whose piston is moved from position S to position L. This disengages the group transmission. The first valve 28 for quick switching, the pressure in line L8 is used to switch from the locked position to its ventilation position, so that the pressure chamber too 15 is vented. As a result of the ventilation of the pressure chamber 16 becomes the piston 18 and with it the piston rod 14 together with the driver 12 shifted to the left. At the same time, the shift lever, not shown, becomes the shift gate 5.6 into the Schaltgasse 3.4 with the driver's hand. The driver can now change the gear 3 respectively. 4 turn.

5 zeigt ein Schaltbild 36 für ein Einfach-H-Schaltschema zur Schaltung von acht Gängen. Das Schaltschema ist durch zwei parallel zueinander angeordnete Schaltgassen 1/2 und 3/4 gekennzeichnet, die durch eine Quer- oder Wählgasse 37 miteinander verbunden sind. Die beiden Schaltgassen 1/2, 3/4 und die Quergasse 37 bilden die Form des H. In perspektivischer Darstellung ist unterhalb dieser ersten H-Ebene ein zweites H gezeichnet, welches die Schaltgassen 5/6 und 7/8, wiederum mit einer Quergasse 38 bildet. Die Schaltgassen 1/2 und 5/6 liegen also senkrecht übereinander und bilden somit eine gemeinsame Schaltgasse. Das Gleiche gilt für die Schaltgassen 3/4 und 7/8. Die Schaltung sämtlicher Gänge 1 bis 8 erfolgt somit nur innerhalb dieser beiden Schaltgassen, dem sogenannten Einfach-H. Der Vollständigkeit halber ist eine weitere Quergasse 39 und eine Halbgasse 40 eingezeichnet, die zum Rückwärtsgang R führt. Auf der Mitte der Schaltgasse 3/4 ist eine erste Neutralstellung N und auf der Mitte der Schaltgasse 5/6 eine zweite Neutralstellung N eingezeichnet. Ferner sind in Verlängerung der Quergasse 37 über die Neutralstellung N hinaus ein gestrichelter Pfeil S und über die Verlängerung der Quergasse 38 über die Neutralstellung N hinaus ein gestrichelter Pfeil L eingezeichnet. 5 shows a circuit diagram 36 for a single-H shift pattern for shifting eight gears. The circuit diagram is made up of two switching gates arranged parallel to each other 1.2 and 3.4 characterized by a cross or dial lane 37 are interconnected. The two switching lanes 1.2 . 3.4 and the cross alley 37 form the shape of the H. In a perspective view, a second H is drawn below this first H level, which shows the switching lanes 5.6 and 7.8 , again with a cross alley 38 forms. The switch alleys 1.2 and 5.6 thus lie vertically one above the other and thus form a common shift gate. The glide che applies to the switching lanes 3.4 and 7.8 , The shifting of all gears 1 to 8th thus takes place only within these two switching lanes, the so-called single H. Another cross alley is for completeness 39 and a half alley 40 shown, which leads to reverse gear R. In the middle of the Schaltgasse 3.4 is a first neutral position N and in the middle of the shift gate 5.6 a second neutral position N is shown. Furthermore, are in the extension of the cross alley 37 beyond the neutral position N a dashed arrow S and beyond the extension of the cross alley 38 a dashed arrow L is drawn in beyond the neutral position N.

Wie bereits oben erwähnt, erfolgt der Wechsel ins Schnelle, d. h. vom 4. in den 5. Gang dadurch, dass der Fahrer den Schalthebel zunächst in die Neutralstellung N bringt und dann entsprechend dem Pfeil S nach rechts drückt (vorausgesetzt der Fahrer befindet sich in der Zeichnung links vom Schaltschema 36). Nach Schalten des Gruppengetriebes in die schnelle Übersetzung – wie oben zur 3 beschrieben – wird der Schalthebel automatisch in die Schaltgasse 5/6 zurückgeführt, sodass der Fahrer dann die Gänge 5 oder 6 schalten kann. Umgekehrt drückt der Fahrer beim Wechsel ins Langsame, d. h. vom Schalten aus dem 5. in den 4. Gang den Schalthebel aus der Neutralstellung N nach links entsprechend dem Pfeil L. Dann wird – wie oben zu 4 beschrieben – das Gruppengetriebe in die langsame Übersetzung geschaltet und der Schalthebel wird anschließend automatisch in die Schaltgasse 3/4, d. h. nach rechts zurückgeführt. Der Fahrer kann dann die Gänge 4 oder 3 schalten. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Schalteinheit das Schalten von 8 Gängen nach einem Einfach-H-Schaltschema.As already mentioned above, the change takes place quickly, ie from 4 , in the 5 , Gear in that the driver first brings the gear lever into neutral position N and then presses to the right according to arrow S (provided the driver is to the left of the gearshift diagram in the drawing) 36 ). After switching the group transmission to the fast translation - as above for 3 described - the shift lever is automatically in the shift gate 5.6 returned so that the driver then the gears 5 or 6 can switch. Conversely, the driver presses when changing to slow, ie by switching from 5 , in the 4 , Move the shift lever from neutral position N to the left according to arrow L. Then - as above - 4 described - the group transmission is switched to slow gear ratio and the shift lever is then automatically shifted into the shift gate 3.4 , ie returned to the right. The driver can then change gears 4 or 3 turn. Thus, the shift unit according to the invention enables the shifting of 8 gears according to a single-H shift pattern.

11: Schaltgetriebemanual transmission
22: Antriebsseitedriving side
33: Abtriebsflanschoutput flange
44: Schaltauslegerswitching boom
55: Schaltwelleshift shaft
66: Schalthebelgear lever
77: Schaltmodulswitching module
88th: SchaltservoeinheitSwitching power unit
99: Schaltzylinderswitching cylinder
1010: pneumatische Schalteinheitpneumatic switching unit
1111: Hohlwellehollow shaft
1212: Mitnehmertakeaway
1313: Pneumatikzylinderpneumatic cylinder
1414: Kolbenstangepiston rod
1515: DruckluftkammerCompressed air chamber
1616: DruckluftkammerCompressed air chamber
1717: Kolbenpiston
1818: Kolbenpiston
1919: Federpaketspring assembly
2020: Federpaketspring assembly
2121: Koppelstückcoupling piece
2222: Bohrungdrilling
2323: Stiftpen
2424: Nutgroove
2525: AnsteuerkonturAnsteuerkontur
2626: Steuernockencontrol cam
2727: Steuernockencontrol cam
2828: Erstes Ventilfirst Valve
2929: Zweites Ventilsecond Valve
3030: Auslöseventilrelease valve
3131: DruckluftquelleCompressed air source
3232: Ventilstößeltappet
3333: Ventilstößeltappet
2424: Rastvorrichtunglocking device
3535: Rastvorrichtunglocking device
3636: Einfach-H-SchaltschemaEasy-H shift pattern
3737: QuergasseQuergasse
3838: QuergasseQuergasse
3939: Quergasse, R-GangQuergasse, R gear
4040: Schaltgasse, R-GangShift gate, R gear
Pfeil Sarrow S: Wechsel ins Schnellechange in a hurry
Pfeil Larrow L: Wechsel ins Langsamechange slow
L1–L8L1-L8: DruckluftleitungenCompressed air lines

Claims

Mechanical-pneumatic switching unit for multi-speed vehicle manual transmission for shifting the gears by means of a shift lever guided in a single-H shift pattern via a shift linkage to a shift shaft with a shift cam, characterized in that the shift cam as on a hollow shaft ( 11 ) axially movable driver ( 12 ) is designed so that parallel to the hollow shaft ( 11 ) a pneumatic cylinder ( 13 ) with axially displaceable piston rod ( 14 ) is arranged and that the driver ( 12 ) and the piston rod ( 14 ) in their axial movement via a coupling piece ( 21 ) are elastically coupled to one another, the coupling piece ( 21 ) depending on the axial movement of the driver ( 12 ) Pneumatic valves ( 28 . 29 ) for axial displacement of the piston ( 14 ) and actuated to shift the transmission in fast or slow.

Switching unit according to claim 1, characterized in that on the piston rod ( 14 ) tied spring packs ( 19 . 20 ) are arranged and that the coupling piece ( 21 ) elastic between the spring assemblies ( 19 . 20 ) is clamped.

Switching unit according to claim 1 or 2, characterized in that the driver ( 12 ) a circumferential groove ( 24 ) and the coupling piece ( 21 ) a pen ( 23 ) that fits into the groove ( 24 ) intervenes.

Switching unit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pneumatic cylinder ( 13 ) on both faces ( 15 . 16 ) can be pressurized.

Switching unit according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the coupling piece ( 21 ) a control contour ( 25 ) with control cam ( 26 . 27 ) to control the pneumatic valves ( 28 . 29 ) having.

Switching unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pneumatic cylinder ( 13 ), the pneumatic valves ( 28 . 29 ) and a shift cylinder ( 9 ) to switch a group transmission a pneumatic circuit ( 10 ) form that the first pneumatic valve as 2.3 -Way valve ( 28 ) for switching the shift cylinder ( 9 ) quickly and that the second pneumatic valve as 2.3 -Way valve ( 29 ) for switching the shift cylinder ( 9 ) are trained slowly.

Switching unit according to claim 6, characterized in that the first valve ( 28 ), the first face ( 15 ) of the pneumatic cylinder ( 13 ) and the first input (L) of the shift cylinder ( 9 ) on the one hand and the second valve ( 29 ), the second face ( 16 ) of the pneumatic cylinder ( 13 ) and the second input (S) of the shift cylinder ( 9 ) are connected in parallel.

Switching unit according to claim 6 or 7, characterized in that in the pneumatic circuit ( 10 ) between the first valve ( 28 ) and the second valve ( 29 ) a release valve ( 30 ) is arranged, which is also from the coupling piece ( 21 ) is controlled and releases compressed air depending on a neutral position (N) of the shift lever.

Switching unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pneumatic circuit ( 10 ) with the pneumatic cylinder ( 13 ), the coupling piece ( 21 ) and the valves ( 28 . 29 . 30 ) in a switching module ( 7 ) is integrated.

Method for shifting a multi-speed, in particular eight-speed vehicle transmission with a manual shift lever according to a single-H shift pattern ( 36 ) with two parallel switching gates 1.2 and 3.4 and transversal dialing lane ( 37 ) with neutral position (N), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that - the gears 1 to 4 according to the simple H circuit diagram ( 36 ) are switched, - that for upshifting in gear 5 the shift lever moves to neutral (N) and then over the shift gate 3.4 is pressed, - that the shift lever then automatically switches to the neutral position (N) of the shift gate 1.2 is returned and - that the gears 5 and 6 in the Schaltgasse 1.2 and the corridors 7 and 8th in the Schaltgasse 3.4 are switchable.

A method according to claim 10, characterized in that - for downshifting gear 5 on the move 4 the shift lever moves to neutral (N) and then over the shift gate 1.2 pushed out and - that then the shift lever automatically in the neutral position (N) of the shift gate 3.4 is returned.