DE1101177B - Synchronisier- und Schalteinrichtung fuer durch Druckmittel automatisch geschaltete Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Synchronisier- und Schalteinrichtung für durch Druckmittel automatisch geschaltete Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Synchroniis.ier-und Schalteinrichtung für durch Druckmittel automatisch schalthare WerJhseligetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei Ader idie Synchronisierung und die Schaltung unabhängig voneinander durch getrennte Betätigungsmittel erfolgen und bei der ein auf der Getriebehauptwelle axial verschi,eibbarer Synchronisierring mit einer durch Druckmittel betätigten Synchronisiergabel sowie die Schaltmuffe mit einer,durch Druckmittel betätigten Schaltgahel in kraftschlüssiger Verbindung steht, und wobei ferner der Synchronisierring zwischen einem auf der Getriebewelle verkeilten Muffenträger und der Schaltmuffe angeordnet und gegenüberder Schaltmuffe -und dem Muffenträger axi,al verschiebbar ist.
• Die Erfindung hat die Aufgabe, derartige Synchronisier- und Scha.Iteinrichtungen zu vereinfachen und zu verbilligen sowie den Ablauf des Schalt- und Synchronisiervorganges zu verbessern.
• Es sind DruckmittelschaItvorrichtungen für Zahnräderwechselgetriebe bekannt, bei denen für !die jedem Vorwärtsgang zugeordn#ete Synchronisierungs-und Schaltkupplung je ein besonderer Schaltzylinder für die Synchronisierungs- und für die Schaltkupplung angeordnet ist, wobei - #die Schaltzylinder beide gemeinsam durch einen zusätzlich zum Hauptsteuerschieber angeordneten und von der Stellung der Schaltkupplung abhängigen Schieber gesteuert werden. Die Zuleitung des Druckmittels zu den Synchronisier- und zu den Schaltkolben wird dabei durch einen Druckverteiler und Steuerschieher bewirkt. je- doch sind der Synchronisier- und der Schaltkolben gleichzeitig beaufschlagt, wobei der Schaltkolben durch eine mechanische Verriegelung gegen Verschieben so lange gesperrt ist, bis der Synchronisierkolben diese Verriegelung löst. Auch sind die Schalt- und Synchronisierzeiten bei der bekannten Einrichtung nicht beliebig einstellbar, Bei einer anderen Synchronisier- und Schalteinrichtung ist es bekannt, zwei durch eine Hilfskraft betätigte Steuerwellen über einen Kurb#eltri,eb nach Art eines Malteserkreuzes zu verbinden. Diese bekannte Einrichtungarbeitet aber auf rein mechanische Weise und vermittelt somit keine Lehreim. Sinneder l-#-rfin#dung.
• Demgegenüber werden gemäß der Erfindung die mechanischen Sperren durch hydraulische Blockierungen ersetzt, wodurch die uniständlichen. und nur schwierig genau einzustellenden mechanischen Gestänge, die außerdem viel Platz benötigen und daher praktisch schlecht unterzubringen sind, wegfallen können. Ferner können die Steuerzeiten für den Schalt-und Synchronisiervorgang beliebig gewählt werden.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Beaufschlagung der die Synchronisierungund Uie Schaltung der Getri,ebegänge bewirkenden Arbeitskolben mit Druckmitteldurch Steuerorgane erfolgt, von denen das eine als Druckverteiler zum Zule'iten -des Druckmittels entweder zum Arbeitskalben für die Synchronisierung oder zum Arbeitskolben für die Schaltung und das andere als Steuerschieber zur Freigabe der Druckmittelzuleitung zu den Arbeitskoliben des einzuschaltenden Ganges dient, wol->ei jedes Steuerorgan durch je eine Steuerwelle, die als NockenweIle ausgeführt sein kann betätigbar ist und die beiden Steuerwellen auf die S;eueror,-ane,derart einwirken, daß in an sich bekannter Weise zunächst- die Synchroräsierung und anschließend die Schaltung der Gänge erfolgt.
• Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine gedrängte Bauart der Einrichtung, da die zur Druckverteilung und Steuerung des Druckmittels vorgesehenen Steuerorgane sehr kurz gehalten werden können. Hiermit verbunden ist auch eine Verbilligung der Synchronisiereinrichtung. Außerdem Ist die erfindungsgemäße Einrichtung-gut übersichtlich und wenig störanfällig. Insbesondere wird die Funktion der Einrichtung insofern verbessert, als mit der Erfindung eine Verlängerung der Synchronisierzeiterzfelt wird, und zwar ohne Verzögerung des Schaltvorg-anges, da die Steuerzeiten infolge der getrennten Regelorgane für den Synchronisier- und Schaltvorgang beliebig gewählt werden können. Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich besonders günstig boi vielgängigeh, beispielsweise Achtganggetrieben, mit vor- oder nachgeschalteter Übersetzungsgruppe anwenden, da beim Umschalten von einer auf die andere Übersetzungsgruppe lediglich eine Wiederholung des Nockenwellen,umlaufs genügt, um die vorhandene Anzahl der Gänge zu verdoppeln.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Steuerwellen mittels eines Kurbeltriehes in an sich bekannter Weise nach Art eines Maltesertriehes miteinander verbunden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• In der Abbildung ist eine Nockenwelle16 gezeigt, deren Verstellung um einen Drehwinkel von 360' zum Umschaltendes Getriebes von leinem Gang zum darauffolgenden durch einen nicht dargestellten Elek- tromotor bewirkt ward. Der Elektromotor wird durch Kontaktgabe vom Armaturenbrett aus eingeschaltet. Ein Steuergehäuse 1,dient zur Aufnahme der die Synchronisierung und die Schaltung des Getriebes bewirkenden Steuerorgane und Arbeitskolben. Die Steuerorgane bestehen aus einem Druckverteiler2 sowie zweiden Getriebeorganen zugeordneten Steuerschiebern3 und 3. Von den Arbeitskolben ist mit 4 der Synchronisierkolben und mit 5 der Schaltkolhen bezeichnet, wobei der Synchronisierkolben 4 den Mitnehmer 6 der Synchronisiergabel 7 und der Schaltkolben 5 den Mitnehrner 8 der S chaltgabel 9 betätigt. Die Steuerorgane 2, 3 und 3' sowie die Zylinderräume der Arbeitskolben4 und 5 stehen miteinander durch im Stettergehäuse vorgesehene Leitungen 10, 11, 12, 13 und 14 über Ringkanäle in Verbindung. DIe Regelorgane 2, 3 und 3' werdendurch Nockenwellen 15 und 16 mittels der Nocken 17, 17' und 18 gesteuert. Die Nockenwelle 16 trägt an ihrem Ende eine Kurbelscheibe 19, die den Kurbelzapfen 20 aufweist. Auf der Nockenwelle 15 ist ein Malteserkreuz 21 angeordnet, in dessen Führung 22 der Kurbelzapfen20 der Kurbelscheibe 19 eingreift. Der Nocken 18 für die Betätigung des Druckverteilers 2 ist drehbar auf der Nockenwelle 16 gelagert und wird mittels Anschl ages 23 derart mitgenommen, daß bei T-Tmk-ohr der Drehrichtung die Mitnahme des Nockens 18 erst nach einer -Drehung -der Nockenwelle 16 um 270' erfolgt. Der Nocken. 18 ist mit einer Rastscheibe 24 verhunden, in deren Rast ein unter der Wirkung der Feder 26 stehend-er Rasthebe125 eingreift. Dieser Rasthebel dient gleichzeitig als Unterhrecher für den Stromkreis der Antriebsanlagt.
• Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende: Durch Kontaktgabe #am. Armaturenbrett wird der Elektromotor einggieschaltet. Vom Elcktromotor wird die Nockenwelle16 angetrieben und damit die Kurbelschei,belg gedreht. Dabei nimmt der in der Führung22 des Malteserkreuzes21 angreifende Kurb#-1-zapfen20 ersteres über -einen Drehwinkel von 90' mit. Dadurch wirdauchdiedas Mälteserkreuz 21 tragende Nockenwelle15 um 90' gedreht, wobei durch einen -der Nocken 17 cider l?' der zugeordnete Steuerschieber3 oder 3' axi-al verstellt und damit über die Ringkanäle die Leitungen 13 und 14 zu den Arbeitskolben 4 und 5 freigegeben -werden. Durch das Dreihen der Kurbelscheibe 19 wird gleichzeitig über dein Nocken 18 der Nockenwelle 16 der Druckverteiler 2 axial verstellt. Damit wird zunächst die Druckmittelzufuhr zu den Leitungen 11 und 12 gesperrt. Beim Weiter-drehen der Kurbelischeibe 19 über 90' hinaus wird entsprechendder Kinematik des Maftesertriebes die Nockenwelle 15 fixiert -und dadurch der entsprechende Steuerschieber 3 während des weiteren Drehberoiches der KurbeIschübe 19 in seiner Stellung gehalten, während -der Druckverteiler 2 weiter in axialer Richtung verstellt wird und die Leitung 11 freigibt, so daß,das Druckmittel über idiie entsprechenden Ringka.näle -des S tenersöhiebers 3 und die Leitung 13 dem Zylinderraum das Synchronisierkelbens 4 zugeführt wird, der über den Mitneihmer 6 die Synchronisiergabel 7 axial verschiebt und die Synähronisierung bewirkt. Im weiteren Verliauf der Drehbewegung der Nockenwelle 16 wird der in bekannter Weise unter Federwirkung stehende Druckverteiler in seine Ausgangsstellung gedrückt, wobei zunächst die Leitungen 11 und 13 wieder entlüftet wer-den und danach über die Leitung-en 12 und 14 dem Zylinderra-um, des Schaltkolbens5 Druckmittei zugeführt wird. Der Schaltkolhen 5 verstelltdann über den Mitnehmer 8 die Schaltgabel 9, dieden Gangeinrückt. Sowohl beini Synchronisier- als auch beim Schaltvorgang werden ständig unter Druck istehende, nicht besonders dargestellte Rückstellkolben von den Arbeitskolben 4 und 5 überdrückt. Die Rückstellkolben werden nach eingetreteüer Entlüftuiig der Arteitskolben,4 und 5 wirksam. Nach einer vollen Umdrehung der Rasüscheibe 24 wird der Hebel 25 wieder eingerastet und damit der Stromkreis des Elektromotors unterbrochen, womit der Schialtvorgang beendet ist.
• Bei Änderung der Sdhaltrichtung, rd. h. bei Umkehrder DrehrichtungderKurbelscheibelg, bleibtder Nocken 18 mit der Rastsch-e#be24 zunächst stehen, bis nach einer Drehung von 270' die NEtnahme der Rastscheibe mittels des Anschlages 23 erfolgt. Dadurch wird ;erreicht, daß sich der Kurbelzapfen20 in beiden Schaltrichtungen jeweils in der gleichen Ausgangsstellung befindet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRüCHE- 1. Synchronisier- und Schalteinrichtung für durch Druckmittel automatisch schaltbare Wechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei der die Synchronisierung und die Schaltung unabhängig voneinander durch getrennte Betätigungsmittel erfolgt und bei der ein auf der Getriebehauptwelle axial verschiebbarer Synchronisierring mit einer durch Druckmittel betätigten Synchronisiergabel sowie die Schaltmuffe mit einer durch Druckmittel betätigten Schaltgabel in kraftschlüssiger Verbindung steht, und wobei ferner der Svnchronisierring zwischen einem auf der Getriibewelle verkeilten Muffenträger und der Schaltmuffe angeordnet und gegenüber der Schaltmuffe und dem Muffenträger axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der die Synchronisierung und die Schaltung der Getriebegänge bewirkenden Arbeitskolben mit Druckmittel durch Steuerorgane erfolgt, von denen das eine als Druckverteiler zum Zuleiten des Druckmittels entweder zum Arbeitskolben für die Synchronisierung oder zum Arbeitskolben für die Schaltung und das andere als Steuerschieber zur Freigabe der Druckmittelzuleitung zu den Arbeitskolben des einzuschaltenden Ganges dient, wobei jedes Steuerorgan durch je eine Steuerwelle, die als Nockenwelle ausgeführt sein kann, betätigbar ist und die beiden Steuerwellen auf die Steuerorgane derart einwirken, daß in an sich bekannter Weise zunächst die Synchronisierung und anschließend die Schaltung der Gänge erfolgt.
2. 2. Svnchronisier- und Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerwellen mittels eines Kurbeltriebes in an sich bekannter Weise nach Art eines Maltesertriebes miteinander verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 685 707; USA.-Patentschrift Nr. 2 740 509.