DE1212414B

DE1212414B - Adjustment device with a hydraulic servo piston

Info

Publication number: DE1212414B
Application number: DED27835A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans-Joachim Foerster; Dipl-Ing Ulrich Eltze
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1958-04-11
Filing date: 1958-04-11
Publication date: 1966-03-10

Description

Verstellvorrichtung mit einem druckmittelbetätigten Servokolben Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung mit einem druckmittelbetätigten Servokolben, einem entlasteten Steuerschieber und einer Druckmittelpumpe, wobei Servokolben und Steuerschieber gleichachsig nebeneinander in einem gemeinsamen-Gehäuse angeordnet sind und der Steuerschieber durch einen Schalthebel aus seiner Mittelstellung in zwei symmetrisch zu letzterer gelegene Steuerstellungen verschiebbar ist und dabei das Druckmittel dem ebenfalls aus einer Mittelstellung in zwei symmetrisch zu letzterer liegende Schaltstellungen verschiebbaren Servokolben über Bohrungen im Gehäuse zuleitet.Adjusting device with a pressure medium-actuated servo piston Die The invention relates to an adjusting device with a pressure-medium-actuated servo piston, a relieved control slide and a pressure medium pump, with servo pistons and Control slide arranged coaxially next to one another in a common housing and the control slide is moved from its central position to two control positions located symmetrically to the latter is displaceable and thereby the pressure medium also from a middle position in two symmetrical to the latter horizontal switching positions to the displaceable servo piston via bores in the housing.

Es ist eine Verstellvorrichtung mit symmetrischem Aufbau bekannt, bei der Servokolben und Steuerschieber nebeneinander liegen. Dabei ist aber keine Entlastung vorgesehen, so daß in den Schaltstellungen der Druckmittelpumpe ständig Druck erzeugt werden muß. Diese Anordnung ist nachteilig, weil die Pumpenleistung einen Leistungsverlust darstellt und weiterhin die Dichtungen und auch Servokolben sowie Gestänge unnötig beansprucht werden.An adjusting device with a symmetrical structure is known, where the servo piston and control spool are next to each other. But there is none Relief provided so that in the switching positions of the pressure medium pump constantly Pressure must be generated. This arrangement is disadvantageous because of the pump performance represents a loss of performance and the seals and servo pistons continue and the linkage are unnecessarily stressed.

Es ist eine andere Verstellvorrichtung mit unsymmetrischem Aufbau bekannt, bei der Servokolben und Steuerschieber konzentrisch zueinander liegen. Dort wird zwar der Servokolben in seinen Schaltstellungen entlastet. Jedoch erfolgt dies einfach durch Abschließen der Zuflußventile, so daß also die Pumpe immer noch Druck aufbauen muß und infolgedessen Leistung beansprucht. Es tritt dort also lediglich am Servokolben eine Entlastung der Dichtungen und des Gestänges ein.It is a different adjustment device with an asymmetrical structure known, in which the servo piston and control slide are concentric to one another. There the servo piston is relieved in its switching positions. However, it does this simply by closing the inflow valves so that the pump is still running Must build up pressure and consequently demand performance. So it just occurs there a relief of the seals and the linkage on the servo piston.

Die Erfindung hat die Beseitigung obiger Nachteile zur Aufgabe, insbesondere strebt sie an, die Pumpe gleichfalls noch zu entlasten und dadurch den Leistungsbedarf herabzusetzen. Sie löst- diese Aufgabe bei den eingangs genannten Vorrichtungen dadurch, daß für eine in allen Schaltstellungen wirksame Entlastung sowohl des Servokolbens als auch der Pumpe jeder Stirnseite des Servokolbens eine erste Steueröffnung im Gehäuse zugeordnet ist, die mit einer auf derselben Seite vor dem Steuerschieber gelegenen Entlastungsbohrung einerseits und mit einer Ringnut am Servokolben über eine Längsbohrung im Servokolben andererseits in Verbindung steht; wobei die Ringnut durch eine zweite Steueröffnung im Gehäuse mit dem am Steuerschieber befindlichen Zufluß von der Pumpe verbunden ist, und daß durch den Steuerschieber beim Verschieben in eine Endlage die auf dieser Endlagenseite liegende erste SteÜeröffnung verschlossen wird und der Servokolben über die zweite Steueröffnung mit dem Druckmittelzufluß verbunden ist; während auf der anderen Seite durch -den Steuerschieber der Zufluß -durch die zweite Öffnung zum Servokolben unterbrochen wird und der Servokolben auch über die zweite Öffnung an die Entlastungsbohrung angeschlossen ist, und daß nach Erreichen der entsprechenden Endlage des Servokolbens die mit der Druckmittelquelle verbundene Stirnseite über die Ringnut mit dem Abfluß verbunden ist.The invention aims to eliminate the above disadvantages, in particular she strives to also relieve the pump and thereby the power requirement to belittle. It solves this problem with the devices mentioned at the beginning in that for an effective relief of both the servo piston in all switching positions as well as the pump each end face of the servo piston has a first control opening in the Housing is assigned to the one on the same side in front of the control slide located relief bore on the one hand and with an annular groove on the servo piston on the other hand, a longitudinal bore in the servo piston is in communication; being the annular groove through a second control opening in the housing with the one on the control slide Inflow from the pump is connected, and that through the control slide when moving The first control opening located on this end position is closed in an end position is and the servo piston via the second control opening with the pressure medium inflow connected is; while on the other hand through the control slide the inflow -interrupted by the second opening to the servo piston and the servo piston is also connected to the relief bore via the second opening, and that after reaching the corresponding end position of the servo piston with the pressure medium source connected face is connected to the drain via the annular groove.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß nunmehr in allen Schaltstellungen auch noch eine Entlastung der Pumpe eintritt. Das heißt also, die Pumpe braucht nur dann einen Druck aufzubauen, wenn wirklich eine Verstellarbeit am Servokolben gefordert wird. Wenn dagegen die Schaltstellungen erreicht sind, so läuft die Pumpe leer und verbraucht keine Leistung.The device according to the invention has the advantage that now in all Switching positions also a discharge of the pump occurs. So that means that The pump only needs to build up pressure when it is really being adjusted is required on the servo piston. If, on the other hand, the switch positions are reached, so the pump runs empty and does not consume any power.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung entspricht der Mittelstellung des in an sich bekannter Weise symmetrisch ausgebildeten Steuerschiebers die Mittelstellung des Servokolbens, und es entsprechen ferner den Endstellungen des Steuerschiebers die entgegengesetzten Endstellungen des Servokolbens. Dabei ist die Anordnung am Servokolben so getroffen, daß für eine Entlastung desselben in den Endlagen auf jeweils einer Seite die Innenkante der Ringräume aus dem den Servokolben aufnehmenden Zylinder heraustritt. Zweckmäßigerweise wird dabei der .Zylinder durch eine Büchse gebildet, welche mit Steuerschlitzen versehen und durch einen Deckel od. dgl. im Gehäuse festgelegt und abgeschlossen ist.In a preferred embodiment according to the invention the center position of the control slide, which is designed symmetrically in a manner known per se the middle position of the servo piston, and it also corresponds to the end positions of the control spool the opposite end positions of the servo piston. Included the arrangement on the servo piston is made in such a way that it is relieved of the load in the end positions on each side the inner edge of the annular spaces from the Servo piston receiving cylinder emerges. Appropriately, the .Cylinder formed by a sleeve, which is provided with control slots and through a lid or the like is fixed and closed in the housing.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigt das Ausführungsbeispiel der Zeichnung ,an Hand eines Längsschnittes durch die Verstellvorrichtuna mit Servokolben und Steuerschieber. Nach der Zeichnung ist für die beispielsweise Betätigung der Wechselkupplung eines Zahnrad-Wendegetriebes eine Verstellvorrichtung vorgesehen. Diese besteht im einzelnen aus einem Servokolben 10; -der in der Mitte auf einem Nabenteil 11 unmittelbar eine Schaltgabel zum Eingriff in die nicht dargestellte Schaltmuffe der Wechselkupplung trägt. Der Servokolben 10 ist symmetrisch ausgebildet und von einer dem Leerlauf entsprechenden Mittellage aus in je eine seitliche Endlage für Vorwärts- bzw. Rückwärtsgang bewegbar: Er wird durch eine Kugelraste 12 od. dgl. in den einzelnen Schaltstellungen festgelegt. Der Servokolben ist in einem Gehäuseteil 13 angeordnet, der seitlich am Gehäuse des Wendegetriebes angeflanscht bzw. angegossen sein kann.The embodiment of the drawing shows how the invention can be carried out in detail, using a longitudinal section through the adjusting device with servo piston and control slide. According to the drawing, an adjusting device is provided for the actuation of the interchangeable clutch of a gear reversing gear, for example. This consists in detail of a servo piston 10; -the in the middle on a hub part 11 directly carries a shift fork for engagement in the shift sleeve, not shown, of the interchangeable clutch. The servo piston 10 is symmetrical and can be moved from a central position corresponding to idling into a lateral end position for forward or reverse gear: it is fixed in the individual switching positions by a ball catch 12 or the like. The servo piston is arranged in a housing part 13 which can be flanged or cast on the side of the housing of the reversing gear.

In demselben Gehäuseteil befindet sich aqch der Steuerschieber 14, der ebenfalls symmetrisch ausgebildet und von einer Mittellage aus nach beiden Endstellungen bewegbar ist. Er wird durch einen Umschalthebel 15 betätigt. Weiterhin befindet sich im unteren Teil des Gehäuses 13 noch ein nicht dargestellter Betätigungskolben zum Ausrücken der Trennkupplung, der aber mit seinem einzelnen Organ nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.In the same housing part there is also the control slide 14, which is also designed symmetrically and from a central position to both end positions is movable. It is operated by a switch lever 15. Still located In the lower part of the housing 13 there is still an actuating piston (not shown) to disengage the disconnect clutch, which, however, with its individual organ is not the subject of the present invention.

Um eine günstigere Führung der Gehäusebohrungen zu erreichen, entsprechen am Steuerschieber 14 und am Servokolben 10 die entgegengesetzten äußeren Endstellungen jeweils der Stellung für Vorwärts-und Rückwärtsgang. Der Steuerschieber 14 besteht aus zwei äußeren Teilkolben 16 und 16a und zwei inneren Teilkolben 17 und 17a, zwischen denen eine breite Ringnut 18 bzw. 18a eingestochen ist. In den durch diese gebildeten Ringkammern münden die Druckmittelanschlüsse 19 und 19a von der Pumpe. Bohrungen 20 und 20a führen von den Räumen auf der Stirnseite der Teilkolben 16,16a in das Gehäuse und dienen dadurch zur Druckentlastung.In order to achieve more favorable guidance of the housing bores, the opposite outer end positions on the control slide 14 and on the servo piston 10 each correspond to the position for forward and reverse gear. The control slide 14 consists of two outer sub-pistons 16 and 16a and two inner sub-pistons 17 and 17a, between which a wide annular groove 18 or 18a is pierced. The pressure medium connections 19 and 19a from the pump open into the annular chambers formed by these. Bores 20 and 20a lead from the spaces on the face of the partial pistons 16, 16a into the housing and thereby serve to relieve pressure.

Der Servokolben 10 ist mittels zweier Büchsen 21 und 21a in das Gehäuse 13 eingesetzt, die nach außen durch Deckel oder in anderer Weise abgeschlossen sind. Er besteht auf jeder Seite aus einem äußeren Teilkolben 22 bzw. 22a und einer daran nach innen anschließenden Ringnut 23 bzw. 23 a. Diese sind durch Längsbohrungen 24 bzw. 24 a mit den, Stirnseiten der äußeren Kolbenteile 22 und- 22 a verbunden. Zur Verbindung zwischen Steuerschieber und Servokolben dienen auf jeder Seite zwei Gehäusebohrungen 25 und 25 a bzw. 26 und 26 a, deren erstere die Räume auf der Stirnseite und deren letztere die Ringnuten 18, 23 bzw. 18 a, 23 a miteinander verbinden.The servo piston 10 is inserted into the housing 13 by means of two sleeves 21 and 21a, which are closed off from the outside by covers or in some other way. It consists on each side of an outer partial piston 22 or 22a and an annular groove 23 or 23a adjoining it inwardly. These are connected by longitudinal bores 24 and 24 a with the end faces of the outer piston parts 22 and 22 a. Two housing bores 25 and 25 a or 26 and 26 a are used on each side to connect the control slide and servo piston, the former connecting the spaces on the end face and the latter connecting the annular grooves 18, 23 or 18 a, 23 a with one another.

In der gezeichneten Leerlaufstellung tritt das Druckmittel auf beiden Seiten durch die Bohrungen 19,19 a ein und fließt von dort aus über die Bohrungen 26 und 26 a sowie entsprechende Ringkammern 27 und 27a in den Büchsen 21, 21ia'in die Ringnuten 23 und 23 a am Servokolben. Von dort aus fließt das Druckmittel über die Längsbohrungen 24 und 24 a auf die Stirnseiten des Servokolbens und dann über die Ringkammern 28 und 28a sowie die Bohrungen 25 und 25a auf die Stirnseiten des Steuerschiebers 14 und bei 20, 20a drucklos ab. Die Pumpe braucht damit keinen Druck aufzubauen.In the idle position shown, the pressure medium enters on both sides through the bores 19, 19 a and flows from there via the bores 26 and 26 a and corresponding annular chambers 27 and 27 a in the bushes 21, 21 a 'into the annular grooves 23 and 23 a on the servo piston. From there, the pressure medium flows through the longitudinal bores 24 and 24a to the end faces of the servo piston and then via the annular chambers 28 and 28a and the bores 25 and 25a to the end faces of the control slide 14 and at 20, 20a without pressure. The pump does not need to build up any pressure.

Wird mit dem Umschalthebel 15 der Steuerschieber 14 zum Einschalten eines Ganges z. B. in seine linke Endstellung bewegt,'dann wird der Druckmittelzütritt durch die Bohrung19a auf der rechten Seite des Steuerschiebers durch den Teilkolben 16a abgesperrt. Auf dieser Seite kann also kein Druckmittel zum Servokolben gelangen, während die Entlastung über 25a und 20ä bleibt. Auf der linken Seite wird dagegen durch den Teilkolben 16 am Steuerschieber die Entlastungsbohrung 20 .geschlossen,. so .daß nunmehr die Pumpe über 26, 27, 23 und 24 auf der Stirnseite 29 des Servokolbens 10 Druck aufbauen kann. Der Servokolben 1O wird dadurch nach rechts, d. h. in die entgegengesetzte Endstellung gedrückt, wobei die Kugel 12 in die Raste 30 einrastet. In der Endstellung gibt der Servokolben 10 mit seiner inneren Steuerkante 31 auf der linken Seite die Entlastung in das Gehäuse frei, so daß der Druck im Kreislauf abgebaut wird und die Pumpe drucklos ohne Leistung umlaufen kann.If the switch lever 15 of the control slide 14 to turn on a gear z. B. moved into its left end position, 'then the pressure medium access is blocked through the bore 19a on the right side of the control slide by the piston part 16a. On this side, therefore, no pressure medium can reach the servo piston, while the relief remains via 25a and 20ä. On the other hand, on the left-hand side, the relief bore 20 is closed by the partial piston 16 on the control slide. so .that the pump can now build up pressure via 26, 27, 23 and 24 on the end face 29 of the servo piston 10. The servo piston 10 is thereby pressed to the right, ie into the opposite end position, the ball 12 engaging in the catch 30. In the end position, the servo piston 10 releases the discharge into the housing with its inner control edge 31 on the left-hand side, so that the pressure in the circuit is reduced and the pump can run without pressure and without power.

Wird aus der beschriebenen Gangstellung der Umschalthebel 15 wieder in die gezeichnete Mittellage bewegt, dann wird. auf der rechten Seite über 26a, 27a, 23a und 24a Druck auf der rechten Stirnseite 29a des Servokolbens aufgebaut, welcher den Servokolben in die- gezeichnete Mittelstellung zurückbewegt, in der dann über 20 und 20 a wieder die Entlastung eintritt. Die Schaltung- in die andere Gangstellung geht sinngemäß vor sich. Ebenso ist es auch denkbar, den-Umschalthebel 15 von einer in die andere Endlage. umzulegen, da in jedem Fall eine nicht dargestellte- Gleichlaufeinrichtung an der Wechselkupplung im Getriebe gewissermaßen von selbst eine so lange .Schaltpause einlegt, bis der Gleichlauf erzielt ist.If the shift lever 15 is moved back into the center position shown from the gear position described, then. built on the right side via 26a, 27a, 23a and 24a print on the right end face 29a of the servo piston, which is moved back to the servo piston into diesel drawn central position in the then 20 and 20 a re-enters the discharge. The shift into the other gear position proceeds analogously. It is also conceivable to move the switching lever 15 from one end position to the other. because in each case a synchronization device, not shown, on the changeover clutch in the gearbox, so to speak, inserts a switching pause that is long enough by itself until synchronization is achieved.

Claims

Claims: 1. Adjusting device with a pressure medium-operated servo piston, a relieved control slide and a pressure medium pump, the servo piston and control slide are arranged coaxially next to each other in a common housing and the control slide can be moved by a switching lever from a central position into two control positions symmetrically to the latter, and thereby the Pressure medium supplies the servo piston, which can also be displaced from a central position into two switch positions symmetrically to the latter, via bores in the housing, characterized in that, for effective relief in all switch positions, both the servo piston (10) and the pump on each end face (29, 29 a ) of the servo piston is assigned a first control opening (25, 25a) in the housing, which is connected to a relief bore (20, 20a) on the same side in front of the control slide (14) and to an annular groove (23, 23a) on the servo piston via a L. on the other hand, the longitudinal bore (24, 24a) in the servo piston is in communication, the annular groove being connected through a second control opening (26, 26a) in the housing to the inflow @ 19, 19a) located on the control slide - from the pump; and that -by the control slide when moving into an end position, the first control opening (25) located on this end position side is closed and the servo piston is connected to the pressure medium inflow via the second control opening (26), while the inflow through the control slide on the other side the second opening (26a) to the servo piston is interrupted and the servo piston is also connected to the relief bore (20a) via the second opening (26a), and that after reaching the corresponding end position of the servo piston, the end face (29) connected to the pressure medium source via the Annular groove (23) is connected to the drain.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that that the middle position of the symmetrically formed in a manner known per se Control slide (14) the middle position of the servo piston (10) and the end positions Jes control spool (14) the opposite end positions of the servo piston (10) correspond.

3. Adjusting device according to claims 1 and 2, characterized in that that for a relief in the end positions of the servo piston (10) on each one Side the inner edge (31 or 31a) of the annular spaces (23 or 23a) from which the servo piston receiving cylinder emerges.

4. Adjusting device according to claim 3, characterized characterized in that the cylinder is formed by a sleeve (21 or 21 a), which are provided with control slots (27, 27a) and by a cover or the like Housing (13) is set and completed. Considered publications: German Patent Nos. 952 054, 949142, 718100; Swiss patent specification No. 241987. Earlier patents considered: German Patent No. 1035 999.