DE1555276C2 - Übersetzungssteuersystem mit fluidischem Steuer- und Arbeitsmedium in einem Fahrzeug für ein Paar von Zweigangtreibachsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Übersetzungssystem mit

fluidischem Steuer- und Arbeitsmedium in einem

ίο Fahrzeug für ein Paar von Zweigangtreibachsen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs bzw. n.ach Patent 15 30 691.

Derartige Fahrzeuge mit einem Paar von Zweigangtreibachsen sind einschließlich der für den Antrieb erforderlichen Steuerung im Hauptpatent 15 30 691 ausführlich beschrieben. Insbesondere ist dort gezeigt, daß die beiden Achsantriebe getrennt je in einen hohen und in einen niedrigen Gang schaltbar sind, daß zwar, sofern der eine Achsantrieb im hohen, der andere Achsantrieb im niedrigen Gang arbeitet, ein Zwischenachsausgleichsgetriebe erforderlich ist, daß aber auf diese Art insgesamt drei verschiedene Übersetzungen für das Fahrzeug allein durch den Achsantrieb ermöglicht werden. Zur Anpassung an schlechte Bodenverhältnisse kann das Zwischenachsausgleichgetriebe von Hand blockiert, d. h. unwirksam geschaltet werden, allerdings nur, wenn beide Achsen im niedrigen Gang angetrieben werden.

Beim Gegenstand des Hauptpatents verlaufen alle Steuerungen bzw. Betätigungen hydraulisch bzw. fluidisch, beispielsweise mit Druckluft. Jeder der beiden Zweigangantriebe befindet sich ohne Druckmittel im niedrigen und mit Druckmittel im hohen Gang; auch das Zwischenachsausgleichgetriebe arbeitet ordnungsgemäß ohne Druckmittel und wird durch Zufuhr von Druckluft in die Blockiereinstellung gebracht. Damit kann zwar ziemlich einfach erreicht werden, daß das Zwischenachsausgleichgetriebe nicht blockierbar ist, sofern sich eine der beiden Zweigangtreibachsen im hohen Gang befindet; auch kann dafür gesorgt werden, daß das Zwischenachsausgleichgetriebe automatisch entlüftet, also wirksam geschaltet wird, sofern sich beide Zweigangtreibachsen im niedrigen Gang befinden, das Ausgleichgetriebe blockiert ist und der Fahrzeugführer die eine Zweigangtreibachse in den hohen Gang schaltet. Doch gerade in diesem letzten Fall können Schwierigkeiten auftreten, sei es weil die Entlüftung des Ausgleichsgetriebes langsamer erfolgt als die Belüftung des einen Zweigangantriebs, sei es weil die einander sperrenden Teile des Ausgleichgetriebes beispielsweise durch ein noch wirksames Drehmoment und durch eine dadurch bedingte zu große Reibkraft aneinander hängen bleiben und sich nicht rechtzeitig voneinander lösen. In beiden Fällen sind Beschädigungen in der Drehmomentübertragungsanlage vom Fahrzeugmotor zu den Rädern unvermeidlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Fehlermöglichkeit bei einem Übersetzungssteuersystem der eingangs genannten Art zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.

Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß Beschädigungen in der Drehmomentübertragung möglich sind, weil nach dem Stand der Technik die notwendigen Steuerbefehle für die Gangschaltung und die Schaltung des Ausgleichgetriebes zwar korreliert ausgegeben werden, nicht aber abhängig sind; es fehlt eine Rückkopplung vom Zwischenachsausgleichgelriebe her, die eine neue Gangschaltung erst dann freigibt,

wenn vorher die notwendigen Voraussetzungen im Ausgleichgetriebe erfüllt sind. Erfindungsgemäß können daher die einzelnen Geschwindigkeitsstufen nach wie vor mit einem Wählventil vorgewählt werden, doch bleiben die vom Wählventil abgehenden Leitungen so lange drucklos, und die Zufuhr des Druckmittels zum Wählventil bleibt so lange gesperrt, bis das Ausgleichsgetriebe seine eigentliche unblockierte Arbeitsstellung erreicht hat.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen ist die

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Übersetzungssteuersystems eines Fahrzeuges nach der Erfindung,

Fig.2 ein Ausschnitt aus einer Schnittzeichnung r> eines Teiles des in der F i g. 1 dargestellten Systems mit der Betätigungsvorrichtung und die

Fig.3 ein Schnitt durch ein in der Einrichtung nach der F i g. 1 verwendetes Steuerventil.

Die Fig. 1 zeigt eine Tandemachsanordnung 10 mit einer rückwärtigen Achse 11 und einer vorderen Achse 12, die in der herkömmlichen, nicht dargestellten Weise P^ an den mit unterbrochenen Linien dargestellten \y Rahmenteilen 13 und 14 eines Fahrzeuges angebracht sind. Die Achsen 11, 12 sind mit erweiterten Teilen 15, 16 zur Aufnahme des herkömmlichen Differential- und Drehzahlwechselgetriebes (nicht dargestellt) versehen, mit dem mehrere, bei der dargestellten Ausführungsform zwei verschiedene Übersetzungsverhältnisse hergestellt werden können. Jede der Achsen 11, 12 enthält eine Schaltvorrichtung 18,19, die mit der die Achsen 11, 12 in eine hohe und eine niedrige Ausgangsdrehzahl geschaltet werden können. In dem erweiterten Teil 16 der vorderen Achse 12 ist ein Zwischenachsausgleichsgetriebe 21 angeordnet. Das Getriebe 21 ist mit einer Betätigungsvorrichtung 22 ausgestattet, die am besten aus der F i g. 2 zu ersehen ist, dem Getriebe zugeordnet ist und bei Betätigung das Getriebe außer Betrieb setzt.

Der Antrieb der Achsanordnung 10 erfolgt vom Motor des Fahrzeugs aus, in das die Achsanordnung eingebaut ist, und im besonderen von dem Getriebe 23 des Fahrzeuges aus über einen in der F i g. 1 durch die Linie 24 angedeuteten Antrieb zu einem Kreuzgelenk 25, über das der Antrieb des Zwischenachsausgleichsgej J triebes 21 erfolgt. Dieses Getriebe 21 teilt die Leistung auf die Achsen 12, 11 auf. Das Ausgleichsgetriebe 21 treibt ein Ausgangsglied 26 eines Kreuzgelenkes an, das mit dem Eingangsglied 27 des Kreuzgelenkes für die rückwärtige Achse 11 verbunden ist und diese antreibt.

Wie bereits erwähnt, sind für die Achsen 11, 12 mehrere Übersetzungsverhältnisse vorgesehen, zu welchem Zweck die Achsen mit Schaltvorrichtungen 18, 19 ausgestattet sind, mit denen diese auf eine hohe und eine niedrige Drehzahl geschaltet weiden können. Die Schaltvorrichtungen 18, 19 weisen die gleiche Ausführungsform auf und werden von einem 3-Wege/2-Stellungsventil 80 geschaltet; Schaltvorrichtungen 18 und 19 sowie Ventil 80 sind im Stammpatent DE-PS 15 30 691 ausführlich beschrieben. Ventil 80 ist ähnlich aufgebaut wie das noch zu beschreibende Ventil 133.

Ebenso wie die Schaltvorrichtungen 18, 19 wird die Betätigungsvorrichtung 22 für das Zwischenachsausgleichsgetriebe von dem Druck eines Druckmittels betätigt, z. B. von einem pneumatischen Druck. Die Betätigungsvorrichtung 22 (F i g. 2) weist ein Hülsen- b^r> glied 60 auf, das auf einer Eingangswelle 61 gelagert ist, die das Zwischenachsausgleichsgetriebe 21 mit Leistung versorgt. Das Hülsenglied 60 ist „ f der Welle 61 gleitbar gelagert und weist eine Keilverbindung mit dieser auf. Dieses Hüi'senglied 60 ist mit seitlich vorstehenden Zähnen 62 versehen, die mit den Zähnen 63 eines Zahnrades 64 kämmt, das einen Teil des Getriebes 21 bildet. Stehen die Zähne 62 mit den Zähnen 63 des Ausgleichsgetriebes in Eingriff, so geht die Leistung der Eingangswelle 61 auf das Ausgleichsgetriebe, wobei dieses seine Funktion nicht ausüben kann, weshalb die beiden Achsen in einem festen Antriebsverhältnis angetrieben werden, während dac Ausgleichsgetriebe unwirksam ist.

Das Hülsenglied 60 wird in die Sperr- und die Freigabestellung von einem Jochglied 65 bewegt, das mit dem Hülsenglied 60 in Verbindung steht und sich von diesem aus nach außen erstreckt. Das außen gelegene Ende des Jochgliedes 65 ist mit einer Kolbenstange 70 fest verbunden. Die Kolbenstange 70 trägt an dem einen Ende einen in einem Zylinder 72 gleitbar gelagerten Kolben 71. Eine Feder 73 sucht den Kolben 71 in eine Stellung zu bewegen, in der das Hülsenglied 60 aus dem Zahnrad 64 des Ausgleichsgetriebes ausgerückt ist, wodurch es betriebsfähig wird. Wird jedoch dem Zylinder 72 ein Druckmittel zugeführt, wird die Kolbenstange 70 nach rechts bewegt (F i g. 2), wobei das Jochglied 65 in eine Stellung bewegt wird, bei der die Hülse 60 in das Zahnrad 64 eingerückt ist, wobei das Ausgleichsgetriebe unwirksam wird. Das Druckmittel wird dem Zylinder 72 über eine Rohrleitung 75 zugeführt.

Die F i g. 3 zeigt den besonderen Aufbau des 3-Wege/2-Stellungsventils 133. Das Ventil 133 weist einen Durchlaß 200 auf, der mit einer Einlaßleitung 200a und mit der zum Wählventil 131 führenden Leitung 132 in Verbindung steht. Eine Spindel 201 trägt eine Kugel 202, die gegen den Ventilsitz 203 gedrückt und von diesem abgehoben werden kann, wobei die Druckmittelströmung aus der Leitung 200a zur Leitung 132 beeinflußt wird. Die Kugel wird in die in der F i g. 3 dargestellte Oifenstellung bewegt, wenn das Spindelglied 201 bewegt wird, an dem die Kugel 202 angebracht ist. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist dem außen gelegenen Ende 205 des Spindelgliedes 201 ein kolbenförmiger Ansatz 207 an der Kolbenstange 70 der Betätigungsvorrichtung 22 zugeordnet. Der Ansatz 207 an der Stange 70 wirkt auf das äußerste Ende 205 der Spindel 201 ein und bewegt die Kugel in eine Offenstellung, die in der Fig. 3 dargestellt ist, so daß durch das Ventil 133 das Druckmittel hindurchströmen kann, wenn die Betätigungsvorrichtung 22 nicht in der Sperrstellung ist.

Wird die Betätigungsvorrichtung 22 in die Sperrstellung gebracht, wird die Stange 70 (F i g. 2) nach rechts bewegt, wobei der abgesetzte Teil 208 an der Stange 70 unter das äußerste Ende 205 der Spindel 201 bewegt wird. Bei dieser Stellung drückt eine Feder 210 die Kugel 202 auf den Ventilsitz 203, wodurch die Strömung aus der Einlaßleitung 200a zur Druckmittelleitung 132 gesperrt wird und damit die Strömung zum Ventil 131. Zugleich wird die Leitung 132 und das Wählerventil 131 über den Durchlaß 211 entlüftet oder entleert, wenn die Kugel ihre Schließstellung einnimmt. Hieraus geht hervor, daß die Schaltvorrichtungen 18, 19 erst dann betätigt werden können, wenn die Betätigungsvorrichtung 22 unbetätigt ist.

Die Sperrvorrichtung 22 wird betätigt, wenn ein Ventil 215 (F ig. 1) betätigt wird.

Die Arbeitsweise des Übersetzungssteuersystems geht aus der obenstehenden ausführlichen Beschreibung

5 6

hervor. Bei Betätigung des Wählventils 131 werden die 131 kann die Schaltvorrichtung 18, 19 für die Achsen

Achsen 11,12 wahlweise auf die hohe oder die niedrige nicht betätigen. Wird jedoch die Betätigungsvorrich-

Drehzahl geschaltet. Die Strömung des Druckmittels tung gelöst, können die Achsen auf die hohe oder die

durch das Wählventil 131 wird jedoch vom Ventil 133 niedrige Drehzahl geschaltet werden. Es ist daher

beeinflußt, das von der Betätigungsvorrichtung 22 5 unmöglich, daß die beschriebene Steuereinrichtung die

betätigt wird. Wird die Betätigungsvorrichtung betätigt, Schaltvorrichtungen betätigt, bevor die Betätigungsvor-

so wird das Ventil 133 geschlossen, und das Wählventil richtung 22 für das Ausgleichsgetriebe gelöst worden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Übersetzungssteuersystem mit fluidischem Steuer- und Arbeitsmedium in einem Fahrzeug für ein Paar von Zweigantreibachsen, die durch ein Zwischenachsausgleichsgetriebe miteinander verbunden sind, wobei eine Zweigangtreibachse getrennt von einer druckmittelbetätigten Schaltvorrichtung durch Zufuhr von Druckmittel aus einer ersten in eine zweite Übersetzungsstufe und durch Entlastung vom Druckmittel aus der zweiten in die erste Übersetzungsstufe schaltbar ist, das Zwischenachsausgleichsgetriebe durch Betätigung eines Druckmittelzylinders sperrbar ist, die Schaltvorrichtungen der Zweigangtreibachsen durch ein handbetätigtes 3-Stellungswählventil für drei verschiedene wirksame Gesamtübersetzungen des Treibachsenpaares derart steuerbar sind, daß in der ersten Wählstellung die Schaltvorrichtung beider Zweigangtreibachsen vom Druckmittel entlastet sind und in der zweiten und dritten Wählstellung der Schaltvorrichtung der einen Treibachse sowie in der dritten Wählstellung auch der Schaltvorrichtung der anderen Treibachse Druckmittel zugeführt wird, wobei ferner von der Druckmittelzuleitung ium 3-Stellungswählventil vor diesem eine Druckmitielsteuerleitung für den Druckmittelzylinder zum Sperren des Zwischenachsausgleichsgetriebes abzweigt, in dieser Druckmittelsteuerleitung in Reihe als handbetätigtes Steuerelement für den Druckzylinder ein erstes 3-Wege/2-Stellungsventil, das im normalen Betriebszustand des Fahrzeuges zur Freigabe des Zwischenachsausgleichsgetriebes die Druckmittelsteuerleitung entlastet und von der Druckmittelzufuhr absperrt und bei Betätigung an die Druckmittelzufuhr anschließt, und diesem nachgeschaltet als HilfsSteuerelement ein zweites 3-Wege/2-Stellungsventil angeordnet sind, wobei das zweite 3-Wege/2-Stellungsventil von der Schaltvorrichtung der einen Zweigangtreibachse gesteuert ist und in deren Stellung für die erste Übersetzungsstufe eine Verbindung vom ersten 3-Wege/2-Stellungsventil zum Druckmittelzylinder herstellt, während es diese Verbindung in der Stellung dieser Schaltvorrichtung für die zweite Übersetzungsstufe unterbricht und den Druckmittelzylinder entlastet, nach Patent 1530691, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittelzuleitung (220a, 132) zum 3-Stellungswählventil (131) stromabwärts der Abzweigstelle der Druckmittelsteuerleitung (230, 84) als Schaltsperrelement ein weiteres 3-Wege/2-Stellungsventil (133) angeordnet ist, das von der Betätigungsvorrichtung (22) für die Sperre (62, 63) des Zwischenachsausgleichgetriebes (21) gesteuert ist, und in der Stellung für gesperrtes Zwischenachsausgleichsgetriebe das 3-Stellungswählventil (131) von der Druckmittelzufuhr absperrt und den zum 3-Stellungswählventil (131) führenden Abschnitt (132) der Druckmittelzuleitung (220a, 132) entlastet.

2. Übersetzungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (22) für die Sperre (62, 63) des Zwischenachsausgleichgetriebes (21) ein abgesetztes Teil (208) und anschließend einen kolbenförmigen Ansatz (207) aufweist, der mit dem äußersten Ende (205) einer das 3-Wege/2-Stellungsventil (133) steuernden Spindel (201) in Eingriff steht und die

Druckmittelzufuhr zum Wählventil (131) unterbricht, solange sich die Sperre (60, 62) des Zwischenachsausgleichgetriebes (21) im Eingriff befindet.