DE2013080C3

DE2013080C3 - Device for switching tooth clutches

Info

Publication number: DE2013080C3
Application number: DE19702013080
Authority: DE
Inventors: Alfred 7990 Friedrichshafen Magg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1970-03-19
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DE2013080A1; SE355053B; GB1274623A; FR2078352A5; DE2013080B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schalten von mit Abweisklauen versehenen Zahnkupplungen, von denen jede aus einem frei drehbaren und einem drehfesten, durch einen Druckmittelantrieb axial verschieblichen Kupplungsglicd besteht, insbesondere für Kraftfahrzeugwechsclgetriebe.The invention relates to a device for switching tooth clutches provided with deflection claws, each of which consists of a freely rotatable and a non-rotatable, by means of a pressure medium drive axially displaceable coupling device, in particular for motor vehicle gearboxes.

Durch Druckmittelantriebe betätigbare Zahnkupplungen sind beispielsweise aus der Firmendruckschrift vom 21. Februar 1968 ^Mechanische Ergänzungsgetriebe, Bauart pneumatische Schalthilfe SWV 500 Fk spezial« der Firma Voith Getriebe KG, Heidenheim, und aus der deutschen Auslegcschrift 1 ^l)43 554 bekanntgeworden. Diese bekannten Zahnkupplungen werden bei Stillstand geschaltet. Mögliche Zahn-vor-Zahn-Stellungen in solchen Kupplungen müssen durch eine besondere Schalthilfe beseitigt werden, mittels welcher die das verschiebbare Kupplungsglied tragende Welle, gegenübet dem zu kuppelnden Zahnrad um einen bestimmten Betrag verdrehbar ist. Die Anwendung derartiger Zahnkupplungen ist auf ganz bestimmte Getriebearten, z. B. Wendegetriebe tür Lokomotiven, begrenzt.By fluid actuators operated gear couplings from 21 February 1968 ^ Mechanical supplement gear type pneumatic shifting aid SWV are known from the company publication famous 500 Fk special "Voith transmission KG, Heidenheim, and from the German Auslegcschrift ^1L) 43554. These known tooth clutches are switched when the vehicle is at a standstill. Possible tooth-before-tooth positions in such clutches must be eliminated by a special switching aid, by means of which the shaft carrying the displaceable coupling member can be rotated by a certain amount in relation to the gear to be coupled. The application of such gear couplings is very specific to transmission types, such. B. Reversing gear for locomotives, limited.

Aus der Deutschen Auslegcschrift 1 575 847 ist eine weitere, durch einen Arbeitskolben betätigte Klauenkupplung bekannt, deren. Einrücken vom Schaltweg des Kolbens abhängig ist. Bei einer Schaltbewegung der SchiebemufTe aus der einen in die andere Schaltstellung wirkt in Neutralstellung der Schiebeniulle eine Sperrkraft auf den Arbeitskolben, so daß dieser in seiner Bewegung abgebremst wird. Diese Sperrkraft wird vor dem Ineinandergreifen der Kupplungsverzahnungen aufgehoben und die volle Schaltkraft wieder wirksam. Die Drehzahlangleichung der einzurückenden Kupplungsglieder erfolgt daher bei einer derartigen Klauenkupplung unter vollem Schaltdruck, der auf den Arbeitskolben wirkt. Dabei entsteht ein verhältnismäßig starkes Ratschgeräusch. Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltverhalten von durch Servokraft betätigten Zahnkupplungen zu verbessern. From the German Auslegcschrift 1 575 847 there is another one operated by a working piston Known claw coupling whose. Engagement is dependent on the shift travel of the piston. At a Switching movement of the sliding sleeve from one switching position to the other acts in the neutral position of the Slide a locking force on the working piston, so that this is slowed down in its movement. This locking force is before the meshing of the Clutch gears removed and the full shifting force is effective again. The speed adjustment the clutch members to be engaged therefore takes place with such a claw clutch under full Switching pressure that acts on the working piston. This creates a relatively strong ratcheting noise. The invention specified in the claim is based on the object of the switching behavior of to improve by servo-operated tooth clutches.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art der Kreislauf des Druckmittelsantriebs ein Druckreduzierventil und ein Umgehungsventil für das Druckreduzierveniil enthält und daß eine von den Schwingungen der Kupplungsglieder beeinflußbare, elektrische Impuiseinrichtung zur Betätigung des Umgehungsvenills vorgesehen ist, derart, daß bei Annäherung an den Gleichlauf zwischen dem frei drehbaren und dem verschieblichen Kupplungsglied das Druckreduzier-ίο ventil umgangen und der Druckmittelantrieb beaufschlagt wird.This object is achieved in that, in a device of the type mentioned at the outset, the circuit of the pressure medium drive, a pressure reducing valve and a bypass valve for the pressure reducing valve contains and that one of the vibrations of the coupling members can be influenced, electrical Impulse device for actuating the bypass valve is provided such that when approaching the synchronism between the freely rotatable and the sliding coupling element the pressure reducing ίο valve bypassed and the pressure medium drive is acted upon.

Durch die ertindungsgemäße Schalteinrichtung wird zunächst unter einem geringen Schaltdruck ein Gleichlauf der einzurückenden Kupplungsglieder !5 herbeigeführt und bei Annäherung an den Gleichlauf wird anschließend der eigentliche Einrückvorgang mit einem ungedrosselten Schaltdruck vorgenommen. Das Synchronisieren unter geringem Schaltdruck ruft hierbei keine störenden Geräusche hervor so und die Abnützung an den Slirnflächen der Kupplungsverzahnung ist auch nach längerer Betriebszeit vergleichsweise klein.By means of the switching device according to the invention, the clutch members to be engaged are initially synchronized at a low switching pressure, and when the synchronous operation is approached, the actual engagement process is then carried out with an unthrottled switching pressure. The synchronization under low switching pressure does not cause any disturbing noises and the wear on the end surfaces of the clutch toothing is comparatively small even after a long period of operation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and described in more detail below. It shows

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Schalteinrichtung, F i g. 1 a schematic representation of the switching device,

F i g. 2 eine teilweise und schematische Abwicklung der Abweisklauen in vergrößertem Maßstab. In F i g. 1 ist mit 1 ein mit einer Druckmittelversorgung verbundenes Zweiwcge-Ventil bezeichnet, welches beispielsweise durch einen nicht dargestellten Schalthebel verstellbar ist. Ein Druckreduzierventil 2 ist in eine Leitung L 1 zwischen das Ventil 1 und einen Druckmittelantrieb 3 eingebaut. Eine der Leitung L 1 parallele Leitung L 2 kann durch ein als Magnetventil ausgebildetes Umgehungsventil 4 gesteuert werden. In der Leitung L 2 ist außerdem ein Rückschlagventil 5 vorgesehen.F i g. 2 shows a partial and schematic development of the deflector claws on an enlarged scale. In Fig. 1, 1 denotes a two-way valve which is connected to a pressure medium supply and which can be adjusted, for example, by a switching lever, not shown. A pressure reducing valve 2 is installed in a line L 1 between the valve 1 and a pressure medium drive 3. A line L 2 parallel to line L 1 can be controlled by a bypass valve 4 designed as a solenoid valve. A check valve 5 is also provided in line L 2.

Der Druckmittelantrieb 3 steht über ein Schaltgestänge 6, 7 mit einem mit Abweisklauen 8 versehenen, axial verschieblichen Kupplungsglied 9 einer Zahnkupplung 10 in Verbindung, die auf einer Welle 11 drehfest gelagert ist. Ein auf der Welleil frei drehbares 'Kupplungsglied ist als Zahnrad 12 ausgebildet und trägt dem Kupplungsglied 9 entsprechende Abweisklauen 13.The pressure medium drive 3 is via a switching linkage 6, 7 with a deflector claw 8 provided, axially displaceable coupling member 9 of a toothed coupling 10 in connection on a shaft 11 is rotatably mounted. One on the Welleil free rotatable 'coupling member is designed as a gear 12 and carries the coupling member 9 corresponding Deflector claws 13.

Am Schaltgestänge 6, 7 ist ein Impulsgeber 14 befestigt, welcher mit einem gegenüberliegenden ortsfesten lmpulsnehmer 15 zusammenwirkt. Letzterer ist über eine elektrische Leitung an ein das Umgehungsventil 4 steuerndes elektronisches Schaltgerät 16 angeschlossen.On the shift linkage 6, 7, a pulse generator 14 is attached, which with an opposing stationary Pulse sensor 15 cooperates. The latter is connected to the bypass valve via an electrical line 4 controlling electronic switching device 16 connected.

Aus F i g. 2 ist eine Ausführungsform der miteinander zusammenwirkenden Abweisklaiien 8 und am Kupplungsglied 9 bzw. Zahnrad 12 während des Ratschvorgangs zu ersehen.From Fig. 2 is an embodiment of each other cooperating Abweisklaiien 8 and on the coupling member 9 or gear 12 during the Can be seen ratcheting.

Die Einrichtung arbeilet wie folgt: In der gezeichneten Stellung des Ventils 1 ist der Druckmittelantrieb 3 über das Rückschlagventil 5 entlüftet und die Zahnkupplung 10 in ihrer Neutralstellung. The device arbeilet as follows: In the drawn position of the valve 1 is the Pressure medium drive 3 vented via the check valve 5 and the toothed clutch 10 in its neutral position.

Wird das Ventil 1 verstellt, so gelangt infolge des Druckreduzierventils 2 Druckmittel unter einem verf'5 ringerten Druck zum Druckmittelantrieb 3. Dieser bewegt sich nach rechts und verschiebt über das Schaltgestänge 6. 7 das Kupplungsglied 9 soweit, bis die Abweisklauen 8 mit den entsprechenden Ab-If the valve 1 is adjusted, then as a result of the pressure-reducing valve 2, pressure medium reaches a level below a level reduced pressure to the pressure medium drive 3. This moves to the right and shifts over the Shift linkage 6. 7 the coupling member 9 until the deflector claws 8 with the corresponding

weisklauen 13 am Zahnrad 12 in Berührung kommen. Infolge der unterschiedlichen Drehzahl von Zahnrad 12 und Zahnkupplung 10 ratschen die Abweisklauen 8 und 13 aneinander vorbei, wodurch eine oszillierende Bewegung am Impulsgeber 14 entsieht, die vom Impulsnehmer 15 aufgenommen und in Form von elektrischen Impulsen an das Schallgerät 16 weitergcleitet wird. Bei abnehmender Diffcreiizdrehzah! wird auch die durch den Impulsnehmer 15 aufgenommene Schwingungsfrequenz' kleiner und S-I einschaltet. Das Druckmittel gelangt nwhite claws 13 on gear 12 come into contact. Due to the different speed of Gear 12 and tooth coupling 10 ratchet the deflector claws 8 and 13 past each other, whereby an oscillating movement occurs on the pulse generator 14, recorded by the pulse pickup 15 and sent in the form of electrical pulses to the sound device 16 is forwarded. With decreasing differential speed! the oscillation frequency 'picked up by the pulse pick-up 15 is also smaller and S-I turns on. The pressure medium arrives n

unucdrosscli zum Druckmittelantrieb 3, wodurch das Kupplungsteil 9 mit den Abwcisklaucn 13 des Zann-unucdrosscli to the pressure medium drive 3, whereby the Coupling part 9 with the Abwcisklaucn 13 of the Zann-

rads 12 voll in Eingriti kommt.rads 12 comes into full engagement.

Die Einrichtung ist auch bei DoppelkupplungenThe facility is also with double clutches

anwendbar. Hierbei ist der Druckmittelantrieb do_P-. pdt beaufschlagbar und das Venfl 1 als Dre.wege-ι» Ventil ausgebildet.applicable. Here the pressure medium drive is do _P -. pdt can be acted upon and the valve 1 is designed as a three-way valve.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

F. Direction for switching with deflector claws toothed couplings, each of which consists of a freely rotatable and a non-rotatable, consists of a pressure medium drive axially displaceable coupling member, in particular for motor vehicle gearboxes, thereby characterized in that the circuit of the Druckmiitelantriebs (3) a Druckreduzierventii (2) and a bypass valve (4) for the pressure reducing valve and that one of the Vibrations of the coupling members (12, 9) controllable electrical impulse device (14, 15, 16) is provided for actuating the bypass valve, such that when approaching the synchronism between the freely rotatable (12) and the displaceable coupling member (9) Pressure reducing valve bypassed and the pressure medium drive is acted upon.