DE2517456A1 - Hydraulic gear change for automatic gear box - has selector piston and gear change actuator in parallel - Google Patents
Hydraulic gear change for automatic gear box - has selector piston and gear change actuator in parallelInfo
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Abstract
Description
Gangscha1tvoflichtung für Wechselgetri ebe Die Erfindung betrifft eine Gangschaltvorrichtung für Wechselgetriebe mit einem den einzulegenden Gang ansteuernden Wählmotor, der se#ne Impulse aber ein Schaltstück an ei den Gang einlegenden Betätigungsmotor überträgt.Gearshift light for change gears The invention relates a gear shifting device for change gears with a gear to be engaged controlling selector motor, which has its impulses but a switching element on one engaging the gear Actuating motor transmits.
Bei derartigen Gangschaltvorrichtungen erfolgt das Gangschalten in einer aufeinander abgestimmten Zeitfolge mit den nach einander ablaufenden Arbeitsgängen: Auskuppeln, Herausnehmen des eingeschalteten Ganges, Wählen des neu einzulegenden Ganges, Synchronisieren der miteinander in Eingriff zu bringenden Teile, Einlegen des neuen Ganges und schließlich Einkuppeln. Dabei wird das Wählen und Einlegen des jeweiligen Ganges, d.h. der eigentliche Schaltvorgang von den beiden Motoren mittelbar ausgeführt; damit ein auf dem Betätigungsmotor befestigter Mitnehmer die jeweilge Schaltklaue des einzulegenden Ganges eindeutig schaltet, muß die Drehung des Betätigungsmotores um jeweils einen vorbestimmten Winkel sichergestellt sein.In gear shifting devices of this type, gear shifting takes place in a coordinated time sequence with the work steps running one after the other: Disengaging, removing the engaged gear, selecting the new one to be engaged Ganges, synchronization of the parts to be brought into engagement with one another, insertion of the new gear and finally engaging the clutch. This involves dialing and inserting of the respective gear, i.e. the actual switching process of the two motors executed indirectly; so that a driver attached to the actuating motor the respective shift claw of the gear to be engaged clearly shifts, the rotation must of the actuating motor be ensured by a predetermined angle in each case.
Um diese Erfodernisse zu erfüllen, sind Gangschaltvorrichtungen bekannt, deren Wähl- und Betätigungsmotor sich rechtwinklig kreuzen, wodurch jeder Motor in einer unterschiedlichen Einbauebene im Gehäuse untergebracht werden muß. Eine derartige, übereinanderliegende Anordnung beider Motoren erfordert eine zusätzliche Teilung des Getriebekastens und mithin dessen höhere Bauweise, was bei beengten Platzverhältnissen zu Einbauschwierigkeiten führt.In order to meet these requirements, gear shifting devices are known, whose selector and actuation motor cross each other at right angles, whereby each motor must be accommodated in a different installation level in the housing. One such superimposed arrangement of the two motors requires an additional one Division of the gear box and therefore its higher construction, which is when cramped Space leads to installation difficulties.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Gangschaltvorrichrung für Wechselgetriebe der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß eine kompakte Bauweise des Getriebes mit einer niedrigen Bauhöhe des Getriebekastens erreicht wird und darüber hinaus die zwischen beiden Motoren erfoderlichen Verbindungsleitungen für das Druckmittel nur wenig Umlenkungen erfordern, so daß der unvermeidliche Druckverlust niedrig bleibt.The invention is therefore based on the object of the gear shift device for change gear of the type mentioned in such a way that a compact design of the gearbox with a low overall height of the gearbox is achieved and also the connecting lines required between the two motors require only a few deflections for the pressure medium, so that the inevitable pressure loss remains low.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Gangschaltvorrichtung für Wechselgetriebe der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wählmotor drehfest, jedoch axial verschiebbar ist, daß das Schaltstück mit dem Wählmotor gewindeartig zusammenwirkt und axial unverschiebbar lagert und seine Drehbewegungen auf den Betätigungsmotor überträgt, der dreh-und längsverschiebbar angeordnet ist. Die Erfindung beruht demnach auf dem Gedanken, eine Linearbewegung mittels einer Gewindeanordnung in eine Drehbewegung umzuwandeln, wobei der -Wählmotor das Außengewinde und das Schalt stück das Innengewinde oder wenigstens ein mit dem Außengewinde zusammenwirkendes Element aufweist.This task is based on a gear shifting device for change gears of the type mentioned at the outset, according to the invention, in that the selector motor non-rotatably, but axially displaceable, that the contact piece with the selector motor is thread-like cooperates and axially immovable and its rotational movements on the actuating motor transfers, the rotating and Is arranged longitudinally displaceable. The invention is therefore based on the idea of a linear movement by means of a thread arrangement to convert into a rotary movement, with the -selector motor being the external thread and the Switching piece the internal thread or at least one cooperating with the external thread Has element.
Sind darüber hinaus der Wähl- und Betätigungsmotor zueinander parallel angeordnet, so ist die Unterbringung beider im-Getriebekasten in nur einer einzigen Ebene möglich, wodurch ein besonders kostengünstiger Aufbau der Gangschaltvorrichtung erreicht wird.In addition, the selection and actuation motors are parallel to each other arranged, so the accommodation of both in the gear box in only one Level possible, whereby a particularly cost-effective structure of the gear shifting device is achieved.
Bei derartigen, insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendete Gangschaltvorrichtungen für Wechselgetriebe erfolgt die Betätigung der Motoren zumeist durch ein hydraulisches oder pneumatisches Medium, und es sind darüber hinaus Mittel vorgesehen, um jeden einzelnen Motor von Hand dann zu betätigen, wenn das Medium ausfällt. Für derartige Gangschaltvorrichtungen erweist es sich nach einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes als vorteilhaft1 den Wählmotor und/oder den Betätigungsmotor jeweils als enen Kolben mit einer Kolbenstange auszubilden.In gear shifting devices of this type, particularly those used in motor vehicles for change gears, the motors are usually operated hydraulically or pneumatic medium, and means are also provided for each to operate the individual motor by hand if the medium fails. For such Gear shifting devices are found in a further development of the subject matter of the invention as advantageous1 the selector motor and / or the actuating motor each as a piston train with a piston rod.
Dadurch, daß nach einer anderen Weiterbildung der Wählmotor ein Steilgewinde oder eine Schrägverzahnung aufweist, läßt sich dieses Außengewinde mit herkömmlichen Verzahnungsmaschinen auf dem einen Endabschnitt des Wählmotores aufbringen.In that, according to another development, the selector motor has a high helix thread or has helical teeth, this external thread can be used with conventional Apply gear cutting machines to one end section of the selector motor.
Ist das Schaltstück als Zahnsegment ausgebildet, dessen Zähne mit einer Verzahnung des Betätigungsmotors kämmen, so kann der Achsabstand beider rotoren deshalb ireigewählt werden, weil durch eine ?;nderung des Teilkreisdurchmessers der jeweils günstige Achsabstand sich festlegen lädt. Der Wählmotor hat dem Schaltstück ein Drehmoment durch seine Längsverschiebbarkeit über das Gewinde zu übertragen, so oaß der Wählmotor drehfest anzuordnen ist; eine derartige Anoronung wird nach einer Weiterbildung des~Erfindungsgegenstandes dadurch erreicht, daß in dem Endabschnitt des Wählmotors eine Längs nut eingelassen ist, in welche ein feststehender Zapfen eingreift.If the contact piece is designed as a toothed segment, its teeth with mesh with a toothing of the actuating motor, so the center distance of the two rotors can therefore be selected because by changing the pitch circle diameter the favorable center distance in each case invites you to set yourself. The selector motor has the contact piece to transmit a torque through its longitudinal displaceability via the thread, so oaß the selector motor is to be arranged non-rotatably; Such an anoronation is after a development of the ~ subject matter of the invention achieved in that in the end portion of the selector motor a longitudinal groove is let into which a fixed Pin engages.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch die Gangschaltvorrichtung für Wechselgetriebe in schematischer Darstellung mit vereinfachtem Hydraulikschaltplan, Fig. 2 einen ersten Vertikalschnitt nach Schnitt II-II in Fig. 1, jedoch nur die unmittelbar miteinander in Eingriff befindlichen Teile, und Fig. 3 einen zweiten Vertikalschnitt nach Schnitt III-III in Fig. 1 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. 1 shows a horizontal section through the gear shifting device for change gears in a schematic representation with a simplified hydraulic circuit diagram, FIG. 2 shows a first vertical section according to FIG Section II-II in Fig. 1, but only those directly engaged with one another Parts, and FIG. 3 shows a second vertical section according to section III-III in FIG. 1 in similar to FIG. 2.
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Gangschaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen hat ein Gehäuse 10 und zwei darin gelagerte Druckmittelmotore, von denen der eine der den einzulegenden Gang ansteuernde Wählmotor 11 und der andere den Gang einlegende Betätigungsmotor 12 ist. Zwei Abschnitte des Gehäuses 10 sind als Zylinder 13 und 14 ausgebildet, in welche jeweils zwei Drucknittelzuleitungen 15, 16 einmünden; aus dem Zylinder 13 und 14 führen drei bzw. vier Druckmlttelableitungen 17, 18 fort.The gear shifting device for change gears shown schematically in FIG. 1 of motor vehicles has a housing 10 and two pressure medium motors mounted in it, of which one of the selector motor 11 controlling the gear to be engaged and the other the gear engaging actuator motor 12 is. Two sections of the housing 10 are designed as cylinders 13 and 14, in each of which two pressure medium feed lines 15, 16 join; from the cylinder 13 and 14 lead three or four pressure fluid discharge lines 17, 18 continued.
Das Hydrauliksystem besteht im wesentlichen aus einer Hydraulikpumpe 19, einer Druckmittelleitung 20, welche in zwei selbsttätige Ventile 21 und 22 mündet, aus denen die Zuleitungen 15 bzw. 16 herausführen. Des weiteren sind an jede Druckmittelleitung 17 und 18 Magnetventile 23 bis 25 sowie 26 bis 29 angeschlossen, welche eine gemeinsame Rücklaufleitung 30 und 31 aufweisen, die wiederum in einen Vorratsbehälter 32 frei einmünden. Eine Saugleitung 33 verbindet den Vorratsbehälter 32 mit der Saugseite der Pumpe 19. Über eine erste Stichleitung 34 ist ein Druckspeicher 36 und über eine zweite Stichleitung 3v ist ein Druckbegrenzungsventil 37 an der Druckmittelleitung 20 angebunden.The hydraulic system essentially consists of a hydraulic pump 19, a pressure medium line 20, which opens into two automatic valves 21 and 22, from which the supply lines 15 and 16 lead out. Furthermore, there are on each pressure medium line 17 and 18 solenoid valves 23 to 25 and 26 to 29 connected, which have a common Have return line 30 and 31, which in turn free into a storage container 32 merge. A suction line 33 connects the storage container 32 with the suction side of the pump 19. Via a first branch line 34 is a pressure accumulator 36 and a second branch line 3v is a pressure relief valve 37 on the Pressure medium line 20 connected.
Der Betätigungsmotor 12 ist im Bereich des Zylinders 13 als Kolbenstange 39 mit einem Kolben 38 ausgebildet und hat einen Schaltfinger 42; ebenso weist der Wählmotor 11 im Bereich des Zylinders 14 einen Kolben 40 und eine Kolbenstange 41 auf.The actuating motor 12 is in the area of the cylinder 13 as a piston rod 39 is formed with a piston 38 and has a shift finger 42; likewise the Selector motor 11 has a piston 40 and a piston rod 41 in the area of the cylinder 14 on.
Hier setzt nun die Erfindung ein. Im Wählmotor 11 ist ein Steilgewinde 43 - welches auch eine Schrängverzahnung sein kann -eingelassen und eine im Querschnitt rechteckförmige Längsnut 44 ist ausgespart, in welche ein im Gehäuse 10 befestigter Zapfen 45 hineinragt. Ein als Schaltstück ausgebildetes Zahnsegment 46 hat ein mit dem Steilgewinde 43 zusammenwirkendes Innengewinde 47 und in dem Segmentmantel sind Zähne 48 ausgespart, die mit einer Verzahnung 49 des Betätigungsmotors 12 zusammenwirken. Zwei vom Gehäuse 10 abstehende Schultern 50 halten das Zahnsegment 46 unverschiebbar in der gezeichneten Stellung. Der Wählmotor 11 und der Betätigungsmotor 12 sind zueinander parallel angeordnet.This is where the invention comes in. In the selector motor 11 is a coarse thread 43 - which can also be helical teeth - let in and one in cross section Rectangular longitudinal groove 44 is cut out, in which a fixed in the housing 10 Pin 45 protrudes. A toothed segment 46 designed as a contact piece has a with the coarse thread 43 cooperating internal thread 47 and in the segment jacket Teeth 48 are recessed, which interact with a toothing 49 of the actuating motor 12. Two shoulders 50 protruding from the housing 10 hold the toothed segment 46 immovable in the position shown. The selection motor 11 and the operating motor 12 are arranged parallel to each other.
In Fig. 2 ist der Wählmotor 11 im Bereich des Steilgewindes 43 dargestellt, mit dem das Innengewinde 47 des Zahnsegments 46 zusammenwirkt. Des weiteren ragt in die Längsnut 44 des Wählmotors 11 der im Gehäuse 10 feststehende Zapfen 45.In Fig. 2, the selector motor 11 is shown in the area of the coarse thread 43, with which the internal thread 47 of the tooth segment 46 cooperates. Furthermore protrudes in the longitudinal groove 44 of the selector motor 11 the pin 45 fixed in the housing 10.
Die Zähne 48 kämmen mit der Verzahnung 49 des Betätigungsmotors 12.The teeth 48 mesh with the toothing 49 of the actuating motor 12.
Der in Fig. 3 dargestellte Schnitt zeigt das Steilgewinde 43 des Wählmotors 11 und den Betätigungsmotor 12 mit dem aufgekeilten Schaltfinger 51, der mit nur abschnittsweise dargestellten Schaltklauen 52 bis 54 jeweils in Eingriff gebracht werden kann.The section shown in Fig. 3 shows the high helix thread 43 of the selector motor 11 and the actuating motor 12 with the wedged shift finger 51, which is with only shifting claws 52 to 54 shown in sections each brought into engagement can be.
Die beschriebene Gangschaltvorrichtung für Wechselgetriebe funktioniert im wesentlichen folgendermaßen: In der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind alle Magnetventile 23 bis 29 geschlossen und die beiden selbsttätigen Ventile 21, 22 nehmen ihre neutrale Stellung ein, so daß der durch die Pumpe 19 gebildete Vorlaufdruck über die Druckmittelleitungen 15 und 16 auf jeweils beide kreisringförmigen Wirkflächen der doppelt beaufschlagbaren Kolben 38 und 40 einwirkt.The gear shifting device described for change gears works essentially as follows: In the arrangement shown in FIG. 1, all Solenoid valves 23 to 29 are closed and the two automatic valves 21, 22 take their neutral position, so that the flow pressure formed by the pump 19 Via the pressure medium lines 15 and 16 on each of the two circular active surfaces the double acted upon piston 38 and 40 acts.
Soll nunmehr beispielsweise der Schalt finger 51 die Klaue 52 (Fig. 3) betätigen, so wird das Magnetventil 24 geöffnet, wodurch der links vom Kolben 38 befindliche Abschnitt des Zylinders 13 drucklos wird, der Druck auf der rechten Fläche des Kolbens 38 jedoch bestehen bleibt. Dadurch schließt das Ventil 21 die Zuleitung 15 zum linken Abschnitt des Zylinders 13, so daß Druckmittel solange in den rechten Abschnitt des Zylinders 13 einströmen kann und dabei den Betätigungsmotor nach links verschiebt, bis der Kolben 38 die geöffnete Druckmittelableitung 17 versperrt. Beim Versperren dieser Ableitung pendelt sich der Druck links und rechts vom Kolben 38 auf die gleiche Höhe ein, und die Kugel des Ventils 21 nimmt dabei ebenfalls die dargestellte neutrale Lage ein.If, for example, the switching finger 51 is now intended to interfere with the claw 52 (Fig. 3) press, the solenoid valve 24 is opened, causing the left of the piston 38 located section of the cylinder 13 is depressurized, the pressure on the right However, area of the piston 38 remains. This closes the valve 21 Feed line 15 to the left section of the cylinder 13, so that pressure medium as long as in the right section of the cylinder 13 can flow in and thereby the actuating motor to the left until the piston 38 blocks the open pressure medium discharge line 17. When this discharge is blocked, the pressure oscillates to the left and right of the piston 38 to the same height, and the ball of the valve 21 also takes the neutral position shown.
Ist hingegen ein Gang einer anderen Ganggasse einzulegen, so muß der Schaltfinger 51 beispielsweise die Schaltklaue 53 für einen Gangwechsel verschieben. Um dies zu bewerkstelligen, wird in analoger Weise das Magnetventil 27 geöffnet, so daß über die Druckmittelableitung 18 der rechts vom Kolben 40 befindliche Abschnitt des Zylinders 14 drucklos gemacht wird und in der bereits beschriebenen Weise über das selbsttätige Ventil 22 solange Druckmittel über die Druckmittelzuleitung 16 in den linken Abschnitt des Zylinders gepumpt wird, bis der Kolben 40 die Leitung 18 völlig versperrt, wodurch sich auf beiden Seiten des Kolbens 40 der in der Leitung 20 herrschende Vorlaufdruck aufbaut. Da der Druckmittelmotor 11 sich durch das Zusammenwirken der Längsnut 44 mit dem Zapfen 45 bei seinem Verschieben nur axial bewegen kann, muß das Zahnsegment 146 aufgrund des kraftschlüssigen Zusammenwirkens des Steilgewindes 43 mit dem Innengewinde 47 des Zahnsegments eine Schwenkbewegung ausführen.If, on the other hand, an aisle of another alley is to be inserted, then the Shift finger 51, for example, move shift pawl 53 for a gear change. To do this, the solenoid valve 27 is opened in an analogous manner, so that the section located to the right of the piston 40 via the pressure medium discharge line 18 of the cylinder 14 is depressurized and over in the manner already described the automatic valve 22 as long as pressure medium via the pressure medium supply line 16 the left portion of the cylinder is pumped until the piston 40 closes the line 18 completely blocked, as a result of which on both sides of the piston 40 the in the line 20 prevailing supply pressure builds up. Since the pressure medium motor 11 by the interaction the Longitudinal groove 44 with the pin 45 can only move axially during its displacement, must the toothed segment 146 due to the positive interaction of the coarse thread 43 execute a pivoting movement with the internal thread 47 of the tooth segment.
Durch das Kämmen der Zähne 48 des Zahnsegmentes 46 mit der Verzahnung 49 des Betätigungsmotors 12 wird dieser um den gleichen Winkelbetrag wie das Zahnsegment 46 geschwenkt und dabei der Schaltfinger 51 mit der Klaue 53 zum Eingriff gebracht. Das Einlegen des nunmehr angesteuerten Ganges geschieht in der eingangs beschriebenen Weise. By meshing the teeth 48 of the tooth segment 46 with the toothing 49 of the actuating motor 12, this is by the same angular amount as the toothed segment 46 pivoted and thereby the shift finger 51 is brought into engagement with the claw 53. The gear that is now being driven is engaged in the manner described at the beginning Way.
In ähnlicher Weise wird eine andere Ganggasse und ein anderer Gang durch entsprechendes Öffnen eines der anderen Magnetventile bewirkt.Similarly, another aisle and aisle become another caused by opening one of the other solenoid valves accordingly.
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