DE2728832C3

DE2728832C3 - Switching device for a friction clutch

Info

Publication number: DE2728832C3
Application number: DE2728832A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7990 Friedrichshafen Braun
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1977-06-27
Publication date: 1980-05-14
Also published as: ES471050A1; DE2728832A1; DE2728832B2; IT7849833A0; GB1594664A; IT1105211B

Description

Bei einer bekannten Schalteinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung: (DE'AS 20 45 383) ist die Schaltmuffe mit einem Eingriffsglied mit U-förmig zugekehrten Schaltflächen versehen, zwischen denen ein exzentrischer, in besonderer Weise gestalteter und mit mehreren Schaltflächen ausgestatteter Schaltnocken gelagert ist. Bei Verwendung einer derartigen Schalteinrichtung für eine Servokupplung kann diese zwar nach dem Einschalten ohne Begrenzung des Verstellweges nachziehen und auch wiederum ausgeschaltet werden, die Herstellung des Schaltnockens ist jedoch, da dazu besondereIn a known switching device of the type listed in the preamble of claim 1: (DE'AS 20 45 383) is the shift sleeve with an engaging member with U-shaped facing buttons provided, between which an eccentric, specially designed and with several buttons equipped switching cam is stored. When using such a switching device for a Servo coupling can tighten this after switching on without limiting the adjustment path and can also be switched off again, but the production of the switching cam is special because it is used for this purpose

ίο Werkzeuge benötigt werden, sehr aufwendig, \bgesehen davon, daß bei einer evtl. vorzunehmenden Schalthub- oder Schaltwinkelveränderung der Schaltnocken ausgetauscht werden muß, ist dieser einem hohen Verschleiß unterworfen, da dessen Schaltflächen an den Schaltflächen des Eingriffsgliedes reiben und somit auch ein schlechter Wirkungsgrad gegeben ist Die vorhandenen Schaltkräfte sind daher aufgrund der hohen Verluste oftmals nicht ausreichend, die Kupplung zu öffnen.ίο Tools are required, very complex, \ wise of the fact that the switching cam should be changed if the switching stroke or switching angle is to be carried out has to be replaced, this is subject to a high level of wear and tear, as its buttons rub on the buttons of the engaging member and thus there is also poor efficiency The existing shifting forces are therefore often insufficient due to the high losses, the clutch to open.

Durch die GB-PS 10 37 370 ist eine Schalteinrichtung für eine Reibungskupplung mit einer Nockenkurve bekannt, die mit einem an dem Betätigungsgestänge verbundenen Schaksiift zusammenwirkt Durch die Form der Nockenkurve kann zwar das Verhältnis des Schaltweges zum Schaltwinkel beeinflußt werden, da der Schaltstift aber ständig kraftschlüssig an dieser anliegt, ist weder ein Freigang des Betäiigungsgliedes noch ein Freigang der Schaltwelle gegeben. Für Kupplungen mit Schrägflächen ist daher eine derartige Schalteinrichtung nicht verwendbar.GB-PS 10 37 370 is a switching device known for a friction clutch with a cam curve, which is connected to the actuating linkage connected Schaksiift cooperates through the The shape of the cam curve can indeed influence the ratio of the switching travel to the switching angle, since but the switch pin is constantly in force-fit contact with it and the actuating element does not move freely there is still clearance for the selector shaft. For clutches with inclined surfaces, this is the case Switching device cannot be used.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die Schalteinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß Toleranzen im Schalthub und Getriebehub auf einfache Weise auszugleichen sind und daß somit keine Deformierungen und Beschädigungen an den Übertragungsgliedern auftreten. Die zur Betätigung einer Kupplung aufzuwendenden Schaltkräfte sollen gleichbleibend gering gehalten werden, auch soll ein Verschleiß nahezu ausgeschlossen sein. Des weiteren soll eine kostengünstige Herstellung der Schalteinrichtung sowie derer Monvi^e. ohne daß dabei eine exakte Einstellung des Schalthubes im Schaltgerät erforderlich ist. und ein Überlastschutz gewährleistet sein.The object on which the invention is based thus consists in the switching device of the aforementioned Kind to improve so that tolerances in the shift stroke and gear stroke can be easily compensated and that thus no deformations and damage to the transmission members occur. The for Switching forces to be applied to actuation of a clutch should be kept consistently low, wear should also be almost impossible. Furthermore, an inexpensive production of the Switching device and their Monvi ^ e. without that an exact setting of the switching stroke in the switching device is required. and overload protection is guaranteed be.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1 durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöstThis task is based on the preamble of claim 1 by the characterizing part of the claim 1 listed features solved

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Schalteinrichtung nicht nur einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und somit ohne Schwierigkeiten wirtschaftlich herzustellen ist. da die Schaltgassen problemlos gefräst werden können, sondern auch, daß diese sehr funktionssicher arbeitet und beim Ein- und Ausschalten rur geringe Schaltkräfte erfordert. Bei gegebenem Schaltwinkel kann nämlich der Schalthub und auch der Ausschaltwinkel frei gewählt werden. Des weiteren ist eine Veränderung des Schalthubes bzw. des Schaltwinkels oder der Ausschaltkräfte durch eine einfache Maschineneinstellung vorzunehmen. Und da die Schalt-The invention achieves that the switching device not only simple in the structural design and thus economically without difficulties is to be established. since the shift gates can be milled without any problems, but also that these very works reliably and only requires low switching forces when switching on and off. Given The switching angle, namely the switching stroke and also the switch-off angle, can be freely selected. Furthermore is a change in the switching stroke or the switching angle or the switch-off forces by a simple To make machine settings. And since the switching

bo stifte mit Wälzkörpern ausgestattet werden können, sind die Reibungskräfte und damit die aufzubringenden Schaltkräfte äußerst gering.bo pins can be equipped with rolling elements, the frictional forces and thus the shifting forces to be applied are extremely low.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann der Schaltwinkel ohne weiteres größer gewählt werden, alsIn the embodiment according to the invention, the switching angle can easily be selected to be greater than

f>5 es art sich erforderlich wäre. Dadurch ist eine Verschleißreserve gegeben. Auch ist durch die Ausgestaltung der Schaltkulisse eine hohe Verstellsicherheit gewährleistet, so daß auf einfache Weise Betriebsstö-f> 5 it would be necessary. This is a Wear reserve given. The design of the shift gate also provides a high level of adjustment security guaranteed, so that operational malfunctions

rungen vermieden werden. Und durch Lageveränderungen der Schaltgassen kann bei einfacher Fertigung, ohne daß dazu besondere Werkzeuge benötigt werden, eine Anpassung an unterschiedliche Gegebenheiten in äußerst einfacher Weise vorgenommen werden. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung bietet somit gegenüber den bisher bekannten vergleichbaren Ausgestaltungen erhebliche Vorteile wirtschaftlicher Art und auch in der Funktionsweise.ments are avoided. And through changes in location the shift gates can with simple manufacture, without the need for special tools, a Adaptation to different circumstances can be made in an extremely simple manner. the Switching device according to the invention thus offers, compared to the previously known, comparable configurations considerable advantages of an economic nature and also in terms of functionality.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprächen aufgeführt.Advantageous developments of the invention are listed in the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing. Here shows

Fig. 1 ein mit einer Schalteinrichtung versehenes Getriebe in einem Teilschnitt,1 shows a transmission provided with a switching device in a partial section,

F i g. 2 die Schalteinrichtung in einem Schnitt nach der Linie H-II der Fi g. 1,F i g. 2 the switching device in a section along the line H-II of Fi g. 1,

Fig.3 und 4 andersartige Ausgestaltungen der Schaltkulisse gemäß F i g. 2,3 and 4 different configurations of the Shift gate according to FIG. 2,

F i g 5 eine andersartige Ausführungsform der Schalteinrichtung nach F i g. 1 undFIG. 5 shows a different embodiment of the switching device according to FIG. 1 and

F i g. 6 bis 8 eine Schalteinrichtung in unterschiedlichen Schaltstellungen in schematischer Darstellung.F i g. 6 to 8 a switching device in different switching positions in a schematic representation.

Die in Fig. 1 mit 1 bezeichnete Schalteinrichtung dient zur Axialverschiebung einer Schaltmuffe 8, durch die wiederum Reibungskupplungen 6 und 7 betätigbar sind. Mittels der schematisch dargestellten Kupplungen 6 und 7, die jeweils als Servokupplungen mit einem sich an Schrägflächen abstützenden Reibring ausgebildet sind, sind wechselweise in einem Gehäuse 2 angeordnete Zahnräder 4 oder 5 mit einer Getriebewelle 3 kuppelbar.The switching device denoted by 1 in FIG. 1 is used for the axial displacement of a switching sleeve 8 through which in turn friction clutches 6 and 7 can be actuated. By means of the couplings shown schematically 6 and 7, each designed as servo couplings with a friction ring supported on inclined surfaces are alternately arranged in a housing 2 gears 4 or 5 with a gear shaft 3 detachable.

Die Schalteinrichtung 1 besteht, wie dies auch den Fig. 2 bis 4 im einzelnen zu entnehmen ist, aus einem winkelig ausgebildeten Schalthebel 11, der mittels eines Bolzens 15 drehbar in einem Schaltgehäuse 12 gelagert und dessen mit einer auf einer Schaltschiene 10 verschiebbar gehaltenen, die Schaltmuffe 8 umfassenden Schaltgabel 9 zusammenwirkendes Ende als Schaltkulisse 14 ausgebildet ist. An dem anderen Ende 13 des Schalthebels 11 ist das Schaltgestänge angelenkt, so daß durc. eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 28 des Bolzens 15 eine Axialverschiebung der Schaltgabel 9 und damit der Schaltmuffe 8 nach rechts oder nach links erfolgt.As can also be seen in detail in FIGS. 2 to 4, the switching device 1 consists of one angled shift lever 11, which is rotatably mounted in a switch housing 12 by means of a bolt 15 and its with one held displaceably on a shift rail 10 and encompassing the shift sleeve 8 Shift fork 9 cooperating end is designed as shift gate 14. At the other end 13 of the shift lever 11, the shift linkage is articulated, so that durc. a pivoting movement about the pivot axis 28 of the bolt 15 an axial displacement of the shift fork 9 and thus the shift sleeve 8 to the right or to the left.

In die Schaltkulisse 14. die gewissermaßen als beidseitig abgewinkelter Doppelhebel ausgebildet ist. sind, um eine Verbindung mit oer Schaltgabel 9 herzustellen, als Nuten ausgebildete, geneigt angeordnete Schaltgassen 16 und 17 eingearbeitet, und m die Schaltgabel 9 sind Schaltstifte 22 und 23 eingesetzt, die in die Schaltgassen 16 u„d 17 eingreifen. Die äußeren Flächen der Schaltgassen 16 und 17 bilden hierbei die Einschaltkunten 18 und 19 für die Kupplungen 7 bzw. 6. Außerdem ist den Schaltstiften 22 und 23 jeweils ein Freigang 20 bzw. 21 zugeordnet, dessen Übergang von den Schaltgassen 16 bzw. 17 als Ausschaltkante 26 bzw. 27 ausgebildet ist. Zur Verminderung der Reibung sind bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 auf den Schaltstiften 16 und 17 Wälzkörper 24 und 25 aufgesetzt. Es kann auf diese aber auch ein reibungsmindernder Belag aufgebracht werden.In the shift gate 14, which is designed to a certain extent as a double lever angled on both sides. are, in order to establish a connection with oer shift fork 9, designed as grooves, arranged inclined Shift gates 16 and 17 incorporated, and m the shift fork 9 shift pins 22 and 23 are used, the Intervene in the shift gates 16 and 17. The outer ones Areas of the shift gates 16 and 17 form the switch-on nodes 18 and 19 for the clutches 7 and 6, respectively. In addition, the switching pins 22 and 23 are each assigned a clearance 20 and 21, whose transition from the switching gates 16 and 17 is designed as a switch-off edge 26 and 27, respectively. To reduce friction are in the embodiment according to FIG. 2 on the switching pins 16 and 17 rolling elements 24 and 25 put on. However, it can also have a friction-reducing effect on this Covering are applied.

Soll beispielsweise die Kupplung 7 eingerückt werden, so ist der Schalthebel 11₁ an dessen in F i g, 1 um 90° versetzt dargestellten Hebelenden 13 das Schaltgestange angelenkt ist, nach links zu Verschwenken. Dadurch wird durch die Einschaltkante 18 der Schaltstift 22 nach links verschoben, so daß auch die Schaltgabel 9 und die mit dieser verbundene Schaltmuffe 8 nach links bewegt werden. Dadurch läuft ein nicht gezeigter Reibring der Servokupplung 7 auf einer Schrägfläche auf, die Kupplung 7 wird selbsttätig eingerückt.If, for example, the clutch 7 is to be engaged, the shift lever 11 ₁ must be pivoted to the left at the lever ends 13 of which the shift rod is shown offset by 90 ° in FIG. As a result, the switch pin 22 is shifted to the left by the switch-on edge 18, so that the shift fork 9 and the shift sleeve 8 connected to it are also moved to the left. As a result, a friction ring, not shown, of the servo clutch 7 runs onto an inclined surface, and the clutch 7 is automatically engaged.

Der Schaltstift 22 ist beim Einrücken der Kupplung 7 in der Schaltgasse 16 nicht mehr zwangsgeführt, vielmehr kann er durch die Schaltmuffe 8 mehr oder weniger in den Freigang 20 eingeschoben werden. Die Kupplung 7 kann somit während des Schaltvorgangs ungehindert nachziehen und kurzfristig auch Oberlastungen aufnehmen.The shift pin 22 is no longer positively driven when the clutch 7 is engaged in the shift gate 16, rather, it can be pushed more or less into the clearance 20 by the shift sleeve 8. the Clutch 7 can therefore pull unhindered during the shifting process and also overload for a short time take up.

Bei der Rückbewegung des Schalthebels 11, um die Kupplung 7 auszurücken, kommt die Ausschaltkante 26 an dem Schaltstift 22 zur Anlage. Dadurch wird über die Schaltgabel 9 und die Schaltmuffe 10 der Reibring der Kupplung 7 an eine Gegenfläche angelegt und diese wird selbsttätig ausgerückt. Die beim Ein- und Ausrücken in der Schalteinrichtung Ί aufzubringenden Schaltkräfte sind, zumal die Schaltstifte 22 und 23 mit Wälzkörpern 24 und 25 versehen sind, äußerst gering. Auch ist stets eine hohe Schaltgen.- igkeit, ohne daß besondere Einstellungen und A.bstimrr.un^en vorzunehmen sind, gegeben.When the shift lever 11 moves back in order to disengage the clutch 7, the disconnection edge 26 comes to rest against the shift pin 22. As a result, the friction ring of the clutch 7 is placed against an opposing surface via the shift fork 9 and the shift sleeve 10 and this is automatically disengaged. The shifting forces to be applied in the shifting device Ί when engaging and disengaging are extremely small, especially since the shifting pins 22 and 23 are provided with rolling elements 24 and 25. There is also always a high degree of switching speed without having to make any special settings or adjustments.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 verlaufen die Schaltgassen 16' und 17' der Schaltkulis^e 14 achssenkrecht zu der Schaltschiene. Durch die Einschaltkanten 18' und J9' sowie die Ausschaltkanten 26' und 27' sind die beim Einrücken der Kupplungen 6 oder 7 in die durch Freisparungen gebildeten Freigänge 20' bzw. 21' einführbaren Schaltstifte 22 urd 23 in gleicher Weise axial verstellbar.In the embodiment according to FIG. 3, the shift gates 16 'and 17' of the shift gate 14 run axially perpendicular to the shift rail. Through the switch-on edges 18 'and J9' as well as the switch-off edges 26 ' and 27 'are the free passages 20' formed by recesses when the clutches 6 or 7 are engaged or 21 'insertable switch pins 22 and 23 in the same Way axially adjustable.

Gemäß F i g. 4 verlaufen die Schaltgassen 16" und 17" der Schaltkulisse 14 wiederum geneigt zur Längsachse des Schalthebels 11, dessen Schwenkachse 28" ist jedoch versetzt zu den Schaltstiften 22 und 23 angeordnet. Auf diese Weise ist es leicht möglich, die Neigung der Einschaltkanten 18" und 19" und damit den Schaltweg sowie die Lage der Freigänge 20" und 21" und der Ausschaltkanten 26" und 27" zu beeinflussen.According to FIG. 4, the shift gates 16 ″ and 17 ″ of the shift gate 14 again run inclined to the longitudinal axis of the shift lever 11, the pivot axis 28 ″ of which, however, is offset to the shift pins 22 and 23 arranged. In this way it is easily possible to adjust the inclination of the starting edges 18 "and 19" and thus the To influence the switching travel and the position of the free gears 20 "and 21" and the switch-off edges 26 "and 27".

Nach F i g. 5 sind die Schaltgassen 16a und 17a in die Schaltgabel 9 eingearbeitet und die Schaltstifte 22a und 23- sind an der Schaltkulisse 14 angebracht. Die Wirkungsweise dieser Ausgestaltung ist jedoch gleich der Ausführungsform nach Fig. 1.According to FIG. 5 are the shift gates 16a and 17a in the Shift fork 9 incorporated and shift pins 22a and 23- are attached to shift gate 14. the The mode of operation of this configuration is, however, the same as the embodiment according to FIG. 1.

In den F i g. 6,7 und 3 ist in schematischer Darstellung die Wirkungsweise einer einer Servokupplung zugeordneten Schalteinrichtung 61 gezeigt. Der winkelig ausgebildete, um eine Achse 70 schwenkbare Schalthebel 62, an dessen einem Ende 63 das Schaltgestänge angreift, ist an dem anderen Hebelende 64 mit einer Schaltgasse 65 versehen, in die ein Schaltstift 66 hineinragt.In the F i g. 6,7 and 3 is a schematic representation the mode of operation of a switching device 61 assigned to a servo clutch is shown. The angular trained, pivotable about an axis 70 shift lever 62, at one end 63 of the shift linkage engages, is provided at the other end of the lever 64 with a shift gate 65 into which a shift pin 66 protrudes.

Wird der Schalthebel 62 aus der in Fig. 6 gezeigten Neutralstellung in die Einschaltstellung gemäß Fig. 7 um den Hub a geschwenkt, so kommt der Schaltstift 66 an der Einschaltkante 67 zur Anlage und wird dabei um den Schalthub cder Schaltmuffe nach links bewegt. Eine weitergehende Schwenkbewegung bis zum Maximalhub b ist ohne Einfluß auf den Schaltstift 66. Auch kann dieser, da die St'.ialtgasse 67 mit einem durch eine Freisparuns gebildeten Freigang 68 versehen ist, beim Einrücken der Kupplung oder bei Schaltstößen selbsttätig nach links um das Maß d aufweichen. Die Schaltmuffe hat somit ebenfalls einen Freigang.If the switching lever 62 is pivoted from the neutral position shown in FIG. 6 into the switched-on position according to FIG. 7 by the stroke a, the switching pin 66 comes to rest on the switching edge 67 and is moved to the left by the switching stroke c of the switching sleeve. A further pivoting movement up to the maximum stroke b has no influence on the switching pin 66. Also, since the St'.ialtgasse 67 is provided with a clearance 68 formed by a free space, when the clutch is engaged or when switching jolts, this can automatically move to the left by the amount d soften. The shift sleeve thus also has clearance.

Bei der Rückbewegürtg des Schalthebels 63 kommt gemäß F i g. 8 die Aiisschal-tkante 69 an dem Schaltstift 66 zur Anlage und dieser wird dadurch nach rechtsWhen the shift lever 63 is moved back, according to FIG. 8 the switch edge 69 on the switch pin 66 to the system and this turns to the right

bewegt. Durch Auflaufen eines Reibringes in der auszuschaltenden Kupplung auf einer Gegenfläche wird diese selbsttätig geöffnet. Durch die Einschaltkante 67 wird dabei die Rückbewegung des Schaltstiftes 66 begrenzt.emotional. When a friction ring runs into the clutch to be disengaged on an opposing surface this opens automatically. The return movement of the switching pin 66 is thereby activated by the switch-on edge 67 limited.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Switching device for a friction clutch, which by means of an axially displaceable, on a shift sleeve acting on inclined surfaces supporting friction ring can be actuated, for axial displacement the shift sleeve is provided with an angled, pivotably arranged shift lever is whose pivot pin at one end with the shift sleeve or one acting on this Shift fork is connected via a sliding guide and a projection engaging in this, by means of which the shift sleeve to the contact of the friction ring of the clutch by a switching edge on the Slideway is positively guided and with a clearance after the end of the coupling device process for a further axial displacement of the shift sleeve and / or for a further pivoting movement of the shift lever is provided, characterized in that the projection through at least one switching pin (22, 23 or 66) is embodied, the sliding guide assigned to it is designed as a switching gate (16, 17; 16 ', 17'; 65), the edges of which are used as switch-on and switch-off edges (18, 19 or 26, 27; 18 ', 19' or 26 ', 27'; 67, 69) work and the clearance is generated by edgeless recesses (20, 21) in the shift gate

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the transition of the shift gate (16, 17; 65) in the free or recess of the clearance (20, 21; 68) as a hardened switch-off edge (26,27; 69) is shown.

3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the switch-on edge (18, 19; 67) acts as a pivot axis (28; 70) of the shift lever (11; 62) extending straight surface is trained.

4. Switching device according to claim 3, characterized in that the switch-on edge (18, 19; 67) runs perpendicular to a shift rail (10) carrying the shift fork (9) or inclined to this.

5. Switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the in d'c Shift gate (16,17) engaging shift pin (22,23) Rolling bodies (24, 25) are arranged or a friction-reducing coating, e.g. B. molybdenum applied is.

6. Switching device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shift lever (11) for alternating actuation of a double clutch (6, 7) with two mirror images of each other disordered, interacting with the shift sleeve (8) via guides and projections as Shift gate (14) trained lever ends is provided.

7. Switching device according to claim 6, characterized in that the pivot axis (28, 28 ") of the Shift lever (11) in the middle between the shift pins p2, 23) with their axes in alignment or at right angles to the axes is arranged offset from these.