DE727185C

DE727185C - Switching device for gear change transmissions, especially of motor vehicles

Info

Publication number: DE727185C
Application number: DEB180516D
Authority: DE
Inventors: Fritz Fiedler; Otto Rogg; Dipl-Ing Rudolf Schleicher
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1937-07-30
Filing date: 1937-07-30
Publication date: 1942-10-28

Description

Schaltvörrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Zahnräderwechselgetriebe mit entfernt vom Getriebegehäuse angeordnetem Schalthebel, dessen Bewegung einesteils mit Hilfe eines Druckmittels und andernteils mittels Gestänge auf mechanischem Wege den Schaltvorgang bewirken, wozu mit dem Handschalthebel ein Winkelhebel fest verbunden ist, dessen Schenkel in den Bewegungsebenen des Handschalthebels liegen und Teile von zwei Parallelkurbeltrieben bilden, welche die Bewegungen in je einer der Bewegungsebenen übertragen.Switching device for gear change transmissions, in particular for motor vehicles The invention relates to a switching device for gear change transmissions with remote from the gearbox arranged shift lever, the movement of which on the one hand with the help of a pressure medium and another part by means of a linkage by mechanical means cause the switching process, including an angle lever firmly connected to the manual lever is, whose legs lie in the planes of movement of the manual shift lever and parts of two parallel crank drives, which the movements in each of the movement planes transfer.

Um eine solche Schaltvorrichtung zu vereinfachen und eine betriebssichere Gestängeausbildung zur Übertragung der vom Handschalthebel aus eingeleiteten Bewegungen einmal auf das Ventil zur Steuerung der hydraulischen Druckeinrichtung am Getriebegehäuse und zum anderen nach der Ganggruppenvorwahl des die Schaltgabel bewegenden Gestänges zu erreichen, übertragen erfindungsgemäß die Parallelkurbeltriebe die Bewegungen des ;einzigen zur Durchführung der Schaltung dienenden Handschalthebels bis zu am Getriebegehäuse befindlichen doppelarmigen Hebeln, von denen der eine die mechanische Einstellung des Schaltgliedes auf die. Schaltstangen und der andere die Verstellung des Druckmittelsteuerventils für die Schaltzylinder bewirkt.In order to simplify such a switching device and a reliable one Linkage training for the transmission of the movements initiated by the hand lever once on the valve for controlling the hydraulic pressure device on the gearbox housing and on the other hand according to the gear group preselection of the linkage moving the shift fork to achieve, according to the invention, the parallel crank drives transmit the movements of the; only manual shift lever used to carry out the shift up to am Gear housing located double-armed levers, one of which is the mechanical Adjustment of the switching element to the. Shift rods and the other the adjustment of the pressure medium control valve for the shift cylinder causes.

Die Verstellung der Welle, auf der der die Schaltstangen betätigende Hebel schwenkbar, jedoch unverschieblich gelagert ist, erfolgt in axialer Richtung mit Hilfe des Druckmittels durch zwei Kolben, deren Kolbenstangen um die bei beiden Kolben gleiche Hublänge verschieden sind und die in an sich bekannter Weise über einen Waagebalken mit der Welle in Verbindung stehen.Adjustment of the shaft on which the one actuating the shift rods Lever is pivotable, but immovable, takes place in the axial direction with the help of the pressure medium through two pistons, whose piston rods around the two Pistons of the same stroke length are different and in a manner known per se a balance beam are connected to the shaft.

In der Fig. r der Zeichnung ist in strichmäßiger Ausführung die Übertragung der Bewegung vom Handschalthebel auf die am eigentlichen Getriebegehäuse angeordnete Schaltvorrichtung gezeigt.In Fig. R of the drawing, the transmission is shown in dashed lines the Movement from the hand lever to the gearbox itself arranged switching device shown.

Die Fig.2 stellt einen Schnitt nach A-A und die Fig. 3 einen Schnitt nach B-B der .und i dar. Die Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau der Druckmittelsteuerung und die Über-, tragung der davon hergeleiteten Bewegung auf die Schaltgabeln in schematischer Darstellung.FIG. 2 is a section along AA and FIG. 3 is a section along BB . and i. FIGS. 2 and 3 show the structure of the pressure medium control and the transmission of the movement derived therefrom to the shift forks in a schematic representation.

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung soll im folgenden zugleich an Hand der Figuren beschrieben und erklärt werden.The structure and mode of operation of the device according to the invention is to be described and explained below at the same time on the basis of the figures.

Der Handschalthebel i ist - beispielsweise unter dem Armaturenbrett in einem Kugelgelenk 2 befestigt und betätigt über zwei mit ihm fest verbundene, um go° zueinander versetzte Hebelarme 3 und 4 einen von den beiden Lenkern , und 6 gebildeten Parallelkurbeltrieb. Die einzelnen Teile des Parallelkurbeltriebes sind untereinander alle kugelgelenkig verbunden.' Die Lenker 5 und 6 greifen mit ihren vom Handschalthebel i entfernt gelegenen Enden an je einem auf gemeinsamer Welle drehbar gelagerten Winkelhebel 7' und 8 an, Vom Winkelhebel 7 geht die durch Schwenken des Handschalthebels Z in waagerechter Ebene (Pfeilrichtung 9) eingeleitete Bewegung über die _Verbindungsstange io auf den doppelarmigen Hebel i i über. Der Hebel i i greift mit seinem freien Ende in eine Nut 12 des die Schaltstangen im Getriebe verstellenden Hebels 13 ein und schwenkt diesen um die Achse 14, auf der der Hebel 13 drehbar und längs verschieibbar gelagert ist.The manual shift lever i is - for example, under the dashboard fixed in a ball joint 2 and actuated via two firmly connected to it, lever arms 3 and 4 offset from one another by go ° one of the two links, and 6 formed parallel crank drive. The individual parts of the parallel crank drive are all connected to each other in a ball-and-socket joint. ' The handlebars 5 and 6 engage with their ends located away from the manual shift lever i at each one on a common Shaft rotatably mounted angle lever 7 'and 8, from the angle lever 7 goes through Swiveling of the hand shift lever Z in the horizontal plane (direction of arrow 9) initiated Movement over the connecting rod io to the double-armed lever i i over. Of the Lever i i engages with its free end in a groove 12 of the shift rods in the Gear adjusting lever 13 and pivots it about the axis 14 on the the lever 13 is mounted rotatably and longitudinally displaceable.

Wird der Handschalthebel i in senkrechter Ebene (Pfeilrichtung 15) bewegt, so kommt der Hebelarm 3 in die Drehachse zu liegen, d. h. er führt keine hin und her gehende Bewegung aus, und es wird nur über den Heb,el.-arm.a. und den Lenker 6 der Winkelhebel 8 bewegt. Dieser steht durch den Lenkarm 16 in Verbindung mit dem Schwenkhebel 17, der an seinem freien Ende die auf ihn übertragene Drehbewegung auf geeignete Weise, beispielsweise mit Hilfe eines Zahnsegmentes 18, das in Eingriff mit dem Zahnrad 1g steht, auf die Welle 2o weiterleitet.If the manual shift lever i is in a vertical plane (direction of arrow 15) moved, the lever arm 3 comes to rest in the axis of rotation, d. H. he doesn't lead any back and forth movement, and it is only via the lever, el.-arm.a. and the Handlebar 6 of the angle lever 8 moves. This is connected by the steering arm 16 with the pivot lever 17, which at its free end, the rotational movement transmitted to it in a suitable manner, for example with the aid of a toothed segment 18 that engages with the gear 1g, passes on to the shaft 2o.

Mit der Welle 2o ist das Druckmittelsteuerv entil 21 drehsteif verbunden, von welchem in bekannter Weise entsprechend der jeweiligen Stellung der Bohrungen im Steuerventil das Druckmittel über Verbindungsleitungen in die betreffenden Druckkammern 22Q, 22b, 22,22d (Fig. 2) geleitet wird. Gemäß der jeweiligen- Stellung der Steuerkolben 23 bzw. 24 wird von den Kolbenstangen 25 bzw. 26 über den Waagebalken 27 die an dessen Mittelpunkt angelenkte Achse 14 in Längsrichtung verschoben und damit auch der auf der Welle 14 drehbar und längs unverschiebbar befestigte Hebel 13, -der durch die vom Hebel i i auf ihn einwirkende Drehbewegung jeweils mit einer der Schaltstangen im Getriebe in Eingriff gebracht wird und dann die Schaltstange, mit der er in Eingriff steht, in achsparalleler Richtung verschiebt und dadurch ein anderes Räderpaar in kraftschlüssige Verbindung mit der treibenden Welle bringt. , Die Wirkungsweise der Vorrichtung während des Schaltvorganges ist folgende: Der Handschalthebel i wird ebenso wie ein unmittelbar am Getriebegehäuse angebrachter Schalthebel bewegt und kann dabei in einer Kulisse geführt oder auch frei schwenkbar angeordnet sein. Durch Schwenken des Handhebels i in horizontaler Ebene wird der Getriebeschalthebel 13 in die Aussparung einer der bei einem Vierganggetriebe mit Rückwärtsgang beispielsweise vorhandenen drei Schaltstangen 28, 29 oder 3o geschwenkt, wobei noch keine kraftschlüssige Verbindung eines Ganges erfolgt. Diese Bewegung wird, wie im Vorhergehenden beschrieben, rein mechanisch getätigt. Erst durch Verschieben der jeweiligen Schaltstange in achsparalleler Richtung nach links oder rechts von der Leerlaufstellung wird jeweils ein Zahnradpaar kraftschlüssig mit, der treibenden und getriebenen Welle verbunden. Diese Bewegung wird durch Auf- oder Abwärtsschwenken des Handhebels i innerhalb der vorgesehenen Schaltstellungen eingeleitet. Dabei wird über den Mechanismus .t, 6, 8, 16 und 17 das Druckmittelsteuerv entil entsprechend verstellt und demzufolge dann von dem Kolben 23 und 24 eine Längsbewegung ausgeführt, die sich letzten Endes über den Getriebeschalthebel 13 auf eine der Schaltstangen 28, 29 oder 30 auswirkt. Die mit den Schaltstangen fest verbundenen Schaltgabeln bringen endlich das gewünschte Zahnradpaar in Verbindung mit der treibenden Welle. Dabei können Schalterleichterungen beliebiger Art, beispielsweise Gleichlaufkupplungen oder Freilaufeinrichtungen o. dgl., für alle Gänge vorgesehen sein.With the shaft 2o the pressure medium control valve 21 is torsionally rigid, from which in a known manner according to the respective position of the bores in the control valve, the pressure medium is passed via connecting lines into the relevant pressure chambers 22Q, 22b, 22,22d (Fig. 2). According to the respective position of the control piston 23 or 24, the axis 14 articulated at its center point is displaced in the longitudinal direction by the piston rods 25 or 26 via the balance beam 27 and thus also the lever 13, which is rotatably and longitudinally immovable on the shaft 14. which is brought into engagement with one of the shift rods in the transmission by the rotary movement acting on it by lever ii and then moves the shift rod with which it is engaged in an axially parallel direction and thereby brings another pair of wheels into positive connection with the driving shaft . The mode of operation of the device during the shifting process is as follows: The manual shift lever i is moved just like a shift lever attached directly to the gear housing and can be guided in a setting or can be freely pivoted. By pivoting the hand lever i in the horizontal plane, the gear shift lever 13 is pivoted into the recess of one of the three shift rods 28, 29 or 3o present, for example, in a four-speed gearbox with reverse gear, with no non-positive connection of a gear taking place. As described above, this movement is made purely mechanically. Only by moving the respective shift rod in an axially parallel direction to the left or right of the idle position is a pair of gearwheels connected to the driving and driven shaft in a non-positive manner. This movement is initiated by pivoting the hand lever i up or down within the intended switching positions. In this case, .t on the mechanism 6, 8, displaced 16 and 17, the Druckmittelsteuerv alve accordingly and then consequently of the piston 23 and 24 longitudinal movement run, the last analysis on the gear shift lever 13 in one of the shift rails 28, 29 or 30 affects. The shift forks, which are firmly connected to the shift rods, finally bring the desired pair of gears into connection with the driving shaft. Any type of switch facility, for example synchronous clutches or freewheeling devices or the like, can be provided for all gears.

Als Druckmittel können flüssige oder gasförmige Stoffe verwendet «-erden; als besotjders zweckmäßig soll hier die Benutzung des im Motor umlaufenden Schmieröles als Druckmittel erwähnt werden, welches in den meisten Fällen sowieso schon durch eine Ülpumpe unter Druck steht und damit ohne weiteres zur Betätigung der Steuerkolben verwendet werden kann.Liquid or gaseous substances can be used as pressure medium; The use of the lubricating oil circulating in the engine should be particularly useful here be mentioned as leverage, which in most cases is already through an oil pump is under pressure and thus easily actuates the control piston can be used.

Von den zwei Bewegungen des Schaltvorganges wird somit die eine mechanisch und die andere hydraulisch durchgeführt. Und zwar wird das besonderes Gefühl erfordernde Einrücken des Ganges mit Hilfe des Druckmittels gesteuert. Es kann also der Handschalthebel mit beliebiger Schnelligkeit nach oben bzw. unten gedrückt werden, ohne daß dadurch das Schalten des Ganges schädlich beeinflußt werden. würde. Insbesondere wird damit der Wert evtl. vorgesehener Gleichlaufeinrichtungen erst voll zur Geltung gebracht, da nunmehr die zur Synchronisierung erforderliche Zeit selbsttätig, ohne Beeinflusjung des Fahrers eingehalten wird und somit ein Durchschalten ohne Wartezeit ausgeschlossen ist.Of the two movements of the switching process, one becomes mechanical and the other carried out hydraulically. and it will be special Feeling requiring engagement of the gear controlled with the help of the pressure medium. It So the hand lever can move up or down at any speed be pressed without thereby affecting the shifting of the gear in a detrimental way. would. In particular, the value of any synchronization devices that may be provided is thereby determined only fully brought into play, since now the synchronization required Time is adhered to automatically, without influencing the driver and thus a Switching through without waiting is excluded.

Zur Verschiebung des Getriebeschalthebels 13 in achsparalleler Richtung mit Hilfe des Druckmittels dienen zwei Steuerkolben 23 und 24, die von einem gemeinsamen Druckmittelsteuerventil21 gesteuert werden. Die beiden Kolbenstangen 25 und 26 sind durch einen Waagebalken 27 verbunden. Für die Leerlaufstellung des Getriebes befindet sich der Kolben 23 in seiner vorderen, der Kolben 24 in seiner hinteren Grenzstellung; sind beide Kolben in der hinteren Endlage, so wird, je nachdem in welche Schaltstange der Getriebeschalthebel 13 eingeschwenkt ist, der i. oder 3. Gang eingerückt, und bei vorderer Endstellung beider Kolben ist entweder der . 2., 4. oder der Rückwärtsgang eingeschaltet. Diese Druckmittelkolbenstellungen werden dadurch erreicht, daß eine Kolbenstange, in diesem Falle beispielsweise die Stange 25, um die `Hublänge, die für beide Kolben gleich groß ist, kürzer ist als die Stange 26.To move the gear shift lever 13 in the axially parallel direction with the aid of the pressure medium, two control pistons 23 and 24 are used, which are shared by one Pressure medium control valve21 are controlled. The two piston rods 25 and 26 are connected by a balance beam 27. For the neutral position of the transmission is located the piston 23 is in its front limit position, the piston 24 in its rear limit position; if both pistons are in the rear end position, depending on which switch rod the gear shift lever 13 is pivoted, the i. or 3rd gear engaged, and when both pistons are in the front end position, either the. 2nd, 4th or reverse gear switched on. These pressure medium piston positions are achieved in that a Piston rod, in this case for example the rod 25, to the `stroke length, the is the same for both pistons, is shorter than the rod 26.

Damit steht bei vorderer Grenzstellung des Kolbens 23 und hinterer Grenzstellung des Kolbens 24 der Waagebalken 27 waagerecht, was für den Anlenkpunkt 31 der Achse 14 der Leerlaufstellung entspricht. Wird nun der Kolben 24 auch in die vordere Grenzstellung gedrückt, so wird der Anlenkpunkt 31 nach vorn und bei rückwärtiger EndsbeRung beider Kolben nach hinten gegenüber der Leerlaufstellung verschoben. Je nachdem in welche Schaltstange der Getriebeschalthebel 13 eingeschwenkt ist, bedeutet dann das Vorwärtsdrücken der Achse 14 das Einrücken des 2., 4. und Rückwärtsganges und die Rückwärtsbewegung der Achse 14 das Schalten des i. und 3. Ganges bei einem als Beispiel angenommenen Vierganggetriebe.This means that the piston 23 is at the front limit position and the rear Limit position of the piston 24 of the balance beam 27 horizontally, what for the articulation point 31 of the axis 14 corresponds to the idle position. If the piston 24 is now also in the front limit position is pressed, the articulation point 31 is forward and at rearward end movement of both pistons to the rear compared to the idle position postponed. Depending on which shift rod the gear shift lever 13 is swiveled into is then pushing the axle 14 forward means engaging the 2nd, 4th and 4th Reverse gear and the backward movement of the axle 14 the switching of the i. and 3. Ganges in a four-speed transmission assumed as an example.

Durch diese Einstellmöglichkeit der Druckmittelsteuerkolben wird neben einfacher Ausbildung sämtlicher zur Steuerung dienender Mittel insbesondere eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet, da hierbei gegenüber anderen Anordnungen, bei denen die Steuerkolben auch andere als Grenzstellungen einnehmen, falsche Kolbeneinstellungen infolge Versagens irgendwelcher Einstellvorrichtungen ausgeschlossen sind.This setting option of the pressure medium control piston is next to simple training of all means used for control, in particular one high operational safety is guaranteed, as compared to other arrangements, in which the control pistons also assume positions other than limit positions, incorrect piston settings are excluded due to the failure of any adjustment devices.

Weiterhin bietet die Schaltvorrichtung insgesamt bei einfachstem Aufbau Möglichkeiten, die sonst nur unter Aufwand umständlicher und teuerer Vorrichtungen ermöglicht wer den konnten. Die keine weitere Vorsicht erfordernde Bewegung beim Schalten wird unmittelbar übertragen, während das Einrücken der Klauenkupplungen mit dem Handschalthebel nur eingeleitet und erst mit Hilfe der Steuerkolben ausgeführt wird, womit schädliches und falsches Schalten durch den 'Fahrer ausgeschaltet ist.Furthermore, the switching device offers the simplest structure overall Opportunities that would otherwise only require laborious and expensive devices made possible. The movement that requires no further caution when Shifting is transmitted immediately while the dog clutches are engaged only initiated with the hand lever and only executed with the help of the control piston which means that harmful and incorrect shifting by the driver is eliminated.

Claims

PATENT APPLICATION CLOTH1 :: i. Switching device for gearwheels in particular of motor vehicles, with arranged remotely from the transmission housing Shift lever, the movements of which on the one hand with the help of a pressure medium and on the other hand effect the switching process mechanically by means of a linkage, for which purpose the Hand lever an angle lever is firmly connected, the legs of which in the planes of movement of the manual shift lever and form parts of two parallel crank drives, which transmit the movements in one of the movement planes, characterized in, that the parallel crank drives (3, 5, 7 or 4, 6, 8) control the movements of the only one the manual shift lever (i) used to carry out the shift up to the one on the gearbox housing double levers (11, 17) transferred, one of which (i i) the mechanical Adjustment of the switching element (13) on the switching rods (28, 29, 30) and the other (17) causes the adjustment (of the pressure medium control valve (21) for the shift cylinder.

2. Switching device according to claim i, characterized in that the adjustment '' of the shaft (14) on which the lever (13) actuating the shift rods (28, 29, 3o) is pivotable, but immovable, in the axial direction with the help of Pressure medium takes place through two pistons (23 and 24), the piston rods (25 and 26) by which the same stroke length is different for both pistons and which in themselves are in a known manner via a balance beam (27) with the shaft (14) in connection.